8.3 金属资源的利用和保护 第1课时 课件 2023-2024学年人教版化学九年级下册

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课题3 金属资源的利用和保护第1课时 人类生活离不开金属 金属有广泛的用途，我们可以从自然界中直接获取金属单质吗？社会的进步与发展也需要大量的金属1.能说出常见的金属矿石及其成分。2.能概述实验室炼铁的原理、装置、步骤和现象。3.能说出工业炼铁的原料、设备和产品。4.能掌握含杂质的化学方程式计算的方法。地球上的金属资源广泛地存在于地壳和浩瀚的海洋中金属元素在地壳中含量金属在自然界中的存在形式自然界中以单质形式存在的金自然界中以单质形式存在的银 少数很不活泼的金属（Au、Ag）以单质形式存在，大多数金属以化合物的形式存在。常见矿石及主要成分 大自然向人类提供了丰富的金属矿物资源，人类每年要提炼数以亿吨计的金属，用于工农业生产和其他领域。其中，提取量最大的是铁。【想一想】如果是你某炼铁厂的工程师，你会选择哪种铁矿石，说说你的依据？金属矿石的来源广矿石中不含有硫元素，对环境的影响小赤铁矿（Fe2O3）古代冶铁图一、铁的冶炼 早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器，从公元1世纪起，铁便成了一种最主要的金属材料。为纪念1996年中国钢产量突破1亿吨而发行的邮票上海宝山钢铁公司炼铁高炉赤铁矿（Fe2O3）铁（Fe）思考：1.由赤铁矿（Fe2O3）得到铁（Fe）需要除去其中哪些成分？2. 如何除去Fe2O3中的氧元素？3. 已经学过的具有还原性的物质有哪几种？炼铁最好选用哪一种？为什么？【探究】炼铁的原理1.炼铁的原理是将Fe2O3中的氧元素除去；2.选择还原剂还原氧化铁，除去氧元素；3.常见的还原剂有C、H2、CO；最好选择CO，因为气体与物质的接触面积大，反应更充分，且成本低。炼铁的原理：一氧化碳还原氧化铁检验生成物CO2防止CO污染空气提供高温【实验装置】1.实验室炼铁【实验步骤】①检查装置气密性；②装入样品并固定；③点燃尾气后的酒精灯④向玻璃管内通入CO气体；⑤给氧化铁加热；⑥停止加热；停止通入CO；熄灭尾气后的酒精灯。【讨论】1.先通CO还是先点燃酒精喷灯？为什么？先通后点的原因是排净空气，防止加热一氧化碳和空气的混合气而发生爆炸。2.先熄灭酒精喷灯还是先停止通CO？为什么？先熄后停防止被还原出的铁在较高的温度下重新被氧化【实验现象】红棕色粉末逐渐变黑，试管中的澄清石灰水变浑浊观察实验视频，填写下列表格。一氧化碳还原氧化铁2.工业炼铁观看工业炼铁的视频，思考以下问题：工业炼铁的原料、设备和产品分别是什么？2. 各原料分别起什么作用？3. 主要反应有哪些？ C＋O2 CO2 CO2＋C 2CO Fe2O3＋3CO 2Fe＋3CO2 CaCO3 CaO＋CO2 ↑ CaO＋SiO2 CaSiO31.原料：铁矿石、焦炭、石灰石、空气；设备：高炉； 产物：生铁、CO2、炉渣。2. 原料作用：焦炭提供热量，提供还原剂。3.反应原理：3.含杂质物质的化学方程式的计算 带入化学方程式计算的数据应是纯净物的质量，即必须把含杂质的物质换算成纯净物。（1）纯物质的质量 = 不纯物质的质量×物质的质量分数（2）不纯物质的质量 = 纯物质的质量÷物质的质量分数注意例：用1000t含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可炼出含铁96%的生铁多少吨？分析：代入化学方程式计算的数据应是纯净物的质量： 赤铁矿石 氧化铁 铁 生铁方法1：根据化学式： 1 000t×80%×70%÷96% = 583 t （铁元素质量守恒）方法2：根据化学方程式计算：解：1 000t赤铁矿石中含氧化铁的质量为1 000t ×80%＝800t。设800t氧化铁理论上可以炼出铁的质量为x。160 112800t xx＝560t答： 1 000t含氧化铁(Fe2O3) 80%的赤铁矿石，理论上可炼出含铁96%的生铁的质量为583t。1.工业炼铁中会发生一氧化碳与氧化铁的反应，该反应中发生还原反应的物质是( )A．CO B．Fe2O3 C．CO2 D．Fe2.用下列矿石冶炼金属时，排放的废气容易引起酸雨的是( )A．辉铜矿(主要成分Cu2S) B．赤铁矿(主要成分Fe2O3)C．磁铁矿(主要成分Fe3O4) D．铝土矿(主要成分Al2O3)BA3. 如图是CO与Fe2O3反应的实验装置图,下列说法不正确的是（ ）A. 实验开始时，先通入CO，在装置出口处验纯后，点燃酒精灯，再点燃酒精喷灯B. 实验过程中看到，玻璃管里的粉末由红棕色逐渐变为黑色C. CO与Fe2O3反应的化学方程式为Fe2O3+CO 2Fe+CO2D. 尾气处理时发生反应的化学方程式为2CO+O2 2CO2C4.工业炼铁的主要原料中，正确的一组是( )①铁矿石；②焦炭；③一氧化碳；④石灰石；⑤空气A．①②⑤ B．①②④⑤ C．①③④⑤ D．②③④B金属资源存在形式铁的冶炼含杂质物质的计算单质、化合物实验室炼铁工业炼铁实验装置实验原理实验步骤实验现象原理设备相关反应一氧化碳从铁的氧化物中还原出铁高炉