常见的金属材料(第2课时) Microsoft PowerPoint 幻灯片

1、鲁教版九年级化学鲁教版九年级化学 第九单元第九单元 第一节第一节 一、常见金属矿物一、常见金属矿物 金属存在形式金属存在形式 自然界中的自然界中的金金（AuAu） 自然界中的自然界中的银银（Ag Ag） ） 孔雀石主要成分孔雀石主要成分 铝土矿主要成铝土矿主要成 分分 黄铜矿黄铜矿 磁铁矿主要成分磁铁矿主要成分Fe3O4 黄铁矿的主要成分黄铁矿的主要成分FeS2 常见的铁矿石常见的铁矿石 赤铁矿赤铁矿(主要成分主要成分Fe2O3) 菱铁矿主要成分菱铁矿主要成分FeCO3 形成形成 化合物化合物 形成形成 单质单质 化合态化合态绝大多数绝大多数 金属金属 很少数不很少数不 活泼金属活泼金属 元素

2、以元素以 形式存在形式存在 游离态游离态元素以元素以 形式存在形式存在 小结：金属的存在形式小结：金属的存在形式 磁铁矿（磁铁矿（Fe3O4） 黄铁矿黄铁矿 （FeSFeS2 2 ） 赤铁矿（赤铁矿（Fe2O3） FeFe2 2O O3 3 FeFe 实验原理实验原理 3CO+Fe3CO+Fe2 2O O3 3 = 3CO = 3CO2 2 + 2Fe + 2Fe 高温高温 二、铁的冶炼 1.实验原理实验原理: 2.实验装置实验装置: 如如下下图图 实验探究实验探究91 P59页页 Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2 高温高温 3.3.实验步骤实验步骤: : 1.1.反应前先检反应前先检查查

3、装置的装置的 2.2.装装入药品，连接好装置入药品，连接好装置 3.3.先制先制COCO气体，然后气体，然后验纯验纯，若已纯，若已纯，通通COCO气气体一体一 会儿会儿, ,再用酒精灯对着氧化铁再用酒精灯对着氧化铁加热加热。 4.4.观察氧化铁的颜色变化和石灰水的变化观察氧化铁的颜色变化和石灰水的变化 5.5.反应结束，先反应结束，先撤撤氧化铁处酒精氧化铁处酒精灯灯，稍稍，稍稍冷却后冷却后 停止通停止通COCO气气体体 6.6.待冷却后取出产物，用磁铁吸引，看能否被吸待冷却后取出产物，用磁铁吸引，看能否被吸 起，判断反应中生成了什么物质。起，判断反应中生成了什么物质。 气密性气密性 演演 示示

4、 实实 验验 (CO: 早出晚归早出晚归酒精灯酒精灯: 迟到早退迟到早退) A A处处：固体由：固体由红色红色变成变成黑色黑色； B B处处：澄清石灰水变浑浊；：澄清石灰水变浑浊； C C处处：尾气燃烧发蓝色火焰。：尾气燃烧发蓝色火焰。 A B C 4.实验现象：实验现象： 1.1.先通一会儿先通一会儿COCO，然后再加热，然后再加热 排尽空气，防止排尽空气，防止COCO与管中的空气混合加热后发生爆炸。与管中的空气混合加热后发生爆炸。 防止热的铁又变成铁的氧化物。防止热的铁又变成铁的氧化物。 为什么？为什么？ 为什么？为什么？ 2.2.实验结束时，停止加热，待试管冷却后停止通实验结束时，停止加

5、热，待试管冷却后停止通COCO。 3.3.如何判断反应中生成了什么物质？如何判断反应中生成了什么物质？ （1 1）用磁铁吸引，生成的黑色固体能被吸引）用磁铁吸引，生成的黑色固体能被吸引铁。铁。 （2 2）澄清石灰水变浑浊）澄清石灰水变浑浊二氧化碳。二氧化碳。 4 4. .一氧化碳能否直接排放到空气中？装置中导管末一氧化碳能否直接排放到空气中？装置中导管末 端连接的燃着的酒精灯起什么作用？还有哪些处理端连接的燃着的酒精灯起什么作用？还有哪些处理 尾气的方法？尾气的方法？提示：提示：COCO难溶于水，具有可燃难溶于水，具有可燃 性性 CO Fe2O3 澄清石灰水澄清石灰水 方法方法1：增加酒精灯点

6、燃尾气增加酒精灯点燃尾气 方法方法2：用气球收集后再处理用气球收集后再处理 方法方法3：用排水法收集后再处理用排水法收集后再处理 方法方法4：用导管送至加热的酒精灯处点燃，用导管送至加热的酒精灯处点燃， 作为热量的来源作为热量的来源 3.3.用导管送至加热的酒精灯处点燃，作用导管送至加热的酒精灯处点燃，作 为热量的来源。为热量的来源。 1.1.用酒精灯用酒精灯点燃点燃，使其转化为，使其转化为COCO2 2。 。 2.2.用气球收集或用排水法用气球收集或用排水法收集收集后再处理。后再处理。 尾气处理方法：尾气处理方法： 1.1.组装组装查查密密 2.2.装入药品装入药品 3.3.验纯验纯通气通气

7、 4.4.尾气处理尾气处理 5.5.排空排空点灯点灯 6.6.熄灯通气熄灯通气 7.7.冷却冷却停气停气 以防以防COCO泄露，污染大气泄露，污染大气 以防以防COCO不纯，加热时发生爆炸不纯，加热时发生爆炸 排尽装置中的空气，以防加排尽装置中的空气，以防加 热时发生爆炸热时发生爆炸 防止铁在较高的温度下重新被氧化防止铁在较高的温度下重新被氧化; 同时还可以防止石灰水倒吸。同时还可以防止石灰水倒吸。 以防未反应的以防未反应的COCO污染大气污染大气 小结实验步骤小结实验步骤 : : 解读氧化还原反应解读氧化还原反应 Fe2O33CO2Fe3CO2+ 高温 还还原原反反应应 氧氧化化反反应应 F

8、e2O3：能提供氧，具有氧化性；（：能提供氧，具有氧化性；（氧化剂氧化剂） CO：能夺氧，具有还原性。（：能夺氧，具有还原性。（还原剂还原剂） 注意：注意：氧化反应和还原反应是同时发生在一个氧化反应和还原反应是同时发生在一个 反应中的。反应中的。 具有还原性的物质具有还原性的物质：H2 、 C 、 CO 工业炼铁工业炼铁：炼铁高炉：炼铁高炉 铁矿石、焦炭、石灰石铁矿石、焦炭、石灰石 Fe2O3+3CO=2Fe+3CO 2 高温高温 CO2C 2CO 高温高温 C + O2 CO2 点燃点燃 炼铁选用的铁矿石通常不仅要求含铁量高，而且要炼铁选用的铁矿石通常不仅要求含铁量高，而且要 “有害元素有害

9、元素”少，下列铁矿石你认为不适宜炼铁的是：少，下列铁矿石你认为不适宜炼铁的是： （ ） A.A.磁铁矿（磁铁矿（FeFe3 3O O4 4）72.4%72.4% B. B.赤铁矿（赤铁矿（FeFe2 2O O3 3）70%70% C. C.菱铁矿（菱铁矿（FeCOFeCO3 3）48.3%48.3% D. D.黄铁矿（黄铁矿（FeSFeS2 2）46.7%46.7% D D 练习练习1： 例题例题1 1：如图是用一氧化碳如图是用一氧化碳 还原氧化铜的实验装置，还原氧化铜的实验装置， 回答下列问题：回答下列问题： （1 1）有下列实验步骤：）有下列实验步骤： 加热；通入一氧化碳。请用上述实验步骤

10、的标号填空，实验开加热；通入一氧化碳。请用上述实验步骤的标号填空，实验开 始时，应先始时，应先_，然后，然后_。 （2 2）实验进行一段时间后，）实验进行一段时间后，A A装置中出现的现象为装置中出现的现象为_ _ _，说，说 明有明有_ _ _生成，生成，B B装置中出现的现象为装置中出现的现象为_，说明，说明 有有_生成。生成。 粉末由黑变红粉末由黑变红 石灰水变浑石灰水变浑 （3 3）装置）装置A A中的反应化学方程式为中的反应化学方程式为_， 装置装置B B中的反应化学方程式为中的反应化学方程式为_， 装置装置C C中的目的是中的目的是_。 （4 4）反应结束，应先）反应结束，应先_，

11、待冷却后，待冷却后_。 CO+CuO =CO+CuO = Cu+CO Cu+CO2 2 COCO2 2+Ca(OH)+Ca(OH)2 2=CaCO=CaCO3 3+H+H2 2O O 除尾气，防污染除尾气，防污染 停止加热停止加热停止通气停止通气 练习练习2：下图是课堂中模拟炼铁的实验装置。下图是课堂中模拟炼铁的实验装置。 （1）写出图中标有序号的仪器名称）写出图中标有序号的仪器名称 ， 。 (2)实验过程中，先要进行的是实验过程中，先要进行的是_ 。（填。（填或或） 加热加热 通一氧化碳通一氧化碳 (3)A中反应的化学方程式是中反应的化学方程式是 。 B中反应的化学方程式是中反应的化学方程式

12、是 ， B中观察到的现象是中观察到的现象是_ 。 (4)该装置的不足之处是该装置的不足之处是 。 铁架台铁架台试管试管 Fe2O3+3CO = 2Fe+3CO2 高温高温 没有尾气处理装置（或没有用燃着的酒精灯处理尾气等）没有尾气处理装置（或没有用燃着的酒精灯处理尾气等） Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O 澄清的石灰水变浑浊澄清的石灰水变浑浊 1.1.活泼金属活泼金属( (如如K Na Mg AI) :K Na Mg AI) :电解法电解法 2.2.一般金属一般金属( (如如Zn Fe Sn Pb Cu) :Zn Fe Sn Pb Cu) :热还原法热还原法 3.3.较稳定金属较稳定

13、金属( (如如Hg Ag) :Hg Ag) :直接加热法直接加热法 4.4.稳定金属稳定金属( (如如Pt Au) :Pt Au) :可通过金沙淘洗获得可通过金沙淘洗获得 Fe2O33CO2Fe3CO2 高温高温 2HgO = 2Hg + O2 三、冶炼金属的常用方法三、冶炼金属的常用方法 在在实际生产时实际生产时, ,所用的原料或产物一般都含所用的原料或产物一般都含 有杂质有杂质, ,在计算用料时和产量时在计算用料时和产量时, ,应考虑到杂质应考虑到杂质 问题。问题。 不纯物质、纯物质、纯度之间的关系：不纯物质、纯物质、纯度之间的关系： 列比例时，一定要用纯量。列比例时，一定要用纯量。 含杂

14、质的物质的化学方程式的计算：含杂质的物质的化学方程式的计算： m(纯纯) = m(不纯不纯 )纯度纯度 m(不纯不纯) = m(纯纯) 纯度纯度 例题例题2：用用1000t含氧化铁含氧化铁(Fe2O3) 80%的赤铁矿石，的赤铁矿石， 理论上可炼含铁理论上可炼含铁96%的生铁多少吨？的生铁多少吨？ Fe2O3+3CO=2Fe + 3CO2 高温高温 解：解：1000t赤铁矿石中含氧化铁的质量为赤铁矿石中含氧化铁的质量为1000t 80%800t。 设设800t氧化铁理论上可以炼出铁的质量为氧化铁理论上可以炼出铁的质量为X。 160 112 800t X 160 800t = 112 X X56

15、0t 折合含铁折合含铁96%的生铁的质量为的生铁的质量为560t 96%583t(纯化杂纯化杂) 答：答： 1000t含氧化铁含氧化铁(Fe2O3) 80%的赤铁矿石，理论上可炼出含铁的赤铁矿石，理论上可炼出含铁96%的生铁为的生铁为583t。 或设或设800t氧化铁理论上可以炼氧化铁理论上可以炼含铁含铁96%的生铁的生铁质量为质量为X。 Fe2O3+3CO=2Fe + 3CO2 高温高温 160 112 800t X96% 160 :112800t :X96% X583t (杂化纯杂化纯) 设需含设需含Fe2O3质量分数为质量分数为85%的赤铁矿石的质量为的赤铁矿石的质量为x。 解：解：生铁中含纯铁：生铁中含纯铁：3000t(15%)=2850t. Fe2O3 + 3CO= 2Fe + 3CO2 112 X 85% 2850t 高温高温 160 X 85% = 112 2850t X4790t 答答：该该