最新人教版九年级化学下册八单元金属和金属材料课题3金属资源的利用和保护精品课课件41

1、第八单元第八单元 金属和金属材料金属和金属材料课题课题3 3 金属资源的利用和保护金属资源的利用和保护人类生活离不开金属人类生活离不开金属图图8-18-15 5自然界以单质形式存在的金自然界以单质形式存在的金图图8-18-16 6 自然界以单质形式存在的银自然界以单质形式存在的银 除少数不活泼的金属如除少数不活泼的金属如金、银金、银等以等以单质单质形式存在形式存在外外, ,其余其余都以都以化合物化合物形式存在。形式存在。金属的存在形式：金属的存在形式：单质单质( ( 少数，如金和银少数，如金和银) )化合物化合物( ( 大多数，如各种铁矿石大多数，如各种铁矿石) )问题出示：问题出示： 本节课

2、，我们将从以下四个方面进行学习：本节课，我们将从以下四个方面进行学习： 1炼铁的原料：铁矿石、焦炭、石灰石炼铁的原料：铁矿石、焦炭、石灰石 2炼铁的原理、设备：炼铁的原理、设备： 在高温下用一氧化碳将在高温下用一氧化碳将铁矿石中的铁还原出来；高炉铁矿石中的铁还原出来；高炉 3. 实验过程中注意的安全事项实验过程中注意的安全事项 4炼铁时发生的反应炼铁时发生的反应 5关于含杂质的化学方程式计算关于含杂质的化学方程式计算赤铁矿赤铁矿黄铁矿黄铁矿菱铁矿菱铁矿铝士矿铝士矿黄铜矿黄铜矿辉铜矿辉铜矿 孔雀石孔雀石 cu2(oh)2co3赤铜矿赤铜矿 cu2o磁铁矿磁铁矿（主要成分主要成分fefe3 3o

3、o4 4）赤铁矿赤铁矿（主要成分主要成分fefe2 2o o3 3）黄铁矿（黄铁矿（主要成分主要成分fesfes2 2）菱铁矿（菱铁矿（主要成分主要成分fecofeco3 3）想一想想一想： 假如你是炼铁厂的厂长，你认为哪种假如你是炼铁厂的厂长，你认为哪种矿石最不适宜作为工业炼铁的原料矿石最不适宜作为工业炼铁的原料? ?哪种最适宜？哪种最适宜？ 除了焦炭和一氧化碳可以还原出铁来除了焦炭和一氧化碳可以还原出铁来 ，氢气也可以。你准备选用哪种物质来炼铁？氢气也可以。你准备选用哪种物质来炼铁？70%70%6 62.4%2.4%48.3%48.3%46.7%46.7%一一.铁的冶炼铁的冶炼原料：铁矿石

4、、焦炭、石灰石、空气原料：铁矿石、焦炭、石灰石、空气fe2o3+3co=2fe+3co2高温高温1 1. .工业炼铁：工业炼铁：反应的化学方程式：反应的化学方程式：co是还原剂；是还原剂；fe2o3是氧化剂是氧化剂原理：原理： 在高温条件下，利用焦炭与在高温条件下，利用焦炭与o2反应生成反应生成的的co把铁从铁矿石中还原出来。把铁从铁矿石中还原出来。设备：炼铁高炉设备：炼铁高炉铁矿石、焦炭、石灰石铁矿石、焦炭、石灰石fe2o3+3co=2fe+3co2高温高温co2c 2co 高温高温c + o2 co2 点燃点燃 请看请看一氧化碳还原氧化铁一氧化碳还原氧化铁 视频视频现象现象分析分析反应式反

5、应式尾气处理尾气处理红色的红色的粉末粉末变成黑色，澄清的石灰水变浑浊变成黑色，澄清的石灰水变浑浊一氧化碳还原氧化铁生成铁粉一氧化碳还原氧化铁生成铁粉( (黑色黑色) )和二氧化碳和二氧化碳1 1、实验室用一氧化碳还原氧化铁（炼铁的原理）、实验室用一氧化碳还原氧化铁（炼铁的原理）用燃着的酒精灯将尾气点燃用燃着的酒精灯将尾气点燃用气球收集尾气用气球收集尾气fe2o3+3co=2fe+3co2高温高温证明产物中有铁粉的方法是：证明产物中有铁粉的方法是： 用磁铁吸引用磁铁吸引(或加稀盐酸有气泡或加稀盐酸有气泡产生产生 )实验步骤：实验步骤：1、检查装置气密性、检查装置气密性2、将适量的氧化铁装入试管并

6、固定装置、将适量的氧化铁装入试管并固定装置3、点燃右边点燃右边酒精灯酒精灯4、通入一氧化碳通入一氧化碳气体气体5、点燃酒精喷灯给氧化铁加热、点燃酒精喷灯给氧化铁加热6、待硬质玻璃管内红色物质完全变为黑色时停止加热、待硬质玻璃管内红色物质完全变为黑色时停止加热7、待玻璃管内固体冷却后、待玻璃管内固体冷却后停止通入一氧化碳停止通入一氧化碳，然后，然后熄灭右边熄灭右边酒精灯酒精灯注意：应先通注意：应先通coco后加热，实验完毕后继续通后加热，实验完毕后继续通coco直到试管直到试管冷却（即：冷却（即：coco“早出晚归早出晚归”，酒精灯，酒精灯“迟到早退迟到早退”）。）。先通先通coco后加热，是为

7、了将玻璃管中的空气排尽，防止加后加热，是为了将玻璃管中的空气排尽，防止加热时可能发生爆炸；实验完毕后，先停止加热，继续通热时可能发生爆炸；实验完毕后，先停止加热，继续通coco直至玻璃管冷却，是为了防止高温下的生成物铁与氧直至玻璃管冷却，是为了防止高温下的生成物铁与氧气接触而被氧化，同时还可防止石灰水倒吸。气接触而被氧化，同时还可防止石灰水倒吸。 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, ,在计算用料和产量时在计算用料和产量时, ,应考虑到杂质问应考虑到杂质问题。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：代入化学

8、方程式中计算的数据，必须代入化学方程式中计算的数据，必须是纯净物的质量。是纯净物的质量。含杂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) 纯度纯度例题用1000t 含氧化铁80的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁96 的生铁多少吨？解：1000t赤铁矿石中含氧化铁的质量为： 1000t 80=800tfe2o3 + 3co 2fe + 3co2高温160 112800t x112160 xt800 x=560t折合为含铁96 的生铁的质量为 560t 96 =583t答：用1000t 含氧化铁80的赤铁矿石，理论上

9、可以炼出含铁96 的生铁583t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：生铁中含纯铁：解：生铁中含纯铁：3000t(15%)=2850t.fe2o3 + 3co= 2fe + 3co2160 112 x 85% 2850t 高温高温160x 85%=1122850tx4790t 答答：该该3000 t生铁中含纯铁生铁中含纯铁2850t。该炼钢厂每天需含该炼钢厂每天需含fe2o3质量分数为质量分数为85%的赤铁矿石为的赤铁矿石为4790t。1.某炼钢厂日产含杂质某炼钢厂日产含杂质5%的生铁的生铁3000t，试计算：，试计算：该该3000 t生铁

10、中含纯铁多少吨？生铁中含纯铁多少吨？该炼钢厂每天需含该炼钢厂每天需含fe2o3质量分数为质量分数为85%的赤铁矿石多的赤铁矿石多少吨？（计算结果保留整数）少吨？（计算结果保留整数）练习：练习：通过本节课的学习，你有哪些收获？ 1、某钢铁厂每天需消耗、某钢铁厂每天需消耗5000t含氧化铁含氧化铁76的赤铁矿石，的赤铁矿石， 该厂理论上可以日产含该厂理论上可以日产含fe98的生铁多少的生铁多少t?2、冶炼、冶炼2000t含杂质含杂质3的生铁，需要含的生铁，需要含90%fe2o3的赤的赤铁矿石多少铁矿石多少t?3.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

11、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 4.

12、右下图是金属活动性顺序表中铜、锡、铁和铝元素右下图是金属活动性顺序表中铜、锡、铁和铝元素被人类大规模开发、利用的大致年限。被人类大规模开发、利用的大致年限。k ca na mg al zn fe sn pb (h) cu hg ag pt au约约6000年前年前约约200年前年前约约600年前年前约约2500年前年前选择编号填空：铝的利用比铜和铁晚得多，原因选择编号填空：铝的利用比铜和铁晚得多，原因是是 ；目前铝在多个领域替代易生锈的钢铁，其；目前铝在多个领域替代易生锈的钢铁，其主要主要原原因是因是 。铝的密度小铝的密度小 铝很活泼铝很活泼 地壳中铝的含量高地壳中铝的含量高 铝的表面易生成致

13、密的保护膜铝的表面易生成致密的保护膜钢铁的冶炼是人类文明的一个重要标志。钢铁的冶炼是人类文明的一个重要标志。右图是实验室模拟炼铁的装置图，写出冶炼生铁的化学右图是实验室模拟炼铁的装置图，写出冶炼生铁的化学方程式方程式 ；能证明产；能证明产物中有铁粉的方法是：物中有铁粉的方法是： 。 用磁铁吸引用磁铁吸引(或加稀盐酸有气泡或加稀盐酸有气泡) 3co+ fe2o3 2fe + 3co2 =高温高温在组装仪器时，把玻璃管插入在组装仪器时，把玻璃管插入橡胶管的操作方法橡胶管的操作方法 是是 。此装置有不完善的地方，请说出其中一种改进方法：此装置有不完善的地方，请说出其中一种改进方法： 。用气球收集尾气

14、或用燃着的酒精灯点燃用气球收集尾气或用燃着的酒精灯点燃导管一端用水润湿后旋转插入导管一端用水润湿后旋转插入5 5. .某课外兴趣小组对一批铁样品（含有杂质，杂质不溶于水，某课外兴趣小组对一批铁样品（含有杂质，杂质不溶于水，也不与稀硫酸反应）进行分析，甲、乙、丙三位同学分别进也不与稀硫酸反应）进行分析，甲、乙、丙三位同学分别进行实验，其中只有一位同学所取用的稀硫酸与铁样品恰好完行实验，其中只有一位同学所取用的稀硫酸与铁样品恰好完全反应。实验数据如下表：全反应。实验数据如下表： 请你认真分析数据，回答下列问题：请你认真分析数据，回答下列问题： 哪位同学所取用的稀硫酸与铁样品恰好完全反应；哪位同学所

15、取用的稀硫酸与铁样品恰好完全反应； 计算样品中铁的质量分数；计算样品中铁的质量分数； 若生产若生产1000 t这种纯度的铁，至这种纯度的铁，至少少需要含氧化铁需要含氧化铁(fe2o3)80%的赤铁矿多少吨？的赤铁矿多少吨？ 甲甲乙乙丙丙烧杯稀硫酸烧杯稀硫酸200g150g150g加入的铁样品加入的铁样品9g9g14g充分反应后，烧杯剩余物充分反应后，烧杯剩余物208.7g158.7g163.7g(烧杯的质量为烧杯的质量为25.4g；计算结果精确到；计算结果精确到0.1%)解：解：分析表中数据可知，甲、乙、丙三人的实验生成氢气的分析表中数据可知，甲、乙、丙三人的实验生成氢气的质量都是质量都是0.

16、3g(如甲为如甲为200g+9g-208.7g0.3g),即每人的实验中都有一即每人的实验中都有一种反应物已反应完。由甲、乙数据可知，种反应物已反应完。由甲、乙数据可知，9g铁样品中的铁完全反应，铁样品中的铁完全反应，甲中的酸过量甲中的酸过量。由乙、丙数据可知，。由乙、丙数据可知，(150g 25.4g)124.6g的稀硫的稀硫酸中的酸中的h2so4完全反应，完全反应，丙中的金属过量丙中的金属过量。综合分析可知。综合分析可知乙同学所乙同学所取用的稀硫酸与铁样品恰好完全反应。取用的稀硫酸与铁样品恰好完全反应。甲甲乙乙丙丙烧杯稀硫酸烧杯稀硫酸200g150g150g加入的铁样品加入的铁样品9g9g14g充分反应后，烧杯剩余物充分反应后，烧杯剩余物208.7g158.7g163.7g解：解：乙反应生成氢气的质量为乙反应生成氢气的质量为150g+9g-158.7g0.3g。设设fe的质量为的质量为x。 fe + h2so4 = feso4 + h2 56 2 x 0.3g则则fe%8.4g9g 100%=93.3%计算样品中铁的质量分数；计算样品中铁的质量分数；答：样品中铁的质量分数为答：样品中铁的质量分数为93.3%。56x20.3g=x=8.4g若生产若生产1000 t这种纯度的铁，至这种纯度的铁，至少少