九年级化学下册_题3_金属资源的利用和保护件_新版新人教版

1、会计学1九年级化学下册九年级化学下册_题题3_金属资源的利用和金属资源的利用和保护件保护件_新版新人教版新版新人教版 导入导入11如图如图1 1表示金属活动性顺序表中铜、铁和铝被人类大规模开发表示金属活动性顺序表中铜、铁和铝被人类大规模开发、利用的大致年限。、利用的大致年限。提疑：为什么铜的开发使用比铁和铝早数千年？金属被大规模开发提疑：为什么铜的开发使用比铁和铝早数千年？金属被大规模开发、利用主要和金属的哪些性质和特点有关？钠、镁等金属为什么在、利用主要和金属的哪些性质和特点有关？钠、镁等金属为什么在自然界中不能以单质形式存在，而是以化合物形式存在于各种矿物自然界中不能以单质形式存在，而是以

2、化合物形式存在于各种矿物之中？之中？ 导入导入22为纪念为纪念19961996年中国钢产量突破年中国钢产量突破1 1亿吨而发行的邮票。自亿吨而发行的邮票。自然界以单质形式存在的金银。然界以单质形式存在的金银。我们知道自然界中只有金、银等少数我们知道自然界中只有金、银等少数金属以单质形式存在，大部分的金属金属以单质形式存在，大部分的金属是以化合物形式存在的，那么我们在是以化合物形式存在的，那么我们在生产、生活中用到最多的金属生产、生活中用到最多的金属铁是铁是怎样炼成的？怎样炼成的？ 导入导入3 3 钢铁是怎样炼成的钢铁是怎样炼成的是前苏联作家尼古拉是前苏联作家尼古拉奥斯特洛夫斯奥斯特洛夫斯基所著

3、的一部长篇小说。有一名钢铁厂的工人误把这本书当成介绍钢基所著的一部长篇小说。有一名钢铁厂的工人误把这本书当成介绍钢铁是怎样炼成的科技书籍。铁是怎样炼成的科技书籍。 同学们读过了同学们读过了钢铁是钢铁是怎样炼成的怎样炼成的，你知道钢，你知道钢铁是怎样炼成的的吗？钢铁是怎样炼成的的吗？钢铁有哪些元素组成的？铁有哪些元素组成的？一、金属资源概况一、金属资源概况1.1.人类目前普遍使人类目前普遍使用的金属有哪些用的金属有哪些? ? 2.2.这是否和它们在这是否和它们在地壳中的含量有一地壳中的含量有一定的关系呢定的关系呢? ?地壳中各种元素的含量（质量分数地壳中各种元素的含量（质量分数）工业上把能用来提

4、炼金属的矿物叫工业上把能用来提炼金属的矿物叫_ _ _矿石矿石二、铁的冶炼二、铁的冶炼比较比较Fe2O3与与Fe的组成差异，的组成差异，设想用什么方设想用什么方法或试剂去完法或试剂去完成铁的冶炼。成铁的冶炼。钢和铁有着非常广泛和重要的应用，它们在某种程度上代表了一钢和铁有着非常广泛和重要的应用，它们在某种程度上代表了一个国家工业发展的水平。个国家工业发展的水平。 铁的冶炼铁的冶炼早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器，从公元早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器，从公元1 1世纪起，世纪起，铁便成了一种最主要的金属材料。铁便成了一种最主要的金属材料。比较比较FeFe2 2O O3 3与

5、与FeFe的组成差异的组成差异, ,设想用什么方法或试剂去完成铁的冶炼设想用什么方法或试剂去完成铁的冶炼 H2 , C, COH2 , C, CO 红色的红色的FeFe2 2O O3 3变黑变黑. .同时产生使石灰水变浑浊的气体同时产生使石灰水变浑浊的气体思考思考工业上铁矿石冶炼成铁的相关知识工业上铁矿石冶炼成铁的相关知识1.1.原料：原料：2.2.原理：原理：3.3.设备：设备：4.4.过程过程： 铁的冶炼（以赤铁矿为例）铁的冶炼（以赤铁矿为例）焦炭、石灰石、铁矿石焦炭、石灰石、铁矿石在高温下，利用焦炭与氧气反应生成的一氧化在高温下，利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石中还原出来碳把

6、铁从铁矿石中还原出来高炉高炉点燃点燃C + OC + O2 2 = CO = CO2 2高温高温C + COC + CO2 2 = 2CO = 2COFeFe2 2O O3 3 + 3CO = 2Fe + 3CO+ 3CO = 2Fe + 3CO2 2高温高温问题：在实验过程中应注意哪些安全事项？问题：在实验过程中应注意哪些安全事项？ 实验中的注意事项。实验中的注意事项。1 1先通先通COCO，再加热，目的是将玻璃管中的空气排尽。，再加热，目的是将玻璃管中的空气排尽。2 2实验完毕后，先停止加热继续通实验完毕后，先停止加热继续通COCO至冷却，目的防止石灰水倒吸。至冷却，目的防止石灰水倒吸。3

7、 3用酒精灯点燃尾气的作用是：防止一氧化碳污染空气。用酒精灯点燃尾气的作用是：防止一氧化碳污染空气。 实验室用一氧化碳还原氧化铁实验室用一氧化碳还原氧化铁 尾气处理：尾气处理：用燃着的酒精灯将尾气点燃或用燃着的酒精灯将尾气点燃或 用气球收集尾气用气球收集尾气 CO还原氧化铁必须在封闭的硬质玻管中进行，防止还原氧化铁必须在封闭的硬质玻管中进行，防止CO污染空气污染空气。证明产物中有铁粉的方法是：用磁铁吸证明产物中有铁粉的方法是：用磁铁吸(或加稀盐酸或加稀盐酸 ) 2CO + O2 2CO2（尾气处理）（尾气处理）将铁矿石中的将铁矿石中的 SiOSiO2 2转转变为炉渣变为炉渣点燃点燃 C + O

8、 C + O2 2 = 2CO = 2CO2 2高温高温 C + CO C + CO2 2 = 2CO = 2CO（FeFe2 2O O3 3）生铁生铁出铁口出铁口炉渣炉渣出出渣渣口口 Fe Fe2 2O O3 3 + 3CO = 2Fe + 3CO+ 3CO = 2Fe + 3CO2 2高温高温高炉气体高炉气体高炉气体高炉气体 产生一氧化碳产生一氧化碳 提供热量提供热量例例1. 1000t1. 1000t含氧化铁含氧化铁80%80%的赤铁矿石，理论上炼出中含铁的赤铁矿石，理论上炼出中含铁96%96%的生铁多少吨？的生铁多少吨？解：设理论上可炼出铁的质量为解：设理论上可炼出铁的质量为x x代入

9、方程代入方程式计算时式计算时一定要纯一定要纯净的质量净的质量 160 2160 25656 800t 800t x xx= 560 tx= 560 t Fe Fe2 2O O3 3+3CO 2Fe+3CO+3CO 2Fe+3CO2 2高温高温方法一：分步法方法一：分步法答：理论上练出含铁答：理论上练出含铁96%96%的生铁的生铁583t583t。 560t 560t 96% = 583 t96% = 583 t氧化铁的质量：氧化铁的质量： 1000t1000t 80% =800t 80% =800t 160 2 160 25656 800 t X 800 t X 三、有关杂质问题的计算三、有关

10、杂质问题的计算例例1 1：用：用1000 t1000 t含氧化铁含氧化铁8080的赤铁矿石，理论上可以炼出含的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁铁9696的生铁多少吨的生铁多少吨 ? ?解：设理论上可以炼出含铁解：设理论上可以炼出含铁96%96%的生铁的质量为的生铁的质量为x x。160 2160 256561000t1000t8080 x x96%96% 160 2 160 25656 1000t 1000t8080 x x96%96% x=x=2 25656 1000t 1000t8080 16016096%96%= 583 t= 583 tFeFe2 2O O3 3+3CO 2Fe+3CO+3

11、CO 2Fe+3CO2 2高温高温答：理论上可以练出含铁答：理论上可以练出含铁96%96%的生铁的生铁583t583t。方法二：方法二：解解:Fe:Fe的质量为的质量为1000 t1000 t96%=960 t96%=960 t。设铁矿石的质量为设铁矿石的质量为x x, ,则氧化铁的质量为则氧化铁的质量为70%70%x x。 FeFe2 2O O3 3+3CO+3CO2Fe+3CO2Fe+3CO2 2例例2 2某炼铁厂每天生产某炼铁厂每天生产1000 t1000 t含含Fe 96%Fe 96%的生铁的生铁, ,理论上需消理论上需消耗含耗含FeFe2 2O O3 3 70% 70%的赤铁矿石多少

12、吨的赤铁矿石多少吨? ? x x =1959.2 t=1959.2 t。 答答: :需消耗含需消耗含FeFe2 2O O3 3 70%70%的赤铁矿石的赤铁矿石1959.21959.2吨。吨。 16016011211270%70%x x960 t960 t160160112112 70% 70%x x 960 t960 t炼铁和炼钢的比较炼铁和炼钢的比较炼铁炼铁炼钢炼钢目的目的把铁从矿石中还原出来把铁从矿石中还原出来通过氧化把碳硫等减少通过氧化把碳硫等减少原理原理一氧化碳还原一氧化碳还原氧气氧化氧气氧化原料原料铁矿石、石灰石、焦炭、铁矿石、石灰石、焦炭、空气空气生铁、氧气，氧化钙生铁、氧气，氧

13、化钙设备设备炼铁高炉炼铁高炉转炉、平炉、电炉转炉、平炉、电炉【拓展延伸拓展延伸】1.1.下列矿石的主要成分表述错误的是下列矿石的主要成分表述错误的是( () ) A. A.黄铁矿黄铁矿(FeS(FeS2 2) ) B. B.菱铁矿菱铁矿(FeCO(FeCO3 3) ) C. C.黄铜矿黄铜矿(CuFeS(CuFeS2 2) )D.D.辉铜矿辉铜矿(CuS)(CuS)解析解析: :辉铜矿的主要成分为辉铜矿的主要成分为CuCu2 2S.S.故选故选D.D.D D2.(20152.(2015启东市一模启东市一模) )下图是实验室用下图是实验室用COCO还原氧化铁的装置还原氧化铁的装置, ,关于关于该

14、实验该实验, ,下列说法错误的是下列说法错误的是( () ) A.A.实验时应先给玻璃管加热实验时应先给玻璃管加热, ,后通后通COCOB.B.实验时实验时, ,试管中澄清的石灰水变浑浊试管中澄清的石灰水变浑浊, ,证明该反应有二氧化碳生成证明该反应有二氧化碳生成C.C.实验中能观察到玻璃管中红棕色粉末实验中能观察到玻璃管中红棕色粉末逐渐变成黑色逐渐变成黑色D.D.为了减少空气污染为了减少空气污染, ,应增加尾气处理装应增加尾气处理装置置解析解析: :一氧化碳有可燃性一氧化碳有可燃性, ,加热或点燃一氧化碳和空气或氧气的混合物加热或点燃一氧化碳和空气或氧气的混合物可能发生爆炸可能发生爆炸, ,

15、故一氧化碳还原氧化铁实验开始时要先通入纯净的一氧故一氧化碳还原氧化铁实验开始时要先通入纯净的一氧化碳化碳, ,排净装置内的空气排净装置内的空气, ,然后再点燃酒精喷灯然后再点燃酒精喷灯; ;试管中澄清的石灰水变试管中澄清的石灰水变浑浊浑浊, ,证明该反应有二氧化碳生成证明该反应有二氧化碳生成; ;一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳氧化碳, ,故看到的现象为玻璃管中红棕色固体变为黑色故看到的现象为玻璃管中红棕色固体变为黑色; ;尾气中有一氧尾气中有一氧化碳化碳, ,一氧化碳有毒一氧化碳有毒, ,所以一定要进行尾气处理所以一定要进行尾气处理. .故选故选A. A.

16、A A 3. 3.某工厂要用赤铁矿石某工厂要用赤铁矿石( (主要成分是氧化铁主要成分是氧化铁, ,假设杂质不含铁元假设杂质不含铁元素素) )来炼制生铁来炼制生铁. .若要炼制含铁若要炼制含铁96%96%的生铁的生铁63 t,63 t,假设在炼制过程中损失假设在炼制过程中损失10%10%铁的元素铁的元素, ,则理论上需要含杂质则理论上需要含杂质20%20%的赤铁矿石的质量是的赤铁矿石的质量是( () ) A.120 t B.108 t C.96 t D.84 t A.120 t B.108 t C.96 t D.84 t解析解析:63 t:63 t含铁含铁96%96%的生铁中铁的质量为的生铁中铁

17、的质量为:63 t:63 t96%,96%,则理论上所炼则理论上所炼铁的质量为铁的质量为63 t63 t96%96%(1-10%)=63 t(1-10%)=63 t96%96%10/910/9 设需要含杂质设需要含杂质20%20%的赤铁矿石的质量为的赤铁矿石的质量为x x, ,则则: : 3CO+Fe3CO+Fe2 2O O3 3 2Fe+3CO2Fe+3CO2 2 160160112112 (1-20%) (1-20%)x x 63 t63 t96%96%解得解得x x=120 t.=120 t.故选故选A A 160160 112112(1-20%)(1-20%)x x 63 t63 t9

18、6%96%= A A4.(2015呼和浩特中考呼和浩特中考) )钢铁是使用最多的金属材料钢铁是使用最多的金属材料. .(1)人类从自然界提取量最大的金属是铁人类从自然界提取量最大的金属是铁, ,高炉炼铁的原料是铁矿石、高炉炼铁的原料是铁矿石、空气、石灰石和空气、石灰石和. .(2)铝的活动性比铁强铝的活动性比铁强, ,但在生活中常在铁的但在生活中常在铁的表面涂上铝粉表面涂上铝粉. .其原因是其原因是 .(3)金属钴金属钴( (Co)与铁具有相似的化学性质与铁具有相似的化学性质.CoCl.CoCl2固体是蓝色的固体是蓝色的, ,CoCl2溶溶液是粉红色的液是粉红色的. .现将金属钴投入稀盐酸中现

19、将金属钴投入稀盐酸中, ,发生化学反应发生化学反应Co+2HCl Co+2HCl CoClCoCl2 2+ H+ H2 2.该反应的实验现象为该反应的实验现象为 . . . .解析解析:(1):(1)高炉炼铁的原料是铁矿石、空气、石灰石和焦炭高炉炼铁的原料是铁矿石、空气、石灰石和焦炭.(2).(2)铝的铝的活动性比铁强活动性比铁强, ,但在生活中常在铁的表面涂上铝粉但在生活中常在铁的表面涂上铝粉. .其原因是常温时其原因是常温时, ,铝能和空气中的氧气反应铝能和空气中的氧气反应, ,在表面生成致密的氧化物薄膜在表面生成致密的氧化物薄膜, ,保护里保护里面的铁不被腐蚀面的铁不被腐蚀.(3).(3

20、)金属钴投入稀盐酸中时金属钴投入稀盐酸中时, ,发生化学反应发生化学反应: : Co+2HCl Co+2HCl CoClCoCl2 2+H+H2 2. .随着反应的进行随着反应的进行, ,金属不断溶解金属不断溶解, ,表面产生气表面产生气泡泡, ,溶液由无色变为粉红色溶液由无色变为粉红色. .焦炭焦炭金属不断溶解金属不断溶解, ,表面产生气泡表面产生气泡, ,常温时常温时, ,铝在空气中表面生成致密的氧化物铝在空气中表面生成致密的氧化物薄膜薄膜, ,保护里面的铁不被锈蚀保护里面的铁不被锈蚀溶液由无色变为粉红色溶液由无色变为粉红色 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第第1 1

21、课时课时一、金属资源概况一、金属资源概况二、铁的冶炼二、铁的冶炼1.1.主要原理主要原理:3CO+Fe:3CO+Fe2 2O O3 32.2.原料原料: :铁矿石、焦炭、石灰石、空气铁矿石、焦炭、石灰石、空气3.3.设备设备: :高炉高炉4.4.实验室还原氧化铁实验室还原氧化铁三、原料或产物有杂质的相关计算三、原料或产物有杂质的相关计算2Fe + 3CO2Fe + 3CO2 2一、教材作业一、教材作业【必做题必做题】教材第教材第2121页练习与应用的页练习与应用的4 4、5 5题题. .【选做题选做题】教材第教材第2121页练习与应用的页练习与应用的1 1、6 6题题. .二、课后作业二、课后

22、作业 导入导入22为纪念为纪念19961996年中国钢产量突破年中国钢产量突破1 1亿吨而发行的邮票。自亿吨而发行的邮票。自然界以单质形式存在的金银。然界以单质形式存在的金银。我们知道自然界中只有金、银等少数我们知道自然界中只有金、银等少数金属以单质形式存在，大部分的金属金属以单质形式存在，大部分的金属是以化合物形式存在的，那么我们在是以化合物形式存在的，那么我们在生产、生活中用到最多的金属生产、生活中用到最多的金属铁是铁是怎样炼成的？怎样炼成的？ 导入导入3 3 钢铁是怎样炼成的钢铁是怎样炼成的是前苏联作家尼古拉是前苏联作家尼古拉奥斯特洛夫斯奥斯特洛夫斯基所著的一部长篇小说。有一名钢铁厂的工

23、人误把这本书当成介绍钢基所著的一部长篇小说。有一名钢铁厂的工人误把这本书当成介绍钢铁是怎样炼成的科技书籍。铁是怎样炼成的科技书籍。 同学们读过了同学们读过了钢铁是钢铁是怎样炼成的怎样炼成的，你知道钢，你知道钢铁是怎样炼成的的吗？钢铁是怎样炼成的的吗？钢铁有哪些元素组成的？铁有哪些元素组成的？比较比较Fe2O3与与Fe的组成差异，的组成差异，设想用什么方设想用什么方法或试剂去完法或试剂去完成铁的冶炼。成铁的冶炼。钢和铁有着非常广泛和重要的应用，它们在某种程度上代表了一钢和铁有着非常广泛和重要的应用，它们在某种程度上代表了一个国家工业发展的水平。个国家工业发展的水平。 比较比较FeFe2 2O O

24、3 3与与FeFe的组成差异的组成差异, ,设想用什么方法或试剂去完成铁的冶炼设想用什么方法或试剂去完成铁的冶炼 H2 , C, COH2 , C, CO 红色的红色的FeFe2 2O O3 3变黑变黑. .同时产生使石灰水变浑浊的气体同时产生使石灰水变浑浊的气体比较比较FeFe2 2O O3 3与与FeFe的组成差异的组成差异, ,设想用什么方法或试剂去完成铁的冶炼设想用什么方法或试剂去完成铁的冶炼 H2 , C, COH2 , C, CO 红色的红色的FeFe2 2O O3 3变黑变黑. .同时产生使石灰水变浑浊的气体同时产生使石灰水变浑浊的气体4.(2015呼和浩特中考呼和浩特中考) )钢铁是使用最多的金属材料钢铁是使用最多的金属材料. .(1)人类