新科粵版九年級化學(xué)下冊《六章 金屬6.3 金屬礦物與冶煉》課件_5

1、 6.36.3金屬礦物與冶煉金屬礦物與冶煉 ( (第第1 1課時(shí)課時(shí)) ) 【教學(xué)目標(biāo)【教學(xué)目標(biāo)】 1.1.知識與技能知識與技能 （1 1）知道元素有兩種存在形態(tài)，認(rèn)識幾種金屬礦物；）知道元素有兩種存在形態(tài)，認(rèn)識幾種金屬礦物； （2 2）了解鋼鐵是怎樣煉成的，認(rèn)識還原反應(yīng)及物質(zhì)的還原性；）了解鋼鐵是怎樣煉成的，認(rèn)識還原反應(yīng)及物質(zhì)的還原性； （3 3）了解冶煉金屬的常用方法；）了解冶煉金屬的常用方法； （4 4）初步學(xué)會關(guān)于不純物的化學(xué)計(jì)算。）初步學(xué)會關(guān)于不純物的化學(xué)計(jì)算。 2.2.過程與方法：過程與方法：講述、實(shí)驗(yàn)探討。講述、實(shí)驗(yàn)探討。 3.3.情感態(tài)度與價(jià)值觀：情感態(tài)度與價(jià)值觀：體驗(yàn)煉鋼的艱

2、辛，珍惜美好生活。體驗(yàn)煉鋼的艱辛，珍惜美好生活。 【教學(xué)重點(diǎn)【教學(xué)重點(diǎn)】煉鋼；有關(guān)化學(xué)方程式的計(jì)算。煉鋼；有關(guān)化學(xué)方程式的計(jì)算。 【教學(xué)難點(diǎn)【教學(xué)難點(diǎn)】氧化氧化- -還原反應(yīng)；化學(xué)方程式中含雜質(zhì)的計(jì)算。還原反應(yīng)；化學(xué)方程式中含雜質(zhì)的計(jì)算。 【教具學(xué)具【教具學(xué)具】實(shí)驗(yàn)室常見儀器實(shí)驗(yàn)室常見儀器 【課時(shí)安排【課時(shí)安排】2 2課時(shí)課時(shí) 【教學(xué)設(shè)計(jì)【教學(xué)設(shè)計(jì)】 一、元素的存在形態(tài)一、元素的存在形態(tài) 1、游離態(tài)：、游離態(tài)： 2、化合態(tài)：、化合態(tài)： 元素以單質(zhì)形態(tài)存在的狀態(tài)元素以單質(zhì)形態(tài)存在的狀態(tài) 元素以化合物形態(tài)存在的狀態(tài)元素以化合物形態(tài)存在的狀態(tài) 少少 多多 二、常見的金屬礦物二、常見的金屬礦物 孔雀石

3、孔雀石(主要成分為主要成分為Cu2(OH)2CO3) 自然金自然金 ( (主要成分為主要成分為Au)Au) 銀銀 磁鐵礦磁鐵礦 主要成分為主要成分為FeFe3 3O O4 4 黃鐵礦黃鐵礦 主要成分是主要成分是FeSFeS2 2 菱鐵礦主要成分是菱鐵礦主要成分是 FeCO3 俗名俗名主要成分（化學(xué)式）主要成分（化學(xué)式） 赤鐵礦、鐵銹赤鐵礦、鐵銹 Fe2O3 磁鐵礦磁鐵礦 Fe3O4 孔雀石、銅綠、銅銹孔雀石、銅綠、銅銹 Cu2（OH）2CO3 赤銅礦赤銅礦 Cu2O 菱鐵礦菱鐵礦 FeCO3 菱鎂礦菱鎂礦 MgCO3 鎂土礦鎂土礦 MgO 鋁土礦鋁土礦 Al2O3 三、三、鋼鐵是怎樣煉成的鋼鐵

4、是怎樣煉成的 工業(yè)煉鐵的主工業(yè)煉鐵的主 要設(shè)備是高爐要設(shè)備是高爐 主要反應(yīng) 石灰石的作石灰石的作 用是使有礦用是使有礦 石中的脈石石中的脈石 （二氧化硅）（二氧化硅） 轉(zhuǎn)變成爐渣轉(zhuǎn)變成爐渣 而除去而除去 原料原料 C+COC+CO2 2 2CO 2CO 高溫高溫 1 1、生鐵：、生鐵： 鐵的合金，鐵的合金，含碳量在含碳量在224.34.3之間，同時(shí)還有少之間，同時(shí)還有少 量的量的硫和磷硫和磷，硬而脆，不利于加工。，硬而脆，不利于加工。 2 2、煉鋼：、煉鋼：在煉鋼爐里吹進(jìn)氧氣在煉鋼爐里吹進(jìn)氧氣 （1 1）原則：降碳（）原則：降碳（C C）除硫磷（）除硫磷（S S、P P）調(diào)硅錳（）調(diào)硅錳（Si

5、Si、MnMn） （2 2）含碳（）含碳（C C）量在）量在0.030.032 2 低低C C鋼鋼：含碳：含碳0.030.030.2525 中中C C鋼鋼：含碳含碳0.250.250.6 高高C C鋼：鋼：含碳含碳0.60.62 2 （4 4）性能好，硬而韌，有彈性，可鑄可鍛。）性能好，硬而韌，有彈性，可鑄可鍛。 （3 3）成分：主要是鐵（）成分：主要是鐵（FeFe）和碳（）和碳（C C）的合金）的合金 3 3、煉鐵的原理及實(shí)驗(yàn)裝置圖：、煉鐵的原理及實(shí)驗(yàn)裝置圖： FeFe2 2O O3 3 COCO 解 決 直形試管直形試管 1.先點(diǎn)燃右側(cè)的酒精燈先點(diǎn)燃右側(cè)的酒精燈處理尾處理尾 氣氣CO，防止

6、防止污染環(huán)境污染環(huán)境 2.通入通入CO氣體氣體排凈直形試管排凈直形試管 中的空氣，中的空氣，防止防止生成的鐵被氧化生成的鐵被氧化 4.反應(yīng)徹底結(jié)束后，先熄滅左側(cè)反應(yīng)徹底結(jié)束后，先熄滅左側(cè) 酒精燈，繼續(xù)通入酒精燈，繼續(xù)通入CO氣體直到氣體直到 冷卻冷卻防止空氣中的氧氣把防止空氣中的氧氣把 生成的生成的鐵鐵重新氧化重新氧化 3.點(diǎn)燃左側(cè)的酒精燈，開始反應(yīng)點(diǎn)燃左側(cè)的酒精燈，開始反應(yīng) 5.停止通入停止通入CO氣體，再熄滅右側(cè)氣體，再熄滅右側(cè) 酒精燈酒精燈 改進(jìn)：改進(jìn)：右側(cè)酒精燈可以不用，改為懸掛一個(gè)氣球，回收利用，節(jié)約資源右側(cè)酒精燈可以不用，改為懸掛一個(gè)氣球，回收利用，節(jié)約資源 操作要點(diǎn)：操作要點(diǎn)：

7、現(xiàn)象：現(xiàn)象： 紅棕色固體逐漸變黑，澄清的石灰水變渾濁。紅棕色固體逐漸變黑，澄清的石灰水變渾濁。 原理：原理：Fe Fe2 2O O3 3 + 3CO 2Fe + 3CO + 3CO 2Fe + 3CO2 2 高溫 COCO2 2+Ca(OH)+Ca(OH)2 2 CaCO CaCO3 3+H+H2 2O O 寫出三大還原劑還原寫出三大還原劑還原 CuO、Fe2O3、Fe3O4 的化學(xué)方程式的化學(xué)方程式 1.活潑金屬活潑金屬(如如K Ca Na Mg AI) 電解法電解法: 2AI2O3 = 4AI+3O2 2.一般金屬一般金屬(如如Zn Fe Sn Pb Cu) 熱還原法熱還原法: Fe2O3

8、+3CO = 2Fe+3CO2 3.較穩(wěn)定金屬較穩(wěn)定金屬(如如Hg) 直接加熱法直接加熱法: 2HgO = 2Hg+O2 4.穩(wěn)定金屬穩(wěn)定金屬(如如Ag Pt Au) : 直接以單質(zhì)形式存在直接以單質(zhì)形式存在 通電 高溫 加熱 四、冶煉金屬的常用方法四、冶煉金屬的常用方法: : 例例. .若要煉制含鐵量為若要煉制含鐵量為90%90%的生鐵的生鐵100100噸，需要含氧化鐵噸，需要含氧化鐵 70%70%的赤鐵礦多少噸？的赤鐵礦多少噸？ 五、含雜質(zhì)的計(jì)算五、含雜質(zhì)的計(jì)算 解：設(shè)解：設(shè)需要含氧化鐵需要含氧化鐵70%70%的赤鐵礦的赤鐵礦 X，則，則 FeFe2 2O O3 3 + 3CO 2Fe +

9、 3CO + 3CO 2Fe + 3CO2 2 高溫 160 256 70 % X 100t90% 160 256 70 % X 100t90% 解，得解，得 X184t 答：答：需要含氧化鐵需要含氧化鐵70%70%的赤鐵礦的赤鐵礦約約184184噸噸。 【反饋評價(jià)【反饋評價(jià)】 1. 1. 生鐵和鋼的主要區(qū)別是（）生鐵和鋼的主要區(qū)別是（） A A、生鐵含雜質(zhì)，鋼不含雜質(zhì)、生鐵含雜質(zhì)，鋼不含雜質(zhì) B B、生鐵含碳，鋼不含碳、生鐵含碳，鋼不含碳 C C、生鐵不含碳，鋼含碳、生鐵不含碳，鋼含碳 D D、生鐵中含碳、生鐵中含碳 2%4.3% 2%4.3% ，鋼中含碳，鋼中含碳 0.03%2% 0.03

10、%2% 2. 2. 下列物質(zhì)的顏色不是黑色的是（）下列物質(zhì)的顏色不是黑色的是（） A A、FeFe2 2O O3 3 B B、FeFe3 3O O4 4 C C、MnOMnO2 2 D D、CuOCuO 3. 3. 在高爐煉鐵的反應(yīng)中，在高爐煉鐵的反應(yīng)中，CO CO 是（）是（） A A、氧化劑、氧化劑 B B、還原劑、還原劑 C C、氧化劑、氧化劑 D D、提高爐溫、提高爐溫 4. 4. 下列物質(zhì)前者是混合物，后者是純凈物的是（）下列物質(zhì)前者是混合物，后者是純凈物的是（） A A、鐵礦石、天然氣、鐵礦石、天然氣 B B、銅、生鐵、銅、生鐵 C C、鐵、不銹鋼、鐵、不銹鋼 D D、鋼、氧化鐵、

11、鋼、氧化鐵 5. 5. 含氧化鐵含氧化鐵 80% 80% 的赤鐵礦，鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是的赤鐵礦，鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是( ( ) ) A A、63%63% B B、56% 56% C C、70%70%D D、80% 80% D D A A B B D D B B 6. 6. 某鋼鐵廠高爐煉鐵的主要反應(yīng)過程如下：某鋼鐵廠高爐煉鐵的主要反應(yīng)過程如下： (1) (1) 請?jiān)诜娇騼?nèi)填入相應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)式。請?jiān)诜娇騼?nèi)填入相應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)式。 (2) (2) 寫出步驟寫出步驟 的化學(xué)方程式：的化學(xué)方程式： _ _ _ _ _ _ _。 COCO2 2 COCO FeFe2 2O O3 3 + 3CO 2Fe +

12、3CO + 3CO 2Fe + 3CO2 2 高溫 C+ O2 CO2 點(diǎn)燃點(diǎn)燃 C+ CO2 2CO 高溫高溫 分析還原反應(yīng)的原理分析還原反應(yīng)的原理 H2+CuO = Cu+H2O H2:得到氧得到氧,被氧化被氧化,發(fā)生氧化反應(yīng)發(fā)生氧化反應(yīng), 具有還原性具有還原性,是還原劑是還原劑 CuO:失去氧失去氧,被還原被還原,發(fā)生還原反應(yīng)發(fā)生還原反應(yīng), 具有氧化性具有氧化性,是氧化劑是氧化劑 還原反應(yīng)還原反應(yīng)：含氧化合物失去氧的反應(yīng)。：含氧化合物失去氧的反應(yīng)。 還原性還原性:能奪取含氧化合物里的氧能奪取含氧化合物里的氧,使它使它 發(fā)生還原反應(yīng)的物質(zhì)具有還原性。發(fā)生還原反應(yīng)的物質(zhì)具有還原性。 高溫高溫

13、 【課堂小結(jié)【課堂小結(jié)】 【課后反思【課后反思】 實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn):氫氣還原氧化銅氫氣還原氧化銅 H2+CuO = Cu+H2O 加熱 對金屬而言對金屬而言: 越活潑越活潑的金屬的金屬,越容易越容易與其他物質(zhì)形成與其他物質(zhì)形成 化合物化合物,也就也就越難越難從化合物中還原出金從化合物中還原出金 屬單質(zhì)屬單質(zhì). 越不活潑越不活潑的金屬的金屬, 越不容易越不容易與其他物質(zhì)與其他物質(zhì) 形成化合物形成化合物,也就也就越容易越容易從化合物中還從化合物中還 原出金屬單質(zhì)原出金屬單質(zhì). 3CO+Fe2O3 = 2Fe+3CO2 討論討論: : 發(fā)生還原反應(yīng)的物質(zhì)是誰發(fā)生還原反應(yīng)的物質(zhì)是誰? ? 哪種物質(zhì)具有還原性哪種物質(zhì)具有還原性? ? 哪種物質(zhì)是氧化劑哪種物質(zhì)是氧化劑?還原劑還原劑? 高溫高溫 具有還原性的物質(zhì)具有還原性的物質(zhì): H2 C CO 問題問題:請寫出請寫出H2和和C還原還原Fe2O3的化的化