8.3 金屬資源的利用和保護(hù)第1課時(shí)課件-2022-2023學(xué)年九年級(jí)下冊(cè)化學(xué)人教版

8.3金屬資源的利用和保護(hù)

（第1課時(shí)）

為什么銅的開(kāi)發(fā)使用比鐵和鋁早數(shù)千年？鈉、鎂等金屬為什么在自然界中不能以單質(zhì)形式存在，而是以化合物形式存在于各種礦物之中？一、金屬金屬在自然界中的存在形式少數(shù)很不活潑的金屬（Au、Ag）有單質(zhì)形式存在，大多數(shù)金屬以化合物的形式存在。自然界中以單質(zhì)形式存在的金自然界中以單質(zhì)形式存在的銀金屬元素在地殼中含量元素名稱(chēng)質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%元素名稱(chēng)質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%鋁（Al）7.73鎂（Mg）2.00鐵（Fe）4.75鋅（Zn）0.008鈣（Ca）3.45銅（Cu）0.007鈉（Na）2.74銀（Ag）0.00001鉀（K）2.47金（Au）0.0000005

大自然向人類(lèi)提供了豐富的金屬礦物資源，人類(lèi)每年要提煉數(shù)以億噸計(jì)的金屬，用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和其他領(lǐng)域。其中，提取量最大的是鐵。一、金屬常見(jiàn)礦石及主要成分磁鐵礦(Fe3O4)菱鐵礦(FeCO3)鋁土礦(Al2O3)黃銅礦(CuFeS2)輝銅礦(Cu2S)赤鐵礦(Fe2O3)一、金屬二、一氧化碳還原氧化鐵赤鐵礦（主要成分是Fe2O3)在地殼中，礦物常與巖石混合共存在一起，形成礦石。猜測(cè)一下：我國(guó)古代利用金屬單質(zhì)的順序是怎樣的？為什么會(huì)這樣？為什么又稱(chēng)作金屬？鐵礦石

鐵早在春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期，我國(guó)就開(kāi)始生產(chǎn)和使用鐵器，從公元1世紀(jì)起，鐵便成了一種最主要的金屬材料。二、一氧化碳還原氧化鐵我國(guó)塊煉鐵始于春秋時(shí)代，在掌握塊煉鐵技術(shù)的不久，就煉出了含碳2%以上的液態(tài)生鐵，并用以鑄成工具。戰(zhàn)國(guó)初期，我國(guó)已掌握了脫碳、熱處理技術(shù)方法，發(fā)明了韌性鑄鐵。戰(zhàn)國(guó)后期，又發(fā)明了可重復(fù)使用的“鐵范”（用鐵制成的鑄造金屬器物的空腹器）。西漢時(shí)期，出現(xiàn)坩堝煉鐵法。同時(shí)，煉鐵豎爐規(guī)模進(jìn)一步擴(kuò)大。古代煉鐵二、一氧化碳還原氧化鐵一氧化碳還原氧化鐵2.裝置：CO氧化鐵石灰水1.實(shí)驗(yàn)原理：二、一氧化碳還原氧化鐵3.步驟①檢查裝置氣密性；②裝入樣品并固定；③向玻璃管內(nèi)通入CO氣體；④給氧化鐵加熱；⑤停止加熱；⑥停止通入CO。討論1.先通CO還是先點(diǎn)燃酒精燈？為什么？先通后點(diǎn)的原因是排凈空氣，防止加熱一氧化碳和空氣的混合氣而發(fā)生爆炸。2.先熄滅酒精燈還是先停止通CO？為什么？先熄滅酒精燈，防止被還原出的鐵在較高的溫度下重新被氧化。二、一氧化碳還原氧化鐵4.現(xiàn)象(及方程式的解釋)①玻璃管里紅色粉末逐漸變成黑色；②澄清石灰水變渾濁；③點(diǎn)燃尾氣時(shí)，產(chǎn)生藍(lán)色火焰。

CO2

+Ca(OH)2

CaCO3

↓+H2OFe2O3+3CO

2Fe+3CO2高溫2CO+O2

2CO2點(diǎn)燃二、一氧化碳還原氧化鐵5.尾氣處理思考：1.酒精燈的作用點(diǎn)燃尾氣，防治污染空氣。思考：2.你能否想到一個(gè)更好的處理方法？尾氣管出口通至酒精噴燈火焰處小結(jié)：尾氣處理：①用燃著的酒精燈將尾氣點(diǎn)燃②用氣球收集尾氣二、一氧化碳還原氧化鐵討論1.如何驗(yàn)證反應(yīng)中生成了什么物質(zhì)？

將產(chǎn)生的氣體通入到澄清石灰水中，澄清石灰水變渾濁，則生成二氧化碳：CO2+Ca(OH)2==CaCO3↓+H2O；紅色粉末變黑色，用磁鐵檢驗(yàn)，證明黑色粉末為鐵。2.石灰水的作用有哪些？

澄清石灰水用來(lái)檢驗(yàn)生成物二氧化碳，并吸收二氧化碳，便于處理尾氣。二、一氧化碳還原氧化鐵上海寶山鋼鐵公司煉鐵高爐三、鐵的冶煉1.原料：2.原理：在高溫下，利用_______與_______反應(yīng)生成的________把鐵從鐵礦石中還原出來(lái)。Fe2O3+3CO2Fe+3CO2高溫化學(xué)方程式：黃鐵礦FeS2赤鐵礦

Fe2O3菱鐵礦FeCO3磁鐵礦

Fe3O4石灰石、鐵礦石焦炭、空氣焦炭氧氣一氧化碳高爐3.設(shè)備：三、鐵的冶煉4.煉鐵時(shí)各物質(zhì)的作用石灰石：把雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為爐渣焦炭：燃燒放熱提高爐溫，并將生成的CO2還原為具有還原性的CO，因此在煉鐵高爐中起主要作用的還原劑是CO，優(yōu)點(diǎn)是氣體還原劑具有流動(dòng)性，能與礦石充分接觸，使反應(yīng)更徹底。三、鐵的冶煉①產(chǎn)生一氧化碳②提供熱量將鐵礦石中的SiO2轉(zhuǎn)變?yōu)闋t渣高溫⑴C+O2===CO2高溫⑵C+CO2===2CO⑶Fe2O3+3CO=====2Fe+3CO2高溫5.爐內(nèi)主要反應(yīng)三、鐵的冶煉例：用1000t含氧化鐵80%的赤鐵礦礦石，理論上可煉出含鐵96%的生鐵多少噸？解：1000t赤鐵礦石中含氧化鐵的質(zhì)量為1000t×80%=800t高溫Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2

2×56800tx1602×56800tx=x=2×56×800t160=560t折合為含鐵96%的生鐵質(zhì)量為560t÷96%=583t答：理論上可煉出含鐵96%的生鐵583噸。設(shè)：800t氧化鐵理論上可以煉出的鐵質(zhì)量為x。解:Fe的質(zhì)量為1000t×96%=960t。設(shè)鐵礦石的質(zhì)量為x，則氧化鐵的質(zhì)量為70%x。

某煉鐵廠每天生產(chǎn)1000t含F(xiàn)e96%的生鐵，理論上需消耗含F(xiàn)e2O370%的赤鐵礦石多少噸?

x=1959.2t

答:需消耗含F(xiàn)e2O3

70%的赤鐵礦石1959.2噸。

160

11270%x

960t160

11270%x960t=高溫Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO21．工業(yè)煉鐵的主要原料是（

）①鐵礦石

②石灰石

③焦炭

④一氧化碳A．①②④B．①③④C．②③④D．①②③2．某化學(xué)興趣小組用以下裝置探究煉鐵原理，關(guān)于該裝置和反應(yīng)過(guò)程描述錯(cuò)誤的是（

）A．盛裝藥品前應(yīng)先檢查裝置氣密性

B．加熱前要先通CO，加熱后B中出現(xiàn)渾濁

C．已知方框中連接的是C和D，導(dǎo)管口的連接順序?yàn)閍→b→c→d D．這種方法“煉”出的鐵與工業(yè)上煉出的生鐵在組成上最大的區(qū)別是不含碳DC3.某化學(xué)興趣小組利用如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，探究工業(yè)煉鐵的化學(xué)原理，試按要求填空：（1）硬質(zhì)玻璃管中觀察到的現(xiàn)象是

，寫(xiě)出一氧化碳和氧化鐵反應(yīng)的化學(xué)方程式

。（2）實(shí)驗(yàn)中首先通入一氧化碳的目的是

。（3）裝置中導(dǎo)管末端加一點(diǎn)燃的酒精燈的目的是

。紅色固體變?yōu)楹谏s盡玻璃管