8.3金屬資源的利用和保護(hù)（第一課時(shí)）-2024-2025學(xué)年九年級化學(xué)人教版（2024）下冊

課題3金屬資源的利用和保護(hù)（第一課時(shí)）地殼中金屬元素的含量交流討論：目前人類普遍使用的金屬有哪些？鋁合金樓梯不銹鋼水壺銅導(dǎo)線黃金戒指銀手鐲元素名稱質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%鋁7.73鐵4.75鈣3.45鈉2.74鉀2.47鎂2.00鋅0.008銅0.007銀0.00001金0.0000005

除少數(shù)不活潑的金屬如金、銀等有單質(zhì)形式存在外,其余都以化合物形式存在。一、鐵的冶煉自然單質(zhì)金自然單質(zhì)銀赤鐵礦(主要成分Fe2O3)磁鐵礦(主要成分Fe3O4)菱鐵礦(主要成分FeCO3)黃銅礦(主要成分CuFeS2)輝銅礦(主要成分Cu2S)鋁土礦(主要成分Al2O3)黃鐵礦(主要成分FeS2)一氧化碳還原氧化鐵生成鐵粉與二氧化碳1.實(shí)驗(yàn)室模擬工業(yè)煉鐵Fe2O3

+3CO===2Fe+3CO2高溫思考？如何將Fe2O3

FeH2、CO、C原理：想一想：1.如何為反應(yīng)提供高溫環(huán)境？2.如何檢驗(yàn)二氧化碳呢？3.還原劑用CO，實(shí)驗(yàn)中我們需要注意哪些問題？1.實(shí)驗(yàn)室模擬工業(yè)煉鐵用燃著的酒精燈點(diǎn)燃尾氣/用氣球收集尾氣操作：1.先通CO，點(diǎn)燃裝置末端酒精燈。2.再點(diǎn)燃酒精噴燈。3.實(shí)驗(yàn)結(jié)束，先熄滅酒精噴燈，繼續(xù)通CO直到試管冷卻，再停止通CO4.熄滅尾部酒精燈。早出晚歸排盡裝置中的空氣，防止CO不純，加熱時(shí)發(fā)生爆炸。遲到早退防止高溫的鐵被氧化，亦可防止澄清石灰水倒吸。酒精噴燈（酒精燈加網(wǎng)罩）2.工業(yè)煉鐵：古代煉鐵現(xiàn)代煉鐵高爐設(shè)備：Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2高溫CO2＋C2CO

高溫C

+

O2

CO2

點(diǎn)燃2.工業(yè)煉鐵：原料：原理：鐵礦石、焦炭、石灰石、空氣高爐焦炭的作用？燃燒放熱提供高溫條件

、與CO2反應(yīng)產(chǎn)生還原劑CO石灰石的作用？將雜質(zhì)二氧化硅轉(zhuǎn)變?yōu)闋t渣鐵礦石的作用？提供鐵元素原理：在高溫下用一氧化碳把鐵從鐵礦石里還原出來高溫Fe2O3＋3CO===2Fe＋3CO2高爐煉鐵的產(chǎn)物：生鐵含有2%~4.3%的碳及少量磷和硫的鐵合金硬而脆，不利于加工交流討論：高爐煉鐵和實(shí)驗(yàn)室煉鐵有什么區(qū)別？其產(chǎn)物是純鐵嗎？可經(jīng)過吹氧冶煉等工序生產(chǎn)鋼，含碳量降至0.03%~2%的鐵合金例題1.用1000t純的氧化鐵可以煉出純鐵的質(zhì)量是多少？算一算：700噸Fe2O3＋3CO===2Fe＋3CO21601121000tx解：設(shè)可煉出純鐵的質(zhì)量為x高溫160/112=1000t/xx=700t答：可煉出純鐵的質(zhì)量為700t。解：設(shè)可煉出純鐵的質(zhì)量為xFe2O3＋3CO===2Fe＋3CO2160112800tx純氧化鐵的質(zhì)量=1000t×80%=800t高溫160/112=80t/xx=560t答：可煉出含鐵96%的生鐵的質(zhì)量為588.3t。例2.用1000t含氧化鐵80%的赤鐵礦可以煉出含鐵96%的生鐵的質(zhì)量是多少？可煉出含鐵96%的生鐵的質(zhì)量為：560t÷96%≈583.3t例題3：冶煉2000t含雜質(zhì)3%的生鐵，需要含F(xiàn)e3O490%的磁鐵礦石的質(zhì)量是多少？解：純鐵的質(zhì)量=2000t×（1-3%）=1940t設(shè)需四氧化三鐵的質(zhì)量為xx≈2679.1t需磁鐵礦的質(zhì)量為：2679.05t÷90%≈2976.7t232/168==x/1940t練習(xí).用1000t含氧化鐵80%的赤鐵礦可以煉出純鐵的質(zhì)量是多少？560噸解：設(shè)可煉出純鐵的質(zhì)量為xFe2O3＋3CO===2Fe＋3CO2160112800tx純氧化鐵的質(zhì)量=1000t×80%=800t高溫160/112=80t/xx=560t答：可煉出純鐵的質(zhì)量為560t。

當(dāng)參加反應(yīng)的物質(zhì)含有雜質(zhì)時(shí)，先要把含雜質(zhì)的物質(zhì)質(zhì)量換算成純凈物的質(zhì)量，在進(jìn)行計(jì)算。不純物質(zhì)、純物質(zhì)、純度之間的關(guān)系：

含雜質(zhì)的物質(zhì)的化學(xué)方程式的計(jì)算：純度=x100％

純物質(zhì)的質(zhì)量不純物質(zhì)的總質(zhì)量課堂小結(jié)1.金屬資源的概況2.鐵的冶煉①煉鐵的原理：②工業(yè)煉鐵設(shè)備：煉鐵高爐③工業(yè)煉鐵原料：鐵礦石、焦炭、石灰石3.有關(guān)含雜質(zhì)物質(zhì)的計(jì)算練習(xí)：1.高爐煉鐵的主反應(yīng)為，下列說法正確的是（）A.該反應(yīng)既是氧化還原反應(yīng)又是置換反應(yīng)B.CO由焦炭和焦炭燃燒所產(chǎn)生的CO2反應(yīng)而來C.所得產(chǎn)物為生鐵，含碳量比鋼低D.高爐尾氣對環(huán)境無影響，可直接排放Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2高溫B（1）寫出圖中標(biāo)有序號的儀器名稱①

，②

。

(2)實(shí)驗(yàn)過程中，先要進(jìn)行的是__________。（填Ⅰ或Ⅱ）Ⅰ．點(diǎn)燃酒精噴燈Ⅱ．通一氧化碳

(3)A中反應(yīng)的化學(xué)方程式是

。

B中反應(yīng)的化學(xué)方程式是

，反應(yīng)結(jié)束先熄滅

（填“酒精燈”或“酒精噴燈”），繼續(xù)

，目的是

、

。(4)該裝置的不足之處是

。鐵架臺酒精噴燈ⅡFe2O3+3CO===

2Fe+3CO2高溫沒有尾氣處理裝置Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O酒精噴燈①②練習(xí)：2.右圖為實(shí)驗(yàn)室模擬工業(yè)煉鐵裝置圖，請回答問題：AB通CO直至裝置冷卻防止高溫的鐵粉被氧化防止澄清石灰水倒吸了解金屬的其他冶煉方法：

1.還原法（常用的還原劑有焦炭或氫氣、一氧化碳）2HgO===2Hg+O2C+2ZnO===2Zn+CO2↑高溫2.電解法3.分解法2Al2O3===4Al+3O2通電?現(xiàn)有含雜質(zhì)的氧化鐵樣品（雜質(zhì)不參加反應(yīng)），為了測定該樣品中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，某同學(xué)稱取樣品10克，并用下圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得到以下兩組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)．

反應(yīng)前

氧化鐵完全反應(yīng)后A組:玻璃管和氧化鐵玻璃管和固體物質(zhì)的質(zhì)量41.3g