人教版九年級化學(xué)下冊 金屬資源的利用和保護 教學(xué)課件(第1課時)

第八章金屬和金屬材料課題3金屬資源的利用和保護第1課時

CONTENTS01.課堂導(dǎo)入02.新課講授03.課堂小結(jié)04.典型例題目錄課堂導(dǎo)入如圖1表示金屬活動性順序表中銅、鐵和鋁被人類大規(guī)模開發(fā)、利用的大致年限。提疑：為什么銅的開發(fā)使用比鐵和鋁早數(shù)千年？金屬被大規(guī)模開發(fā)、利用主要和金屬的哪些性質(zhì)和特點有關(guān)？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？金屬在自然界中的存在形式自然界中以單質(zhì)形式存在的金自然界中以單質(zhì)形式存在的銀新課講授

地球上的金屬資源廣泛地存在于地殼和浩瀚的海洋中，除少數(shù)很不活潑的金屬如金、銀等有單質(zhì)形式存在外，其余都以化合物形式存在。金屬在自然界中的存在形式磁鐵礦(Fe3O4)赤鐵礦(Fe2O3)菱鐵礦（FeCO3）常見礦石及主要成分黃銅礦（主要成分是CuFeS2）輝銅礦（主要成分是Cu2S）鋁土礦（主要成分是Al2O3）常見礦石及主要成分赤鐵礦（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。思考：礦石是如何變成金屬的？猜測一下：我國古代利用金屬單質(zhì)的順序是怎樣的？為什么會這樣？為什么又稱作金屬？二、一氧化碳還原氧化鐵早在春秋戰(zhàn)國時期，我國就開始生產(chǎn)和使用鐵器，從公元1世紀起，鐵便成了一種最主要的金屬材料。二、一氧化碳還原氧化鐵鐵架臺、硬質(zhì)玻璃管、橡皮塞、酒精燈、試管、酒精噴燈、導(dǎo)氣管氧化鐵粉末、一氧化碳、澄清的石灰水3、裝置：CO氧化鐵石灰水1、儀器：2、藥品：二、一氧化碳還原氧化鐵4、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。二、一氧化碳還原氧化鐵5、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點燃尾氣時，產(chǎn)生藍色火焰。CO2+Ca(OH)2

CaCO3↓+H2OFe2O3+3CO

2Fe+3CO2高溫2CO+O2

2CO2點燃二、一氧化碳還原氧化鐵6、尾氣處理思考：1、酒精燈的作用？點燃尾氣，防治污染空氣。思考：2、你能否想到一個更好的處理方法？尾氣管出口通至酒精噴燈火焰處二、一氧化碳還原氧化鐵討論1.先通CO還是先點燃酒精燈？為什么？先通后點的原因是排凈空氣，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？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。Fe2O3+3CO2Fe+3CO2高溫石灰石、空氣化學(xué)方程式：鐵礦石、焦炭、焦炭氧氣一氧化碳黃鐵礦FeS2赤鐵礦Fe2O3菱鐵礦FeCO3磁鐵礦Fe3O4含鐵量70%48.27%46.67%72.41%三、鐵的冶煉高爐3、設(shè)備：高爐煉鐵圖：三、鐵的冶煉4、煉鐵時各物質(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)點是氣體還原劑具有流動性，能與礦石充分接觸，使反應(yīng)更徹底。三、鐵的冶煉5、爐內(nèi)主要反應(yīng)CO2+C=2CO高溫3CO+Fe2O3==2Fe+3CO2高溫C+O2==CO2點燃CaO+SiO2==CaSiO3高溫CaCO3==CaO+CO2高溫提供熱量提供還原劑造渣，除去二氧化硅三、鐵的冶煉注意：帶入化學(xué)方程式計算的數(shù)據(jù)應(yīng)是純凈物的質(zhì)量，即必須把含雜質(zhì)的物質(zhì)換算成純凈物。1、純物質(zhì)的質(zhì)量=不純物質(zhì)的質(zhì)量×物質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)2、不純物質(zhì)的質(zhì)量=純物質(zhì)的質(zhì)量÷物質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)四、含雜質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)計算例：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：1001t赤鐵礦石中含氧化鐵的質(zhì)量為1000t×80%=800t高溫Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO22×56800tx1602×56800tx=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噸四、含雜質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)計算鐵的冶煉一、金屬在自解界的存在有單質(zhì)和化合物兩種狀態(tài)二、一氧化碳還原氧化鐵高溫Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2三、鐵的冶煉四、含雜質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)計算原理是高溫下，一氧化碳奪取鐵礦石里的氧，將鐵還原出來課堂小結(jié)1·工業(yè)煉鐵的主要原料中，正確的一組是()①鐵礦石；②焦炭；③一氧化碳；④石灰石；⑤空氣A．①②⑤B．①②④⑤C．①③④⑤D．②③④2·工業(yè)煉鐵中會發(fā)生一氧化碳與氧化鐵的反應(yīng)，該反應(yīng)中發(fā)生還原反應(yīng)的物質(zhì)是()A．COB．Fe2O3

C．CO2D．FeDB典型例題3、在一定條件下，一氧化碳、木炭都能與氧化銅發(fā)生反應(yīng)，下列敘述正確的是()A．反應(yīng)產(chǎn)生的氣體都有毒B．反應(yīng)中都有紅色固體生成C．反應(yīng)類型都是置換反應(yīng)D．反應(yīng)的生成物不同4、某化學(xué)興趣小組用以裝置探究煉鐵原理，關(guān)于該裝置和反應(yīng)過程描述錯誤的是（

）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)管口的連接順序為a→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BC典型例題3·鋼鐵的冶煉是人類文明的一個重要標志，如圖是模擬煉鐵的實驗裝置圖．（1）寫出冶煉生鐵的化學(xué)方程式

。（2）實驗中玻璃管內(nèi)發(fā)生的現(xiàn)象是

。（3）請寫出一種證明產(chǎn)物中含有鐵粉的方法

。（4）此裝置有不完善的地方，請寫出其中一種改進的方法

。紅色粉末變?yōu)楹谏∩倭慨a(chǎn)物加入裝有稀鹽酸或稀硫酸的試管中，有氣泡產(chǎn)生則是鐵粉將導(dǎo)管出口處氣體點燃高溫Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2典型例題感謝各位的聆聽第八單元金屬和金屬材料課題3金屬資源的利用和保護第1課時

學(xué)習(xí)目標1.列舉常見金屬如鐵、鋁、銅等的礦物,能說出煉鐵的原料和冶煉原理。2.會根據(jù)化學(xué)方程式進行反應(yīng)物或生成物中含雜質(zhì)的有關(guān)計算。學(xué)習(xí)重難點煉鐵原理以及有關(guān)雜質(zhì)的計算。金屬材料的使用,標志著人類的進步和發(fā)展。我國古代勞動人民在商代就能制造出青銅器,春秋戰(zhàn)國時期就會冶鐵煉鋼。你知道如何才能把金屬礦物中的金屬冶煉出來嗎?今天我們就一起來學(xué)習(xí)鐵的冶煉。探究問題一:鐵的冶煉1.實驗室煉鐵:(1)在實驗室可用下圖所示實驗來煉鐵。(裝置圖包括三個部分:還原氧化鐵、驗證生成物和除去尾氣)(2)實驗步驟:①檢驗裝置的氣密性;②裝入藥品并固定;③向玻璃管內(nèi)通入一氧化碳氣體;④給氧化鐵加熱;⑤停止加熱;⑥停止通入一氧化碳。(3)實驗原理:

。

(4)實驗現(xiàn)象:紅色的氧化鐵粉末逐漸變成

色,生成的氣體能使澄清的石灰水變

,尾氣點燃產(chǎn)生

火焰。

黑渾濁藍色3CO+Fe2O32Fe+3CO2(5)實驗問題討論:①為什么實驗前要先通入一氧化碳,后加熱?先通入CO一段時間是為了排盡玻璃管內(nèi)的空氣,防止加熱時發(fā)生爆炸。②實驗結(jié)束后,先停止加熱,還是先停止通入CO,為什么?可燃性、還原性、氧化性、毒性、酸堿性、金屬活動性、穩(wěn)定性等。③裝置中右邊的酒精燈起什么作用?除去未反應(yīng)完的CO,以防CO逸出污染空氣。2.工業(yè)煉鐵:(1)煉鐵的基本原理:

;

?；瘜W(xué)反應(yīng)原理的通式是

。

(2)煉鐵的原料是

、

、

和空氣;主要設(shè)備是高爐。

(3)原料中焦炭的主要作用是提供

和還原劑

;石灰石的主要作用是

;工業(yè)煉鐵的產(chǎn)物是

而不是純鐵。

在高溫下,利用焦炭與氧氣反應(yīng)生成的一氧化碳把鐵從鐵礦石里還原出來鐵礦石焦炭石灰石能量一氧化碳除去礦石中的二氧化硅生鐵yCO+FexOyxFe+yCO2探究問題二:根據(jù)化學(xué)方程式計算(含雜質(zhì))1.化學(xué)方程式中反應(yīng)物和生成物間各物質(zhì)的質(zhì)量比都是純凈物間的質(zhì)量比,而不表示不純物質(zhì)間的質(zhì)量比。所以計算時必須先換算成純凈物,才能代入化學(xué)方程式進行計算。2.請根據(jù)以上提示和課本P17“例題”的解題格式,完成課本P21的第5、6題。3.把你的解題思路或解題方法與小組同學(xué)相互展示,討論和指出其中的錯誤以及錯誤的原因。★學(xué)習(xí)小結(jié)1.工業(yè)上鐵礦石(以赤鐵礦為例)在高溫下,利用焦炭與氧氣反應(yīng)生成的一氧化碳把鐵從鐵礦石中還原出來,鐵礦石冶煉鐵的原理:3