資源簡介

(共24張PPT)
課題3
金屬資源的利用和保護
課時1
第八單元
金屬和金屬材料
2020-2021年人教版九年級下冊化學
無處不在的金屬材料
新課導入
地殼中金屬元素的含量
元素名稱
質量分數/%
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
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
銅導線
黃金戒指
銀手鐲
金屬元素在自然界中的存在形式
（1）單質：極少數不活潑的金屬（如鉑、金、銀等）
自然單質金
自然單質銀
鐵的礦物
赤鐵礦
主要成分Fe2O3
磁鐵礦
主要成分Fe3O4
菱鐵礦
主要成分FeCO3
（2）化合物：化學性質較活潑的金屬（如鐵、鋅、鈉和鈣等）。
硫鐵礦
主要成分FeS2
黃銅礦
主要成分CuFeS2
輝銅礦
主要成分Cu2S
銅的礦物
鋁土礦
主要成分Al2O3
鋁的礦物
（2）化合物：化學性質較活潑的金屬（如鐵、鋅、鈉和鈣等）。
工農業生產和生活中使用最廣泛的金屬是鐵，思考下列問題。
1.怎樣把鐵礦石變成鐵呢？
把鐵元素從鐵礦石中提煉出來。
2.我們學過哪些能得到鐵的化學方程式呢？
3C+2Fe2O3
4Fe+3CO2↑
高溫
3CO+Fe2O3
2Fe+3CO2
高溫
3H2+Fe2O3
2Fe+3H2O
高溫
赤鐵礦
工業煉鐵
實驗演示：一氧化碳還原氧化鐵
步驟：
①檢查裝置氣密性；
②裝入藥品并固定；
③通入純凈的CO；
④給氧化鐵加熱；
⑤停止加熱；
⑥停止通入CO。
現象：紅色粉末（氧化鐵）逐漸變成黑色，澄清的石灰水逐漸變渾濁，尾氣燃燒產生藍色火焰。
紅色
黑色
3CO+Fe2O3
2Fe+3CO2
高溫
CO起還原劑的作用
用酒精燈點燃尾氣是防止未反應的一氧化碳逸散到空氣中污染空氣
用密封的塑料袋收集也可以
可以用磁鐵來判斷反應產物是否為鐵
反應開始時，應該先點燃尾部的酒精燈。
將生成的氣體通入到澄清的石灰水中，觀察石灰水是否變渾濁，以此判斷是否產生二氧化碳氣體。
反應結束后，應該先熄滅此處的酒精噴燈。
古代煉鐵
現代煉鐵高爐
工業煉鐵
3CO+Fe2O3
2Fe+3CO2
高溫
C+O2
CO2
高溫
CaCO3+SiO2
CaSiO3
+
CO2↑
高溫
CO2+C
2CO
高溫
原料：鐵礦石、焦炭、石灰石
煉鐵高爐
將礦石中的二氧化硅轉變為爐渣
高溫
Fe2O3＋3CO
===
2Fe＋3CO2
高爐煉鐵的產物：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：高爐煉鐵和實驗室煉鐵有什么區別？其產物是純鐵嗎？
可經過吹氧冶煉等工序生產鋼，含碳量降至0.03%~2%的鐵合金
含雜質問題的計算
純凈物的質量
＝
不純物質的總質量×純度
例題：用1000t含氧化鐵80%的赤鐵礦石，理論上可以煉出含鐵96%的生鐵的質量是多少噸？
純度＝
×100%
純凈物的質量
不純物質的總質量
分析：帶入化學方程式計算的數據應是純凈物的質量：
方法1：根據化學式：
赤鐵礦石
氧化鐵
鐵
生鐵
1000t×80％=800
t
2×56
160
=
560
t
×100%
800
t×
560
t
÷96%
=
583.3
t
礦石中Fe2O3的質量：
Fe2O3中鐵元素的質量：
可得到生鐵的質量：
解：設理論上可以煉出含鐵96%的生鐵的質量為x
160
2×56
1000t×80％
x·96%
x
=
2×56×1000t×80％
160×96%
=
583.3
t
答：理論上可以煉出含鐵96%的生鐵的質量為583.3
t
。
Fe2O3+3CO
===
2Fe+3CO2
高溫
方法2：根據化學方程式
1、某鋼鐵廠每天需消耗5000t含氧化鐵76％的赤鐵礦石，該廠理論上可以日產Fe98％的生鐵多少t？
2、冶煉2000t含雜質3％的生鐵，需要含Fe3O4的赤鐵礦石多少t？
練習
1.金屬資源的概況
2.
鐵的冶煉
①煉鐵的原理：
②工業煉鐵設備：煉鐵高爐
③工業煉鐵原料：鐵礦石、焦炭、石灰石
3.有關含雜質物質的計算
3CO+Fe2O3
2Fe+3CO2
高溫
課堂小結
1．在自然界中以單質形式存在的是（
）
A．鐵
B．鋁
C．鎂
D．銀
2．冶煉生鐵選擇鐵礦石時應注意礦石中盡量不含有害元素，同時要選擇含鐵量較高的礦石，你認為下列礦石中最好的是（
）
A．黃鐵礦（FeS2）
B．磁鐵礦（Fe3O4）
C．赤鐵礦（Fe2O3）
D．菱鐵礦（FeCO3）
D
B
課堂練習
3.
實驗室里，用如圖所示裝置還原氧化鐵的過程中，可能生成四氧化三鐵、氧化亞鐵或鐵等固體物質.關于該實驗，下列說法錯誤的是（
）
A．實驗時，試管中澄清的石灰水變渾濁，
證明該反應有二氧化碳生成
B．實驗結束時，玻璃管中紅棕色的氧化鐵粉末部分變成黑色，
該產物一定全是鐵
C．反應后，先熄滅酒精燈，繼續通入一氧化碳至玻璃管冷卻
D．為了減少空氣污染，應增加尾氣處理裝置
B
4．聯合鋼鐵工業的基本生產流程示意圖如下：
請回答下列問題：
（1）寫出設備A的名稱：
。
高爐
（2）寫出以赤鐵礦為原料在高溫下與一氧化碳反應制取鐵的化學方程式：
。
（3）煉鐵時焦炭的作用是：①產生熱量（或“提高爐溫”）；②
。
（4）應用化學原理分析，工業煉鋼時用純氧而不用空氣的原因是：
。
（5）在古代，人們把在高溫下燒紅的鐵反復錘釘，最終使生鐵轉化為鋼，這也是所謂“百煉成鋼”的來歷。寫出上述轉變過程中最關鍵一步反應的化學方程式：
。
促使反應更加劇烈，并獲得更多的熱量
產生一氧化碳
C＋O2
CO2
高溫
3CO+Fe2O3
2Fe+3CO2
高溫
謝謝聆聽

展開更多......

收起↑