九年级化学金属资源的利用和保护

第八单元

金属和金属材料课题3金属资源的运用和保护第一学时P15以上三种金属活动性次序为:AlCuAg

金属活动性由强到弱常见金属的活动性次序:KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu金属活动性次序由强逐步削弱3.在金属活动次序里,位于前面的金属能把位于背面的金属从它们化合物的溶液中反映出来.金属活动性次序的应用:1.在金属活动次序里,金属的位置越靠前,它的活动性就越强.2.在金属活动性次序里,位于氢之前的金属能反映出盐酸(稀硫酸)中的氢4.懂得废旧金属对环境的污染，认识回收运用废旧金属等金属资源保护的重要性。学习目的：2.懂得某些常见金属如铁、铝、铜等的矿物，理解从铁矿石中将铁还原出来的办法。3.会根据化学方程式对含有某些杂质的反映物或生成物进行有关的计算。1.理解金属锈蚀的条件以及避免金属锈蚀的简朴办法。2.会根据化学方程式对含有某些杂质的反映物或生成物进行有关的计算。1.理解金属锈蚀的条件以及避免金属锈蚀的简朴办法。重点：人类生活离不开金属知识点1：金属资源的存在方式与矿石【阅读】课本15页—16页，完毕下列题目1、地球上的金属资源广泛的存在于 和 中，除少数很不活泼的金属如 、 等以 形式存在外，其它都以 形式存在。2、工业上把能 叫作矿石，常见的矿石有 等。图8-16自然界以单质形式存在的金图8-17自然界以单质形式存在的银除少数不活泼的金属如金、银等有单质形式存在外,其它都以化合物形式存在。金属的存在形式：单质(少数，如金和银)化合物(大多数，如多个铁矿石)赤铁矿（重要成分是Fe2O3）菱铁矿（主要成分是FeCO3

）图8-18常见的矿石硫铁矿(主要成分是FeS2

)磁铁矿（重要成分是Fe3O4）

图8-18常见的矿石辉铜矿（重要成分是Cu2S）黄铜矿（重要成分是CuFeS2）铝土矿主要成分是Al2O3

元素名称质量分数%元素名称质量分数%铝7.73镁2.00铁4.75锌0.008钙3.45铜0.007钠2.74银0.00001钾2.47金0.0000005地壳中含量最多的金属是Al！金属元素在地壳中含量：一、铁的冶炼：生熟炼铁炉一生熟炼铁炉二

图8-19我国古代炼铁图图8-20上海宝山钢铁公司炼铁高炉图8-21为纪念1996年中国钢产量突破1亿吨而发行的邮票知识点二：铁的冶炼【阅读】课本16页—17页内容，完毕下列题目：3、把铁矿石炼成铁是一种复杂的过程:工业上炼铁时，把 和 、 一起加入 ，在 下，运用 与 反映生成的 把铁从铁矿石还原出来。现象分析反应式尾气处理红色的Fe2O3变成灰黑色，同时产生的气体使澄清的石灰水变浑浊一氧化碳还原氧化铁生成铁粉(灰黑色)与二氧化碳1.实验室用一氧化碳还原氧化铁①用燃着的酒精灯将尾气点燃或②用气球收集尾气【实验8-3】Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2高温证明产物中有铁粉的方法是：用磁铁吸(或加稀盐酸有气泡)实验环节：①.按下图组装仪器，并检查其气密性。②把少量研细的氧化铁粉末装进硬质玻璃管中。③把硬质玻璃管接入装置系统中，先通入一氧化碳气体排除空气，避免一氧化碳与空气混合受热爆炸。点燃出气口处的酒精灯(或用气球收集)，避免一氧化碳污染空气。待排尽后，点燃酒精喷灯，并观察装置中所发生的变化。④当红棕色粉末已转变成黑色后，停止加热，再通入一会儿一氧化碳，直至玻璃管冷却，避免Fe被氧化。一氧化碳还原氧化铁必须在封闭的硬质玻管中进行，防止一氧化碳污染空气。1、实验开始时，先，再这样做的目的是。2、实验结束时，要先，再，因素是。3、最后导气管中的气体为什么要接一种燃着的酒精灯？4、在一氧化碳与氧化铁的反映中，一氧化碳含有性，做剂1、原料：黄铁矿FeS2赤铁矿Fe2O3菱铁矿FeCO3磁铁矿Fe3O42、原理：在高温下，运用焦炭与氧气反映生成的一氧化碳把铁从铁矿石中还原出来Fe2O3+3CO2Fe+3CO2高温石灰石、铁矿石焦炭、空气3、设备：高炉化学方程式：70%48.27%46.67%72.41%含铁量一.铁的冶炼工业上原料：铁矿石、焦炭、石灰石Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2高温2.工业炼铁：反映的化学方程式：CO是还原剂；Fe2O3是氧化剂⑴原理：焦炭在高温条件下跟O2反映生成CO,CO作还原剂，在高温条件下把铁矿石中的铁还原出来。设备：高炉铁矿石、焦炭、石灰石Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2高温CO2＋C2CO高温C

+

O2

CO2

点燃高炉是个竖直的圆筒形炉子，炉壳用钢板制成，内部用耐火砖作衬里。5、工业炼铁的重要设备是，原料是、、、6、用化学方程式表达工业炼铁中焦炭如何转化为一氧化碳在实际生产时,所用的原料或产物普通都含有杂质,在计算用料时和产量时,应考虑到杂责问题。不纯物质、纯物质、纯度之间的关系：列比例时，一定要用纯量。3.含杂质的物质的化学方程式的计算：m(纯)=m(不纯)×纯度m(不纯)=m(纯)÷纯度例题：用1000t含氧化铁(Fe2O3)

80%的赤铁矿石，理论上可炼含铁96%的生铁多少吨？Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2高温解：1000t赤铁矿石中含氧化铁的质量为1000t×80%＝800t。设800t氧化铁理论上能够炼出铁的质量为X。160112800tX160112=800tXX＝560t折合含铁96%的生铁的质量为560t÷96%＝583t(纯化杂)答：1000t含氧化铁(Fe2O3)80%的赤铁矿石，理论上可炼出含铁96%的生铁为583t。或设800t氧化铁理论上能够炼含铁96%的生铁质量为X。Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2高温160112800tX×96%160:112＝800t:X×96%X＝583t(杂化纯)⑵设需含Fe2O3质量分数为85%的赤铁矿石的质量为x。解：⑴生铁中含纯铁：3000t×(1－5%)=2850t.Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2112X·85%2850t

高温160=X·85%2850tX≈4790t答：⑴该3000t生铁中含纯铁2850t。⑵该炼钢厂每天需含Fe2O3质量分数为85%的赤铁矿石为4790t。1.【06自贡】某炼钢厂日产含杂质5%的生铁3000t，试计算：⑴该3000t生铁中含纯铁多少吨？⑵该炼钢厂每天需含Fe2O3质量分数为85%的赤铁矿石多少吨？（计算成果保存整数）练习：1122.下图是课堂中模拟炼铁的实验装置。

（1）写出图中标有序号的仪器名称①，②。(2)实验过程中，先要进行的是______________。（填Ⅰ或Ⅱ）Ⅰ．加热Ⅱ．通一氧化碳(3)A中反映的化学方程式是。B中反映的化学方程式是，B中观察到的现象是_______________。(4)该装置的局限性之处是。铁架台试管ⅡFe2O3+3CO===2Fe+3CO2高温没有尾气解决装置（或没有用燃着的酒精灯解决尾气等）Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O澄清的石灰水变浑浊①②3.右下图是金属活动性次序表中铜、锡、铁和铝元素被人类大规模开发、运用的大致年限。KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu约6000年前约200年前约600年前约2500年前⑴选择编号填空：铝的运用比铜和铁晚得多，因素是；现在铝在多个领域替代易生锈的钢铁，其重要因素是。①铝的密度小②铝很活泼③地壳中铝的含量高④铝的表面易生成致密的保护膜②①④⑵钢铁的冶炼是人类文明的一种重要标志。右图是实验室模拟炼铁的装置图，写出冶炼生铁的化学方程式；能证明产物中有铁粉的办法是：。用磁铁吸(或加稀盐酸有气泡)3CO+

Fe2O3

2Fe

+

3CO2

====高温⑶在组装仪器时，把玻璃管插入橡胶管的操作办法是。此装置有不完善的地方，请说出其中一种改善办法：。用气球收集尾气或用燃着的酒精灯点燃导管一端用水润湿后旋转插入4.某课外爱好小组对一批铁样品（含有杂质，杂质不溶于水，也不与稀硫酸反映）进行分析，甲、乙、丙三位同窗分别进行实验，其中只有一位同窗所取用的稀硫酸与铁样品正好完全反映。实验数据以下表：

请你认真分析数据，回答下列问题：⑴哪位同窗所取用的稀硫酸与铁样品正好完全反映；⑵计算样品中铁的质量分数；⑶若生产1000t这种纯度的铁，最少需要含氧化铁(Fe2O3)80%的赤铁矿多少吨？甲乙丙烧杯＋稀硫酸200g150g150g加入的铁样品9g9g14g充分反应后，烧杯＋剩余物208.7g158.7g163.7g改正：(烧杯的质量为25.4g；计算成果精确到0.1%)解：⑴分析表中数据可知，甲、乙、丙三人的实验生成气的质量都是0.3g(如甲为200g+9g-208.7g＝0.3g),即各人的实验中都有一种反映物完全反映。由甲、乙数据可知，9g铁样品中的铁完全反映，甲中的酸过量。由乙、丙数据可知，(150g－25.4g)＝124.6g的稀硫酸中的H2SO4完全反映，丙中的金属过量。综合分析可知乙同窗所取用的稀硫酸与铁样品正好完全反映。甲乙丙烧杯＋稀硫酸200g150g150g加入的铁样品9g9g14g充分反应后，烧杯＋剩余物208.7g158.7g163.7g解：⑵乙反映生成氢气的质量为150g+9g-158.7g＝0.3g。设Fe的质量为X。Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑