金属资源的利用和保护第1课时课件-九年级化学人教版下册

1第一课时

金属矿物及铁的冶炼第八单元金属和金属材料课题3金属资源的利用和保护初中化学人教版（2024）九年级下册1.知道大多数金属在自然界中是以金属矿物形式存在的。2.了解从铁矿石中将铁还原出来的方法，体会化学方法在金属冶炼中的重要性。3.会根据化学方程式对含有某些杂质的反应物或生成物进行有关计算。学习目标新课导入目前，人们生活中常使用的金属有哪些呢？黄金戒指银制饰品纯铜电线不锈钢水壶一、金属矿物1．地球上的金属资源广泛地存在于地壳和海洋中，除了金、银等有单质形式存在，其余金属都以化合物的形式存在。自然单质金自然单质银探究新知金属矿石赤铁矿磁铁矿铝土矿赤铜矿金红石软锰矿主要成分TiO2MnO2赤铁矿磁铁矿铝土矿赤铜矿Cu2OAl2O3Fe3O4Fe2O3金红石软锰矿2.几种常见的金属矿石及其主要成分（填化学式）：探究新知例1：金属是人类宝贵的自然资源。下列说法正确的是（）A．铁是地壳中含量最高的金属元素B．大多数金属以单质的形式存在于地球上C．金属资源广泛存在于地壳和海洋中D．金属资源取之不尽，用之不竭例2：炼铁选用的矿石不仅要求含铁量高，而且要尽量不含有害元素。下列矿石中最适合炼铁的是（）A．磁铁矿（主要成分为Fe3O4）B．黄铁矿（主要成分为FeS2）C．菱铁矿（主要成分为FeCO3）D．赤铜矿（主要成分为Cu2O）CA探究新知二、铁的冶炼大自然为人类提供了丰富的金属矿物资源，人类每年要从有开采价值的金属矿石中提炼大量的金属，用于工农业生产和其他领域。其中，提炼量最大的是铁。我国古代炼铁图宝钢炼铁高炉探究新知请思考以下问题把铁元素从铁矿石中提炼出来。1.怎样把铁矿石变成铁呢？2.我们学过哪些能得到铁的化学方程式呢？3C+2Fe2O34Fe+3CO2↑高温3CO+Fe2O32Fe+3CO2高温工业炼铁的原理C为固体，反应不充分探究新知(2)设备：高炉(3)原料：赤铁矿石、焦炭、石灰石和空气等(4)石灰石的主要作用：将矿石中的二氧化硅转变为炉渣(1)原理：3CO+Fe2O32Fe+3CO2高温4CO

+Fe3O4═══3Fe+4CO2高温(5)焦炭的作用：燃烧提供热量，生成还原剂COCO2+C2CO高温C+O2CO2高温CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑高温混合物1．工业炼铁：实验现象：玻璃管内红棕色粉末逐渐变黑，试管内澄清石灰水变浑浊，酒精灯处气体燃烧并产生蓝色火焰。2．实验室炼铁：探究新知注意事项：①实验开始时，要先通入CO，一段时间后再点燃酒精喷灯，目的是排尽装置内的空气，防止加热时发生爆炸。②反应结束后，要先熄灭酒精喷灯，再继续通CO直至玻璃管冷却（或用弹簧夹夹紧玻璃管两端的胶皮管直至玻璃管冷却），然后才可以把固体倒到白纸上观察。不能把热的固体直接倒出来观察的原因是生成的铁在高温下会重新被氧气氧化。③装置尾部酒精灯的作用是点燃CO，防止污染空气。探究新知例3：如图是钢铁冶炼的部分工艺流程。(1)流程中焦炭体现的性质有：_________、能与二氧化碳反应。(2)用化学方程式表示赤铁矿石冶炼成生铁的反应原理：____________________________。(3)三脱装置中反应的基本类型是_________反应。(4)生铁和钢的主要区别是______________。生铁经过高温煅烧变成钢，写出向优质生铁中通入O2时反应的化学方程式：___________________________。可燃性

化合含碳量不同

探究新知例4：如图是实验室模拟工业炼铁的装置。下列相关说法错误的是（）A．实验前应先通一会儿一氧化碳，再点燃酒精喷灯B．实验过程中玻璃管内黑色粉末逐渐变成红棕色C．试管中澄清石灰水变浑浊，说明有二氧化碳生成D．为了防止污染空气，该实验应增加尾气处理装置B探究新知三、含杂质物质的计算在实际生产时，炼铁所用的原料或所得的产物一般都含有杂质，在计算用料和产量时，应考虑到杂质问题。1将含杂质的物质质量转化成纯净物的质量；2依据化学方程式，根据已知纯物质的质量计算未知纯物质的质量；3将纯物质转化成杂质物质的质量。不纯物质的质量=纯净物的质量÷纯度纯净物的质量＝不纯物质的总质量×纯度纯度＝

×100%纯净物的质量不纯物质的总质量含杂质物质的计算一般做法如下：探究新知【例题】用1000t含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁96%的生铁

的质量是多少（计算结果保留一位小数）？方法1：根据化学式1000t×80％=800t2×56160=560t×100%800t×560t÷96%≈583.3t矿石中Fe2O3的质量：Fe2O3中铁元素的质量：可得到生铁的质量：答：理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量为583.3t。探究新知方法2：根据化学方程式分析：代入化学方程式计算的数据应是纯净物的质量：赤铁矿石氧化铁铁生铁【解】1000t赤铁矿石中含氧化铁的质量为：1000t×80%=800t800t

答：理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量为583.3t。Fe2O3+3CO2Fe+3CO2高温560t=1602×56xx=2×56×800t

160800t

1602×56x=折合为含铁96%的生铁的质量为：560t÷96%≈583.3t设：800t氧化铁理论上可以炼出的铁的质量为x。探究新知例5：某炼铁厂用含氧化铁80％的赤铁矿冶炼生铁。若要炼出1120

t含铁95％的生铁，需要含氧化铁80％的赤铁矿多少吨？【解】设：需要含氧化铁80%的赤铁矿的质量为x。

160

112

80%x

1120

t×95%

x=1900

t答：需要含氧化铁80%的赤铁矿的质量为1900

t。Fe2O3+3CO2Fe+3CO2高温80%x

1601121120

t×95%=探究新知随堂练习1．赭石是一种氧化物类矿物，也是中国传统药物，李时珍对其有“赭，赤色也”的描述。根据上述描述，赭石的主要成分可能为（）A．Fe2O3

B．CuO C．KCl

D．Fe3O42．“千淘万漉虽辛苦，吹尽狂沙始到金”是唐代诗人刘禹锡的著名诗句。下列说法错误的是（）A．淘金过程只涉及物理变化B．“漉”相当于化学实验操作中的过滤C．金的化学性质不活泼，能长久保存D．金元素大多以化合物的形式存在于自然界中AD3．如图是高炉炼铁示意图。下列说法正确的是（）A．高炉炼铁的主要原理是碳与氧化铁反应B．高炉气体中只含有CO2和少量COC．炉渣出口位于产品出口之上，说明炉渣的密度较产品小D．高炉炼铁的产品是纯铁，可用于炼钢C随堂练习4.某同学课堂笔记片段如下，其中记录不正确的一处是(

)A.a处B.b处C.c处D.d处D随堂练习5.我国炼铁技术早于西方国家1000多年。下列有关工业炼铁说法正确的是(

)A.炼铁基本原理可表示为Fe2O3+CO===Fe+CO2B.工业炼铁过程属于物理变化C.工业炼铁尾气需经过处理后再排放D.炼铁过程中焦炭只用来提供热量C随堂练习6.若磁铁矿石中Fe3O4的质量分数为90%，多少吨这样的磁铁矿石可炼出含碳等其他杂质为3%的生铁2000t？

高温折合为磁铁矿石的质量为：2679t÷90%=2977t。答：磁铁矿石的质量为2977t。随堂练习

7．我国有着悠久的钢铁冶炼史。(1)《天工开物》中记载的“炒钢法”如图1。撒入潮泥灰（主要成分是石灰石）的主要作用是______________________________________。不断翻炒液态生铁，是为了______（填“升高”或“降低”）碳元素的含量以制钢。将铁矿石中的二氧化硅转变为炉渣降低随堂练习(2)实验小组利用图2装置模拟现代工业炼铁并检验气体产物。其中酒精灯加网罩的作用是______________________；为检验生成的CO2，b处应盛放的试剂为______________。(3)在推进碳减排、碳捕集的过程中，科学家正研究以“氢能炼钢”替代“焦炭炼钢”。写出用氢气和赤铁矿炼铁时发生置换反应的化学方程式：______________________________。与“焦炭炼钢”相比，“氢能炼钢”的主要优点是_____________________________________