8.3.1 金屬資源的利用和保護(hù)【課件】-2023-2024學(xué)年人教版九年級(jí)化學(xué)

第八單元

課題3金屬資源的利用和保護(hù)地球上的金屬資源廣泛存在于地殼和海洋中，除少數(shù)很不活潑的金屬如金銀等有單質(zhì)形式存在外，其余都以化合物的形式存在。自然界中的幾種礦石以單質(zhì)形式存在的金屬金Au銀Ag鉑Pt自然界中的幾種礦石以化合物形式存在—鐵赤鐵礦Fe2O3

菱鐵礦FeCO3磁鐵礦Fe3O4黃鐵礦FeS2自然界中的幾種礦石以化合物形式存在—銅黃銅礦CuFeS2輝銅礦Cu2S孔雀石Cu2(OH)2CO3人類最早使用的鐵礦石——隕鐵鐵的冶煉大自然向人類提供了豐富的金屬礦物資源，人類每年要提取數(shù)以億噸計(jì)的金屬，用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和其他領(lǐng)域。其中，提取量最大的是鐵。平谷縣出土的商鐵刃銅鉞鐵刃部分已銹蝕煉鐵高爐及爐內(nèi)化學(xué)反應(yīng)過(guò)程示意圖鐵的冶煉3CO+Fe2O32Fe+3CO2高溫將礦石中的二氧化硅轉(zhuǎn)變?yōu)闋t渣CO2+C2CO高溫C+O2CO2高溫CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑高溫?zé)掕F的原料煉鐵原理因?yàn)檫@兩種礦石含鐵量高（質(zhì)量分?jǐn)?shù)大），且含硫等“有害元素”少，冶煉時(shí)產(chǎn)生的污染小。常見的鐵礦石中理論上最適宜煉鐵的兩種礦石是什么？理由？赤鐵礦Fe2O3

磁鐵礦Fe3O4最適宜煉鐵的兩種礦石：【例1】下列鐵礦石中主要含有四氧化三鐵的是(

)A．赤鐵礦B．黃鐵礦C．菱鐵礦D．磁鐵礦D解析：赤鐵礦主要成分是Fe2O3，黃鐵礦主要成分是FeS2，菱鐵礦主要成分是FeCO3，磁鐵礦主要成分是Fe3O4?？偨Y(jié)鐵礦石的種類；赤鐵礦，顏色發(fā)紅為赤，F(xiàn)e2O3是一種紅色固體。磁鐵礦，具有磁性，四氧化三鐵具有磁性。實(shí)驗(yàn)室用一氧化碳還原氧化鐵的裝置鐵的冶煉紅色粉末(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(chǎn)生藍(lán)色火焰。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：化學(xué)方程式：3CO+Fe2O32Fe+3CO2高溫回顧實(shí)驗(yàn)，回答下面問(wèn)題：實(shí)驗(yàn)前為什么先通一氧化碳？問(wèn)題1：如何處理尾氣？問(wèn)題2：分析工業(yè)煉鐵的原理。問(wèn)題3：分析原料產(chǎn)物是否為純凈物。問(wèn)題4：答：為了排凈裝置中的空氣，防止加熱時(shí)發(fā)生爆炸。答：利用一氧化碳的還原性，把鐵從化合物中還原出來(lái)。答：尾氣中含有一氧化碳要點(diǎn)燃或收集再利用。答：原料不是純凈物，礦石中含有雜質(zhì)。（2）實(shí)驗(yàn)中玻璃管里氧化鐵粉末的顏色變化是

，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是

。（3）實(shí)驗(yàn)前“通入CO”與“開始加熱”的順序是

。（4）實(shí)驗(yàn)裝置中有一處缺陷是

?！纠?】煉鐵的原理是利用一氧化碳與氧化鐵反應(yīng)，某同學(xué)利用該原理設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示：對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析并回答：（1）給玻璃管加熱的儀器叫酒精噴燈，要用其

（填“外焰”“內(nèi)焰”或“焰心”）進(jìn)行加熱。外焰紅色粉末變?yōu)楹谏?CO+Fe2O3===3CO2+2Fe高溫先通入CO，后開始加熱缺少尾氣處理裝置涉及雜質(zhì)問(wèn)題的計(jì)算純凈物的質(zhì)量＝

不純物質(zhì)的總質(zhì)量×純度純度＝×100%純凈物的質(zhì)量不純物質(zhì)的總質(zhì)量在實(shí)際生產(chǎn)時(shí)，所用的原料或產(chǎn)物一般都含有雜質(zhì)，在計(jì)算用料和產(chǎn)量時(shí)，應(yīng)考慮到雜質(zhì)問(wèn)題。含雜質(zhì)的計(jì)算一般做法如下：第二步，依據(jù)化學(xué)方程式，根據(jù)已知純物質(zhì)的質(zhì)量計(jì)算未知純物質(zhì)的質(zhì)量；第一步，將含雜質(zhì)的物質(zhì)質(zhì)量轉(zhuǎn)化成純凈物的質(zhì)量；第三步，將純物質(zhì)轉(zhuǎn)化成雜質(zhì)物質(zhì)的質(zhì)量。不純物質(zhì)的質(zhì)量=純凈物的質(zhì)量÷純度【例1】1000t含雜質(zhì)20%的赤鐵礦石中含氧化鐵的質(zhì)量是多少？解：1000t赤鐵礦石中含氧化鐵的質(zhì)量為：1000t×（1－20%）=800t答：1000t含雜質(zhì)20%的赤鐵礦石中含氧化鐵的質(zhì)量為800t?！纠?】計(jì)算多少噸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為96%的生鐵中含鐵560t？560t÷96%=583t答：583

t質(zhì)量分?jǐn)?shù)為96%的生鐵中含鐵560t。熱分解法：適用于金屬活動(dòng)性弱的，在常見金屬活動(dòng)性順序的右端區(qū)域物理提取：其密度很大，用多次淘洗法去掉礦粒，泥沙等雜質(zhì)，便可得到

鉀鈣鈉鎂鋁鋅鐵錫鉛(氫)銅汞銀鉑金KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu熱還原法：適用于金屬活動(dòng)性比較強(qiáng)，在常見金屬活動(dòng)性順序中居于中間區(qū)域(Zn~Cu)電解法：一般用于金屬活動(dòng)性順序中鋁及鋁以前的金屬冶煉冶煉金屬的方法1．《天工開物》對(duì)鋼鐵冶煉過(guò)程有如下記載。有關(guān)說(shuō)法正確的是()B．“淘洗鐵砂”：鐵礦石（主要成分為Fe2O3）能溶于水C．“生熟煉鐵”：冶煉鐵過(guò)程中發(fā)生了化學(xué)變化D．“錘鍛成鋼”：生鐵高溫鍛打成鋼，碳元素含量升高CA．“墾土拾錠”：鐵元素是地殼中含量最高的金屬元素2.下列有關(guān)模擬工業(yè)煉鐵的敘述不正確的是()A．硬質(zhì)玻璃管中紅色固體變?yōu)殂y白色B．用燃著的酒精燈可防止CO污染空氣C．赤鐵礦的主要成分是Fe2O3D．實(shí)驗(yàn)結(jié)束后先移去酒精噴燈，繼續(xù)通CO直至硬質(zhì)玻璃管冷卻A3.我國(guó)古代將爐甘石（ZnCO3)、赤銅（Cu2O)和木炭粉混合后加熱到約800℃，得到一種外觀似金子的鋅和銅的合金，試寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式（提示：ZnCO3加熱可分解為ZnO)。ZnCO3===ZnO+CO2↑高溫C+2ZnO===2Zn+CO2↑高溫C+2CuO===2Cu+CO2↑4.某鋼鐵廠每天需消耗5000

t含

Fe2O376%的赤鐵礦石，該廠理論上可日產(chǎn)含F(xiàn)e98%的生鐵的質(zhì)量是多少？（Fe-56C-12O-16）