专题-金属矿物与冶炼(课件)-2022-2023学年九年级化学下册同步精品课堂(科粤版)

化学（科粤版）九年级下册第六章金属专题三金属矿物与冶炼趣味导学新知学习02课堂小结随堂检测030405知识回顾01知识回顾2．（2022•呼伦贝尔中考）下列各组物质能验证Fe、Cu、Ag三种金属活动性强弱的是（）A．Fe、Cu、Ag、稀盐酸B．FeSO4溶液、Cu、AgC．Fe、CuSO4溶液、AgD．FeSO4溶液、CuSO4溶液、AgC1．（2022•菏泽）下列物质：①MgSO4②FeCl3③CuSO4④ZnCl2，能够通过金属与稀盐酸或稀硫酸反应生成的是（）A．①②B．③④C．②③D．①④D知识回顾3．（2022•常德模拟）中国高铁正式走出国门参与国际竞争，合作设计建造俄罗斯首条高铁。如图是“和谐号”高铁车头的示意图。（1）为适应火车提速，高速铁路的短轨已全部连接为超长轨。焊接钢轨的反应原理可用化学方程式表示为2Al+Fe2O3X+2Fe，则该反应中物质X的化学式为，并说明铝的金属活动性比铁要（填“强”或“弱”）。（2）高铁采用铝合金车厢。常温下，铝具有很好的抗腐蚀性能，用化学方程式解释原因为。Al2O3强4Al+3O2═2Al2O3趣味导学早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器。被称为“中华第一剑”的玉柄铁剑，我国目前出土的最早冶炼铁，距今2800年。尽管“年老色衰”，看上去像块不起眼的“烤红薯”，但岁月不能掩埋它昔日的光华。它的出土打破了秦国铜柄铁剑2600年的中国最古老冶炼铁器记录。把中国铁器冶炼推进了200年。玉柄铁剑——“中华第一剑”铁是从哪来的？又是如何冶炼的呢？新知学习一、几种常见的金属矿物铁以及其它金属均来自地壳中天然存在的矿物。金属的存在主要有两种形态：(1)单质形态：少数化学性质__________的金属，以单质形态存在，如________、________、______。很不活泼金银铂自然界以单质形式存在的金自然界以单质形式存在的银(2)化合物形式：绝大多数金属都是以________的形式存在于矿石之中，如赤铁矿、铝土矿等。化合物黄铁矿主要成分FeS2赤铁矿主要成分Fe2O3磁铁矿主要成分Fe3O4新知学习一、几种常见的金属矿物铝土矿主要成分Al2O3孔雀石主要成分Cu2(OH)2CO3赤铜矿主要成分Cu2O新知学习一、几种常见的金属矿物不同金属在地壳中的含量是不同的，我们来看一下常见金属在地壳中的质量分数：7.73%4.75%3.45%2.74%元素名称铝铁钙钠钾镁其余60多种金属质量分数2.47%2.00%﹤1%地壳中含量排在前两位的金属是哪两种？观察：由表格可知，地壳中含量最高的金属是铝，其次是铁。新知学习一、几种常见的金属矿物新知学习一、几种常见的金属矿物【练一练】（2022·临清市月考）赤铁矿的主要成分是（）A．FeB．FeOC．Fe3O4D．Fe2O3D【练一练】（2022•沈河区期末）下列关于金属和金属材料的说法中正确的是（）A．常温下所有的金属都是固体B．银的导电性最好，大多数电线都是用银作材料C．不锈钢比纯铁耐腐蚀D．自然界中，金、银、铜、铁主要以单质的形式存在C新知学习二、钢铁是怎样炼成的？金属都是用矿石冶炼出来的。我们以产量最大、应用最广的铁为例，学习金属冶炼的基本原理。1.实验室模拟炼铁观察活动目的：知道炼铁的原理【实验6-5】（1）药品：赤铁矿(Fe2O3)，一氧化碳(CO)（2）实验装置：新知学习二、钢铁是怎样炼成的？（3）实验步骤：①验纯，并检查装置的气密性；②在耐高温的硬质玻璃管中装入少量氧化铁粉末；③先通一氧化碳气体，等片刻后点燃最后的酒精灯，最后再点燃酒精喷灯。④当红棕色粉末已转变成黑色后，停止加热，再通一会CO，直至玻璃管冷却。（4）实验现象：①红色粉末（氧化铁）逐渐变成黑色，②澄清的石灰水逐渐变浑浊，③尾气燃烧产生蓝色火焰。新知学习二、钢铁是怎样炼成的？思考：1.为什么要先通一氧化碳气体，等片刻后点燃最后的酒精灯？为了排尽装置内的空气，防止加热发生爆炸。2、当红棕色粉末已转变成黑色后，停止加热，为什么要再通一会CO，直至玻璃管冷却？防止生成的铁重新被氧化；或石灰水倒流，炸裂玻璃管。新知学习二、钢铁是怎样炼成的？Fe2O3+3CO====2Fe+3CO2高温还原反应氧化反应氧化反应：得到氧的反应；还原反应：失去氧的反应。Fe2O3：能提供氧，具有氧化性是氧化剂。CO：能夺氧，具有还原性，是还原剂。3.该实验的原理是什么？新知学习二、钢铁是怎样炼成的？还原反应氧化反应新知学习二、钢铁是怎样炼成的？【练一练】（2022•民勤县校级开学）如图为一氧化碳还原氧化铁实验。下列说法中正确的是（）A．开始时应先预热玻璃管，后通入一氧化碳B．实验中玻璃管里粉末由黑色逐渐变成红棕色C．试管中石灰水的作用只是检验生成的气体是否是二氧化碳D．将尾气点燃或收集，可防止一氧化碳污染空气D【练一练】（2021秋•朝阳区校级月考）在C+2CuO2Cu+CO2↑反应中，发生还原反应的物质是（）A．CuOB．CO2C．CD．Cu新知学习二、钢铁是怎样炼成的？A【练一练】（2022•梁山县校级月考）下列有关Fe2O3+3CO2Fe+3CO2的认识中，正确的是（）A．Fe2O3是磁铁矿石的主要成分B．体现了CO的还原性C．Fe2O3发生了氧化反应D．该反应常用于在实验室里制取CO2B2.工业炼铁铁矿石(主要是赤铁矿）、焦炭、石灰石原料：主要设备：高炉进气口反应原理：C+O2===CO2点燃CO2+O2===2CO高温Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2高温新知学习二、钢铁是怎样炼成的？1.石灰石的作用是什么？使有矿石中二氧化硅转变成炉渣而除去。思考：2.工业上用该方法得到的是纯铁吗？不是，高炉炼得的铁里含有2%~4.3%的碳，以及少量磷和硫，因而是铁的合金—生铁。它硬而脆，不利于加工。所以，人们还要把生铁放在炼钢炉里，吹进氧气治炼，使其含碳量降至0.03%~2%，并除去磷、硫等杂质，所得产品称为钢。钢硬而韧，有弹性，可铸可锻。新知学习二、钢铁是怎样炼成的？类别含碳量/%含杂质（硫、磷等）机械性能机械加工生铁钢2~4.30.03~2多少硬而脆硬而韧，有弹性可铸不可锻可铸可锻生铁和钢的区别：【练一练】（2022•初三同步练习）把铁矿石、焦炭和石灰石一起加入高炉中进行冶炼，得到的产物是（）A．生铁B．铜C．纯铁D．钢A新知学习二、钢铁是怎样炼成的？新知学习二、钢铁是怎样炼成的？【练一练】（2022•绵阳模拟）“灌钢法”是我国古代劳动人民对钢铁冶炼技术的重大贡献。“灌钢法”主要是将生铁和熟铁（含碳量约0.1%）混合加热，生铁融化灌入熟铁，再锻打成钢。下列说法错误的是（）A．钢是以铁为主的含碳合金B．生铁由于含碳量高，熔点比熟铁高C．钢的含碳量越高，硬度和脆性越大D．炼铁所用赤铁矿的主要成分是Fe2O3B解放前，我国的钢铁生产发展缓慢，1949年，钢的年产量仅15.8万吨，人均不足0.25kg。新中国成立之后，特别是改革开放以来，钢铁工业飞快发展，近年来年产量都居世界首位，钢材的品种也大大增加。为纪念1996年中国钢产量突破1亿吨而发行的邮票在工业生产中，所用的原料或产物中一般都有杂质，在计算用料和产量时，应考虑到杂质问题。【例题】求2000t含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上所能炼出的生铁中含铁的质量是多少吨？分析：带入化学方程式计算的数据应是纯净物的质量：解：1000t赤铁矿石中含有的氧化铁的质量为：1000t×80%=800t新知学习二、钢铁是怎样炼成的？1602×56800txFe2O3+3CO===2Fe+3CO2高温设理论上可以炼出铁的质量为xx=560t1602×56=800tx答：2000t含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上所能炼出的生铁中含铁的质量是560t。新知学习二、钢铁是怎样炼成的？新知学习二、钢铁是怎样炼成的？【练一练】（2022•初三同步练习）工业上用赤铁矿冶炼生铁，若要得到含铁90%的生铁100t，理论上需要含氧化铁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x1602×5680%x100t×90%Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2高温x=160.7t1602×56=80%x100t×90%答：设需要含氧化铁80%的赤铁矿的质量为160.7t。知识视窗冶炼金属的常用方法根据金属活动性顺序：KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu金属活动性由强渐弱活泼金属电解法:2Al2O3===4Al+3O2通电热还原法:Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2高温较稳定金属直接加热法:2HgO===2Hg+O2加热稳定金属:直接以单质形式存在新知学习二、钢铁是怎样炼成的？【练一练】（2022•初三同步）下列变化过程不属于金属冶炼的是（）A．电解氧化铝B．铁在氧气中燃烧C．焦炭与氧化铜在高温下反应D．高温下一氧化碳与氧化铁反应B【练一练】（2022•交城校级月考）“湿法炼铜”历史悠久，是用硫酸将铜矿中的铜元素转变成可溶性的硫酸铜，再将铁放入硫酸铜溶液中把铜置换出来，这种方法叫湿法炼铜。下列金属不能如法炮制“湿法炼铜”的是（）A．铁B．锌C．铝D．金D新知学习二、钢铁是怎样炼成的？课堂小结一、几种常见的金属矿物金属的存在主要有两种形式：(1)单质形态：少数化学性质很不活泼的金属，以单质形态存在，如金、铂、银。(2)化合物形式：绝大多数金属都是以化合物的形式存在于矿石之中，其中常见的铁矿石有赤铁矿、菱铁矿等，铝矿石有铝土矿等，铜矿石有孔雀石、赤铜矿等。二、钢铁是怎样炼成的1.实验室模拟炼铁（1）药品：赤铁矿(Fe2O3)，一氧化碳(CO)（2）原理：Fe2O3+3CO====2Fe+3CO2高温（3）实验现象：①红色粉末（氧化铁）逐渐变成黑色，②澄清的石灰水逐渐变浑浊，③尾气燃烧产生蓝色火焰。（4）注意事项：①首先检查装置的气密性；②先通一氧化碳气体，排尽装置内的空气，然后再点燃最后的酒精灯，最后再点燃酒精喷灯。③当红棕色粉末已转变成黑色后，停止加热，再通一会CO，直至玻璃管冷却。2.工业炼铁铁矿石(主要是赤铁矿）、焦炭、石灰石原料：主要设备：高炉反应原理：焦炭在高炉中被从炉下部通进的热风转变成一氧化碳，并利用它将铁矿石中的铁还原出来。随堂检测1．（2021秋•松山区期末）2017年春季，在张献忠沉银现场，考古学家发现了金币、银币、铜币和银锭，还有铁刀、铁矛等兵器，金币银币光亮如初，铁刀铁矛锈迹斑斑。下列说法错误的是（）A．金、银、铜、铁都是重要的金属资源B．金、银的化学性质比铜、铁更稳定C．自然界中，金、银、铜、铁主要以单质的形式存在D．人类金属使用的先后顺序与金属的活动性顺序有关C2．（2021•滨城区模拟）刘禹锡的诗句“美人首饰侯王印，尽是沙中浪底来”描述的金属是（）A．AuB．PtC．AgD．CuA随堂检测3．（2021•清水区模拟）工业炼铁可利用一氧化碳与氧化铁反应。若要生产含铁97%的生铁231t，需含氧化铁80%的赤铁矿石的质量最接近（）A．224tB．280tC．320tD．400tD4．（2022•福田区模拟）生铁是使用最多的金属材料，下列关于生铁的认识，正确的是（）A．组成：只有铁元素，属于单质B．性质：与橡胶类似，有较好的弹性C．用途：可用于生产不锈钢D．制备：常用铁矿石和焦炭化合而成C随堂检测5．（2022•江苏三模）利用如图所示实验装置模拟工业炼铁。下列说法正确的是（）A．充分加热，a处固体由黑色变为红色B．实验开始前先点燃酒精灯，再通入一氧化碳C．可用氢氧化钠吸收尾气中的COD．玻璃管a处的反应中还原剂是COD随堂检测6．（2021秋•淮滨县期末）钢铁是使用最多的金属材料。如图所示是模拟炼铁的装置。请回答下列问题：（1）装置A中发生反应的化学方程式为。（2）反应结束时，应先（填“关闭阀门”或“停止加热”）。（3）气球的作用是。Fe2O3+3CO2Fe+3CO2停止加热收集尾气CO，防止污染空气