沪教版九年级上册第2节 金属矿物 铁的冶炼优秀ppt课件
展开1.通过阅读课本、查阅资料、观看矿产实物或标本等活动,认识一些金属矿物及其主要成分,了解金属元素在自然界的存在形式及分布情况; 2.通过观察冶炼铁的演示实验,了解工业炼铁的原理、方法,认识到利用化学变化可制备人类所需的物质,感悟并赞赏化学对改善人类生活和促进社会发展的积极作用; 3.通过观看铁的工业冶炼过程录像,认识工业冶金过程的复杂性,并能用所学知识解决工业过程中的一些问题,感悟化学学习对自然资源的利用和环境保护方面价值。
1.生活中使用最多的金属是什么?2. 工业生产氧气,就可以直接以空气为原料获得。对于金属这一类重要的材料,能否像工业制取氧气一样,直接从空气中获取呢?
前面学习中,知道了自然界存在丰富的金属元素。如铝、铁、钙等,这三种金属元素在地壳中总含量达到 15%以上。对于金属元素,它们在自然界中究竟以单质的形式存在还是以化合态的形式存在?明白这个问题,对制备金属材料很重要。
请同学们观察这些矿物的图片,并回答如下问题:(1)从矿物的主要成分看,它们由哪些元素组成?(2)它们属于单质还是化合物?(3)这些矿物中的金属以何种形式存在?
金属在自然界中究竟有没有单质的形式存在?请阅读课本p123 第二、三段。并尝试思考:金属在自然界中的存在状态可能与什么因素有关?只有极少数金属(如铂、金和银)有单质存在外,绝大部分金属都以化合物的形式存在。不难推断,金属在自然界中的存在状态与金属活动性有关。金属越不活泼,在自然界中以单质存在的可能性越大
工业上要获得铁、铜等金属,能否像工业制取氧气一样采用物理方法来获得?如果不能,那又该采用怎样的方法来实现?自然界中几乎不存在纯铁,而且铁矿石熔点高,铁不容易还原出来。人们经过几千年探索,发明了“固体还原法”。接下来我们以实验来模拟冶铁的原理。
请同学们结合图 5-9 的阅读和实验观察,思考并讨论下述问题:
①该反应的反应物是什么?②反应过程观察什么现象?③反应产物是什么?如何确定的?④该反应的化学方程式如何书写?
红棕色的固体逐渐变黑;澄清的石灰水变浑浊;
产物是铁;用磁铁吸,并将产物加入稀盐酸中,观察现象
⑥图 5-9 装置中要“接尾气处理装置”。从导管口出来的气体中含什么气体?为何要连接“接尾气处理装置”?你认为该处理装置可如何设计?
⑤请结合化学方程式,对比反应物和生成物的特点,用自己的话概述冶铁反应的本质。
该反应过程,实际上是 CO 夺取了 Fe2O3中的 O 使之转化为 Fe。在工业生产过程中,常用焦炭、氢气或一氧化碳与金属矿物(常常为金属氧化物)一起加热,使其失去氧转化为金属的过程,称为金属氧化物的还原。
导管出来的气体中含 CO
CO有毒,排放到空气中会污染大气
CO具有可燃性可用酒精灯点燃;用气球收集集中处理;
实验步骤:_______________
①用酒精喷灯加热玻璃管内的氧化铁;②停止加热玻璃管内物质;③通入CO气体;④待玻璃管内物质冷却后,停止通CO;⑤熄灭处理尾气的酒精灯;⑥点燃处理尾气的酒精灯;
请思考:1.为什么要先通入CO,排出装置内的空气后再加热?2.为什么要待玻璃管内物质冷却后,再停止通CO?(请从反应物和产物的性质以及反应条件思考)
CO具有可燃性,防止加热时发生爆炸。
防止生成的铁在高温下又被氧化,同时还可以防止石灰水倒吸使玻璃管炸裂
CO:早出晚归 酒精灯:迟到早退
学习化学在于应用化学造福人类,工业炼铁是基于实验室炼铁成功的基础上的,但是工业炼铁无论是原料选择、反应设备、反应条件等,都与实验室炼铁有很大差别,那么工业如何炼铁呢?
铁矿石、焦炭、热空气、石灰石
①提供热量、维持炉温;②生成还原气CO。
某钢铁公司用490万吨含氧化铁60%的赤铁矿石炼铁,所得到的生铁中最多含铁多少万吨?
由于铁矿石含有杂质,冶铁时杂质最后形成炉渣除去。请同学们完成P 125 “交流与讨论”栏目问题2,完成后与同桌交流。
由于不同的金属的化学活动性不同,因此,常采用不同的冶炼方法。热还原法、电解法、热分解法等。
利用还原剂在高温下将金属从化合物中还原出来。
K、Na、Ca、Al等活泼金属很难从其矿物中提取出来,需要用电解的方法。
常用于不活泼金属(Hg、Ag等)的冶炼。
2.写出四氧化三铁分别与焦炭、氢气、一氧化碳在高温下反应的化学方程式。
1.炼铁选用的铁矿石通常不仅要求含铁量高,而且要“有害元素”少,下列铁矿石你认为适宜炼铁的是:( )双选A.磁铁矿(Fe3O4)72.4% B.赤铁矿(Fe2O3)70%C.菱铁矿(FeCO3)48.3% D.黄铁矿(FeS2)46.7%
3.CO是一种无色、无味、有毒的可燃气体污染物,具有还原性,可用于冶金工业。某兴趣小组为探究其具有还原性,设计了如下实验装置。请回答以下有关问题:
(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)B中反应的化学方程式是_________________________,B中观察到的现象是__________________________________。(4)该装置的不足之处是____________________________。
答案:(1)铁架台 试管 (2)Ⅱ(3)Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O 澄清石灰水变浑浊(4)没有尾气处理装置(或没有用燃着的酒精灯处理尾气等)
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