九年級化學(xué)下冊 第八單元 課題3 金屬資源的利用和保護課件 （新版）新人教版

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1、第八單元 金屬和金屬材料,課題3 金屬資源的利用和保護,一氧化碳還原氧化鐵的實驗探究(規(guī)律方法),(1)本實驗對溫度要求較高,所用酒精燈需加上網(wǎng)罩加熱或使用酒精噴燈. (2)實驗開始時要先通入一氧化碳,以排盡玻璃管中的空氣,避免加熱時發(fā)生爆炸. (3)實驗結(jié)束時應(yīng)先停止加熱,繼續(xù)通入一氧化碳至冷卻至室溫,防止高溫的鐵被氧化. (4)由于一氧化碳有毒,不能直接排放到空氣中,因此必須有尾氣處理裝置,裝置中右側(cè)的酒精燈所起的作用是點燃未反應(yīng)的一氧化碳氣體,防止污染空氣.,例1,請你對實驗進行分析并回答: (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”)進行加熱. (2)實

2、驗中玻璃管里氧化鐵粉末的顏色變化是 ,反應(yīng)的化學(xué)方程式是 . (3)實驗前先通入CO,再開始加熱的原因是 ,實驗 后先停止加熱,再停止通入CO的原因是(答一點) . (4)實驗要在裝置末端a處燃著一盞酒精燈,其作用是 .,解析(1)酒精噴燈的外焰的溫度最高,加熱時要用外焰.(2)在高溫下,一氧化碳將氧化鐵還原為鐵,同時生成了二氧化碳,所以觀察到實驗中玻璃管里氧化鐵粉末的顏色變化是紅棕色粉末變黑色.(3)玻璃管內(nèi)有空氣,高溫時通入一氧化碳易發(fā)生爆炸,所以,實驗前先通入一氧化碳,排盡玻璃管中的空氣,再開始加熱;由于還原出的鐵溫度較高

3、,易與空氣中的氧氣反應(yīng)重新生成鐵的氧化物,因此實驗后先停止加熱,再停止通入一氧化碳,直到玻璃管冷卻為止.(4)為了防止一氧化碳對大氣的污染,實驗時要在裝置末端a處燃著一盞酒精燈,除去反應(yīng)剩余的一氧化碳.,外焰,(2016黃岡模擬)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)計了一個實驗,實驗裝置如圖所示.,由紅棕色逐漸變?yōu)楹谏?3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2,除去裝置中的空氣,以免加熱時裝置發(fā)生爆炸,作保護氣,以免生成的鐵在高溫下被氧化,除去尾氣中的一氧化碳,以免一氧化碳污染空氣,1.下圖是一氧化碳還原氧化鐵的實驗.請回答下列問題: (1)一氧化碳還原氧化鐵的化學(xué)方程

4、式為: . (2)A處的現(xiàn)象是 , B處的現(xiàn)象是 . (3)C處酒精燈的作用是 .,紅棕色固體變?yōu)楹谏腆w,澄清的石灰水變渾濁,將尾氣燃燒掉,防止污染空氣,提示:一氧化碳具有還原性,在高溫下還原氧化鐵生成鐵與二氧化碳;A處的現(xiàn)象是紅棕色固體變?yōu)楹谏腆w,B處的現(xiàn)象是澄清的石灰水變渾濁;一氧化碳是一種有毒的氣體,C處酒精燈的作用是將尾氣燃燒掉,防止污染空氣.,含雜質(zhì)物質(zhì)的有關(guān)計算(規(guī)律方法),2.解答含有雜質(zhì)物質(zhì)的化學(xué)方程式的計算可按三步進行.第一步:將含有雜質(zhì)物質(zhì)的質(zhì)量換算成純物質(zhì)的質(zhì)量(純物質(zhì)質(zhì)量=

5、含雜質(zhì)物質(zhì)質(zhì)量純度);第二步:將純物質(zhì)質(zhì)量代入化學(xué)方程式進行計算;第三步:將計算得到的純物質(zhì)質(zhì)量換算成含雜質(zhì)物質(zhì)質(zhì)量(含雜質(zhì)物質(zhì)質(zhì)量=純物質(zhì)質(zhì)量純度).,1.化學(xué)方程式所表示的都是純凈物之間的化學(xué)反應(yīng).因此在計算過程中,不論是反應(yīng)物還是生成物,代入化學(xué)方程式的都必須是純凈物的質(zhì)量.,例2,(2016永州中考)工業(yè)上用100 t含氧化鐵(Fe2O3)80%的赤鐵礦石,理論上可以冶煉出含鐵96%的生鐵的質(zhì)量是 () A.56 t B.58.3 t C.70 t D.72.9 t,B,2.某鋼鐵廠每天消耗4000 t含F(xiàn)e2O380%的赤鐵礦,該鋼鐵廠理論上可日產(chǎn)含F(xiàn)e 98%的生鐵的質(zhì)量是多少

6、?(計算結(jié)果保留到0.1 t),解:Fe2O3的質(zhì)量為4000 t80%=3200 t.設(shè)理論上可以煉出純鐵的質(zhì)量為x. Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 160 112 3200 t x,,x=2240 t. 該廠理論上日產(chǎn)含鐵98%的生鐵的質(zhì)量為2240 t98%2285.7 t. 答:該廠理論上可日產(chǎn)含鐵98%的生鐵質(zhì)量是2285.7 t.,提示:本題主要考查含雜質(zhì)物質(zhì)的有關(guān)計算.代入化學(xué)方程式進行計算的必須為純物質(zhì)的質(zhì)量,故而先求出赤鐵礦中氧化鐵的質(zhì)量,已知氧化鐵的質(zhì)量,求出生成純鐵的質(zhì)量,再依據(jù)生鐵中含鐵的質(zhì)量分數(shù)即可求出生鐵的質(zhì)量.,鐵制品的銹蝕與防護(規(guī)律方

7、法),2.防止鐵生銹常用的方法 (1)干:保持鐵制品表面潔凈和干燥. (2)膜:在鐵制品表面覆蓋保護膜,如在車、船的表面噴涂油漆,在機械表面涂油,在杯子表面燒涂搪瓷等. (3)鍍:在鐵制品表面鍍一層其他金屬,如在鋼鐵表面鍍鋅、鍍鉻等. (4)烤:用化學(xué)方法使鐵制品表面形成致密的氧化膜,如鋸條上的烤藍. (5)改:改變金屬的組成和結(jié)構(gòu),添加合金元素,如在鐵制品中加入鎳制成不銹鋼,可以增強耐腐蝕性能.,1.探究金屬腐蝕的條件通常采用控制變量法設(shè)計對比實驗來進行.控制變量法是在控制一個量不同,其他條件都相同的情況下,來研究該變量對反應(yīng)的影響的方法.,某學(xué)習(xí)小組用相同的光亮鐵釘探究鐵生銹與哪些因素有關(guān)

8、,設(shè)計的實驗如圖所示. (1)一周后觀察,試管和中的鐵釘無明顯變化,試管中的鐵釘明顯生銹.探究發(fā)現(xiàn),鐵生銹的主要條件是鐵與 直接接觸,其中試管中鐵釘?shù)腁、B、C三處處銹蝕最嚴重. (2)試管中加入的蒸餾水要事先煮沸,其目的是 . (3)沙漠地區(qū)的鐵制品銹蝕較慢的原因是 .,例3,解析(1)由題意“試管和中的鐵釘無明顯變化,試管中的鐵釘明顯生銹”,則可推測,鐵生銹是鐵與氧氣、水共同存在時發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的過程.試管中鐵釘?shù)腁、B、C三處中,B處與水和氧氣同時接觸,最易生銹.(2)試管中加入的蒸餾水要事先煮沸,其目的是除去溶解在水中的氧氣.(3)沙漠地區(qū)的空氣干燥,缺少水分,所以鐵制品不易生銹

9、.,氧氣和水,B,除去水中的氧氣,空氣干燥,缺少水分,3.“對比法”是實驗探究中常用的一種科學(xué)方法.分析以下鐵釘生銹實驗的設(shè)計,得出的結(jié)論不正確的是() A.對比可以說明鐵生銹一定要有氧氣參加 B.對比可以說明鐵生銹一定要有水參加 C.對比可以說明鐵生銹一定要有水參加 D.對比可以說明鐵生銹必須有水和氧氣同時參加,提示:對比可以說明鐵生銹一定要有氧氣參加,故A正確;對比可以看出有兩個變量,無法判斷鐵生銹需要的條件,故B錯誤;對比可以說明鐵生銹一定要有水參加,故C正確;對比可以說明鐵生銹必須有水和氧氣同時參加,故D正確.故選B.,B,(2016煙臺中考)久置的銅制品表面能生成綠色的銅銹主要成分

10、為Cu2(OH)2CO3,某化學(xué)興趣小組對銅生銹的條件進行了以下探究. 【提出猜想】根據(jù)銅銹的組成元素推測,銅生銹可能是銅與空氣 中的二氧化碳、水等物質(zhì)反應(yīng)的結(jié)果. 【實驗設(shè)計】興趣小組同學(xué)取打磨光量的銅絲,設(shè)計了如圖1所 示的四個實驗.,例1,【現(xiàn)象分析】若干天后,發(fā)現(xiàn)只有D瓶中的銅絲出現(xiàn)綠色的銅銹,其他瓶中的 銅絲均無銅銹出現(xiàn). (1)實驗B、C瓶中所使用的蒸餾水是經(jīng)煮沸后迅速冷卻的蒸餾水,其目的 是 . (2)B瓶與D瓶中的現(xiàn)象對比,可以得出的結(jié)論是 . 【實驗結(jié)論】由上述四個實驗可分析得出,銅生銹是銅與空氣中的 共同作用的結(jié)果. 【拓展探究】以銹蝕嚴重的廢

11、銅屑為原料,回收制取純銅. 查閱資料:Cu2(OH)2CO3+2H2SO4 2CuSO4+3H2O+CO2; Cu2(OH)2CO3 2CuO+H2O+CO2. 圖2是該興趣小組設(shè)計的兩種回收銅的實驗方案: 【分析評價】步驟反應(yīng)過程中發(fā)生了還原反應(yīng)的物質(zhì)是(填化學(xué)式). 步驟、、都需要進行的實驗操作是 . 步驟中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為. 同一份廢銅屑分別通過上述兩種方案最終得到的銅的質(zhì)量:方案一(填“”或“=”或“<”)方案二,以上兩種方案中,方案二優(yōu)越于方案一,理由是 (任答一點).,除去水中溶解的氧氣,銅生銹需要二氧化碳,氧氣、水和二氧化碳,CuO,過濾,=,不需加熱,【分

12、析評價】在化學(xué)反應(yīng)CuO+CO Cu+CO2中,氧化銅失去了氧,發(fā)生了還原反應(yīng);步驟、、都需要分離難溶性物質(zhì),過濾是分離難溶性物質(zhì)的方法,所以都需要進行的實驗操作是過濾;因為加入了過量鐵粉,所以固體B中含有鐵和銅,加入稀硫酸,銅不反應(yīng),鐵和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣;根據(jù)質(zhì)量守恒定律,反應(yīng)前后元素的種類、元素的質(zhì)量都不變,兩種方案中反應(yīng)前銅元素質(zhì)量相等,所以反應(yīng)后生成銅的質(zhì)量相等;方案二與方案一相比較,方案二具有不需加熱、污染小等優(yōu)點.,解析【現(xiàn)象分析】(1)蒸餾水經(jīng)煮沸后迅速冷卻,其目的是除去水中溶解的氧氣;(2)B和D形成對照實驗,可以探究銅生銹是否需要有二氧化碳參加反應(yīng).,【實驗結(jié)

13、論】通過上述四個實驗可分析得出,銅生銹是銅與空氣中的氧氣、水和二氧化碳共同作用的結(jié)果.,例2,AF和X都是初中化學(xué)中的常見物質(zhì),其中A、C是無色氣體,B、F是紅色固體,它們的轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖所示(部分生成物已省略):,(1)寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式: .,(2)寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式: , 該反應(yīng)屬于反應(yīng)(填寫基本反應(yīng)類型).,(3)含D的生產(chǎn)、生活用品腐蝕的過程,實際上是D與空氣中 的 發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的過程.,解析由C能和澄清石灰水作用可知C為二氧化碳,由B是紅色固體,且在高溫下與A反應(yīng)能生成二氧化碳可知,A為CO,B為Fe2O3,D為Fe,鐵能和X溶液反應(yīng)生成紅色固體F,則F為銅,X是可溶性的銅鹽.,置換,氧氣和水蒸氣(寫化學(xué)式也可),