人教版九下化學(xué) 第八單元 課時1 鐵的冶煉 課件

課時1

鐵的冶煉九下

化學(xué)

人教版學(xué)習(xí)目標(biāo)新課引入新知學(xué)習(xí)課堂小結(jié)12341.知道一些常見的金屬如鐵、鋁、銅等的礦石2.了解從鐵礦石中將鐵還原出來的方法3.會根據(jù)化學(xué)方程式對含有某些雜質(zhì)的反應(yīng)物或生成物進(jìn)行有關(guān)計算學(xué)習(xí)目標(biāo)難點(diǎn)重點(diǎn)新課引入

人類生活離不開金屬社會的進(jìn)步與發(fā)展也需要大量的金屬金屬有廣泛的用途，我們可以從自然界中直接獲取金屬單質(zhì)嗎？新知學(xué)習(xí)Ⅰ

金屬資源的存在形式除少數(shù)不活潑的金屬如金、銀等有單質(zhì)形式存在外，其余大多數(shù)都以化合物形式存在(如各種鐵礦石)。自然界以單質(zhì)形式存在的金自然界以單質(zhì)形式存在的銀常見的金屬礦石磁鐵礦主要成分（Fe3O4）赤鐵礦主要成分（Fe2O3）菱鐵礦主要成分（FeCO3）礦石：能用來提煉金屬的礦物。黃銅礦主要成分（CuFeS2）輝銅礦主要成分（Cu2S）鋁土礦主要成分（Al2O3）常見的金屬礦石元素名稱質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%鋁7.73鐵4.75鈣3.45鈉2.74鉀2.47鎂2.00鋅0.008銅0.007銀0.00001金0.0000005金屬元素在地殼中的含量

我國是世界上已知礦物種類比較齊全的少數(shù)國家之一，礦物儲量豐富，其中鎢、鉬、鈦、錫、銻等儲量居世界前列，銅、鋁、錳等儲量在世界上也占有重要地位。

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)以億噸計的金屬，用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和其他領(lǐng)域。其中，目前提取量最大的金屬是鐵。1.寫出下列礦石的主要成分的化學(xué)式：①赤鐵礦__________，②磁鐵礦__________，③菱鐵礦__________，④鋁土礦__________。其中主要成分是氧化物的是___________（填序號）。針對訓(xùn)練Fe2O3Fe3O4FeCO3Al2O3①②④Ⅱ鐵的冶煉

早在春秋戰(zhàn)國時期，我國就開始生產(chǎn)和使用鐵器，從1世紀(jì)起，鐵便成了一種最主要的金屬材料。為紀(jì)念1996年中國鋼產(chǎn)量突破1億噸而發(fā)行的郵票寶鋼煉鐵高爐鐵礦石礦石如何變成金屬？

鐵？一氧化碳還原氧化鐵實(shí)驗實(shí)驗藥品實(shí)驗儀器實(shí)驗裝置氧化鐵粉末、澄清石灰水、一氧化碳?xì)怏w鐵架臺（2套）、硬質(zhì)玻璃管、單孔橡皮塞（2個）、酒精噴燈、酒精燈、試管、雙孔橡皮塞、導(dǎo)氣管若干實(shí)驗步驟：檢查裝置氣密性裝藥品，固定儀器通入CO氣體驗純后點(diǎn)燃酒精燈熄滅酒精燈冷卻后停止通CO反應(yīng)結(jié)束后熄滅酒精噴燈點(diǎn)燃酒精噴燈一氧化碳還原氧化鐵實(shí)驗實(shí)驗現(xiàn)象1.紅棕色粉末逐漸變?yōu)楹谏?.試管中的澄清石灰水變渾濁；3.尾氣燃燒并產(chǎn)生藍(lán)色火焰。2CO+O22CO2點(diǎn)燃高溫Fe2O3

+3CO2Fe+3CO2Ca(OH)2

+CO2CaCO3↓+H2O氧化鐵在高溫下被CO還原成單質(zhì)鐵，同時產(chǎn)生CO2。實(shí)驗結(jié)論想一想1.先通CO的目的：排出裝置內(nèi)的空氣，以免加熱時CO與空氣混合發(fā)生爆炸；2.實(shí)驗完畢后繼續(xù)通入CO直到硬質(zhì)玻璃管冷卻的目的：防止還原生成的鐵粉在較高溫度下被重新氧化，防止石灰水倒流使硬質(zhì)玻璃管炸裂。CO為什么要“早出晚歸”呢？

CO有毒，會污染空氣，因此實(shí)驗尾氣中的CO要經(jīng)過點(diǎn)燃處理或收集起來再利用。小

組

討

論檢驗一氧化碳還原氧化鐵固體生成物的方法2.取適量反應(yīng)后的黑色粉末于試管中，加入足量的稀鹽酸，若黑色粉末溶解，產(chǎn)生氣泡，溶液變?yōu)闇\綠色，則黑色粉末為鐵。1.取適量反應(yīng)后的黑色粉末，看是否能被磁鐵完全吸引；工業(yè)煉鐵觀看工業(yè)煉鐵的視頻，思考以下問題：工業(yè)煉鐵的原料、設(shè)備和產(chǎn)品分別是什么？2.各原料分別起什么作用？3.主要反應(yīng)有哪些？產(chǎn)物：生鐵（是混合物，主要含鐵）原理：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2高溫原料：鐵礦石（磁鐵礦或赤鐵礦）：提供鐵元素焦炭：提供還原劑(CO)，提供能量(高溫)空氣：提供反應(yīng)所需氧氣石灰石：將礦石中的二氧化硅轉(zhuǎn)變?yōu)闋t渣設(shè)備：高爐煉鐵高爐及爐內(nèi)化學(xué)反應(yīng)過程示意圖高爐內(nèi)發(fā)生的有關(guān)化學(xué)反應(yīng)：1.以赤鐵礦為原料，主要反應(yīng)為：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2高溫2.焦炭的作用：高溫①提供熱量：

C+O2CO2高溫②提供還原劑：C+CO22CO3.石灰石的主要作用是將礦石中的二氧化硅轉(zhuǎn)變?yōu)闋t渣除去：高溫CaCO3

CaO+CO2↑

高溫CaO+SiO2

CaSiO3（爐渣）1.

電解法：如2Al2O3(熔融)

4Al+3O2↑。其他常見金屬的冶煉方法高溫冰晶石2.

熱還原法（氧化還原法）：很多金屬（如銅、鋅、錫、鉛等）的冶煉跟鐵類似，在加熱（或高溫）條件下，將金屬化合物與焦炭或氫氣或一氧化碳發(fā)生反應(yīng)，還原得到金屬單質(zhì)。如CuO+COCu+CO23.熱分解法：如2HgO2Hg+O2↑。1.下列有關(guān)高爐煉鐵的說法中正確的一組是()①高爐中焦炭的作用是產(chǎn)生一氧化碳和供熱；②高爐煉鐵原料只有鐵礦石、焦炭和石灰石；③高爐中把鐵礦石冶煉成鐵的主要反應(yīng)原理：Fe2O3+3CO

2Fe+3CO2。A.①②

B.②③

C.①②③

D.①③D針對訓(xùn)練還有空氣Ⅲ有關(guān)化學(xué)反應(yīng)中雜質(zhì)問題的計算例題：用1000t含氧化鐵80%的赤鐵礦石，理論上可以煉出含鐵96%的生鐵的質(zhì)量是多少噸？分析：代入化學(xué)方程式計算的數(shù)據(jù)應(yīng)是純凈物的質(zhì)量：

赤鐵礦石

氧化鐵鐵生鐵方法1：根據(jù)化學(xué)式：

1000t×80%×70%÷96%=583t（鐵元素質(zhì)量守恒）方法2：根據(jù)化學(xué)方程式計算：解法1：1000t赤鐵礦石中含氧化鐵的質(zhì)量為1000t×80%＝800t。

設(shè)800t氧化鐵理論上可以煉出鐵的質(zhì)量為x。160

112800t

x160800t=112xx＝560t折合含鐵96%的生鐵的質(zhì)量為560t÷96%＝583t（純化雜

）答：1000t含氧化鐵(Fe2O3)80%的赤鐵礦石，理論上可煉出含鐵96%的生鐵的質(zhì)量為583t。Fe2O3

+3CO2Fe

+

3CO2解法2：1000t赤鐵礦石中含氧化鐵的質(zhì)量為1000t×80%＝800t。

或設(shè)800t氧化鐵理論上可以煉含鐵96%的生鐵的質(zhì)量為x。160

112800t

x×96%160800t=112x×96%x＝583t答：1000t含氧化鐵(Fe2O3)80%的赤鐵礦石，理論上可煉出含鐵96%的生鐵的質(zhì)量為583t。Fe2O3

+3CO2Fe

+

3CO2總結(jié)不純物質(zhì)、純物質(zhì)、物質(zhì)純度之間的關(guān)系1.純度

=

=1-雜質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)2.純物質(zhì)的質(zhì)量=

含雜質(zhì)的物質(zhì)的質(zhì)量×純度（純物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)）4.雜質(zhì)的質(zhì)量=含雜質(zhì)的物質(zhì)的質(zhì)量×（1-純度）3.含雜質(zhì)的物質(zhì)的質(zhì)量

=

總結(jié)含雜質(zhì)物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)計算的一般步驟1.將含有雜質(zhì)物質(zhì)的質(zhì)量換算成純凈物的質(zhì)量。2.將純凈物的質(zhì)量代入化學(xué)方程式進(jìn)行計算。3.將計算得到的純凈物質(zhì)量換算成含雜質(zhì)物質(zhì)的質(zhì)量。

計算時一般假定雜質(zhì)不發(fā)生反應(yīng)，因此只能將純凈物的質(zhì)量代入化學(xué)方程式進(jìn)行計算針對訓(xùn)練（1）該3000t生鐵中含純鐵多少噸？（2）該煉鋼廠每天需含F(xiàn)e2O3質(zhì)量分?jǐn)?shù)為85%的赤鐵礦石多少噸？（計算結(jié)果保留整數(shù)）某煉鋼廠日產(chǎn)含雜質(zhì)5%的生鐵3000t，試計算：解：（1）生鐵中含純鐵的質(zhì)量=3000t×(1-5%)=2850t。解得

x

≈4790t解：（2）設(shè)需含F(xiàn)e2O3質(zhì)量分?jǐn)?shù)為85%的赤鐵礦石的質(zhì)量為x。160112x×85%2850t160x×85%=1122850t答：（1）該3000t生鐵中含純鐵2850t。

（2）該煉鋼廠每天需含F(xiàn)e2O3質(zhì)量分?jǐn)?shù)為85%的赤鐵礦石4790t。Fe2O3

+3CO2Fe

+

3CO2課堂小結(jié)鐵的冶煉鐵的冶煉礦石的種類原料：鐵礦石、焦炭、石灰石、空氣計算：含雜質(zhì)物質(zhì)的相關(guān)計算赤鐵礦（主要成分Fe2O3）、磁鐵礦（主要成分Fe3O4）、鋁土礦（主要成分Al2O3）原理：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2高溫1.下列有關(guān)金屬的說法，正確的是()A．多數(shù)金屬以單質(zhì)的形式存在B．在地殼中含量最高的金屬元素是鐵C．常見的鐵礦石有赤鐵礦和磁鐵礦D．人類每年從自然界提取量最大的金屬是鋁C隨堂檢測化合物鋁鐵2.下列鐵礦石中不宜用來煉鐵的是()A.赤鐵礦

B.黃鐵礦

C.菱鐵礦

D.磁鐵礦B

赤鐵礦的主要成分是Fe2O3，黃鐵礦的主要成分是FeS2，菱鐵礦的主要成分是FeCO3，磁鐵礦的主要成分是Fe3O4。黃鐵礦中含有硫元素，煉鐵時會產(chǎn)生二氧化硫，形成酸雨，且其中鐵元素的含量較低，因此不宜用來煉鐵。3.(2022福建改編)我國古代常用灰吹法煉銀，其過程為：將礦物銀熔于鉛形成銀鉛塊，通過焙燒使鉛氧化成PbO進(jìn)入爐灰，灰吹得銀。下列說法錯誤的是()A.銀是活潑金屬

B.銀鉛塊屬于混合物C.PbO中Pb的化合價為＋2

D.灰吹法煉銀過程含有化學(xué)變化A中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化

4.(2022玉林)如圖是模擬工業(yè)煉鐵的實(shí)驗，下列敘述正確的是()A.甲中的反應(yīng)是置換反應(yīng)B.甲中硬質(zhì)玻璃管內(nèi)紅色固體變?yōu)殂y白色C.用乙裝置可防止液體倒吸和防止CO污染空氣D.實(shí)驗結(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D5.(2022湘潭)金屬材料在人類文明的發(fā)展中起著重要作用，古代冶金技術(shù)彰顯了我國勞動人民的智慧。Ⅰ.戰(zhàn)國《韓非子·內(nèi)儲說上》提到，早期采金技術(shù)均是“沙里淘金”。金在自然界中主要以_____(填“單質(zhì)”或“化合物”)形式存在。Ⅱ.北宋沈括所著的《夢溪筆談》中記載了“濕法煉銅”的方法：“熬膽礬鐵釜，久之亦化為銅”。即在硫酸銅溶液中加入鐵，則可得到銅。該反應(yīng)的化學(xué)方程式是_____________________________，該反應(yīng)屬于_____反應(yīng)(填基本反應(yīng)類型)。單質(zhì)中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化

Fe+CuSO4=====FeSO4+Cu置換Ⅲ.明代宋應(yīng)星所著的《天工開物》一書，介紹了“火法煉鋅”的方法：把爐甘石(ZnCO3)和煤炭餅裝入煉鋅罐如下圖所示，泥封，“其底鋪薪，發(fā)火煅紅”“冷定毀罐取出”。(1)爐甘石(ZnCO3)加入鋅罐之前，先將其粉碎的目的是___________________________________。(2)反應(yīng)區(qū)中，爐甘石(ZnCO3)在高溫下分解生成氧化鋅和另一種氧化物，該氧化物的化學(xué)式是_____。增大反應(yīng)物間接觸面積，使反應(yīng)更充分CO2煉鋅罐示意圖(3)反應(yīng)區(qū)中，煤炭中的碳與氧化鋅反應(yīng)生成鋅和二氧化碳，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是__________________________，該反應(yīng)中體現(xiàn)了碳的________(填“