第八单元金属和金属材料课题3金属资源的利用和保护第1课时铁的冶炼课件（人教版九下化学）

第1课时铁的冶炼课题3金属资源的利用和保护第八单元金属和金属材料 课前自学准备课标要求1234学习目标了解铁的冶炼。知道常见金属：铁、铝、铜等的矿物，了解从铁矿石中将铁还原出来的方法。会利用化学方程式对含有某些杂质的反应物或生成物进行有关计算。有关炼铁的杂质问题计算。 3.工业炼铁：（1）设备：，（2）原料：，（3）原理：________________________________________。2.CO还原Fe2O3：（1）现象，；（2）化学方程式为。1.地球上的金属资源除等有单质形式存在外，其余都以化合物形式存在。金、银红棕色粉末变黑澄清的石灰水变浑浊高炉铁矿石、焦炭、石灰石温的条件下，用CO从铁的氧化物中把铁还原出来在高课前自学准备预习检测 地球上的金属资源广泛存在于地壳和浩瀚的海洋中，除少数很不活泼的金属如金、银等以单质形式存在外，其余都以化合物形式存在。课堂教学展示新课导入 知识点1常见的金属矿石自然界中以单质形式存在的银自然界中以单质形式存在的金课堂教学展示课堂探究 常见的金属矿石：黄铁矿(FeS2)菱铁矿(FeCO3)铝土矿(Al2O3)黄铜矿(CuFeS2)辉铜矿(Cu2S)赤铁矿(Fe2O3) 常见的金属矿产有赤铁矿（主要成分是Fe2O3）、磁铁矿（主要成分是Fe3O4）、菱铁矿（主要成分是FeCO3）、铝土矿（主要成分是Al2O3）、黄铜矿（主要成分是CuFeS2）、辉铜矿（主要成分是Cu2S）。最适宜炼铁的两种矿石是磁铁矿和赤铁矿，因为这两种矿石含铁量高（质量分数大），且含硫等“有害元素”少，冶炼时产生的污染小。普遍使用的金属有铁、铝等。归纳 例一地质勘探队经过勘探发现某地有四处铁矿，贮量相当丰富，经分析发现它们分别是磁铁矿（主要成分是Fe3O4）、赤铁矿(主要成分是Fe2O3)、菱铁矿(主要成分是FeCO3)和黄铁矿（主要成分是FeS2）。测得四种铁矿中杂质含量相同。则四种铁矿中具有开采价值的最优选择是（）A.磁铁矿B.赤铁矿C.菱铁矿D.硫铁矿72.4%70%48.3%46.7%A课堂教学展示典例剖析 知识点2铁的冶炼什么是炼铁把金属矿物变成金属的过程，叫做金属的冶炼。炼铁的过程称之为铁的冶炼。课堂教学展示课堂探究 古代的炼铁方法是块炼铁，即在较低的冶炼温度下，将铁矿石固态还原获得海绵铁，再经锻打成铁块。冶炼块炼铁，一般采用地炉、平地筑炉和竖炉3种。古代炼铁 我国块炼铁始于春秋时代，在掌握块炼铁技术的不久，就炼出了含碳2%以上的液态生铁，并用以铸成工具。战国初期，我国已掌握了脱碳、热处理技术方法，发明了韧性铸铁。战国后期，又发明了可重复使用的“铁范”（用铁制成的铸造金属器物的空腹器）。西汉时期，出现坩埚炼铁法。同时，炼铁竖炉规模进一步扩大。古代炼铁 点击播放现代炼铁 实验原理：【实验】一氧化碳还原氧化铁实验装置： 实验步骤：①检查装置气密性；②装入样品并固定；③点燃尾部酒精灯；④向玻璃管内通入CO气体；⑤给氧化铁加热；⑥停止加热；⑦停止通入一氧化碳；⑧熄灭尾部酒精灯。为什么要先通CO再加热？⑥和⑦是否能调整顺序？ 实验现象：①红色粉末逐渐变成黑色；②澄清石灰水变浑浊；③点燃尾气时，产生蓝色火焰。注意事项：①先通CO的目的：排出玻璃管内的空气，以免加热时CO与空气混合，发生爆炸；②实验完毕后继续通CO的目的：防止氧化铁还原成铁后，在较高的温度下又被氧化；③尾气处理：多余的CO要燃烧掉，防止CO污染空气。 点击播放 1.冶炼的原料：铁矿石、焦炭、石灰石和空气2.冶炼的原理：3.冶铁的设备：高炉4.产品：生铁（铁合金、混合物）工业冶炼铁 例下列有关高炉炼铁的说法正确的一组是（）①高炉中焦炭的作用是产生一氧化碳②高炉中焦炭的作用是供热③高炉中把铁矿石冶炼成铁的主要反应原理是：④高炉中把铁矿石冶炼成铁的主要反应原理是：A.①②③B.②③④C.①③④D.①②④√√×√D课堂教学展示典例剖析 【例题】用1000t含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量是多少？【分析】题目中共出现三个数据，但都不是纯量，这三个数据间的关系为：赤铁矿石→Fe2O3→Fe→生铁1000t→1000t×80%→化学方程式计算出纯铁质量→纯铁质量÷96%知识点3有关含杂质物质的计算课堂教学展示课堂探究 【解】1000t赤铁矿石中含氧化铁的质量为：1000t×80%=800t1602×56800tx160800t2×56x=x=560t折合为含铁96%的生铁的质量为：560t÷96%=583t答：略。设：800t氧化铁理论上可以炼出的铁的质量为x。Fe2O3+3CO高温2Fe+3CO2 归纳 例用2000t含氧化铁80%的赤铁矿矿石理论上可以炼出含铁96%的生铁多少吨？解析：纯物质的质量＝不纯物质的质量×纯物质的质量分数。含有杂质的物质质量不能直接代入化学方程式中计算，因为杂质没有参加化学反应。本题也可以根据铁元素的质量在化学反应前后不变，利用化学式进行计算。课堂教学展示典例剖析 解：2000t赤铁矿石中含氧化铁的质量为：2000t×80%=1600t1602×561600tx1601600t2×56x=x=1120t折合为含铁96%的生铁的质量为：1120t÷96%≈1166.7t答：理论上可炼出含铁96%的生铁1166.7t。设：1600t氧化铁理论上可以炼出的铁的质量为x。Fe2O3+3CO高温2Fe+3CO2 课题3金属资源的利用和保护第1课时铁的冶炼一、金属资源的概况1.存在方式：不活泼金属（金、银等）以单质形式存在，其余金属以化合物形式存在。2.矿石铁矿石：赤铁矿（Fe2O3）、磁铁矿（Fe3O4）、菱铁矿（FeCO3）、黄铁矿（FeS2）铜矿石：黄铜矿（CuFeS2）、辉铜矿（Cu2S）铝矿石：铝土矿（Al2O3）课堂教学展示课堂小结 二、铁的冶炼1.工业炼铁（1）原料：铁矿石、焦炭、石灰石和空气（2）原理：（3）设备——高炉（4）产品——生铁（铁合金、混合物） 2.实验室炼铁（1）原理：（2）步骤：①查气密性；②装样品；③点燃尾部酒精灯；④通CO；⑤加热Fe2O3；⑥停止加热；⑦停通CO；⑧熄灭酒精灯。实验装置： （3）现象：①红棕色粉末变黑；②澄清石灰水变浑浊；③点燃尾气时产生蓝色火焰。（4）注意：①先通CO的目的：排出玻璃管内的空气，防止CO与空气混合发生爆炸；②实验完后继续通CO的目的：防止生成的铁在高温下又被氧化；③尾气处理：多余CO燃烧掉，防止CO污染空气。 三、有关杂质问题的计算根据化学方程式计算时，要把含杂质的质量换算成纯物质的质量。 1.从课后习题中选取；2.完成练习册本课时的习题。课后反馈总结课后作业 练习与应用(P21)1.写出下列矿石主要成分的化学式。（1）赤铁矿：；（2）磁铁矿：；（3）菱铁矿：；（4）铝土矿：。Fe2O3Fe3O4FeCO3Al2O3课后反馈总结课本习题 5.某钢铁厂每天需消耗5000t含Fe2O376%的赤铁矿石，该厂理论上可日产含Fe98%的生铁的质量是多少？ 6.冶炼2000t含杂质3%的生铁，需要含Fe3O490%的磁铁矿石的质量是多少？