第1課時(shí) 鐵的冶煉 【知識精講+高效課堂 】 九年級化學(xué)下冊 課件（人教版）

課題3金屬資源的利用和保護(hù)第1課時(shí)鐵的冶煉學(xué)習(xí)目標(biāo)01知道金屬在自然界存在的形式及常見的金屬礦物。02理解鐵的冶煉方法和原理，會計(jì)算含雜質(zhì)物質(zhì)的有關(guān)化學(xué)方程式的計(jì)算。航母，衛(wèi)星，火箭，高鐵等的鑄造對金屬需求量極大，這么多金屬來源哪里？是如何提煉出來的？導(dǎo)入新課Part.1地球上的金屬資源Loremipsumdolorsitamet,consecteturadipiscingelit,seddoeiusmodtemporincididuntutlaboreetdoloremagnaaliqua.Utenimadminimveniam,quisnostrudexercitationullamcolaborisnisiutaliquipexeacommodoconsequat.

1.金屬元素在地殼中的含量地殼中含量最高的元素是鋁！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0.000000552.金屬在自然界存在的形式沙里淘金，這說明金是以化合物形式存在還是以單質(zhì)形式存在呢？為什么呢？自然界除少數(shù)很不活潑的金屬如金、銀等有單質(zhì)形式存在外，其余都以化合物的形式存在。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鋁土礦主要成分是Al2O3赤鐵礦主要成分(Fe2O3)

磁鐵礦主要成分(Fe3O4）輝銅礦主要成分是Cu2S

黃銅礦主要成分是CuFeS2菱鐵礦主要成分是FeCO3大部分以化合物的形式存在。金屬化合物在自然界以礦物質(zhì)形式存在，稱為礦石。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）。Fe2O3Fe3O4FeCO3Al2O3①②④典例1寫出下列礦石的主要成分的化學(xué)式：即學(xué)即練

典例2．鋼鐵冶金行業(yè)正向“綠色企業(yè)”發(fā)展，從環(huán)保角度分析最不宜煉鐵的礦石是(

)A．赤鐵礦(Fe2O3)B．黃鐵礦(FeS2)C．磁鐵礦(Fe3O4)D．菱鐵礦(FeCO3)B礦物礦石如何變成金屬？Part.2鐵的冶煉Loremipsumdolorsitamet,consecteturadipiscingelit,seddoeiusmodtemporincididuntutlaboreetdoloremagnaaliqua.Utenimadminimveniam,quisnostrudexercitationullamcolaborisnisiutaliquipexeacommodoconsequat.

思考1：想要得到鐵我們需要尋找哪種礦石煉鐵？思考2：工業(yè)生產(chǎn)大量的鐵，我們需要尋找哪種礦石煉鐵？黃銅礦可以嗎？赤鐵礦主要成分(Fe2O3)

磁鐵礦主要成分(Fe3O4）黃銅礦主要成分是CuFeS2菱鐵礦主要成分是FeCO3鐵含量70%鐵含量72.4%鐵含量30.4%鐵含量48.3%磁鐵礦，含鐵量最高，但磁鐵礦資源少，缺乏，因此工業(yè)煉鐵是用赤鐵礦，黃銅礦含有硫元素，會生產(chǎn)二氧化硫污染空氣工業(yè)生產(chǎn)要考慮原料是否易得，價(jià)格是否便宜，成本是否低廉，能否大量生產(chǎn)以及對環(huán)境的影響一氧化碳還原氧化鐵實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)裝置①紅棕色的物質(zhì)變?yōu)楹谏?；②澄清的石灰水變渾濁；③尾氣燃燒并產(chǎn)生藍(lán)色火焰。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象化學(xué)原理Fe2O3＋3CO

高溫

2Fe＋3CO2

檢查裝置氣密性裝藥品，固定儀器通入CO氣體驗(yàn)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)燃酒精噴燈實(shí)驗(yàn)步驟思考與交流1．實(shí)驗(yàn)開始前，為什么要先通入CO氣體再加熱？2．實(shí)驗(yàn)結(jié)束后前，為什么要停止加熱再停止通入CO？排盡玻璃管內(nèi)的空氣，以免加熱時(shí)玻璃管內(nèi)CO與空氣混合發(fā)生爆炸。防止新生成的鐵粉被氧化；防止液體倒吸，使玻璃管炸裂。3.CO有毒，如何進(jìn)行尾氣處理？尾氣中的CO要經(jīng)過點(diǎn)燃處理或收集備用，防止污染空氣3.CO有毒，如何進(jìn)行尾氣處理？尾氣中的CO要經(jīng)過點(diǎn)燃處理或收集備用，防止污染空氣

4.如何檢驗(yàn)一氧化碳還原氧化鐵生成物是鐵呢？（1）用磁鐵吸引；（2）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。即學(xué)即練典例3：我國煉鐵始于春秋時(shí)代,隨后煉鐵規(guī)模和技術(shù)不斷發(fā)展。近年來,我國鋼鐵工業(yè)持續(xù)快速發(fā)展，建成了門類齊全,獨(dú)立完整的產(chǎn)業(yè)體系。聯(lián)合鋼鐵工業(yè)的基本生產(chǎn)流程如圖。請回答下列問題:即學(xué)即練(1)寫出高爐中以赤鐵礦(主要成分是Fe2O3)為原料煉鐵的化學(xué)方程式___________________________________.(2)煉鐵的固體原料需經(jīng)過粉碎,其目的是_________________________________________;焦炭在煉鐵過程中的主要作用是________________________________.Fe2O3+3CO==2Fe+3CO2

高溫增大反應(yīng)物的接觸面積，使反應(yīng)更快、更充分提供熱量，產(chǎn)生還原劑一氧化碳(3)工業(yè)煉鋼時(shí),用純氧的目的是____________________________,與純鐵相比,鋼坯______.(填字母)。 a.熔點(diǎn)變高 b.硬度變大 c.抗腐蝕性增強(qiáng)與生鐵中的碳反應(yīng)，降低含碳量bcPart.3工業(yè)煉鐵Loremipsumdolorsitamet,consecteturadipiscingelit,seddoeiusmodtemporincididuntutlaboreetdoloremagnaaliqua.Utenimadminimveniam,quisnostrudexercitationullamcolaborisnisiutaliquipexeacommodoconsequat.

工業(yè)煉鐵原理Fe2O3+3CO2Fe+3CO2高溫原料鐵礦石：焦炭：空氣：石灰石：設(shè)備高爐產(chǎn)物生鐵，含碳量2%~4.3%，不是純鐵提供鐵元素提供還原劑，提供能量提供反應(yīng)所需氧氣除去鐵礦石中的SiO2轉(zhuǎn)化為爐渣鐵礦石與氧化鐵，鐵與生鐵之間有什么的關(guān)系？鐵礦石Fe2O3Fe

混合物化合物（純凈物）單質(zhì)（純凈物）生鐵（主要含鐵）合金（混合物）

物質(zhì)的純度=×100%

思考與交流不純物的總質(zhì)量純凈物的質(zhì)量【例題】用1000t含氧化鐵80％的赤鐵礦石，理論上可以煉出含鐵96％的生鐵多少噸？1000t×80％=800tFe2O3＋3CO2Fe＋3CO2160

2×56800t

xx=560t解：1000t赤鐵礦石中含氧化鐵的質(zhì)量為設(shè)：800t氧化鐵理論上可以煉出的鐵質(zhì)量為x。赤鐵礦(主要成分是Fe2O3)折合為含鐵96％的生鐵的質(zhì)量為：

560t÷96％=583t答：1000t含氧化鐵80％的赤鐵礦石，理論上可煉出含鐵96％的生鐵583t。高溫1602×56=800tx某煉鋼廠日產(chǎn)含雜質(zhì)5%的生鐵3000t，試計(jì)算：（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(jì)算結(jié)果保留整數(shù)）x

≈4790t（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。解：（1）生鐵中含純鐵：3000t×(1－5%)=2850tFe2O3

+3CO

2Fe

+3CO2

112x·85%2850t

高溫160x·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%的赤鐵礦石為4790t。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(jì)算：含雜質(zhì)物質(zhì)的相關(guān)計(jì)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高溫當(dāng)堂訓(xùn)練1.[新素材]2021年3月中旬，天問一號著陸巡視器搭載著祝融號火星車成功著陸于火星烏托邦平原南部?；鹦峭寥乐泻孔罡叩慕饘僭貫殍F元素，主要以氧化鐵形式存在，因此火星土壤呈現(xiàn)紅色。地球工業(yè)中常利用赤鐵礦(主要含有氧化鐵)來煉鐵，下列說法中正確的是() A.地球的地殼中含量最高的金屬元素也是鐵元素 B.高爐煉鐵得到的產(chǎn)品是純鐵 C.煉鐵過程中，氧化鐵體現(xiàn)出了還原性 D.高爐煉鐵時(shí)加入的石灰石可將雜質(zhì)二氧化硅轉(zhuǎn)化為爐渣D當(dāng)堂訓(xùn)練2.小明筆記中有一處錯(cuò)誤,你認(rèn)為是圖中的哪一處(

)A.a處 B.b處 C.c處 D.d處B當(dāng)堂訓(xùn)練3.利用如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行CO還原氧化鐵的實(shí)驗(yàn),下列說法正確的是(

)A.氧化鐵發(fā)生了氧化反應(yīng)B.充分加熱,a處固體由黑色變?yōu)榧t色C.b處可用澄清石灰水檢驗(yàn)生成的CO2D.實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí),先停止通CO,再停止加熱C當(dāng)堂訓(xùn)練A．該實(shí)驗(yàn)不需要增加尾氣處理裝置B．該實(shí)驗(yàn)應(yīng)先通入一段時(shí)間的CO后再加熱C．NaOH溶液可以檢驗(yàn)氣體產(chǎn)物D．反應(yīng)結(jié)束后，含有未反應(yīng)的Fe2O3固體，可以采用

加入鹽酸的方法來提純鐵B4.鋼鐵廠會利用焦炭產(chǎn)生的還原性氣體來煉鐵，某同學(xué)用此原理按如圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。下列說法正確的是（）當(dāng)堂訓(xùn)練5.（2021?綿陽中考）我國高鐵建設(shè)走在世界前列，修建高鐵需要大量鐵礦石來煉鐵，進(jìn)而煉鋼。（1）下列三種鐵礦石的主要成分Fe2O3、Fe3O4、FeCO3中，含鐵量最高的是

。高爐煉鐵需要的原料有鐵礦石、焦炭、

和石灰石。Fe3O4空氣（2）要煉出含鐵96%的生鐵1000t，至少需要含氧化鐵80%的赤鐵礦多少噸？若高爐氣體不加處理，理論上會向大氣中排放CO2多少噸（計(jì)算結(jié)果保留整數(shù)）？x

≈1714t設(shè)需要赤鐵礦石的質(zhì)量為x，產(chǎn)生CO2的質(zhì)量為y。解：Fe2O3

+

3CO

2Fe

+

3CO2

112132x×80%1000t×96%y答：至少需要含氧化鐵80%的赤鐵礦1714t，理論上會向大氣中排放CO2的質(zhì)量為1131t。高溫y

≈1131t160112x×80%1000t×96%=1121321000t