2025年春新科粵版化學(xué)九年級(jí)下冊(cè)課件 6.3 金屬礦物與金屬冶煉

第六單元

金屬和金屬材料6.3金屬礦物與金屬冶煉學(xué)習(xí)目標(biāo)了解金屬在自然界的存在方式。1了解鐵的冶煉方法及原理。2講授新課掌握含雜質(zhì)物質(zhì)的有關(guān)化學(xué)方程式的計(jì)算方法。3銅（銅鼎，商代，距今3000多年）鐵（鐵犁，西漢，距今2000多年）鋁（鋁鍋，20世紀(jì)）情境導(dǎo)入1.為什么銅、鐵、鋁大量冶煉的年代差距如此之大？2.為什么到目前為止，鐵仍是世界上產(chǎn)量最大、應(yīng)用最廣的金屬？01幾種金屬礦物元素名稱(chēng)質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%鋁7.73鐵4.75鈣3.45鈉2.74鉀2.47鎂2.00其余60余種金屬元素＜11.金屬元素在地殼中的含量地殼中含量最高的金屬元素是鋁！2.金屬在自然界存在的形式除了金、銀、鉑等有單質(zhì)形式存在，其余金屬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)形式存在的銀赤鐵礦（主要成分是Fe2O3）磁鐵礦（主要成分是Fe3O4）大多數(shù)金屬在自然界中是以金屬礦物形式存在的。3.常見(jiàn)的金屬礦石3.常見(jiàn)的金屬礦石大多數(shù)金屬在自然界中是以金屬礦物形式存在的。黃鐵礦（主要成分是FeS2

）孔雀石[主要成分是Cu(OH)2CO3]鋁土礦（主要成分是Al2O3·nH2O）赤銅礦（主要成分是Cu2O）3.常見(jiàn)的金屬礦石大多數(shù)金屬在自然界中是以金屬礦物形式存在的。02鋼鐵的冶煉實(shí)驗(yàn)藥品化學(xué)原理Fe2O3+3CO2Fe+3CO2高溫實(shí)驗(yàn)裝置氧化鐵粉末、澄清石灰水、一氧化碳?xì)怏w如圖所示。實(shí)驗(yàn)6-61.CO還原氧化鐵1.往耐高溫的硬質(zhì)玻璃管中加入少量氧化鐵粉末。2.通入一氧化碳，等待片刻后點(diǎn)燃尖嘴管處酒精燈。實(shí)驗(yàn)步驟為什么通入一氧化碳要等待片刻？排盡裝置內(nèi)的空氣，以免加熱時(shí)一氧化碳和空氣混合引起爆炸。實(shí)驗(yàn)步驟3.用酒精噴燈對(duì)著硬質(zhì)玻璃管放氧化鐵處加熱。4.當(dāng)反應(yīng)結(jié)束后，停止加熱，再通一會(huì)兒一氧化碳，直至硬質(zhì)玻璃管冷卻。為什么停止加熱后要通一氧化碳至硬質(zhì)玻璃管冷卻？防止生成的鐵被空氣中的氧氣氧化。①紅棕色的物質(zhì)變?yōu)楹谏虎诔吻宓氖宜儨啙?；③尾氣燃燒并產(chǎn)生藍(lán)色火焰。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說(shuō)明反應(yīng)的生成物有：鐵和二氧化碳生成。一氧化碳還原氧化鐵實(shí)驗(yàn)一氧化碳還原氧化鐵實(shí)驗(yàn)2.工業(yè)煉鐵原理Fe2O3+3CO2Fe+3CO2高溫原料鐵礦石：提供鐵元素焦炭：提供還原劑，提供能量空氣：提供反應(yīng)所需氧氣石灰石：將礦石中的二氧化硅轉(zhuǎn)變

為爐渣設(shè)備高爐產(chǎn)物生鐵（主要含鐵）類(lèi)別含碳量/%含雜質(zhì)（硫、磷等）機(jī)械性能機(jī)械加工生鐵2~4.3多硬而脆可鑄不可鍛鋼0.03~2少硬而韌，有彈性可鑄可鍛生鐵和鋼的區(qū)別生鐵的用途齒輪炊具農(nóng)具鋼的用途建筑材料廚具刀具我國(guó)古代煉鐵圖寶鋼煉鐵高爐鐵礦石與氧化鐵，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）思考與交流3.有關(guān)含雜質(zhì)物質(zhì)的計(jì)算【例題】用2000t含氧化鐵80%的赤鐵礦石，理論上可以煉出含鐵95%的生鐵的質(zhì)量是多少？解：2000t赤鐵礦石中含氧化鐵的質(zhì)量為：2000t×80%=1600t設(shè)：1600t氧化鐵理論上可以煉出的鐵質(zhì)量為x。Fe2O3+3CO2Fe+3CO2高溫1602×561600tx1602×56=1600txx=1120t折合為含鐵95%的生鐵的質(zhì)量為：1120t÷95%≈1179t答：理論上可以煉出含鐵95%的生鐵的質(zhì)量是1179t。1.冶煉2000t含雜質(zhì)3%的生鐵，需要含F(xiàn)e3O490%的磁鐵礦石的質(zhì)量是多少？解：設(shè)需要含F(xiàn)e3O490%的磁鐵礦石的質(zhì)量為x。Fe3O4~3Fe232168x×90%2000t×(1-3%)232x×90%=1682000t×(1-3%)解得：x≈2977t答：需要含F(xiàn)e3O490%的磁鐵礦石2977t。練一練小結(jié)純物質(zhì)的質(zhì)量不純物質(zhì)的質(zhì)量×純物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)÷純物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)純度=不純物質(zhì)中某純凈物質(zhì)量不純物質(zhì)質(zhì)量×100%在實(shí)際生產(chǎn)時(shí)，所用的原料或產(chǎn)物一般都含有雜質(zhì)，在計(jì)算用料和產(chǎn)量時(shí)，應(yīng)注意雜質(zhì)問(wèn)題知識(shí)視窗冶煉金屬的常用方法1.活潑金屬(如KCaNaMgAl)

電解法:2Al2O3=====4Al+3O2↑2.一般金屬(如ZnFeSnPbCu)

熱還原法:2CuO+C====2Cu+CO2↑3.較穩(wěn)定金屬(如HgAg)熱分解法:2HgO====2Hg+O2↑4.穩(wěn)定金屬(如PtAu):用物理方法提取通電高溫冰晶石△1.為什么銅、鐵、鋁大量冶煉的年代差距如此之大？2.為什么到目前為止，鐵仍是世界上產(chǎn)量最大、應(yīng)用最廣的金屬？思考與交流金屬利用的先后順序與金屬冶煉的難易程度有關(guān)，與金屬的活動(dòng)性順序有關(guān)，越不活潑的金屬越早被利用。鐵之所以成為世界上產(chǎn)量最大、應(yīng)用最廣的金屬，是因?yàn)樗谫Y源豐富、生產(chǎn)成本低、機(jī)械性能優(yōu)良、應(yīng)用廣泛、技術(shù)成熟、可回收性強(qiáng)和經(jīng)濟(jì)性高等方面的綜合優(yōu)勢(shì)。課堂小結(jié)鐵的冶煉鐵的冶煉金屬礦物原料：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）、赤銅礦（主要成分Cu2O）原理：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2高溫1.科技創(chuàng)新助力煉鐵低碳綠色發(fā)展，鋼鐵工業(yè)是我國(guó)推進(jìn)綠色發(fā)展的重點(diǎn)。從環(huán)保角度分析，下列礦石(括號(hào)中為其主要成分的化學(xué)式)中最不宜煉鐵的是（

）A.赤鐵礦(Fe2O3)

B.磁鐵礦(Fe3O4)C.黃鐵礦(FeS2)

D.菱鐵礦(FeCO3)隨堂訓(xùn)練C2.把赤鐵礦、焦炭和石灰石一起加入高爐中進(jìn)行冶煉，下列說(shuō)法正確的是（

）A.高爐煉鐵得到的產(chǎn)物是純鐵B.鐵礦石和焦炭是工業(yè)煉鐵的重要原料C.煉鐵原料中焦炭的主要作用是直接將氧化鐵還原為鐵D.石灰石用于除去尾氣B3.某赤鐵礦樣品中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為63%，則該礦石樣品中Fe2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為（