人教版九年级化学下册 8.3.1铁的冶炼 课件(共23张PPT)

(共23张PPT)
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
情景导入
铁是人类使用量最大的金属，
这么多铁是如何来的？
自然界中有大量的铁单质吗？
自学互研
知识一
铝、铁、铜等金属在自然界中的存在形式
金属元素在地壳中的含量
1
元素名称 质量分数/% 元素名称 质量分数/%
铝 7.73 镁 2.00
铁 4.75 锌 0.008
钙 3.45 铜 0.007
钠 2.74 银 0.000 01
钾 2.47 金 0.000 000 5
常见的铁、铝、铜的矿石
2
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 ）
①在自然界中，金属大部分以化合物的形式存在。金属化合物在自然界以矿物质形式存在，称为矿石。
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 ）
②少数很不活泼的金属如金、银，以单质形式存在。
自然界以单质形式存在的金
自然界以单质形式存在的银
知识二
铁的冶炼
CO还原氧化铁
1
实验
药品
氧化铁粉末、澄清石灰水、一氧化碳气体
化学
原理
Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2
高温
探究实验
实验装置
一氧
化碳
氧化铁
澄清石灰水
实验步骤
①检查装置的气密性；
②加热前，点燃处理尾气的酒精灯，通入CO；
③点燃酒精喷灯加热；
④实验结束后，先停止加热，继续通CO直至玻璃管冷却。
实验现象
位置 现象 化学方程式
直玻璃管内
试管内
酒精灯处
红色粉末变黑色
澄清石灰水变浑浊
气体燃烧，发出蓝色火焰
Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2
高温
Ca(OH)2＋CO2 CaCO3↓＋H2O
2CO＋O2 2CO2
点燃
交流讨论
1.实验开始时，先_____________，再____
_____________。这样做的目的是________
_______________________________。
2.实验结束时，要先__________，再_____
_____________，原因是________________
_____________________。
通入一氧化碳
给
直玻璃管加热
排出装
置内的空气，防止加热时发生危险
停止加热
防止灼热的铁单
通一
会儿一氧化碳
质被空气中的氧气氧化
3.末端导管中的气体为何要接一个燃着的酒精灯？
4.在一氧化碳与氧化铁的反应中，一氧化碳具有______性，作______剂。
将未反应的一氧化碳转化为二氧化碳，防止一氧化碳污染空气。
还原
还原
工业炼铁
2
工业炼铁的主要设备是高炉，原料是铁矿石、焦炭、石灰石等。
用化学方程式表示工业炼铁中焦炭如何转化为一氧化碳：
①在高炉的底层：
②碳在氧气中不充分燃烧：
③二氧化碳通过灼热碳层：
C＋O2 CO2
高温
2C＋O2 2CO
点燃
C＋CO2 2CO
高温
交流讨论
1.工业炼铁的反应原理（化学方程式）：______________________________
2.工业炼铁中是否得到的是纯净的铁？
Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2
高温
工业炼铁不能得到纯净的铁。
知识三
含有某些杂质的反应物或生成物的有关计算
例题解析
化学方程式表示的是纯净物之间的质量关系，因此，如果物质中含有杂质，要把杂质的质量除去，代入纯净物的质量进行计算。
【例题】用1000 t 含氧化铁80％的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁96％的生铁多少吨
解：设理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量为 x。
160 2×56
1000 t×80％ x·96%
x =
2×56× 1000 t×80％
160×96%
=583 t
答：理论上可以炼出含铁96％的生铁583吨。
Fe2O3 + 3CO ==== 2Fe + 3CO2
高温
160 2×56
1000 t×80％ x·96%
=
交流讨论
请完成下列计算。
(1)100 t含杂质3%的磁铁矿石中有多少吨四氧化三铁？
(2)赤铁矿石中三氧化二铁的含量为97%，若要得到200 t的三氧化二铁，则需赤铁矿石多少吨？
100 t×(1－3%)＝97 t
200 t÷97%≈206.19 t
(3)含铁95%的生铁1000 t中纯铁的质量是多少？
(4)某炼铁厂利用含三氧化二铁80%的赤铁矿石100 t可得到含铁96%的生铁多少吨？
1 000 t×95%＝950 t
100 t×80%×÷96%≈58.33 t
归纳总结
1.把含杂质的混合物乘以质量分数得到纯净物质量才能代入计算。
2.纯净物质量＝混合物质量×纯净物的质量分数。
随堂练习
1．工业炼铁的主要原料是（ ）
①铁矿石 ②石灰石 ③焦炭 ④一氧化碳
A．①②④ B．①③④ C．②③④ D．①②③
2．下列矿石中，主要成分属于氧化物的是（ ）
A．黄铁矿（FeS2) B．赤铁矿（Fe2O3)
C．菱铁矿（FeCO3) D．石灰石（CaCO3)
D
B
3．某钢铁厂每天需消耗5000 t含Fe2O3 76%的赤铁矿石，该厂理论上可日产含Fe 98%的生铁的质量是多少？
解：设该厂理论上可日产含Fe 98%的生铁的质量为 x。
Fe2O3 ～ 2Fe
160 112
5000 t×76％ x×98%
=
160 112
5000 t×76% x×98%
解得：x≈2714 t
答：该厂理论上可日产含Fe 98%的生铁2714 t。
4．冶炼2000 t含杂质3%的生铁，需要含Fe3O4 90%的磁铁矿石的质量是多少？
解：设需要含Fe3O4 90%的磁铁矿石的质量为 x。
Fe3O4 ～ 3Fe
232 168
x×90% 2000 t×(1－3％)
=
232 168
x×90% 2000 t×( 1－3% )
解得：x≈2977 t
答：需要含Fe3O4 90%的磁铁矿石2977 t。
课堂小结
铝、铁、铜等金属在自然界中的存在形式
铁的冶炼
CO还原氧化铁
工业炼铁
含有某些杂质的反应物或生成物的有关计算
铁的冶炼
矿 石