2022年鲁教版（五四制）化学九年级全一册 4.1.2 金属矿物及其冶炼 课件(共24张PPT)

(共24张PPT)
4.1.2 金属矿物及其冶炼
1、记住几种常见铁矿石及它们的主要成分；
2、掌握炼铁的原理，了解还原反应；
3、会利用化学方程式进行含有杂质的反应物或生成物的计算。
1、体会科学技术的发展与社会进步的关系
2、树立为社会的进步而学习化学的志向
1.地球上的金属元素以什么形式存在于自然界中？
2.常见的铁矿石有哪些 它们的主要成分是什么
自然界中的金属
性质很不活泼的金属在自然界中以单质形式存在
金矿石
银矿石
铂矿石
性质活泼的金属在自然界中以化合物形式存在
铝土矿Al2O3
钾长石
KAlSi3O8
明矾石
KAl(SO4)2(OH)6
铝元素
黄铁矿
主要成分 FeS2
菱铁矿
主要成分FeCO3
磁铁矿
主要成分 Fe3O4
主要成分 Fe2O3
赤铁矿
70%
72%
48%
46.7%
炼铁过程中可产生污染空气的二氧化硫
常见的几种铁矿石的成分
1.要完成铁的冶炼通常考虑哪些主要方面的问题？
冶炼原料；
冶炼原理；
冶炼装置(设备)等。
2.选择冶炼原料时，通常考虑矿石的价格、金属的含量、安全无污染等。
如何从铁矿石中得到铁呢
以赤铁矿(主要成分Fe2O3)为例。
Fe2O3 Fe
CO
高温
Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2
高温
炼铁的原理
石灰水的作用：
检验生成的气体为二氧化碳
右面酒精灯的作用：
点燃尾气，防止未反应的CO污染空气
仪器装置
实验现象：
红色固体变成黑色；
澄清石灰水变浑浊；
尾气燃烧，发出蓝色火焰
实验步骤：
1、检查装置气密性；
2、将氧化铁放入玻璃管中央固定；
3、先通入一氧化碳，再加热。
原因：排净装置内的空气，防止加热时发生爆炸。
探究：工业炼铁的原理
2CO+O2 2CO2
点燃
4.先停止加热， 继续通CO至试管冷却
2、右边酒精灯的作用是什么？
澄清石灰水变浑浊证明生成了CO2。
点燃尾气，防止未反应的CO污染空气
用磁铁吸引(或加稀盐酸有气泡 )，证明生成了Fe
1、如何判断反应后生成了什么物质？
思 考
CO2 + Ca(OH)2 == CaCO3↓ + H2O
思 考
3、实验结束时，为什么先停止加热，继续通一氧化碳至试管冷却
防止炽热的铁再和空气中的氧气反应重新生成铁的氧化物。
4、实验开始时先点燃哪边的酒精灯？
右边的 防止实验前通入的CO排放到空气 中，污染空气。
探究：工业炼铁的原理
红色固体变成黑色；澄清石灰水变浑浊；气球胀大
1、现象：
2、气球的作用是什么？
收集尾气，防止污染空气。
其它仪器装置
实验注意事项歌诀：
反应之前气先通，空气排净再点灯；
反应结束先撤灯，装置冷却通气停；
先通后点防爆炸，先撤后停防氧化。
还原反应：含氧化合物中的氧被夺去的反应。
Fe2O3+ 3CO 2Fe + 3CO2
高温
夺取氧的物质叫做还原剂。
得氧被氧化，发生氧化反应，作还原剂
失氧被还原，发生还原反应，作氧化剂
氧化反应：
物质和氧发生的反应叫氧化反应。
失去氧（提供氧）的物质叫做氧化剂。
炼铁原理：利用还原剂把铁矿石中的铁还原出来
1.为适应火车提速，沪宁线上原有的短轨全部接为超长轨。在焊接过程中，工程技术人员点燃铝热剂（铝粉和氧化铁的混合物）能释放大量的能量，生成熔融状态的铁可用来连接铁轨，反应的化学方程式如下： Fe2O3+2Al Al2O3+2Fe ，其中的还原剂为（ ）
A. Fe2O3 B. Al C. Al2O3 D. Fe
B
2、某炼铁厂以焦 碳、赤铁矿、空气为主要原料炼铁。反应过程如下:
焦炭
过量空气
高温
焦炭高温
赤铁矿
高 温
1、在上面方框中写出有关反应中生成物的化学式
2、写出反应中出现的化学方程式
C
CO
Fe
CO2
高温
Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2
C+O2 CO2
点燃
CO2+C 2CO
高温
3.炼铁厂利用1000吨含Fe2O380%的赤铁矿，可以炼出多少吨含铁95%的生铁？
3CO + Fe2O3==== 2Fe + 3CO2
高温
160
112
1000t×80%
X
160
112
1000t×80%
X
=
X=560t
解：设可以炼出纯铁的质量为X
生铁的质量：560t÷95% ≈ 589.5t
答：可以炼出含铁95%的生铁589.5t。
方法一：
含杂质的化学方程式的计算
解：设可以炼出含铁95%的生铁质量为X
3CO + Fe2O3==== 2Fe + 3CO2
高温
160
112
1000t×80%
95% X
160
112
1000t×80%
95% X
=
X= 589.5t
答：可以炼出含铁95%的生铁589.5t。
方法二：
炼铁厂利用1000吨含Fe2O380%的赤铁矿，可以炼出多少吨含铁95%的生铁？
解：设可以炼出含铁95%的生铁质量为X
56×2+16×3
56×2
1000t×80%
95% X
=
X= 589.5t
答：可以炼出含铁95%的生铁589.5t。
方法三：
×
炼铁厂利用1000吨含Fe2O380%的赤铁矿，可以炼出多少吨含铁95%的生铁？
根据反应前后铁元素质量守恒
4.结合一氧化碳与氧化铁的实验，将下图填写完整。
一氧
化
碳
与
氧
化
铁
反
应
原理
现象
注意事项
化学方程式： .
(1)玻璃管中的固体由___色变___色
(2)试管中的澄清石灰水____
(3)尾气__________________
(4)点燃酒精喷灯前先通入一氧化碳，目的是：_______________________________
5)先熄灭酒精喷灯，等到玻璃管冷却停止通入一氧化碳，目的是：_________________
⑵设需含Fe2O3质量分数为85%的赤铁矿石的质量为x。
解：⑴生铁中含纯铁：3000t×(1－5%)=2850t.
Fe2O3 + 3CO=== 2Fe + 3CO2
112
85%X 2850t
高温
160
85% X
=
112
2850t
X≈4790t
答：⑴该3000 t生铁中含纯铁2850t。
⑵该炼钢厂每天需含Fe2O3质量分数为85%的赤铁矿石为4790t。
5.某炼钢厂日产含杂质5%的生铁3000t，试计算：
⑴该3000 t生铁中含纯铁多少吨？
⑵该炼钢厂每天需含Fe2O3质量分数为85%的赤铁矿石多少吨？（计算结果保留整数）
1、常见铁矿石及它们的主要成分
2、工业炼铁的原理
3、还原反应