人教版化学九下：8.3.1 铁的冶炼 探究课件(共29张PPT)

(共29张PPT)
第1课时 铁的冶炼
R·九年级化学下册
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
1
2
3
4
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。
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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
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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
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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。
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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
古代炼铁
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。
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.①②③ B.②③④ C.①③④ D.①②④
√
√
×
√
D
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典例剖析
【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%的生铁的质量是多少？
知识点3 有关含杂质物质的计算
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课堂探究
【解】1000 t赤铁矿石中含氧化铁的质量为：
1000 t × 80% = 800 t
160 2×56
800 t 　　 　x
160 800 t
2×56 x
=
x = 560 t
折合为含铁96%的生铁的质量为：560 t÷96%=583 t
答：略。
设：800 t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2000 t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。
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典例剖析
解：2000 t赤铁矿石中含氧化铁的质量为：
2000 t × 80% = 1600 t
160 2×56
1600 t 　　 　x
160 1600 t
2×56 x
=
x = 1120 t
折合为含铁96%的生铁的质量为：1120 t÷96%≈1166.7 t
答：理论上可炼出含铁96%的生铁1166.7 t。
设：1600 t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）
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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。
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： 。
Fe2O3
Fe3O4
FeCO3
Al2O3
课后反馈总结
课本习题
5.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？
6. 冶炼2000 t含杂质3%的生铁，需要含
Fe3O490%的磁铁矿石的质量是多少？