2023-2024学年九年级下册化学人教版 8.3 课时1 铁的冶炼

课时1铁的冶炼知道金属在自然界存在的形式及常见的金属矿物。理解铁的冶炼方法和原理。航母，卫星，火箭，高铁等的铸造对金属需求量极大，这么多金属来源哪里？是如何提炼出来的？金属在自然界中的存在形式极少数不活泼的金属（如银、铂、金等）单质自然界单质银Ag自然界单质铂Pt自然界单质金Au大多数较活泼的金属（如铁、铝等）化合物金属化合物在自然界以矿物质形式存在，称为矿石金属化合物矿物矿石自然界中的存在形式含矿物的岩石常见的金属矿石赤铁矿（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）想一想：铁是如何从矿石中冶炼出来的？铁的冶炼想要得到铁我们需要寻找哪种矿石炼铁？铁矿石铁的几种常见矿物赤铁矿主要成分Fe2O3磁铁矿主要成分Fe3O4菱铁矿主要成分FeCO3黄铁矿主要成分FeS2工业生产大量的铁，我们需要寻找哪种铁矿石炼铁？工业生产要考虑原料是否易得，价格是否便宜，成本是否低廉，能否大量生产以及对环境的影响赤铁矿磁铁矿菱铁矿黄铁矿含铁量70%含铁量72.4%含铁量46.7%含铁量48.3%黄铁矿含有硫元素，会生产二氧化硫污染空气菱铁矿含铁量太低因此工业炼铁常用赤铁矿或磁铁矿如何让赤铁矿石或磁铁矿石变成铁呢？赤铁矿铁磁铁矿Fe2O3Fe3O4化合物单质Fe还原剂失去氧元素(C、H2、CO)3C+2Fe2O34Fe+3CO2↑高温3CO+Fe2O32Fe+3CO23H2+Fe2O32Fe+3H2O实验室模拟炼铁【实验药品】【实验装置】氧化铁粉末、澄清石灰水、一氧化碳气体【实验原理】【实验现象】玻璃管内红棕色粉末逐渐变成黑色试管内澄清石灰水变浑浊尾气燃烧产生蓝色火焰3CO+Fe2O32Fe+3CO2高温CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O2CO+O22CO2点燃装置末端酒精灯的作用是什么？点燃尾气，防止有毒的CO污染空气点燃收集检查装置气密性装药品，固定仪器通入纯净的CO气体点燃酒精灯熄灭酒精灯冷却后停止通CO点燃酒精喷灯反应结束后熄灭酒精喷灯实验室模拟炼铁步骤【记忆法则】一氧化碳早出晚归酒精喷灯迟到早退

3.如何检验生成的黑色固体中有铁？（2）取样，加入足量的稀盐酸，若黑色粉末溶解，产生气泡，溶液变为浅绿色，则黑色粉末为铁。（1）用磁铁吸引；为什么要先通一段时间CO，再加热Fe2O3?排尽装置内的空气，防止加热发生爆炸2.为什么要先停止加热，待物质冷却后再停止通CO？石灰水倒吸使硬质玻璃管破裂防止铁粉再次被氧化工业炼铁古代炼铁现代炼铁高炉视频：钢铁是怎样炼成的炼铁高炉原料焦炭的作用：提供热量和还原剂CO原理石灰石的作用：将铁矿石中的SiO2转化为炉渣CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑高温N2、CO2、CO产品：生铁高温Fe2O3＋3CO===2Fe＋3CO2高炉炼铁的产物：生铁含有2%~4.3%的碳及少量磷和硫的铁合金硬而脆，不利于加工高炉炼铁和实验室炼铁有什么区别？其产物是纯铁吗？可经过吹氧冶炼等工序生产钢，含碳量降至0.03%~2%的铁合金含杂质问题的计算纯净物的质量＝

不纯物质的总质量×纯度例题：用1000t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吨？纯度＝×100%纯净物的质量不纯物质的总质量分析：带入化学方程式计算的数据应是纯净物的质量：方法1：根据化学式：赤铁矿石氧化铁铁生铁1000t×80％=800t2×56160=560t×100%800t×560t÷96%=583.3t矿石中Fe2O3的质量：Fe2O3中铁元素的质量：可得到生铁的质量：解：设理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量为x1602×561000t×80％x·96%x=2×56×1000t×80％

160×96%=583.3t答：理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量为583.3t。Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2高温方法2：根据化学方程式1．下列有关一氧化碳还原氧化铁实验的说法正确的是(

)A．实验时，应先点燃酒精喷灯，后通一氧化碳B．实验结束时，应先停止通入一氧化碳，后熄灭酒精喷灯C．用赤铁矿炼铁的主要反应原理是3CO＋Fe2O3=====2Fe＋3CO2D．高炉炼铁得到的是纯铁C高温2.实验室里，用如图所示装置还原氧化铁的过程中，可能生成四氧化三铁、氧化亚铁或铁等固体物质.关于该实验，下列说法错误的是（）A．实验时，试管中澄清的石灰水变浑浊，证明该反应有二氧化碳生成B．实验结束时，玻璃管中红棕色的氧化铁粉末部分变成黑色，该产物一定全是铁C．反应后，先熄灭酒精灯，继续通入一氧化碳至玻璃管冷却D．为了减少空气污染，应增加尾气处理装置B3.我国古代将炉甘石（ZnCO3)、赤铜（Cu2O)和木炭粉混合后加热到约800℃，得到一种外观似金子的锌和铜的合金，试写出反应的化学方程式（提示：ZnCO3加热可分解为ZnO)。ZnCO3=====ZnO＋CO2↑；2ZnO＋C=====2Zn＋CO2↑；2Cu2O＋C=====4Cu＋CO2↑。高温高温高温冶炼2000t含杂质3%的生铁，需要含Fe3O490%的磁铁矿石的质量是多少？解：设需含Fe3O490%的