九年级化学上册第1节 金属矿物及铁的冶炼 第1课时（教学课件）

第6章

金属资源综合利用第1节

金属矿物及铁的冶炼九年级化学

上册·沪教版2024第1课时

常见的金属矿物

铁冶炼的化学原理学习内容导览铁冶炼的化学原理2常见的金属矿物1明·学习目标1.学生能够认识常见的金属矿物，了解其主要成分和用途。3.理解金属冶炼与环境保护的关系，培养可持续发展的意识。

2.掌握铁的冶炼原理和实验方法，能书写相关化学反应方程式。引·新课导入从青铜时代、铁器时代起，到科技发达的今天，金属作为一种重要的材料，对生产生活、社会发展有着十分重要的作用。常见的金属矿物01一、常见的金属矿物探·知识奥秘规范使用化学符号。注意反应物比例。掌握安全图标含义。理解催化剂特性。学习元素性质比较时，建立化学实验日志。学习石油分馏产物时，使用模拟实验软件。理解元素周期律。学习化学方程式配平时，建立化学实验日志。学习摩尔质量计算时，与同学互相讲解能加深印象。理解质量守恒本质。学习摩尔质量计算时，利用模型辅助理解。注意反应条件影响。注意物质状态符号。掌握常见物质颜色。理解比死记硬背更重要。注意区分相似概念。地壳中几种金属元素的含量(质量分数)金属元素在自然界中分布很广，除极少数不活泼的金属(如铂、金、银等)以单质形式存在外，其余大多数以化合物形式存在。金属元素在自然界中一般以矿物的形式存在。一、常见的金属矿物探·知识奥秘规范使用化学符号。注意反应物比例。掌握安全图标含义。理解催化剂特性。学习元素性质比较时，建立化学实验日志。学习石油分馏产物时，使用模拟实验软件。理解元素周期律。学习化学方程式配平时，建立化学实验日志。学习摩尔质量计算时，与同学互相讲解能加深印象。理解质量守恒本质。学习摩尔质量计算时，利用模型辅助理解。注意反应条件影响。注意物质状态符号。掌握常见物质颜色。理解比死记硬背更重要。注意区分相似概念。金属矿物铁的矿物赤铁矿磁铁矿菱铁矿黄铁矿铜的矿物黄铜矿辉铜矿孔雀石铝的矿物铝土矿明矾石一、常见的金属矿物探·知识奥秘规范使用化学符号。注意反应物比例。掌握安全图标含义。理解催化剂特性。学习元素性质比较时，建立化学实验日志。学习石油分馏产物时，使用模拟实验软件。理解元素周期律。学习化学方程式配平时，建立化学实验日志。学习摩尔质量计算时，与同学互相讲解能加深印象。理解质量守恒本质。学习摩尔质量计算时，利用模型辅助理解。注意反应条件影响。注意物质状态符号。掌握常见物质颜色。理解比死记硬背更重要。注意区分相似概念。你知道学校所在地区（或家乡)有哪些金属矿物？能识别它们吗？请收集金属矿物样品或查阅相关资料，并与同学交流。赤铁矿褐铁矿黄铁矿孔雀石铝土矿(Fe2O3)(Fe2O3·xH2O)(FeS2)[Cu2(OH)2CO3][Al(OH)3]以金属矿物作为原料，通过一系列物理变化、化学变化可以得到相应的金属单质。而使金属矿物转化成金属的过程称为金属冶炼。析·典型范例【典例1】同学们收集的下列矿石样品中，主要成分为Fe3O4的是（）A.赤铁矿B.磁铁矿C.孔雀石D.铝土矿B析·典型范例【典例2】人类使用材料的历史就是人类的进步史。下列物品的主要材质在自然界以单质形式存在的是（）A．青铜器B．铸铁宝剑C．黄金首饰D．塑料器具C铁冶炼的化学原理02二、铁冶炼的化学原理探·知识奥秘含铁量46.7%黄铁矿主要成分FeS2交流讨论：如何选择炼铁原料？含铁量70%赤铁矿主要成分Fe2O3含铁量72.4%磁铁矿主要成分Fe3O4含铁量48.3%菱铁矿主要成分FeCO3依据1：含铁量依据2：产物是否环保二、铁冶炼的化学原理探·知识奥秘Fe2O3Fe3O4Fe还原反应失去氧元素能还原铁的氧化物的物质：COC3C+2Fe2O34Fe+3CO2↑高温C为固体，反应不充分3CO+Fe2O32Fe+3CO2高温二、铁冶炼的化学原理探·知识奥秘《天工开物》我国古代炼铁示意图“凡铁一炉载土二千余斤，或用硬木柴，或用煤炭，或用木炭”（“土”为铁矿石）原料：原理：铁矿石、硬木柴或煤炭或木炭3CO+Fe2O32Fe+3CO2高温二、铁冶炼的化学原理探·知识奥秘在如图所示装置的硬质玻璃管中放入少量氧化铁粉末，先通入一氧化碳，排出装置内的空气后，再用酒精喷灯加热玻璃管中的氧化铁，当红棕色粉末变成黑色时停止加热。待玻璃管内物质冷却后，停止通入一氧化碳。在反应过程中澄清石灰水有什么变化？将得到的黑色粉末倒在白纸上观察，检验粉末能不能被磁铁吸起。尝试判断反应中生成了哪些物质。炼铁原理示意图澄清石灰水变浑浊粉末能被磁铁吸起生成CO2生成Fe主要原理：3CO＋Fe2O3====2Fe＋3CO2高温二、铁冶炼的化学原理探·知识奥秘

1.上述一氧化碳与氧化铁反应的实验中，对实验操作顺序有哪些具体要求？说明理由。交流讨论（1）实验开始先通纯净的CO排净玻璃管内的空气，再点燃酒精灯加热。防止CO与空气混合加热发生爆炸。（2）实验结束时要先停止加热，继续通CO直到玻璃管冷却。其目的是防止高温下的铁与氧气接触重新被氧化；同时，还可以防止石灰水倒吸入灼热的试管中，使玻璃管炸裂。（3）尾气中含有未完全反应的CO，因为CO有剧毒，为了防止CO污染大气，尾气要经过点燃处理或收集起来。二、铁冶炼的化学原理探·知识奥秘炼铁高炉及炉内主要化学反应3CO+Fe2O32Fe+3CO2高温C+O2CO2高温CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑高温CO2+C2CO高温原料：铁矿石、焦炭、石灰石、富氧空气石灰石：将矿石中的二氧化硅转变为炉渣焦炭作用：提供热源，制还原剂CO二、铁冶炼的化学原理探·知识奥秘高炉炼铁产物：生铁含碳量2%~4.3%的铁合金可经过吹氧冶炼等工序生产含碳量为0.03%~2%的钢二、铁冶炼的化学原理探·知识奥秘金属的冶炼方法

许多金属（如锰、锌、铁、镍和铅等）的冶炼，是把它们的矿物跟焦炭或氢气、一氧化碳等物质一起加热反应。

有些金属（如钠、钾、镁和铝等）很难从其矿物中提取出来。为了制得这些金属，需要用电解的方法。例如，在一定条件下，用氧化铝制金属铝需要使用电解的方法。

2A12O3===4Al+3O2↑通电拓展视野二、铁冶炼的化学原理探·知识奥秘金属的冶炼方法通常把金属（如铁）跟氧结合生成金属氧化物（如氧化铁）的过程称为金属的氧化。金属氧化物跟焦炭、氢气或一氧化碳等物质反应，失去氧转化为金属的过程，称为金属氧化物的还原。拓展视野析·典型范例【典例1】《天工开物》对钢铁冶炼过程有如下记载。下列说法正确的是（）A．“垦土拾锭”：铁元素是地壳中含量最高的金属元素

B．“淘洗铁砂”：铁矿石（主要成分为Fe2O3）能溶于水C．“生熟炼铁”：冶炼铁过程中发生了化学变化D．“锤锻成钢”：生铁高温锻打成钢，碳元素含量升高C析·典型范例【典例2】小明笔记中有一处错误，你认为是图中的哪一处（）A.a处 B.b处 C.c处 D.d处B析·典型范例【典例3】联合钢铁工业的基本生产流程示意图如下：

请回答下列问题：（1）写出设备A的名称：

。高炉析·典型范例（2）写出以赤铁矿为原料在高温下与一氧化碳反应制取铁的化学方程式：

。（3）炼铁时焦炭的作用是：①产生热量（或“提高炉温”）；②

。（4）应用化学原理分析，工业炼钢时用纯氧而不用空气的原因是：

。（5）在古代，人们把在高温下烧红的铁反复锤钉，最终使生铁转化为钢，这也是所谓“百炼成钢”的来历。写出上述转变过程中最关键一步反应的化学方程式：

。促使反应更加剧烈，并获得更多的热量产生一氧化碳C＋O2

CO2高温3CO+Fe2O32Fe+3CO2高温理·核心要点金属矿物及铁的冶炼金属矿物铁的冶炼CO还原氧化铁工业炼铁Fe2O3+3CO2Fe+3CO2高温原理：在高温下，利用高炉内反应生成的CO将铁从铁矿石中还原出来赤铁矿（主要成分Fe2O3）磁铁矿（主要成分Fe3O4）1.常见的金属矿石磁铁矿的主要成分是()A．Fe2O3 B．Fe3O4

C．FeCO3 D．Al2O3练·技能实战B2.如图为实验室模拟工业炼铁的装置图，相关说法正确的是()A．实验时先点燃酒精喷灯，再通COB．实验中可观察到黑色固体逐渐变红，澄清石灰水变浑浊C．该装置缺少尾气处理，会产生污染D．该实验体现了CO的氧化性练·技能实战C3.在密闭容器中，用碳还原氧化铜，下列相关说法正确的是（）A．反应前后，气体质量的增加等于固体质量的减少B．反应前后，固体中铜元素的总质量减少C．反应前后，容器内气体的分子总数不变D．反应前后，容器内气体所含氧原子数不变

练·技能实战A4.对于化学反应

，下列说法不正确的是（）A．产物是一种空气污染物 B．此反应中碳元素有两种化合价C．此反应涉及两种氧化物 D．此反应为化合反应练·技能实战B5.我国有着悠久的钢铁冶炼史，《天工开物》中记载的“炒钢法”如图1，该方法的生产过程可用图2表示。资料：①潮泥灰主要成分是石灰石。②铁的熔点是1535