8.3.1 金属的冶炼（课件PPT）-【学海风暴】2022-2023学年九年级下册初三化学同步备课（人教版）

九年级化学人教版 学海风暴 第八单元 金属和金属材料 课题3 金属资源的利用和保护 第一课时 金属的冶炼 1 新课引入 地球上的金属资源广泛地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）有单质形式存在外，其余都以化合物的形式存在。 自然界中以单质形式存在的金 自然界中以单质形式存在的银 2 新课引入 早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器，从1世纪起，铁便成为一种最主要的金属材料。 那么，铁是如何冶炼得到的呢？ 3 新课讲解 一、铁在自然界中的存在 铁的化学性质比较活泼，在自然界中以化合物的形式存在于铁矿石中。 铁矿石的种类有赤铁矿（主要成分是Fe2O3）、磁铁矿（主要成分是Fe3O4）、菱铁矿（主要成分是FeCO3）、黄铁矿（主要成分是FeS2）等。 赤铁矿 磁铁矿 菱铁矿 新课讲解 二、炼铁的模拟实验 3、实验现象： 玻璃管内红色粉末变黑色， 试管内澄清的石灰水变浑浊， 点燃尾气产生蓝色火焰。 1、实验原理： 2、实验装置： 2Fe＋3CO2 3CO＋Fe2O3 高温 新课讲解 4、注意事项： （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。 新课讲解 三、工业炼铁 主要原料 原理：在高温条件下，用焦炭与O2反应生成的一氧化碳，把铁从铁矿石中还原出来。 （1）主要反应： （2）冶炼中还涉及的反应： CO2 C＋O2 点燃 CO2＋C 2CO 高温 CaO＋SiO2 CaSiO3 高温 CaCO3 CaO＋CO2↑ 高温 2Fe＋3CO2 3CO＋Fe2O3 高温 新课讲解 四、炼铁过程中的含杂质计算 原料：铁矿石 2Fe＋3CO2 3CO＋Fe2O3 高温 产品：生铁 在实际生产时，所用的原料或产物一般都含有杂质，在计算用料和产量时，应考虑到杂质问题。 新课讲解 应怎样计算混合物中纯净物的质量呢？ 纯净物的质量 ＝ 混合物的质量 × 纯净物的质量分数 纯净物的质量分数 = —————— ×100% 纯净物的质量 混合物的质量 新课讲解 在冶铁的计算中，一般涉及到四个量：铁、生铁、氧化铁（或四氧化三铁）、铁矿石。 铁与氧化铁（或四氧化三铁）是纯净物，能直接代入化学方程式计算，而生铁、铁矿石属于混合物。生铁中主要含铁，铁矿石是冶铁的原料，含铁的氧化物（氧化铁或四氧化三铁）。 计算中一条主线是： 生铁 —— 铁 —— 氧化铁（或四氧化三铁）—— 铁矿石。 新课讲解 【例题】某钢铁厂每天需消耗5000t含Fe2O376%的赤铁矿石，该厂理论上可日产含Fe98%的生铁的质量是多少？ 明确已知量和要求量，以及这两个量与相关量的关系。 已知赤铁矿石的质量，要求生铁的质量； 赤铁矿石与Fe2O3的关系是：含Fe2O376%； 生铁与铁的关系是：含铁98%。 解题需要三步： 第一步由赤铁矿石求Fe2O3的质量； 第二步利用冶铁原理的化学方程式计算生成铁的质量； 第三步计算生铁质量。 新课讲解 【例题】某钢铁厂每天需消耗5000t含Fe2O376%的赤铁矿石，该厂理论上可日产含Fe98%的生铁的质量是多少？ 解：5000t含Fe2O376%的赤铁矿石中含Fe2O3的质量=5000t×76%=3800t     设3800t Fe2O3理论上可炼成铁的质量为x。       160       112 3800t          x 2Fe＋3CO2 3CO＋Fe2O3 高温 160﹕112＝3800t﹕x 解得x＝2660t 折合为含铁98%的生铁的质量＝2660t÷98%≈2714t 答：理论上可日产含Fe98%的生铁的质量约是2714t。 归纳小结 1、炼铁的原理是在高温条件下，用焦炭与O2反应生成的一氧化碳，把铁从铁矿石中还原出来； 2、高炉炼铁的原料有铁矿石、焦炭和石灰石；在实际生产时，所用的原料或产物一般都含有杂质，因此利