第八单元 课题3 第1课时 铁的冶炼-2022-2023学年九年级化学沪教版下册

第1课时 铁的冶炼 第八单元 金属和金属材料 课题3 金属资源的利用和保护 人教版化学九年级下册 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。 一 情境导入 地球上的金属资源 知识点 1 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 二 新课探究 元素名称 质量分数/% 铝 7.73 铁 4.75 钙 3.45 钠 2.74 钾 2.47 镁 2.00 锌 0.008 铜 0.007 银 0.000 01 金 0.000 000 5 地壳中含量最高的金属元素是——铝 金属元素在地壳中的含量 赤铁矿 （主要成分是Fe2O3 ） 磁铁矿 （主要成分是Fe3O4 ） 常见的金属矿石 菱铁矿 （主要成分是FeCO3 ） 铝土矿 （主要成分是Al2O3 ） 辉铜矿 （主要成分是Cu2S ） 黄铜矿 （主要成分是CuFeS2 ） 我国是世界上已知矿物种类比较齐全的少数国家之一，矿物储量也很丰富，其中钨、钼、钛、锡、锑等储量居世界前列，铜、铝、锰等储量在世界上也占有重要地位。大自然向人类提供了丰富的金属矿物资源，人类每年要提取数以亿吨计的金属，用于工农业生产和其他领域。其中，提取量最大的是铁。 铁的冶炼 知识点 2 我国古代炼铁图 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，铁便成了一种最主要的金属材料。 我国为纪念1996年钢产量突破1亿吨而发行的邮票。2010年中国粗钢产量已超过6亿吨。 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。 铁的冶炼原理是什么？ 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。 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。 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。 工业冶炼铁 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） 有关含杂质物质的计算 知识点 3 铁矿石与氧化铁，铁与生铁之间有什么关系？ 【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？ 【分析】题目中共出现三个数据，但都不是纯量，这三个数据间的关系为： 赤铁矿石 → Fe2O3 → Fe → 生铁 1000 t → 1000 t×80% →化学方程式计算出纯铁质量→纯铁质量÷96% 【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？ 【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 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 答：理论上可以炼出含铁96％的生铁583吨。 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 三 随堂练习 2. 某钢铁厂每天需消耗5000t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？ 3. 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？ 铁的冶炼 铁的冶炼 矿石的种类 原料：铁矿石、焦炭、石灰石、空气 计算：含