内容正文:
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
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预习检测
3
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
我国块炼铁始于春秋时代,在掌握块炼铁技术的不久,就炼出了含碳2%以上的液态生铁,并用以铸成工具。
战国初期,我国已掌握了脱碳、热处理技术方法,发明了韧性铸铁。
战国后期,又发明了可重复使用的“铁范”(用铁制成的铸造金属器物的空腹器)。
西汉时期,出现坩埚炼铁法。同时,炼铁竖炉规模进一步扩大。
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现代炼铁
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。
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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
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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