第5章第2节 金属矿物 铁的冶炼-2023-2024学年九年级化学沪教版上册

金属矿物 铁的冶炼 第二节 人类生活离不开金属 金属有广泛的用途，对于人类社会起着不可替代的作用! 军事与科技也需要大量的金属 地球上的金属资源 地球上的金属资源广泛地存在于地壳和浩瀚的海洋中。 金属元素在地壳中的含量 1.地壳中含量高的金属往往被广泛使用。 2.金属的冶炼的难易，与金属的活动性强弱有关。 1、单质：极少数化学性质很不活泼的金属，如金、银等 一.金属元素在自然界中的存在 2、化合物：大部分化学性质较活泼的金属，如铜、铁、锌、铝、钠和钙等。 工业上把能用来提炼金属的矿物（主要成分为 金属的化合物）叫做矿石。 常见的矿石 常见的矿石 常见的矿石 铁元素在自然界中分布很广，在地壳中含量位居金属元素的第二位，仅次于铝，约占地壳总质量的4.75%。 我国大型铁矿有：辽宁鞍山、湖北大冶、四川攀枝花。 使金属矿物变成金属的过程，叫做金属的冶炼 转变成 如铁的冶炼： 转变成 为纪念1996年中国钢产量突破1亿吨而发行的邮票 我国古代炼铁图 钢铁工业的发展状况是世界各国工业化水平的重要标志。 上海宝山钢铁公司炼铁高炉 冶炼的目的 铁的氧化物 铁单质 （1）冶炼的化学原理 1、实验室冶炼铁 实验探究 二、铁的冶炼 在高温的条件下，利用CO的还原性将铁从铁的氧化物中还原出来。 观看视频，回答下列问题。 1、反应开始时，是先通CO， 还是先点燃酒精喷灯？ 2、反应结束时，是先停CO， 还是先熄灭酒精喷灯？ 3、尾部酒精灯的作用？ 视频2 酒精喷灯 （2）实验装置 （3）实验现象 色固体变成 色； 澄清石灰水变 。 红棕 黑 浑浊 （1）向玻璃管内通入一氧化碳气体；(通入co) （2）给氧化铁加热； （点燃酒精灯） （3）停止加热； （熄灭酒精灯） （4）待试管内的物质冷却后停止通一氧化碳。 （停止通co） CO: 迟到早退 （4）实验步骤 1、澄清石灰水的作用是什么？ 检验生成的二氧化碳 2、为什么要进行尾气处理？ 尾气如何处理？ 因为CO有毒会污染环境； 点燃或收集 3、实验中为什么要先通一段时间CO，再加热Fe2O3？ 排出装置中的空气，防止加热时发生爆炸。 4、实验结束后,为什么要先停止加热继续通CO直至试管内物质冷却？ 防止热的铁再次被氧化以及防止石灰水倒吸。 5、如何验证实验中产生了铁？ 用磁铁吸引或加入稀盐酸（稀硫酸） 产生蓝色火焰 （5）注意事项 常见的几种铁矿石的成分 黄铁矿 FeS2 菱铁矿 FeCO3 磁铁矿 Fe3O4 Fe2O3 赤铁矿 70% 72% 48% 56% 主要成分中的含铁量 （1）原料： 铁矿石 2、工业冶炼铁 空 气 石灰石 焦 炭 如何从铁矿石中得到铁呢? 以赤铁矿(主要成分Fe2O3)为例。 Fe2O3 Fe CO 高温 炼铁原理 （2）原理： 在高温下，利用CO的还原性将铁矿石中的铁还原出来。 高炉 3.设备 点燃 (1) C + O2 === CO2 高温 (2) C + CO2 === 2CO ⑶ Fe2O3 + 3CO ==== 2Fe + 3CO2 高温 ① 产生一氧化碳 ② 提供热量 思考：为什么出铁口低于出渣口？ 将铁矿石中的 SiO2转变为炉渣 工业上炼得的不是纯铁（生铁） ——混合物 1、（1）磁铁矿的主要成分是： （填化学式）； （2）写出CO与Fe3O4在高温条件下反应的化学方程式： ； （3）高炉炼铁得到的主要产品是 。 生铁 Fe3O4 Fe3O4 + 4CO ==== 3Fe + 4CO2 高温 典例探究 典例探究 2.（1）用CO与赤铁矿石炼铁的实验步骤： ①加热 ②通CO ③熄灭酒精灯 ④停止通CO 正确步骤：_______________ （2）尾气要处理的原因： （3）如果将CO改为H2还要进行尾气处理吗？ CO有剧毒会污染空气 典例探究 2Al2O3 通电 工业上除了用还原剂得到化合物中的金属单质，还用电解的方法获得金属单质。 4Al+3O2↑ MgCl2 通电 Mg+Cl2↑ 人类每年要向自然界索取大量的金属矿物资源，以提取数以亿吨计的金属。金属矿物的储量有限，而且不能再生。 下节继续学习金属资源的保护。 例2、 1000t含80%氧化铁的赤铁矿石，理论上可以炼出 含铁96%的生铁的质量是多少？（O-16 Fe-56） 有关杂质问题的计算 例1、用800t氧化铁，理论上可以炼出铁多少t? （O-16 Fe-56） 有关炼铁的计算 在实际生产中，所用的原料或产品一般都有一定的杂质，在计算用料和产量时应该考虑到杂质问题。 有关杂质问题的计算 ①用1000 t含氧化铁80％的赤铁矿石，理论上可以炼出铁多少 t ? （O-16 Fe-56） 有关杂质问题的计算 ②用800 t氧化铁，理论上可以炼出含铁96％的生铁多少 t ? （O-16 Fe-56） 例2： 1000t含80%氧化铁的赤铁矿石，理论上可以炼出 含铁96%的生铁的质量是多少？（O-16 Fe-56） 有关杂质问题的计算 铁是怎样炼成的？ 1、实验室冶炼铁 2、工业冶炼铁 （1）原料： （2）设备： （3）原理： 钢是怎样炼成的？ 再见 Lavf57.41.100 Lavf56.15.102 $$