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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1课时) 标题文本 能认识大多数金属在自然界中以金属矿物的形式存在。 能体会化学方法在金属冶炼中的重要作用。 认识工业炼铁的反应原理、原料及设备。 01 02 03 同步精品课堂(人教版2024) learning objectives 学习目标 重点难点 标题文本 工业炼铁的反应原理及原料、设备。 会根据化学方程式对含有杂质的反应物或生成物进行有关的计算。 重点 难点 Key points and difficulties 课堂导入 Lead-in 无处不在的金属材料 地球上的金属资源 广泛存在于 地壳 海洋 存在形式为 单质:少数很不活泼的金属 化合物:多数金属 课堂导入 Lead-in 金 Au 银 Ag 金属矿物 探究新知 New Presentation 01 赤铁矿 主要成分 Fe2O3 含铁量70% 磁铁矿 主要成分 Fe3O4 含铁量72.4% 黄铁矿 主要成分 FeS2 含铁量46.7% 1.铁的几种矿物 探究新知 New Presentation 一、金属矿物 孔雀石 主要成分 Cu2(OH)2CO3 赤铜矿 主要成分 Cu2O 2.铜的几种矿物 探究新知 New Presentation 一、金属矿物 铝土矿 主要成分 Al2O3 3.铝的矿物 探究新知 New Presentation 一、金属矿物 金红石 主要成分 TiO2 4.钛的矿物 探究新知 New Presentation 一、金属矿物 软锰矿 主要成分 MnO2 5.锰的矿物 探究新知 New Presentation 一、金属矿物 铁的冶炼 探究新知 New Presentation 02 怎样从铁矿石中得到生铁呢? 我国古代炼铁图 宝钢炼铁高炉 交流讨论 Exchange and discuss Fe2O3 失去氧元素 (还原反应) 还原剂 Fe 二、铁的冶炼 探究新知 New Presentation CO 1.主要原理: Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 高温 探究新知 New Presentation 二、铁的冶炼 2.工业炼铁: (1)设备: (2)原料: (3)石灰石的主要作用: 高炉 赤铁矿石、焦炭、石灰石和空气等 将矿石中的二氧化硅转变为炉渣 探究新知 New Presentation 二、铁的冶炼 2.工业炼铁: (4)主要反应: A区: C + O2 ═══ CO2 高温 C + CO2 ═══ 2CO 高温 B区: Fe2O3 + 3CO ═══ 2Fe + 3CO2 高温 焦炭的作用 燃烧提供热量 生成还原剂CO 探究新知 New Presentation 二、铁的冶炼 2.工业炼铁: (5)产品: 生铁 混合物 ①含碳量2%~4.3%的铁合金 ②特点:硬而脆,不利于加工 出铁口低于出渣口: 生铁密度>炉渣密度 高炉炼铁 探究新知 New Presentation 用1000t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(计算结果保留一位小数)? 交流讨论 Exchange and discuss 在实际生产时,炼铁所用的原料或所得的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。 3.炼铁的有关计算 二、铁的冶炼 铁矿石 Fe2O3 Fe 生 铁 (主要含铁) 混合物 化合物 (纯净物) 单 质 (纯净物) 合 金 (混合物) 解:设理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量为x。 160 2×56 1000t×80% x·96% x = 2×56× 1000t×80% 160×96% =583.3 t 答:理论上可以炼出含铁96%的生铁583.3吨。 Fe2O3 + 3CO ==== 2Fe + 3CO2 高温 160 2×56 1000t×80% x·96% = 用1000t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(计算结果保留一位小数)? 探究新知 New Presentation 二、铁的冶炼 金属矿物 金属资源的利用和保护 铁的冶炼 知识总结 Knowledge summary 原理: Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 高温 原料:铁矿石、焦炭、石灰石、空气 炼铁的有关计算 赤铁矿、磁铁矿、铝土矿、赤铜矿、金红石、软锰矿等 课堂练习 exercise 1.炼铁选用的矿石不仅要求含铁量高,而且要尽量不含有害元素。下列矿石中最适合炼铁的是( ) A.磁铁矿(主要成分为 Fe3O4) B.黄铁矿(主要成分为 FeS2) C.菱铁矿(主要成分为 FeCO3) D.赤铜矿(主要成分为 Cu2O) A 课堂练习 exercise 2.下列关于工业炼铁的叙述错误的是( ) A.主要原理:利用焦炭的还原性置换出铁矿石中的铁 B.主要原料:铁矿石、焦炭和石灰石等 C.主要设备:高炉 D.主要产物:生铁 A 课堂练习 exercise 3.炼铁厂以赤铁矿、焦炭、石灰石、空气等为主要原料来炼铁,主要反应过程如图所示: 请根据图示及所学知识判断下列说法错误的是( ) A.工业炼铁的设备是高炉 B.生成铁的主要反应是:CO+Fe2O3 Fe+CO2 C.生铁属于混合物 D.焦炭的作用是提供热量和制取一氧化碳 B 课堂练习 exercise 4.用1000t含氧化铁80%的赤铁矿炼铁,可炼出铁的质量为( ) A.140t B.200t C.560t D.800t C 感谢聆听 THANKS FOR YOUR LISTENING