8.3.1 金属的冶炼-（配套课件）【学海风暴】2024-2025学年九年级下册化学同步备课（人教版）

第八单元 金属和金属材料 九年级化学人教版 ·下册 课题3 金属资源的利用和保护 授课人：XXXX 第一课时 金属的冶炼 1 软件 使用 视频 播放 字体 显示 同步 配套 如果由于缺少软件或软件未更新不能正常播放，可自行下载安装最新的软件，文件夹提供了部分安装包 若因软件问题视频无法打开，请在相应的视频文件夹打开原视频 如果有的字体不能显 示，请先把字体包中的 字体直接复制粘贴至C:\WINDOWS\Fonts 即可 依据最新教材划分课时，内容与教材同步 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 新课引入 3 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？ 新课引入 4 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、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 三、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。 新课讲解 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，因此利用化学方程式计算时，应扣除掉不反应的杂质，代入纯物质进行计算。 归纳小结 1、用“W”形玻璃管进行微型实验，如图所示。下列说法不正确的是 （　　） A．a处红棕色粉末变为黑色 B．a处的反应为CO+Fe2O3=2Fe+CO2 C．b处澄清石灰水变浑浊证明有CO2生成 D．可利用点燃的方法进行尾气处理 B 【解析】A、一氧化碳具有还原性，能与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，a处红棕色粉末变为黑色，故选项说法正确； B、该化学方程式没有注明反应条件，且配平错误，故选项说法错误； C、二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，b处澄清石灰水变浑浊，证明有CO2生成，故选项说法正确； D、根据一氧化碳具有可燃性，为防止污染空气，可利用点燃的方法进行尾气处理，故选项说法正确。 强化训练 2、炼铁厂以赤铁矿石、焦炭、石灰石、空气等为原料炼铁，主要反应过程如图所示： 请根据题图和所学知识判断，下列说法错误的是（　　） A．生铁属于混合物 B．炼铁过程中所有元素的化合价均发生了改变 C．原料中焦炭的作用是提供能量和制取一氧化碳 D．工业炼铁的设备是高炉 B 【解析】 A、生铁是铁和碳的合金，属于混合物，故正确； B、炼铁的原理为3CO+Fe2O3===2Fe+3CO2，此过程中，氧元素的化合价没有发生改变，故错误； C、原料中焦炭的作用是提供能量和制取一氧化碳，故正确； D、工业炼铁的设备是高炉，故正确。 高温 强化训练 3、某炼钢厂日产含杂质4%的生铁700吨，试计算该炼钢厂每天需含氧化铁质量分数为80%的赤铁矿石的质量是（　　） A．1200 t B．2400 t C．50 t D．1160 t A 【解析】 解：设需含氧化铁质量分数为80%的赤铁矿石的质量为x。 2Fe＋3CO2 3CO＋Fe2O3 高温 160       112 80%x     700t×（1-4%） 160﹕112＝80%x :700t×（1-4%） 解得x＝1200t 强化训练 我国古代将炉甘石（ZnCO3）、赤铜（Cu2O）和木炭粉混合后加热到约800℃，得到一种外观似金子的锌和铜的合金，试写出反应的化学方程式（提示：ZnCO3加热可分解为ZnO）。 布置作业 $$