6.3金属矿物与金属冶炼课件-2024-2025学年九年级化学科粤版（2024）下册

6.3金属矿物与金属冶炼 6.3金属矿物与金属冶炼 知识回顾 新课导入 知识讲解 课堂练习 课堂小结 铜(铜鼎·商代，距今3000多年) 铁(铁犁，西汉距今2000多年) 6.3金属矿物与金属冶炼 知识回顾 新课导入 知识讲解 课堂练习 课堂小结 铝(铝锅、20世纪) 6.3金属矿物与金属冶炼 知识回顾 新课导入 知识讲解 课堂练习 课堂小结 1.为什么铜、铁、铝大量冶炼的年代差距如此之大? 2.为什么到目前为止，铁仍是世界上产量最大、应用最广的金属? 知识回顾 新课导入 知识讲解 课堂练习 课堂小结 6.3金属矿物与金属冶炼 知识回顾 新课导入 知识讲解 课堂练习 课堂小结 为人类社会作出许多贡献的金属是从哪里来的呢? 它们来自地壳中天然存在的矿物。其中，除了少数很不活泼的金属(如金、铂、银)能以单质形态存在， 自然界以单质形式存在的银 自然界以单质形式存在的金 6.3金属矿物与金属冶炼 知识回顾 新课导入 知识讲解 课堂练习 课堂小结 绝大多数金属都是以化合物形态存在于矿物中的。通过金属冶炼(主要是运用化学方法)，人们可将矿物中的金属化合物转化为金属单质。 闪锌矿 铝土矿 6.3金属矿物与金属冶炼 知识回顾 新课导入 知识讲解 课堂练习 课堂小结 几种金属矿物 由此可见:地壳中的金属元素，铝和铁的含量最多，加上钙、钠、钾、镁一共6种金属元素，占了地壳总质量的23.14%，其余众多金属元素在地壳中的储存量是很少的。例如铜，仅占才万分之七，金更少，仅占十亿分之五。 6.3金属矿物与金属冶炼 知识回顾 新课导入 知识讲解 课堂练习 课堂小结 调查与交流 >>> 观察并学习以下金属矿物的相关知识 赤铁矿Fe2O3 磁铁矿Fe3O4 黄铁矿FeS2 6.3金属矿物与金属冶炼 知识回顾 新课导入 知识讲解 课堂练习 课堂小结 孔雀石Cu(OH)2CO3 赤铜矿Cu2O 铝土矿 6.3金属矿物与金属冶炼 知识回顾 新课导入 知识讲解 课堂练习 课堂小结 钢铁的冶炼 人们开采矿石，用矿石冶炼金属。那么，矿石是怎样变成金属的呢?现以产量最大、应用最广的铁为例，学习金属冶炼的基本原理。 6.3金属矿物与金属冶炼 知识回顾 新课导入 知识讲解 课堂练习 课堂小结 观察活动 >>> 目的 知道炼铁的原理 【实验6-6】利用如图6.3-3 所示的装置，进行氧化铁与一氧化碳反应生成铁的实验。 6.3金属矿物与金属冶炼 知识回顾 新课导入 知识讲解 课堂练习 课堂小结 1.往耐高温的硬质玻璃管中加入少量氧化铁粉末 2.通入一氧化碳，等待片刻后点燃尖嘴管处酒精灯。(为什么?) 3.用酒精喷灯对着硬质玻璃管放氧化铁处加热。 6.3金属矿物与金属冶炼 知识回顾 新课导入 知识讲解 课堂练习 课堂小结 4.当反应结束后，停止加热，再通一会儿一氧化碳，直至硬质玻璃管冷却。 6.3金属矿物与金属冶炼 知识回顾 新课导入 知识讲解 课堂练习 课堂小结 红色粉末变成黑色 尾气处理，防止CO污染空气 澄清的石灰水变浑浊 观察到的现象: 6.3金属矿物与金属冶炼 知识回顾 新课导入 知识讲解 课堂练习 课堂小结 说明反应生成物有:_______________ 反应的化学方程式是: Fe和CO2 Fe2O3+3CO====2Fe+3CO2 高温 6.3金属矿物与金属冶炼 知识回顾 新课导入 知识讲解 课堂练习 课堂小结 钢铁厂炼铁就是根据上述化学反应原理进行的，采用的主要设备是高炉。 将铁矿石(主要是赤铁矿)、焦炭、石灰石按一定的质量比加入高炉中，从炉下部通进热空气， 6.3金属矿物与金属冶炼 知识回顾 新课导入 知识讲解 课堂练习 课堂小结 使焦炭转变成一氧化碳，并利用它将铁矿石中的铁还原出来。 石灰石的作用是把铁矿石中不能被利用的矿物(如二氧化硅)转变成炉渣而除去。 6.3金属矿物与金属冶炼 知识回顾 新课导入 知识讲解 课堂练习 课堂小结 实际上，高炉炼得的铁中含有2%~4.3%的碳，以及少量硫和磷等，因而是铁的合金--生铁。 它硬而脆，不利于加工。 所以，人们还要把生铁放在炼钢炉里，吹进氧气冶炼，使其含碳量降至0.03%~2%并除去硫、磷等杂质，所得产品称为钢。 6.3金属矿物与金属冶炼 知识回顾 新课导入 知识讲解 课堂练习 课堂小结 它硬而韧，有弹性，可锻造。有的钢还加入其他各种金属，熔炼成多种多样具有特殊性能的合金钢。 类别 含碳量（%） 含杂质 机械性能 机械加工 生铁 2~4.3 多 硬而脆 可铸不可锻 钢 0.03~2 少 硬而韧、有弹性 可铸可锻 6.3金属矿物与金属冶炼 知识回顾 新课导入 知识讲解 课堂练习 课堂小结 铁储量丰富、易冶炼、价格低廉，是世界上应用最广泛的金属。 我国早在春秋战国时期就开始炼铁。 6.3金属矿物与金属冶炼 知识回顾 新课导入 知识讲解 课堂练习 课堂小结 1949年前,我国的钢铁生产发展缓慢，1949年，钢的年产量仅15.8万吨。1949年后，特别是改革开放以来，钢铁工业飞速发展，近年来年产量均居世界首位，钢材的品种也大大增加。 6.3金属矿物与金属冶炼 知识回顾 新课导入 知识讲解 课堂练习 课堂小结 位于广东省珠江口伶仃洋海域内的港珠澳大桥，连接香港、珠海和澳门，是目前世界上最大的钢结构桥梁。 6.3金属矿物与金属冶炼 知识回顾 新课导入 知识讲解 课堂练习 课堂小结 港珠澳大桥于2009年12月动工建设，2018年10月开通运营，仅主梁钢板用量就达到了42万吨。 6.3金属矿物与金属冶炼 知识回顾 新课导入 知识讲解 课堂练习 课堂小结 例 根据化学方程式计算步骤求出:2000t含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可炼得含铁95%的生铁的质量。 解:2000t赤铁矿中含氧化铁的质量为: 2000t×80%=1600t 设1600t氧化铁理论上炼得铁的质量为x。 6.3金属矿物与金属冶炼 知识回顾 新课导入 知识讲解 课堂练习 课堂小结 Fe2O₃+ 3C0 ==== 2Fe + 3CO₃ 160 2×56 1 600 t x x==1120 t 6.3金属矿物与金属冶炼 知识回顾 新课导入 知识讲解 课堂练习 课堂小结 折合为含铁95%的生铁的质量为: 1120t÷95%≈1179t 答:2000t含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可炼得含铁95%的生铁1179t。 6.3金属矿物与金属冶炼 知识回顾 新课导入 知识讲解 课堂练习 课堂小结 1.多数金属以化合物形态存在于矿物中。 2.金属矿物可用来冶炼金属、例如，铁是人们将赤铁矿等原料放进高炉中炼成的，其主要反应是： Fe2O3+3CO====2Fe+3CO2 高温 6.3金属矿物与金属冶炼 知识回顾 新课导入 知识讲解 课堂练习 课堂小结 H2和C还原CuO实验装置图比较 冶炼金属的常用化学方法 6.3金属矿物与金属冶炼 知识回顾 新课导入 知识讲解 课堂练习 课堂小结 金属与氧生成金属氧化物的反应属于氧化反应; 反之，从含氧化合物中将氧夺取出来的反应则称为还原反应。 6.3金属矿物与金属冶炼 知识回顾 新课导入 知识讲解 课堂练习 课堂小结 很多金属(如铜、锌、铝、锡、铅等)的冶炼跟铁类似，在加热条件下，金属化合物与焦炭或氢气或一氧化碳发生反应，被还原成金属单质，称为热还原法。 6.3金属矿物与金属冶炼 知识回顾 新课导入 知识讲解 课堂练习 课堂小结 此外，有些金属(如钠、钾、镁、铝等)的矿物很稳定，要靠电能将它们还原出来，称为电解法。 6.3金属矿物与金属冶炼 知识回顾 新课导入 知识讲解 课堂练习 课堂小结 还有极少数金属的化合物不稳定，如银、汞的化合物，加热就可以分解出金属单质，这种冶炼金属的方法称为热分解法。 如氧化汞加热分解，可得到汞 稳定金属(如Pt Au) 直接以单质形式存在 6.3金属矿物与金属冶炼 知识回顾 新课导入 知识讲解 课堂练习 课堂小结 比较上述不同方法，请你想一想: 金属冶炼方法的选择，与金属活动性顺序有关系吗? 6.3金属矿物与金属冶炼 知识回顾 新课导入 知识讲解 课堂练习 课堂小结 用1000 t含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁96%的生铁多少吨？ 带入化学方程式计算的数据应是纯净物的质量。根据赤铁矿石的质量可以算出氧化铁的质量，从而求出铁的质量。 知识回顾 新课导入 知识讲解 课堂练习 课堂小结 6.3金属矿物与金属冶炼 知识回顾 新课导入 知识讲解 课堂练习 课堂小结 即可解出含铁96%生铁的质量： 1000 t×80%×70%÷96%=583.3 t 1.自然界中主要以单质形式存在的金属是（ ） A.Fe B.Al C.Mg D.Ag D 知识回顾 新课导入 知识讲解 课堂练习 课堂小结 6.3金属矿物与金属冶炼 知识回顾 新课导入 知识讲解 课堂练习 课堂小结 2.下列有关工业炼铁的叙述中，不正确的是（ ） A.炼铁用的设备是高炉 B.炼铁的原料是焦炭、石灰石、铁矿石 C.炼铁得到的生铁仍为混合物 D.炼铁是用空气中的氧气将铁矿石中 的杂质氧化除去 D 知识回顾 新课导入 知识讲解 课堂练习 课堂小结 6.3金属矿物与金属冶炼 知识回顾 新课导入 知识讲解 课堂练习 课堂小结 6.3金属矿物与金属冶炼 几种金属矿物 钢铁的冶炼 地壳中的金属元素，铝和铁的含量最多 地壳6种金属元素：铝、铁、钙、钠、钾、镁 常见的铁矿石：黄铁矿、赤铁矿、磁铁矿 炼铁的原理 钢铁生产发展 生铁 硬而脆，不利于加工 铁除去硫、磷等杂质，所得产品称为钢 冶炼金属的常用化学方法 金属与氧生成金属氧化物的反应属于氧化反应 从含氧化合物中将氧夺取出来反应为还原反应 知识回顾 新课导入 知识讲解 课堂练习 课堂小结 6.3金属矿物与金属冶炼 知识回顾 新课导入 知识讲解 课堂练习 课堂小结 6.3金属矿物与金属冶炼 知识回顾 新课导入 知识讲解 课堂练习 课堂小结 $$