8.3金属资源的利用与保护（第一课时）课件--2025-2026学年九年级化学人教版下册

该初中化学课件聚焦铁的冶炼，从金属元素存在形式（单质、化合物）导入，结合常见矿石介绍，通过课堂小练建立矿石选择与环保效益的联系，搭建从金属资源存在到冶炼原理的学习支架。 其亮点在于融合科学思维（如CO还原氧化铁的证据推理）与科学态度与责任（环保角度选矿石），通过纯度计算例题强化科学探究与实践能力，辅以图片直观展示冶炼流程，助力学生构建知识体系，提升教师教学效率。

课题3 金属资源的利用和保护 铁的冶炼 第一课时 1 一、地球上的金属资源 —主要存在海洋与地壳中 金属元素在自然界的存在形式 （1）单质：极少数不活泼的金属（如金、银等） （2）化合物：化学性质较活泼的金属（如铁、钠和钙等） 金属化合物在自然界以矿物质形式存在，称为矿石。 金（Au） 银（Ag） 新课导入 一些常见的金属矿石 赤铁矿（主要成分是Fe2O3） 磁铁矿（主要成分是Fe3O4） 铝土矿（主要成分是Al2O3） 赤铜矿（主要成分是Cu2O） 金红石（主要成分是TiO2） 软锰矿（主要成分是MnO2） 新课讲授 我国是世界上为数不多的已知金属矿物种类比较齐全的国家之一，矿物储量也很丰富，其中钨、钼、钛、锡、锑等储量居世界前列。 钼矿 钨矿 镓矿 从效益与环保角度考虑，以下矿石中最不适宜炼铁的是（ ） 赤铁矿 （主要成分是Fe2O3） A 磁铁矿 （主要成分是Fe3O4） B 硫铁矿 （主要成分是FeS2） C 菱铁矿 （主要成分是FeCO3） D 72.4% 70% 46.7% 48.3% 含“S” 会产生SO2,污染空气 课堂小练 如何从铁矿石中得到铁呢？ Fe2O3 Fe3O4 失去氧元素 还原反应 能还原铁的氧化物的物质： CO C 3CO + Fe2O3 2Fe+3CO2 高温 3C + 3Fe2O3 4Fe+3CO2 高温 C为固体， 反应不充分 我国古代炼铁图 宝钢炼铁高炉 二、铁的冶炼 1.原料： 磁铁矿 提供铁元素 2.原理：（以赤铁矿石为例 ） 铁矿石、焦炭、石灰石、热空气 3CO + Fe2O3 2Fe+3CO2 高温 把铁矿石、焦炭、石灰石一起加入高炉，在高温下，利用炉内生成的一氧化碳把铁从铁矿石中还原出来。 注意：这不是置换出来 赤铁矿 11 冶炼过程中发生的化学反应： 3.焦炭的作用： ①提供热量 3CO + Fe2O3 2Fe+3CO2 高温 A区： C区： B区： ②产生还原剂CO 焦炭 点燃 过量空气 高温 赤铁矿 焦炭 高温 CO CO2 Fe CO2+C 2CO 高温 C+O2 CO2 点燃 A区 C区 B区 12 一氧化碳还原氧化铁 红棕色粉末变成黑色粉末，能被磁铁吸引，澄清石灰水变浑浊 实验步骤 现象： 气体 酒精喷灯 ① 早出 早退 晚归 迟到 ② ④ ③ 3CO + Fe2O3 2Fe+3CO2 高温 4.石灰石作用： 5.说明： 把矿石中的SiO2转变为炉渣 CaCO3 CaO + CO2 高温 SiO2 + CaO CaSiO3 高温 （1）出铁口在 ，出渣口在 。 （填“上”或“下”） （2）粉碎矿石： 增大接触面积，反应更充分 上 下 炉渣密度＜生铁密度 14 6.设备： 高炉 7.产品： 生铁 （混合物） 若用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吨？ 含有2%~4.3%的碳的铁合金 可经过吹氧冶炼等工序生产 含有0.03%~2%的钢 降低含碳量 15 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吨？ 物质的纯度 = ×100% 不纯物的总质量 纯净物的质量 纯度 纯物质的质量分数 80% = m氧化铁 m赤铁矿 ×100% 指赤铁矿中氧化铁的质量分数 赤铁矿 赤铁矿 氧化铁 杂质 96% = m铁 m生铁 ×100% 铁 杂质 生铁 生铁 指生铁中铁的质量分数 【例题】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）？ 解：1000t赤铁矿石中含氧化铁的质量为：1000t×80%=800t 设：800t氧化铁理论上可以炼出的铁质量为x。 Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 高温 160 2×56 800t x 160 2×56 = 800t x x=560t 折合为含铁96%的生铁的质量为：560t÷96%=583.3t 答：理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量是583.3t。 1.某钢铁厂每天需消耗5000t含氧化铁76%的赤铁矿石，该厂理论上可以日产Fe98%的生铁多少t? 2、冶炼2000t含杂质3%的生铁，需要含Fe3O4的赤铁矿石多少t? 课堂小练 解：5000t赤铁矿石中含氧化铁的质量为：5000t×76%=3800t 设：3800t氧化铁理论上可以炼出的铁质量为x。 Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 高温 160 2×56 3800t x 160 3800t = 2×56 x x=2660t 折合为含铁98%的生铁的质量为：2660t÷98%=2714.28t 答：理论上可以炼出含铁98%的生铁的质量是2714.28t。 1.某钢铁厂每天需消耗5000t含氧化铁76%的赤铁矿石，该厂理论上可以日产Fe98%的生铁多少t? 2.冶炼2000t含杂质3%的生铁，需要含Fe3O490%的磁铁矿石的质量是多少？ 232 168 x 1940t 答：需要含Fe3O490%的磁铁矿石2977t。 Fe3O4+4CO 3Fe+4CO2 高温 解：2000t生铁中含纯铁的质量为：2000t×（1-3%）=1940t 设：3800t铁理论上可以炼出的铁质量为x。 x=2679t 需要含Fe3O490%的磁铁矿石的质量为：2679t÷90%=2977t 2.冶炼2000t含杂质3%的生铁，需要含Fe3O490%的磁铁矿石的质量是多少？ 解：设需要含Fe3O490%的磁铁矿石的质量为x。 232 168 x×90% 2000t×(1-3%) 232 x×90% = 168 2000t×(1-3%) 解得：x≈2977t 答：需要含Fe3O490%的磁铁矿石2977t。 Fe3O4+4CO 3Fe+4CO2 高温 铁的冶炼 铁的冶炼 金属矿物 原料：铁矿石、焦炭、石灰石、空气 计算：含杂质物质的相关计算 赤铁矿（主要成分Fe2O3）、磁铁矿（主要成分Fe3O4）、铝土矿（主要成分Al2O3） 原理： Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 高温 物质的纯度 = ×100% 不纯物的总质量 纯净物的质量 课堂小结 22 1.把赤铁矿、焦炭和石灰石一起加入高炉中进行冶炼，下列 说法正确的是（ ） A.高炉炼铁得到的产物是纯铁 B.铁矿石和焦炭是工业炼铁的重要原料 C.炼铁原料中焦炭的主要作用是直接将氧化铁还原为铁 D.石灰石用于除去尾气 B 课堂小练 $