7.3金属的冶炼与防护（第1课时）课件--2025-2026学年九年级化学北京版下册

第七章 金属 第三节 金属的冶炼与防护 第1课时 01 学习目标 1.了解中国古代冶炼金属的历程，了解一些常见的金属矿物。 2.知道一氧化碳还原氧化铁的冶炼原理和操作，了解工业上冶炼铜铁。 3.通过对我国古代炼铁史的介绍，了解我国的悠久历史，激发爱国热情，增强对生活和自然界中化学现象的好奇心和探究欲。  02 新知导入 思考： 金可以从河沙里淘出，这说明金是以化合物形式存在还是以单质形式存在呢？ 为什么？ 沙里淘金 03 新知讲解 一、金属矿物 地球上的金属资源广泛地存在于地壳和海洋中，除了金、银等有单质形式存在，其余金属都以化合物的形式存在。 银 Ag 铂 Pt 金 Au 03 新知讲解 定义： 将自然界存在的金属矿物（主要成分是含金属元素的化合物）转化成金属单质的过程，称为金属的冶炼。 一、金属矿物 03 新知讲解 实地参观或在网上查阅位于北京市的中国地质博物馆，完成以下任务： 1. 了解几种重要的金属矿物（主要成分名称及化学式，并分析金属元素的化合价）。 赤铁矿：氧化铁，化学式(Fe2O3)；铁元素化合价为(+3)。 黑钨矿：铁锰钨酸盐，化学式((Fe,Mn)WO4)；铁（(+2)）、锰(+2)、钨(+6)。 黄铜矿：铜铁硫化物，化学式(CuFeS2)；铜(+2）、铁（+2）。 铝土矿：氧化铝，化学式(Al2O3)；铝元素化合价为(+3)。 辰砂： 硫化汞，化学式HgS；汞元素化合价为(+2)。 03 新知讲解 实地参观或在网上查阅位于北京市的中国地质博物馆，完成以下任务： 2. 了解我国金属矿物分布的基本情况，哪种金属储量最丰富。 分布基本情况： 铁矿：东北、华北资源最丰富，辽宁储量居全国榜首。 钛矿：四川攀枝花（钒钛磁铁矿）、海南（钛铁矿砂矿）为主要产区。 钨矿：集中分布于华南地区，是我国优势矿产之一。 稀土矿：以内蒙古白云鄂博最为集中，是世界最大的稀土矿产地之一。 储量最丰富的金属： 我国钛的储量（以TiO2计）居世界首位； 钨、稀土等金属的储量也位列全球前列。 03 新知讲解 实地参观或在网上查阅位于北京市的中国地质博物馆，完成以下任务： 3. 了解李四光的生平及在地质学方面的贡献。 生平： 李四光（1889-1971），湖北黄冈人，蒙古族地质学家。1904年赴日留学，1913年赴英国伯明翰大学学习地质，1920年回国任北京大学地质系教授；1950年冲破阻挠回国，历任地质部部长、中国科学院副院长等职，1971年在北京逝世。 地质学贡献： 创立地质力学，开辟了地壳运动研究的新途径； 运用地质力学理论指导油气勘探，改变了中国 “贫油”的局面； 推动地质教育事业，培养了大批优秀地质人才，是中国现代地质事业的奠基人之一。 03 新知讲解 我国金属资源的储量 一、金属矿物 03 新知讲解 二、金属的冶炼 1.我国古代金属的冶炼 ①火法炼铁： 请写出火法炼铜的化学方程式： CuO +CO===Cu+CO2 高温 03 新知讲解 ②湿法炼铜： 请写出湿法炼铜的化学方程式： CuSO4 +Fe=Cu+FeSO4 1.我国古代金属的冶炼 二、金属的冶炼 03 新知讲解 ③ 炼铁： 请写出炼铁的化学方程式： 1.我国古代金属的冶炼 3C+2Fe2O3 = 4Fe+3CO2 高温 二、金属的冶炼 03 新知讲解 ④ 炼银： 请写出炼银的化学方程式： Pb+Ag2S=2Ag+PbS 1.我国古代金属的冶炼 二、金属的冶炼 03 新知讲解 整理、归纳以上铜、铁、银冶炼的过程和原理，分别从物质类别、化学反应类型、反应条件、金属元素化合价等角度分析，谈谈化学变化在金属冶炼中的重要作用。 通过化学变化，金属从其化合物或矿石中转变为单质状态; 冶炼过程中涉及分解、还原、置换等多种化学反应类型，这些反应是实现金属提取的关键步骤; 不同的金属冶炼需要不同的反应条件（如温度、压力等），这些条件直接影响反应的效率和产物的纯度; 冶炼过程中，金属元素的化合价发生变化，通常是从正价态还原为零价态，这是金属从化合物中释放出来的关键。 二、金属的冶炼 03 新知讲解 1.氧化汞分解（拉瓦锡实验）： 2.电解氧化铝制铝： 3.氢气还原氧化铜： 4.一氧化碳还原氧化铁： 生产金属单质的化学反应： △ 2HgO = 2Hg+O2↑ 反应类型：分解反应 通电 2Al2O3(熔融、冰晶石) = 4Al+3O2 ↑ 反应类型：分解反应 H2 +CuO = Cu+H2O 反应类型：置换反应 △ 高温 3CO+Fe2O3 = 2Fe+3CO2 二、金属的冶炼 03 新知讲解 2.实验室炼铁 玻璃管内的粉末由红色逐渐变黑 澄清石灰水变浑浊 气体燃烧，有淡蓝色火焰 二、金属的冶炼 03 新知讲解 二、金属的冶炼 实验步骤： 检查装置气密性 装药品，固定仪器 通入CO气体 点燃酒精灯 点燃酒精喷灯 反应结束，熄灭酒精喷灯 冷却后停止通CO 熄灭酒精灯 实验原理： CO先来后走 03 新知讲解 思考讨论： 1. 为什么开始实验时要先通入一氧化碳? 2. 反应前后玻璃管中的固体物质颜色有什么变化 ? 怎样检验有铁生成 ? 3. 为什么要对尾气进行点燃处理 ? 先通入CO，排尽玻璃管内的空气，防止爆炸。 CO有毒，防止污染空气。 固体由红色变为黑色；用磁铁吸引检验有铁生成。 二、金属的冶炼 03 新知讲解 思考讨论： 4. 实验结束时，装置冷却后再停止通入一氧化碳 ? 5. 除了点燃，还可以如何处理尾气CO ？ 防止被还原的铁重新被氧化。 燃烧法： 在导管的末端放一个燃着的酒精灯，将CO燃烧掉。 气球收集法：在导管的末端系一个小气球收集CO。 排水收集法：用排水法收集尾气。 二、金属的冶炼 03 新知讲解 3.工业炼铁 反应原理： 原料： 铁矿石：提供铁元素。 焦炭： 提供还原剂CO，提供能量。 空气： 提供反应所需氧气。 石灰石：除去铁矿石中的杂质（SiO2) 二、金属的冶炼 03 新知讲解 3.工业炼铁 二、金属的冶炼 高炉 反应设备： 反应产品： 生铁 其主要成分是铁的混合物。 钢 将生铁炼成钢主要是将过量的碳转化为气体除去，“百炼成钢”的主要反应是C+O2 CO2。 03 新知讲解 二、金属的冶炼 03 新知讲解 改革开放以来，我国钢铁工业发展迅速，成为全球最大的钢铁生产国和消费国 二、金属的冶炼 03 新知讲解 项目 实验室 工业生产 生产原理 （化学方程式） 原料 装置或装备 产品及处理 氧化铁粉末、一氧化碳（CO） 硬质玻璃管、酒精喷灯、橡胶塞、导管（配套尾气处理装置：酒精灯 / 气球） 较纯净的铁粉；需处理尾气（点燃CO防中毒，或气球收集） 铁矿石（如赤铁矿）、焦炭、石灰石、空气 含碳（2%-4.3%）及硅、锰等杂质的生铁；通过石灰石造渣除去脉石（SiO2），后续可精炼 高炉（含炉喉、炉身、炉缸等结构）、送风设备、出铁 / 出渣专用设备 二、金属的冶炼 04 典例分析 【典例01】(金属的冶炼)一氧化碳还原氧化铁实验如图，下列说法不正确的是（　　） A.实验开始时应先通入一氧化碳，后加热玻璃管 B.实验中玻璃管里的粉末由红棕色逐渐变成黑色 C.该实验装置的缺陷是没有尾气处理装置 D.铁丝网罩的作用是防止烫伤实验人员 D 04 典例分析 【典例02】(工业炼铁)工业上冶炼铁的反应原理为Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2下列有关说法正确的是（ ） A．该反应中CO体现出还原性 B．反应中涉及两种氧化物 C．该反应为置换反应 D．工业冶炼铁所产生的尾气可以直接排放 A 05 课堂练习 1.如图为铁的冶炼和铁制品循环利用的示意图，下列说法错误的是（ ） A．废旧金属铁循环利用可节约资源，减少环境污染 B．生铁的熔点比纯铁高 C．生铁是由铁和碳等元素组成的合金 D．冶铁的主要原理是：在高温下用还原剂从铁矿石里把铁还原出来 B 05 课堂练习 2.图1是实验室模拟炼铁的装置图，图2是炼铁高炉模型，下列说法不正确的是( ) A．图1：实验开始时，应先通一段时间后，点燃酒精喷灯 B．图1：实验过程中当看到红色固体变黑色，澄清石灰水变浑浊，说明有铁生成 C．图2：高炉炼铁的原料有铁矿石、石灰石、焦炭、热空气 D．图2：炉渣出口高于生铁出口，说明炉渣密度小于生铁密度 B 05 课堂练习 3.下列关于探究炼铁原理的实验说法不正确的是( ) A．该反应是置换反应 B．要先通CO再加热 C．可以用澄清石灰水检验气体生成物 D．处理尾气可以点燃 A 06 课堂小结 金属的冶炼与防护 工业冶炼 实验室炼铁 一氧化碳早出晚归 实验现象：固体由红色变为黑色，澄清的石灰水变浑浊 高炉炼铁 炼铁原理： 炼铁原料：铁矿石、焦炭、石灰石 Lavf58.29.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf58.20.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $