8.3金属资源的利用和保护（第1课时铁的冶炼）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”核心知识点，涵盖金属存在形式、常见矿石、工业与实验室炼铁原理及计算等内容。课堂导入结合全球产钢数据与《天工开物》古代炼铁记载，衔接金属性质前知，通过“选矿石—析燃料作用—探反应原理”问题链搭建学习支架，引导学生逐步深入。 该资料特色在于古今融合与素养导向，以《天工开物》古文解析燃料作用，用化学方程式阐释科学原理，培养科学思维；对比工业高炉与实验室实验，强化物质转化等化学观念；结合中考题及氢能炼铁渗透环保意识，落实科学态度与责任。帮助学生构建知识网络，教师可提升教学效率与学科育人效果。

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　铁的冶炼 化学 化学 金属元素的存在形式 1．在自然界中，除少数很不活泼的金属（如_____、_____等）有单质形式存在外，其余都以__________的形式存在。 金 银 化合物 自然单质金 自然单质银 第八单元　金属和金属材料 化学 3 2. 几种常见的金属矿石及其主要成分： 赤铁矿 主要成分Fe2O3 磁铁矿 主要成分Fe3O4 菱铁矿 主要成分FeCO3 铝土矿 主要成分Al2O3 黄铜矿 主要成分CuFeS2 辉铜矿 主要成分Cu2S 铁矿石 铁单质 ？ 第八单元　金属和金属材料 化学 4 我们的古人是怎么炼铁的？ 我国古代炼铁图 第八单元　金属和金属材料 化学 凡铁一炉载土二千余斤，或用硬木柴，或用煤炭，或用木炭，南北各从利便。扇炉风箱必用四人、六人带拽。 ——《天工开物》 一座铁炉可以装矿石两千多斤； 有的用硬木炭，有的用煤，或者用木炭； 南方北方可根据方便就地取材； 鼓风的风箱要用四个人或者六个人一起推拉。 第八单元　金属和金属材料 化学 Q1：炼铁应该选怎样的矿石？ Q2：硬木柴、煤炭、木炭的作用是什么？ Q3：为什么要鼓入空气？ 凡铁一炉载土二千余斤，或用硬木柴，或用煤炭，或用木炭，南北各从利便。扇炉风箱必用四人、六人带拽。 ——《天工开物》 第八单元　金属和金属材料 化学 【思考】 ①应该选择含什么元素的矿石？ ②查找资料：各种铁矿石的含铁量如表，哪些矿石比较适合炼铁？ ③从环保的角度来看，哪种矿石不适合炼铁？ 赤铁矿 主要成分Fe2O3 磁铁矿 主要成分Fe3O4 菱铁矿 主要成分FeCO3 铝土矿 主要成分Al2O3 黄铜矿 主要成分CuFeS2 矿石 含铁量/% 赤铁矿 45-70 磁铁矿 55-68 菱铁矿 30-40 黄铜矿 50-60 铁元素 赤铁矿、磁铁矿、黄铜矿 黄铜矿 Q1：炼铁应该选怎样的矿石？ 第八单元　金属和金属材料 化学 【思考】 ①常见的还原剂有哪些？ ②哪种还原剂比较适合炼铁？ H2 、 C、 CO 氢气制取成本高，因此氢气不适合 固体与固体之间的接触面积比较小，不容易充分反应，因此碳不适合 综上所述，一氧化碳比较适合炼铁 Q2：硬木柴、煤炭、木炭的作用是什么？ CO 第八单元　金属和金属材料 化学 Q3：为什么要鼓入空气？ 凡铁一炉载土二千余斤，或用硬木柴，或用煤炭，或用木炭，南北各从利便。扇炉风箱必用四人、六人带拽。 ——《天工开物》 提供充足的氧气，使碳与氧气充分反应 Q2：硬木柴、煤炭、木炭的作用是什么？ 第八单元　金属和金属材料 化学 凡铁一炉载土二千余斤，或用硬木柴，或用煤炭，或用木炭，南北各从利便。扇炉风箱必用四人、六人带拽。 ——《天工开物》 用化学方程式表示：硬木柴、煤炭、木炭的作用是什么？ C + O2 ═══ CO2 点燃 C + CO2 ═══ 2CO 高温 燃烧放热提供热量 生成还原剂一氧化碳 第八单元　金属和金属材料 化学 上海宝钢钢铁公司炼铁高炉 我国为纪念1996年钢产量突破1亿吨而发行的邮票 第八单元　金属和金属材料 化学 12 （1）设备：_____。 （2）原料：________ 、 ______ 、 _______ 、空气。 （3）焦炭作用: ①_________________ ； ② _________________ 。 （4）石灰石的主要作用是将矿石中的___________ 转变为______。 （5）高炉内从投入焦炭到生成还原剂CO，A区发生反应的化学方程 式为 ____________________、 ____________________。 3． 工业炼铁： 高炉 铁矿石 焦炭 石灰石 燃烧提供热量 生成还原剂CO 二氧化硅 炉渣 C + O2 ═══ CO2 点燃 C + CO2 ═══ 2CO 高温 第八单元　金属和金属材料 化学 （6）工业炼铁得到的产品是_______。 （7）如果以磁铁矿为原料炼铁，B区发生反应的化学方程式为___________________________________。 生铁 Fe3O4 + 4CO ═══ 3Fe + 4CO2 高温 第八单元　金属和金属材料 化学 实验装置图 实验现象 化学方程式 玻璃管内：____________________________   试管内： ______________   酒精灯处：______________ ______________ 4. 实验室利用一氧化碳还原氧化铁的实验： 红棕色粉末逐渐变黑 Fe2O3+3CO ══ 2Fe +3CO2 高温 澄清石灰水变浑浊 CO2+Ca（OH）2 ══ CaCO3 ↓+H2O 气体燃烧并产生蓝色火焰 2CO + O2 ═══ 2CO2 点燃 第八单元　金属和金属材料 化学 15 【思考】 操作顺序：_____________ A. 点燃酒精喷灯 B. 通入CO C. 熄灭酒精灯 D. 停止通入CO直至玻璃管冷却 E. 熄灭酒精喷灯 F. 点燃酒精灯 FBAFDC 第八单元　金属和金属材料 化学 【讨论】 （2）实验开始时，要先通入CO，一段时间后再点燃酒精喷灯， 目的是？　　　　　　　　　　　　 　　　 （3）实验结束，停止加热后，要继续通CO直至玻璃管冷却的原因是？ （1）装置尾部酒精灯的作用？ 排尽装置内的空气，防止加热时发生爆炸　 点燃尾气，防止污染空气 ①防止高温的铁重新被氧化 ②防止澄清石灰水倒吸 第八单元　金属和金属材料 化学 巧记规律 一氧化碳早出晚归 酒精喷灯迟到早退 前者颠倒易爆炸 后者颠倒被氧化或倒吸 第八单元　金属和金属材料 化学 （2）明代《天工开物》描述了锡的冶炼方法，如图a。 ①原料锡砂中的SnO2和木炭反应得到锡和二氧化碳， 化学方程式为_______________________________。 ②炼锡时混入少许铅形成合金，产物更易熔化流出， 原因是_________________________。 形成合金熔点降低 直击中考 C + SnO2 ═══ CO2↑+Sn 高温 第八单元　金属和金属材料 化学 （3）图b为古代炼锌工艺原理示意图。炉甘石成分是ZnCO3，高温易分解生成ZnO。 ①泥罐外煤饼的主要作用是燃烧提供热量，泥罐内煤粉的主要作用是__________。 ③必须冷却后才能取锌，是为了防止发生反应：____________________________（写化学方程式） 作还原剂 2Zn+ O2 ═══ 2ZnO 高温 第八单元　金属和金属材料 化学 知识点三　炼铁的有关计算 例题　用1000 t含氧化铁80%的赤铁矿，理论上可炼出含铁96%的生铁多少吨？（保留整数） 160 112 800 t x 答：1000 t含氧化铁80%的赤铁矿，理论上可炼出含铁96%的生铁583 t。 可炼出含铁96%的生铁的质量为560 t÷96%≈583 t 解：1000 t该赤铁矿中氧化铁的质量为1000 t×80%＝800 t。设800 t氧化铁理论上可炼出铁的质量为 x 。 Fe2O3 +3CO ═══ 2Fe +3CO2 高温 = 160 x 800 t 112 ，x = 560 t Fe:56 O:16 第八单元　金属和金属材料 化学 21 （4）小组为了探索CO还原Fe2O3与温度的关系，走访了某钢铁厂。工程师用SDTQ热分析仪对该反应进行研究，根据不同温度下所得固体的质量，推导对应的固体成分，结果如图。 ②图中：x＝____________。 直击中考 33.6 Fe:56 O:16 第八单元　金属和金属材料 化学 素养提升 1．（创新实验）如图是一氧化碳还原氧化铁及检验产物的装置。下列有关说法错误的是 （　　） A．试管的作用是防止石灰水倒吸入硬质玻璃管中 B．万用瓶只用于检验生成的气体 C．待万用瓶中澄清石灰水下降至安全线以下再点燃酒精喷灯 D．缓慢通入一氧化碳可使氧化铁充分还原 B　 第八单元　金属和金属材料 化学 2．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．得到的产物是纯铁 B．赤铁矿的主要成分是Fe3O4 C．石灰石的作用是除去尾气 D．冶炼过程中碳元素共表现出3种化合价 3．在推进碳减排、碳捕集的过程中，化学家正研究以“氢能炼铁”替代“焦炭炼铁”。写出用氢气和赤铁矿炼铁的化学方程式：____________________________。与“焦炭炼铁”相比，“氢能炼铁”的主要优点是_____________________________________。 D 无污染，且减少CO2的排放（合理即可） 3H2＋Fe2O3 ═══ 3H2O＋2Fe 高温 第八单元　金属和金属材料 化学 1．下列有关金属资源的叙述错误的是 （　　） A．金属资源广泛存在于地壳和海洋中，目前提取量最大的金属是铝 B．“沙里淘金”说明金在自然界中能以单质形式存在 C．地壳中的金属资源大多数以化合物形式存在 D．我国矿物储量丰富，钨、钼、钛、锡、锑等储量居世界前列 2．从效益与环保角度考虑，以下矿石中最不适宜炼铁的是 （　　） A．赤铁矿（Fe2O3） B．磁铁矿（Fe3O4） C．黄铁矿（FeS2） D．菱铁矿（FeCO3） A C 第八单元　金属和金属材料 化学 $