8.3.1 铁的冶炼（讲解课件）-【优翼·学练优】2025-2026学年九年级化学下册同步备课（人教版）

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 化学观念：知道大多数金属在自然界中是以金属矿物的形式存在的，了解从铁矿物中将铁还原出来的方法。 科学思维：会利用化学方程式对含有某些杂质的反应物或生成物进行有关计算，使学生把化学原理、计算和生产实际紧密地结合在一起，培养学生灵活运用知识的能力。 科学探究与实践：通过工业炼铁的实际生产过程，让学生了解炼铁的原理，使学生认识化学原理对实际生产的指导作用。 科学态度与责任：通过对我国炼铁史和炼铁方法的了解，体会化学方法在金属冶炼中的重要作用。 素养目标 情境导入 我国青铜文化的起源可追溯到公元前3000年左右，随着冶金技术的进步，古代人类开始掌握铜的冶炼与铸造工艺。 观看中国青铜器博物院的介绍视频，了解中国古代生产工具发展历程。 新知探究 任务一 铁从何而来 思考交流 以铜为例，可以初步认识冶炼金属的方法。春秋时期，我国已经生产和使用铁器。战国时期已经大量使用铁制工具。那么铁从何而来呢？ 请同学们回顾第六单元课题1与课题2中碳单质、一氧化碳还原氧化铜的相关知识，写出相关反应的化学方程式。 C＋2CuO 2Cu＋CO2 ↑ 高温 CO＋CuO Cu＋CO2 △ 1.金属矿物 新知探究 自然界以单质形式存在的金和银 　　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（如下图），金属多以化合物的形式存在。 任务一 铁从何而来 金 银 新知探究 任务一 铁从何而来 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） 大多数金属在自然界中是以金属矿物形式存在 新知探究 数据源自《中国矿产资源报告 2024 》 矿产名称 单位 2023 年储量 铁矿 矿石 亿吨 169.17 铝土矿 矿石 万吨 70752.22 锰矿 矿石 万吨 26129.79 锌矿 金属 万吨 5992.71 铜矿 金属 万吨 4064.79 金矿 金属 吨 3203.77 银矿 金属 吨 66866.44 　　我国金属矿物种类比较齐全，矿物储量也很丰富。 任务一 铁从何而来 新知探究 　　如何利用金属资源？ 矿石中的金属化合物 金属材料 提炼 任务一 铁从何而来 新知探究 任务二 钢铁是怎样炼成的 《天工开物》记载的 我国古代炼铁示意图 以矿石为原料提炼金属，其中提炼量最大的是铁。 赤铁矿 （主要成分是 Fe2O3） 磁铁矿 （主要成分是 Fe3O4） 2.铁的冶炼 早在春秋时期，我国已经生产和使用铁器。战国时期，已经大量使用铁制工具，随后铁逐渐成为最主要的金属材料。 新知探究 高炉炼铁 　　该反应被应用于实际生产时，生产工艺和生产设备需要注意哪些问题？ Fe2O3＋3CO 2Fe＋3CO2 高温 炼铁的主要原理是一氧化碳与氧化铁反应，其化学方程式如下： 任务二 钢铁是怎样炼成的 新知探究 铁矿石 焦炭 煤 空气 Fe2O3＋3CO 2Fe＋3CO2 高温 C＋CO2 2CO 高温 C＋O2 CO2 高温 原料的选择：资源丰富的天然物质 任务二 钢铁是怎样炼成的 新知探究 微弱放热 吸热 大量放热 Fe2O3＋3CO 2Fe＋3CO2 高温 C＋CO2 2CO 高温 C＋O2 CO2 高温 炼铁过程中主要的化学反应 任务二 钢铁是怎样炼成的 新知探究 　　赤铁矿石、焦炭和石灰石密度较大，粉碎后从上方加入 热空气密度较小，从下方鼓入 液态的铁从下方流出 剩余 CO 回收利用 炉渣从下方排出 任务二 钢铁是怎样炼成的 铁矿石：提供铁元素 焦炭：提供高温、生成CO 空气：提供反应所需氧气 石灰石：将矿石中的二氧化硅转变为炉渣 各原料作用 新知探究 冶铁得到的高温熔融物铁水并不是最终产品，还需要进一步处理，铁矿石与氧化铁、铁、生铁之间有什么关系？ 铁矿石 Fe2O3 Fe 混合物 化合物 （纯净物） 单质 （纯净物） 合金 （混合物） 思考交流 生铁 （主要含铁） 任务二 钢铁是怎样炼成的 新知探究 任务三 含杂质物质的有关化学方程式的计算 　　在实际生产时，炼铁所用的原料或所得的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。 宝钢炼铁高炉 物质的纯度 = ×100% 不纯物的总质量 纯净物的质量 新知探究 【例题】用1000 t 含氧化铁 80% 的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁 96% 的生铁的质量是多少（计算结果保留一位小数）？ 设：800t氧化铁理论上可以炼出的铁的质量为x。 x = 2×56×800t 160 =560 t 答：理论上可以炼出含铁96％的生铁的质量是583.3 t。 160 800 t 2×56 x = 任务三 含杂质物质的有关化学方程式的计算 160 800t 2×56 x Fe2O3＋3CO 2Fe＋3CO2 高温 解：1000 t 赤铁矿石中含氧化铁的质量为：1000 t×80%＝800t 折合为含铁 96%的生铁的质量为：560 t÷96%＝583.3 t　 课堂小结 铁的冶炼 铁的冶炼 矿石种类 赤铁矿(主要成分Fe2O3)、磁铁矿(主要成分Fe3O4)、铝土矿(主要成分Al2O3) 原料：铁矿石、焦炭、石灰石、空气 计算：含杂质物质的相关计算 原理： Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 高温 当堂反馈 1.工业炼铁的主要原料是（ ） ①铁矿石 ②石灰石 ③焦炭 ④一氧化碳 A.①②④ B.①③④ C.②③④ D.①②③ 2.下列矿石中，主要成分属于氧化物的是（ ） A.黄铁矿（FeS2) B.赤铁矿（Fe2O3) C.菱铁矿（FeCO3) D.石灰石（CaCO3) D B 当堂反馈 3.某钢铁厂每天需消耗5000 t含Fe2O3 76%的赤铁矿石，该厂理论上可日产含Fe 98%的生铁的质量是多少？（结果保留整数） x =2714 t 答：理论上可日产含Fe 98%的生铁的质量是2714t 。 160 5000t×76% 2×56 x×98% = 160 5000t×76% 2×56 x×98% Fe2O3＋3CO 2Fe＋3CO2 高温 解：设理论上可日产含Fe 98%的生铁的质量是x。 声 明 本文件著作权为创作公司所有，仅限于教师教学及其他非商业性和非盈利性用途。如发现盗用、转卖、网络传播等侵权行为，本公司将依法追究其相应法律责任。 部分素材选自网络，如有争议，请联系删改。 Lavf61.7.100 Lavf57.83.100 $