6.1 金属矿物及铁的冶炼课件--2026-2027学年九年级化学沪教版上册

该初中化学课件围绕金属矿物与铁的冶炼，涵盖金属的游离态与化合态存在形式、常见矿物及其成分，通过“金属来源”导入，以CO还原氧化铁实验和工业炼铁为支架，构建从矿物到金属的转化知识脉络。 其亮点在于融合科学探究与科学思维，如CO还原氧化铁实验的操作顺序（先通CO排空气、尾气处理）培养实验能力，验证铁生成的多种方法（加稀盐酸、磁铁吸引）体现证据推理，结合工业炼铁实例深化物质转化的化学观念，助力学生提升探究能力，也为教师提供清晰教学流程。

第6章 金属的冶炼与利用 第1节 金属矿物 铁的冶炼 学习目标 1. 了解常见的金属矿物及其主要成分，从铁矿石中将铁还原出来的方法。 2. 知道工业炼铁的原理、设备及原料。 3. 掌握一氧化碳还原氧化铁实验的装置及注意事项。 新课导入 各种各样的金属大多数是通过冶炼金属矿物得到的。合理开发利用金属矿物资源，需要了解各类金属矿物和常见的冶炼方法。 极少数金属以单质（游离态）存在　　　 Ag Pt Au 大多数金属以化合物（化合态）存在　　　 　　金属化合物在自然界中以矿物的形式存在。含有矿物的岩石称为矿石。使金属矿物变成金属的过程叫做金属的冶炼。 常见的金属矿物 赤铁矿 Fe2O3 黄铁矿 FeS2 Fe2O3·xH2O 褐铁矿 1.金属冶炼 以金属矿物作为原料，通过一系列物理变化、化学变化可以得到相应的金 属单质。而使金属矿物转化成金属的过程称为金属冶炼。 金属越活泼，越不易被冶炼出来，故铝的利用比铜和铁晚得多。 2.一氧化碳与氧化铁的反应 铁在自然界中分布很广，在地壳中含量居所有金属元素的第二位，仅次于 铝，约占地壳总质量的 4.75%。我国铁矿石储量占世界储量的 11%，辽宁鞍山、湖北大冶、四川攀枝花等地均有大型铁矿石产区。我国铁的冶炼最早可以追溯到殷商时期，到春秋战国时期已出现了较为成熟的炼铁技术。 地壳中几种金属元素的含量 Fe2O3和Fe的组成上均含有Fe元素，不同之处在于Fe少了O元素，如何使Fe2O3转变成Fe ？ 思考 去掉Fe2O3中的O 金属铁的冶炼,是把它们的矿物跟易得氧的物质一起加热反应，以夺氧的方式还原铁的氧化物。通常使用的还原剂是CO。以赤铁矿为例，其化学方程式为： 3CO+Fe2O3==2Fe+3CO2 高温 结论 2.一氧化碳与氧化铁的反应 以氧化铁（Fe2O3）为原料可以冶炼得到金属铁。以下通过实验来揭示炼铁 的化学原理。 【观察思考】 在如图所示装置的硬质玻璃管中 放入少量氧化铁粉末，先通入一 氧化碳，排出装置内的空气后， 再用酒精喷灯加热玻璃管中的氧 化铁，当红棕色粉末变成黑色时 停止加热。待玻璃管内物质冷却后，停止通入一氧化碳。在反应过程中澄清石灰水有什么变化？将得到的黑色粉末倒在白纸上观察，检验粉末能不能被磁铁吸起。尝试判断反应中生成了哪些物质。 2.一氧化碳与氧化铁的反应 相关化学方程式 Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2 CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O CO + O2 2CO2 高温 点燃 1.工业炼铁的主要设备是： 高炉 工业炼铁 2.一氧化碳与氧化铁的反应 （1）上述一氧化碳与氧化铁反应的实验中，对实验操作顺序有哪些具体要求？说明理由。 检查装置气密性 装药品，固定仪器 通入CO气体 验纯后，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 目的：排出装置内的空气，防止一氧化碳中混有空气，在加热时发生爆炸。 目的：防止热的铁被空气中的氧气氧化，防止石灰水倒吸入玻璃管中使玻璃管炸裂。 2.一氧化碳与氧化铁的反应 （2）某钢铁公司用 490 万吨含氧化铁 60％的赤铁矿石炼铁，理论上冶炼得到的生铁中最多含铁多少万吨？ 解：设理论上冶炼得到的生铁中最多含铁 x 万吨 160 112 160 294万吨 112 x ＝ x＝205.8万吨 490×60%万吨 x 答：理论上冶炼得到的生铁中最多含铁205.8万吨 Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2 实验要点 (1)为什么要进行尾气处理？尾气如何处理？ 因为CO有毒会污染环境，点燃或收集 (2)实验中为什么要先通一段时间CO，再加热Fe2O3？ 排出装置中的空气，防止加热时发生爆炸 （3）实验结束后,为什么要先停止加热继续通CO直至试管内物质冷却？ 防止热的铁再次被氧化以及防止石灰水倒吸 【工业炼铁】 1. 原料：铁矿石：提供铁元素 焦炭：①提供热源、维持炉温 ②生成还原剂CO 热空气 石灰石：造渣除杂。 知识拓展 还可以用什么方法来进行尾气处理呢？ 实验现象 （1）红棕色粉末逐渐变成 ， （2）澄清石灰水变 。 黑色 浑浊 （3）尾气燃烧产生 火焰。 蓝色 3CO + Fe2O3 2Fe + 3CO2 高温 CO2 + Ca(OH)2 CaCO3↓+ H2O 2CO + O2 2CO2 点燃 问题探究 该实验可以通过澄清石灰水变浑浊证明生成二氧化碳了，可是我们是来炼铁的如何证明有铁生成呢？ 验证有铁生成的方法: 取样生成物于试管中并加入少量稀盐酸， 观察是否有气泡产生。 取样生成物于试管中并加入少量硫酸铜溶液，观察是否有紫红色固体产生。 用磁铁靠近生成物，观察是否被磁铁吸引。 2Al2O3====4Al+3O2↑ 2NaCl====2Na+Cl2↑ 2．电解法 在金属活动性顺序中，钾、钠、钙、铝等几种金属的还原性很强，这些金属都很容易失去电子，因此不能用一般的方法和还原剂使其从化合物中还原出来，而只能用通电分解其熔融盐或氧化物的方法来冶炼。 通电 通电 3．热还原法 多数金属的冶炼过程属于热还原法。常用的还原剂有焦炭、一氧化碳、氢气等。 Fe2O3+3CO == 2Fe+3CO2 高温 CuO+ H2 == Cu+H2O 高温 Lavf58.20.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $