8.3 金属资源的利用和保护 第1课时（培优课件）化学新教材人教版九年级下册

课题3 金属资源的利用和保护 人教版九年级下册 高效培优系列 第八单元 金属和金属材料 第1课时 金属矿物、铁的冶炼 01 铁的冶炼 金属矿物 02 知识导航 目标立纲 1.知道大多数金属在自然界中是以金属矿物形式存在的，体会化学方法在金属冶炼中的重要作用，掌握铁的冶炼原理。 2.能根据化学方程式进行含杂质的简单计算，并解决生产生活中的简单问题。 知识目标 1.化学观念：通过对金属矿物的存在形式和炼铁过程的学习，理解工业炼铁的化学原理。 2.科学思维：通过分析炼铁的原理和过程，理解化学变化中的物质转化。 3.科学态度与责任：增强对金属资源的认识，培养节约资源和保护环境的意识。 素养目标 情境启思 我国早在春秋时期已生产和使用铁器 问题：铁元素在自然界中以何种形式存在？如何提炼？ 铁是目前世界年产量最高的金属 金属矿物 01 知识精研 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，金属多以化合物的形式存在。 金 银 自然界中以单质形式存在的金和银 金、银化学性质不活泼 知识精研 一、金属矿物 大多数金属在自然界中是以金属矿物形式存在的 赤铁矿（主要成分Fe2O3 ） 磁铁矿（主要成分Fe3O4） 铝土矿（主要成分Al2O3） 红棕色 黑色 知识精研 一、金属矿物 大多数金属在自然界中是以金属矿物形式存在的 赤铜矿（主要成分Cu2O ） 金红石（主要成分TiO2） 软锰矿（主要成分MnO2） 活动性较强的金属，易发生化学反应，在自然界中以化合物的形式存在 知识精研 一、金属矿物 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。 矿产名称 单位 2023年储量 铁矿 矿石亿吨 169.17 铝土矿 矿石亿吨 70752.22 锰矿 矿石亿吨 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 数据源自《中国矿产资源报告》2024 析典破难 【例1】我国是世界上已知金属矿物种类比较齐全的国家之一，下列金属矿石主要成分对应错误的是（ ） A．磁铁矿（Fe3O4） B．赤铜矿（Cu2O） C．赤铁矿（FeO） D．铝土矿（Al2O3） C 赤铁矿的主要成分是氧化铁，化学式为Fe2O3 铁的冶炼 02 知识精研 二、铁的冶炼 1.选择炼铁原料 赤铁矿 主要成分Fe2O3 磁铁矿 主要成分Fe3O4 菱铁矿 主要成分FeCO3 黄铁矿 主要成分FeS2 SO2 含铁量70% 含铁量72.4% 含铁量48.3% 角度1：元素组成 角度2：含铁量 角度3：环保 基于以下信息应选择哪种矿石炼铁？理由是什么？ 知识精研 二、铁的冶炼 2.炼铁原理 现代炼铁高炉 Fe2O3 + 3CO === 2Fe + 3CO2 高温 铁矿石 反应需要大量热 夺取氧元素 赤铁矿 知识精研 二、铁的冶炼 3.工业炼铁 设备：高炉 原料：赤铁矿石、焦炭和石灰石 赤铁矿石 焦炭 提供热量： C+O2 === CO2 高温 转化为CO： C+CO2 === 2CO 高温 放热 Fe2O3 + 3CO === 2Fe + 3CO2 高温 石灰石 将矿石中的二氧化硅转变为炉渣 主要成分Fe2O3 知识精研 二、铁的冶炼 3.工业炼铁 设备：高炉 原料：赤铁矿石、焦炭和石灰石 反应1：C+O2 === CO2 高温 反应2：C+CO2 === 2CO 高温 反应3：Fe2O3 + 3CO === 2Fe + 3CO2 高温 产物：生铁 铁合金 原料加入前可作粉碎处理，以增大接触面积，使反应更快、更充分 知识精研 二、铁的冶炼 4.相关计算 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。 赤铁矿石 Fe2O3 Fe 原料 生铁 产物 混合物 纯净物 计算时要带入纯净物的数据 知识精研 二、铁的冶炼 4.相关计算 例题：用1 000 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）？ 解：1 000 t 赤铁矿石中含氧化铁的质量为 1 000 t×80％= 800 t 注意：带入化学方程式计算的数据必须是纯净物的质量 相对原子质量 C-12 O-16 Fe-56 Fe2O3+3CO === 2Fe+3CO2 高温 160 2×56 800 t x 设800 t氧化铁理论上可以炼出铁的质量为x。 2×56 160 x 800 t = x=560 t 折合为含铁96%的生铁的质量为：560 t÷96%=583.3 t 答：理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量是583.3 t。 析典破难 【例1】 如图是工业炼铁示意图。下列说法中不正确的是（ ） A．赤铁矿的主要成分为Fe2O3 B．石灰石的作用是形成炉渣 C．焦炭的作用只是提供热量 D．生铁是一种铁的合金 C 高炉炼铁中原料焦炭燃烧生成二氧化碳，该反应放热，可提供热量；另外碳和二氧化碳高温下反应可生成一氧化碳，用于还原氧化铁 知识融通 能力跃迁 1.古人常采天然金属打造器物，下列金属在自然界中主要以单质形式存在的是（ ） A．钠 B．铝 C．金 D．铁 C 能力跃迁 2. 某赤铁矿样品中铁元素的质量分数为 63%，则该矿石样品中 Fe2O3 的质量分数（ ） A．95% B．90% C．85% D．80% B 能力跃迁 3.下列说法中不正确的是（ ） A．自然界的铁主要以化合物形式存在于矿石中 B．工业上炼铁的主要设备是高炉 C．工业上炼铁的原理是 D．工业上炼铁中发生反应的基本类型是置换反应 D Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2 高温 能力跃迁 4. 竖炉炼铁的工艺流程如图所示，H2和CO都可以还原铁的氧化物。下列说法正确的是（ ） A．赤铁矿石的主要成分为Fe3O4 B．将赤铁矿石粉碎过程中发生的是物理变化 C．还原反应室中发生的反应均属于置换反应 D．原料是赤铁矿石、天然气，高温尾气 B 能力跃迁 5.金属材料在人类文明的发展中起着重要作用。《天工开物》中记载的“炒钢法”冶炼金属铁的生产过程如下图所示。 (1)选料：从环境保护角度，炼铁最不适宜选择的矿石是_______（填字母）； A.赤铁矿（Fe2O3） B.黄铁矿（FeS2） C.磁铁矿（Fe3O4） (2)炼铁炉：选用赤铁矿石制备生铁的化学方程式为_______________________； (3)炼钢：炼铁炉产生的生铁流入方塘后，需要不断翻炒液态生铁是为了降低生铁中____元素的含量以炼钢。 B 碳 Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2 高温 感谢观看 分层精准培优，助力全面提升 人教版九年级下册 高效培优系列 $