第1课时-铁的冶炼2

1、R九年级下册九年级下册第第1课时课时 铁的冶炼铁的冶炼自然界中以单质形式存在金自然界中以单质形式存在金自然界中以单质形式存在的银自然界中以单质形式存在的银新课导入新课导入l 地球上的金属资源广泛存在于地壳和浩瀚的海洋中，地球上的金属资源广泛存在于地壳和浩瀚的海洋中，除少数很不活泼的金属如金、银等以单质形式存在除少数很不活泼的金属如金、银等以单质形式存在外，其余都以化合物形式存在。以化合物存在的金外，其余都以化合物形式存在。以化合物存在的金属在自然界中以矿物形式存在，含矿物的岩石称为属在自然界中以矿物形式存在，含矿物的岩石称为矿石，工业上就是从矿石中来提炼金属的。矿石，工业上就是从矿石中来提炼金

2、属的。金属元素在地壳中的含量金属元素在地壳中的含量元素名称元素名称质量分数质量分数/%元素名称元素名称质量分数质量分数/%铝（铝（Al）7.73镁（镁（Mg）2.00铁（铁（Fe）4.75锌（锌（Zn）0.008钙（钙（Ca）3.45铜（铜（Cu）0.007钠（钠（Na）2.74银（银（Ag）0.00001钾（钾（K ）2.47金（金（Au）0.0000005赤铁矿赤铁矿(Fe2O3)黄铁矿黄铁矿(FeS2)菱铁矿菱铁矿(FeCO3)铝土矿铝土矿(Al2O3)黄铜矿黄铜矿(CuFeS2)辉铜矿辉铜矿(Cu2S)l 根据以上图片和资料，回答：根据以上图片和资料，回答：l 1.常见的金属矿物有哪些

3、？其主要成分各是什么？常见的金属矿物有哪些？其主要成分各是什么？l 2.常见的铁矿石中理论上最适宜炼铁的是哪几种？常见的铁矿石中理论上最适宜炼铁的是哪几种？理由是什么？理由是什么？l 3.人类目前普遍使用的金属有哪些？人类目前普遍使用的金属有哪些？ 1.常见的金属矿物有：赤铁矿（主要成分常见的金属矿物有：赤铁矿（主要成分Fe2O3）、磁铁矿（主要成分）、磁铁矿（主要成分Fe3O4）、菱铁矿）、菱铁矿（主要成分（主要成分FeCO3）、铝土矿（主要成分）、铝土矿（主要成分Al2O3）、黄铜矿（主要成分）、黄铜矿（主要成分CuFeS2）、辉铜矿）、辉铜矿（主要成分（主要成分Cu2S）。）。新课推进新

4、课推进l 2.最适宜炼铁的两种矿石是磁铁矿（主要成分最适宜炼铁的两种矿石是磁铁矿（主要成分Fe3O4）和赤铁矿（主要成分）和赤铁矿（主要成分Fe2O3）。因为这）。因为这两种矿石含铁量高（铁元素的质量分数大），两种矿石含铁量高（铁元素的质量分数大），且有害元素如：硫等含量少，所以冶炼时效且有害元素如：硫等含量少，所以冶炼时效益高，产生的污染小。益高，产生的污染小。l 3.普遍使用的金属有铁、铝等。普遍使用的金属有铁、铝等。l 现在人类每年都要向地壳和海洋索取大量的金属现在人类每年都要向地壳和海洋索取大量的金属矿物资源，以提炼数以亿吨计的金属。其中提炼矿物资源，以提炼数以亿吨计的金属。其中提炼量

5、最大的金属是铁。我们把金属矿物变成金属单量最大的金属是铁。我们把金属矿物变成金属单质的过程叫做金属的冶炼。炼铁的过程称之为铁质的过程叫做金属的冶炼。炼铁的过程称之为铁的冶炼。下面我们来学习有关铁的冶炼知识。的冶炼。下面我们来学习有关铁的冶炼知识。1.我们古代炼铁图，了解我们炼铁悠久历史。我们古代炼铁图，了解我们炼铁悠久历史。2.观看视频观看视频参观炼铁参观炼铁厂厂点击上面画面点击上面画面播放播放3.思考工业冶炼铁的原料、原理和设备思考工业冶炼铁的原料、原理和设备宝钢炼铁高炉宝钢炼铁高炉4.炼铁高炉及炉内化学反炼铁高炉及炉内化学反应过程示意图应过程示意图1.冶铁的原料：铁矿石、焦炭、石灰石和空气

6、；冶铁的原料：铁矿石、焦炭、石灰石和空气；2.冶铁的原理（用化学方程式表示）冶铁的原理（用化学方程式表示）3.冶铁的设备：高炉冶铁的设备：高炉4.冶炼的产品：生铁（铁合金、混合物）冶炼的产品：生铁（铁合金、混合物）一氧化碳还原氧化铁一氧化碳还原氧化铁点击上面画面点击上面画面播放播放2.实验步骤：实验步骤：检查装置气密性；检查装置气密性；装入样品并固定；装入样品并固定；向玻璃管内通入向玻璃管内通入CO气体；气体；给氧化铁加热；给氧化铁加热；停止加热；停止加热；停止通入停止通入CO。1.实验原理：实验原理：l 3.实验现象：实验现象：玻璃管里红色粉末逐渐变成黑色；玻璃管里红色粉末逐渐变成黑色；澄清

7、石灰水变浑浊；澄清石灰水变浑浊；点燃尾气时，产生蓝色火焰。点燃尾气时，产生蓝色火焰。l 4.注意事项：注意事项：先通先通CO目的：排出玻璃管内的空气，防止加热目的：排出玻璃管内的空气，防止加热CO与空与空气混合气体时发生爆炸；气混合气体时发生爆炸；实验完毕后继续通入实验完毕后继续通入CO的目的：防止生成的铁在高温下的目的：防止生成的铁在高温下又被氧化；又被氧化；尾气处理：尾气直接对准酒精灯火焰，使多余的尾气处理：尾气直接对准酒精灯火焰，使多余的CO燃烧燃烧掉，防止掉，防止CO污染空气；污染空气；涉及的其他反应：涉及的其他反应：利用利用1000t含氧化铁含氧化铁80%的赤铁矿石，理论的赤铁矿石，

8、理论可以炼出含铁可以炼出含铁96%的生铁的质量多少？的生铁的质量多少？典例剖析例例1 一地质勘探队经过勘探发现某地有四处铁矿，贮量相当，一地质勘探队经过勘探发现某地有四处铁矿，贮量相当，经分析发现它们分别是磁铁矿（主要成分是经分析发现它们分别是磁铁矿（主要成分是Fe3O4）、赤铁）、赤铁矿矿(主要成分是主要成分是Fe2O3)、菱铁矿、菱铁矿(主要成分是主要成分是FeCO3)和黄铁矿和黄铁矿（主要成分是（主要成分是FeS2）。测得四种铁矿中杂质含量相同。则四）。测得四种铁矿中杂质含量相同。则四种铁矿中具有开采价值的最优选择是（种铁矿中具有开采价值的最优选择是（ ）A.磁铁矿磁铁矿B.赤铁矿赤铁矿

9、C.菱铁矿菱铁矿D.硫铁矿硫铁矿随堂演练随堂演练基本题型一基本题型一 炼铁选用铁矿的标准炼铁选用铁矿的标准解析：根据化学式的计算，解析：根据化学式的计算，Fe2O3 、Fe3O4、FeCO3、FeS2中中含铁的质量分数分别为含铁的质量分数分别为70%、72.4%、48.3%、46.7%，黄铁，黄铁矿及菱铁矿中铁的质量分数都较小，并且黄铁矿中含有硫元矿及菱铁矿中铁的质量分数都较小，并且黄铁矿中含有硫元素，在炼铁的过程中，很有可能形成二氧化硫气体，排放到素，在炼铁的过程中，很有可能形成二氧化硫气体，排放到空气中引起空气污染，所以上述黄铁矿及菱铁矿不适合用来空气中引起空气污染，所以上述黄铁矿及菱铁矿

10、不适合用来炼铁。所以最适宜炼铁的两种矿石是磁铁矿和赤铁矿，炼铁。所以最适宜炼铁的两种矿石是磁铁矿和赤铁矿，“最最优选择优选择”则应是磁铁矿。则应是磁铁矿。答案：答案：A基本题型二基本题型二 一氧化碳还原氧化铁实验一氧化碳还原氧化铁实验例例2 实验室里，用下图所示装置还原氧化铁的过程中，可能实验室里，用下图所示装置还原氧化铁的过程中，可能生成四氧化三铁、氧化亚铁或铁等固体物质。关于该实验，生成四氧化三铁、氧化亚铁或铁等固体物质。关于该实验，下列说法错误的是（下列说法错误的是（ ）A.实验时，试管中澄清的石灰水变浑浊，证明该反应有二氧实验时，试管中澄清的石灰水变浑浊，证明该反应有二氧化碳生成化碳生

11、成B.实验结束时，玻璃管中红色的氧化铁粉末变成黑色，该产实验结束时，玻璃管中红色的氧化铁粉末变成黑色，该产物不一定是铁物不一定是铁 C.反应后，玻璃管中的固体物质的质量比反应前减少了，证反应后，玻璃管中的固体物质的质量比反应前减少了，证明一定有铁生成明一定有铁生成 D.为了减少空气污染，应增加尾气处理装置为了减少空气污染，应增加尾气处理装置解析：解析：A.试管中澄清的石灰水变浑浊，证明该反应有二氧化试管中澄清的石灰水变浑浊，证明该反应有二氧化碳生成是正确的；碳生成是正确的；B.此反应也可能生成四氧化三铁，它也是此反应也可能生成四氧化三铁，它也是黑色的，所以玻璃管中红色的氧化铁粉末变成黑色，该产

12、物黑色的，所以玻璃管中红色的氧化铁粉末变成黑色，该产物不一定是铁，正确；不一定是铁，正确；C.此反应中的生成物可能有铁粉和四氧此反应中的生成物可能有铁粉和四氧化三铁、氧化亚铁，所以玻璃管中的固体物质的质量比反应化三铁、氧化亚铁，所以玻璃管中的固体物质的质量比反应前减少了，证明一定有铁生成，错误；前减少了，证明一定有铁生成，错误；D.尾气中可能有一氧尾气中可能有一氧化碳，一氧化碳有毒，所以一定要进行尾气处理，故正确。化碳，一氧化碳有毒，所以一定要进行尾气处理，故正确。答案：答案：C基本题型三基本题型三 炼铁高炉中发生的具体变化炼铁高炉中发生的具体变化例例3 下列有关高炉炼铁的说法正确的一组是（下

13、列有关高炉炼铁的说法正确的一组是（ ）高炉中焦炭的作用是产生一氧化碳高炉中焦炭的作用是产生一氧化碳高炉中焦炭的作用是供热高炉中焦炭的作用是供热高炉中把铁矿石冶炼成铁的主要反应原理是：高炉中把铁矿石冶炼成铁的主要反应原理是：2Fe2O3+3C=4Fe+3CO2高炉中把铁矿石冶炼成铁的主要反应原理是：高炉中把铁矿石冶炼成铁的主要反应原理是：Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2A.B.C.D.高温高温高温高温解析：焦炭在炼铁过程中的主要作用是转化为一氧化碳，然后解析：焦炭在炼铁过程中的主要作用是转化为一氧化碳，然后再还原铁矿石。故焦炭可提供热量和得到还原剂一氧化碳。再还原铁矿石。故焦炭可提供热量和得

14、到还原剂一氧化碳。D基本题型四基本题型四 反应物或生成物中含有杂质的计算反应物或生成物中含有杂质的计算例例4 请你利用下图中所提供的请你利用下图中所提供的3个数据，自拟一道有关化学个数据，自拟一道有关化学方程式的计算题，并写出解答过程。方程式的计算题，并写出解答过程。解析：仔细读图可知，图中提供了赤铁矿石的纯度和生铁的解析：仔细读图可知，图中提供了赤铁矿石的纯度和生铁的质量及纯度，三个数据之间是通过质量及纯度，三个数据之间是通过“高炉炼铁高炉炼铁”的化学方程的化学方程式联系起来，显然是根据化学方程式确定反应原料质量的计式联系起来，显然是根据化学方程式确定反应原料质量的计算。但反应原料没有规定（

15、可以求算赤铁矿石、焦炭等），算。但反应原料没有规定（可以求算赤铁矿石、焦炭等），因此试题的编拟比较开放。因此试题的编拟比较开放。中考题型一中考题型一 金属元素的存在及常见的金属矿物金属元素的存在及常见的金属矿物例例5 （广州）下列说法正确的是（广州）下列说法正确的是（ ）A.铝是人类最早利用的金属材料铝是人类最早利用的金属材料 B.铜是目前世界年产量最高的金属铜是目前世界年产量最高的金属 C.大多数金属元素在自然界中以单质形式存在大多数金属元素在自然界中以单质形式存在 D.日常使用的金属材料大多数是合金日常使用的金属材料大多数是合金解析：最早利用的金属是铜，年产量最高的是铁，大多数金解析：最早利用的金属是铜，年产量最高的是铁，大多数金属元素以化合物形式存在，少数不活泼的如金、银以单质形属元素以化合物形式存在，少数不活泼的如金、银以单质形式存在，目前使用最多的是合金。式存在，目前使用最多的是合金。答案：答案：Dl 本节课我们主要学