【化学】常见的金属材料（第2金属矿物及其冶炼）课件 2023-2024学年九年级化学鲁教版下册

第九单元金属第2课时

金属矿物及其冶炼第一节常见的金属材料性质很不活泼的金属在自然界中以单质形式存在金矿石银矿石铂矿石导入新知性质活泼的金属在自然界中以化合物形式存在铝土矿Al2O3钾长石KAlSi3O8明矾石KAl3(SO4)2(OH)61、金属的存在为人类社会作出许多贡献的金属来自地壳和海洋中天然存在的矿物，它们的存在主要有两种形态：(1)单质形态：少数化学性质__________的金属，以单质形态存在，如________、________、________。(2)化合物形态：绝大多数金属都是以__________形态存在于矿物之中，如赤铁矿、铝土矿等。知识点1金属资源在自然界的存在知1－讲很不活泼金银铂化合物探究新知2．常见的金属矿产有赤铁矿（主要成分是Fe2O3）、磁铁矿（主要成分是Fe3O4）、菱铁矿（主要成分是FeCO3）、铝土矿（主要成分是Al2O3）、黄铜矿（主要成分是CuFeS2）、辉铜矿（主要成分是Cu2S）。知1－讲2．最适宜炼铁的两种矿石是磁铁矿和赤铁矿，因为这两种矿石含铁量高（质量分数大），且含硫等“有害元素”少，冶炼时产生的污染小。3．普遍使用的金属有铁、铝等。知1－讲

“绿色化学”的理念正深入人心，工业生产更应关注。从效益与环保角度最不适宜炼铁的是（）A.赤铁矿（Fe2O3）B.磁铁矿（Fe3O4）C.黄铁矿（FeS2）D.菱铁矿（FeCO3）知1－讲例1C知1－讲解题秘方：解答本题可以从经济效益和环境保护的角度来分析。解：赤铁矿、磁铁矿、菱铁矿均可用于炼铁；不适宜用来炼铁的是黄铁矿，是因为黄铁矿中含有硫元素，在冶炼过程中会产生污染空气的二氧化硫，污染环境，且黄铁矿中铁元素含量较低。1．地球上的金属资源广泛地存在于________和________中，除金、银等少数很不活泼的金属有__________形式存在外，其余都以________形式存在。海洋地壳单质化合物知1－练2．工业上把用来提炼金属的矿物叫___________。常见的金属矿石有：赤铁矿，其主要成分是________；磁铁矿，其主要成分是________；菱铁矿，其主要成分是________；铝土矿，其主要成分是________；黄铜矿，其主要成分是________；辉铜矿，其主要成分是________。金属矿石Fe2O3Fe3O4FeCO3Al2O3CuFeS2Cu2S写名称也可知1－练【实验探究】一氧化碳还原氧化铁实验步骤：1.检查装置气密性、验纯CO；2.将氧化铁放入玻璃管中固定；3.先通入CO，然后加热。知2－讲知识点2铁的冶炼排尽装置内的空气，防止加热时发生爆炸。实验现象：玻璃管内红色粉末变成黑色；澄清石灰水变浑浊；尾气燃烧，发出蓝色火焰4.停止加热后，继续通一氧化碳至玻璃管冷却。知2－讲炼铁的反应原理：Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2高温氧化反应：得到氧的反应还原反应：失去氧的反应Fe2O3：能提供氧，具有氧化性；（氧化剂）CO：能夺氧，具有还原性。（还原剂）知2－讲注意事项：1．一氧化碳还原氧化铁是在封闭的硬质玻璃管中进行的，先通一氧化碳，可以把管内的空气排出，防止一氧化碳与空气混合受热爆炸。2．实验完毕先停止加热，还要继续通入一氧化碳直到玻璃管冷却为止。防止高温的条件下，生成的铁再被氧化。知2－讲归纳3.反应原理：C+O2====CO2CO2+C====COFe2O3+3CO====2Fe+3CO2↑CaCO3====CaO+CO2CaO+SiO2====CaSiO3

点燃高温高温高温高温工业炼铁1．原料：铁矿石、焦炭、石灰石、空气2．设备：高炉知2－讲如图所示，甲是一氧化碳还原氧化铁的装置示意图，乙是炼铁高炉示意图。知2－练例2下列叙述中正确的是（）A.乙图炼铁中原料焦炭的作用只是提供热量B.炼铁的主要原理：3CO＋Fe2O3

2Fe+3CO2C.甲图中实验开始时应先点燃加热氧化铁的酒精喷灯，再点燃酒精灯D.两图中得到的铁是完全相同的知2－练B知2－练导引：图甲是实验室模拟炼铁，氧化铁完全反应后玻璃管中得到的是纯铁，而乙中加入的是铁矿石，反应后得到的是生铁，为混合物；甲图中直接用一氧化碳作还原剂，乙中加入的焦炭反应后生成一氧化碳，产生还原剂，同时还可以提供热量；图甲实验时应先通入一氧化碳气体以排尽装置中的空气，应先点燃酒精灯处理尾气，后点燃酒精喷灯加热反应物。1.【2022•常州】下列关于工业炼铁(以赤铁矿为例)的叙述中错误的是(

)A．主要原料为铁矿石、焦炭和石灰石等B．主要设备为电炉C．主要原理为：3CO＋Fe2O3=====3CO2＋2FeD．主要产物为生铁B高温知2－练2.【2022•北京】炼铁的主要原料是赤铁矿(主要成分是Fe2O3)、焦炭、空气等，转化过程如下：知2－练(1)分别写出反应①②的化学方程式___________________、__________________，炼铁过程中焦炭的作用主要是_________________________。产生还原剂及提供热量C＋O2====CO2高温CO2＋C====2CO高温知2－练(2)写出反应③的化学方程式________________________________。(3)炼出的铁是________(填“纯铁”或“生铁”)。高温3CO＋Fe2O3====2Fe＋3CO2生铁知2－练实际生产中，所用原料或产物一般都含有杂质，如何进行计算？知3－讲知识点3有关含杂质物质的计算问题〈一题多解题〉1000t含氧化铁质量分数为80%的赤铁矿石，理论上可炼出含铁97%的生铁的质量是(

)A．560t

B．571t

C．577t

D．583tC知3－练例3知3－练导引：利用化学方程式计算。设可炼出含铁97%的生铁的质量为x。Fe2O3＋3CO====2Fe＋3CO21601121000t×80%97%x160∶112＝(1000t×80%)∶(97%x)x≈577t高温1.16g含氧化铁80%的赤铁矿中含铁元素的质量为(

)A．16g

B．12.8g

C．11.2g

D．8.96gD知3－练解：1000t赤铁矿石中含氧化铁的质量为：1000t×80%＝800t。设理论上可以炼出纯铁的质量为x，2.【2022•株洲】工业上用1000t含氧化铁(Fe2O3)80%的赤铁矿石，理论上可以冶炼出含铁97%的生铁多少吨？知3－练

x＝560t含铁97%的生铁质量为560t÷97%≈577.3t答：可炼出含铁97%的生铁577.3t。Fe2O3＋3CO=====2Fe＋3CO2高温知3－练写出下列矿石主要成分的化学式。(1)赤铁矿

(2)磁铁矿

(3)菱铁矿

(4)铝土矿

Fe2O3Fe3O4FeCO3Al2O3课堂练习2.我国古代将炉甘石（ZnCO3)、赤铜（Cu2O)和木炭粉混合后加热到约800

℃，得到一种外观似金子的辞和铜的合金，试写出反应的化学方程式（提示：ZnCO3加热可分解为ZnO)。ZnCO3=====ZnO＋CO2↑；2ZnO＋C=====2Zn＋CO2↑；2Cu2O＋C=====4Cu＋CO2↑。高温高温高温3.某钢铁厂每天需消耗5000t含Fe2O376%的赤铁矿石，该厂理论上可日产含Fe98%的生铁的质量是多少？解：设该厂理论上可日产含铁98%的生铁质量为x。

Fe2O3＋3CO====2Fe＋3CO2160 1125000t×76%

x·98%

x≈2714t。答：该厂理论上可日产含Fe98%的生铁2714