初中化学铁的冶炼-2024-2025学年九年级化学人教版（2024）下册

淳元素原创盗版必究UTILIZATIONANDPROTECTIONOFMETALRESOURCES金属资源的利用和保护课题3知道金属在自然界存在的形式及常见的金属矿物。1掌握铁的冶炼方法和原理，会计算含杂质物质的有关化学方程式的计算。2学习目标一、金属在自然界的存在地球上的金属资源广泛存在于地壳和海洋中，除了金、银等以单质形式存在外，其余金属都以化合物的形式存在。以单质形式存在的金属金Au银Ag铂Pt金属的存在形式与其_______________有关。金属活动性赤铁矿（Fe2O3)磁铁矿（Fe3O4)铝土矿（Al2O3)红棕色黑色赤铜矿（Cu2O)金红石（TiO2)软锰矿（MnO2)一、金属在自然界的存在二、铁的冶炼工农业生产和生活中使用最广泛的金属是铁，思考下列问题。1.怎样把铁矿石变成铁呢？把铁元素从铁矿石中提炼出来。2.我们学过哪些能得到铁的化学方程式呢？3C+2Fe2O34Fe+3CO2↑高温3CO+Fe2O32Fe+3CO2高温3H2+Fe2O32Fe+3H2O高温赤铁矿工业炼铁模拟工业炼铁原理⑥继续通入CO直到冷却步骤：①检查装置气密性②装入药品并固定③通入CO④给氧化铁加热⑤停止加热排尽装置内的空气，防止加热时发生爆炸①防止高温下生成的铁重新被氧化；②防止石灰水倒吸使装置炸裂。处理尾气，防止CO污染空气。模拟工业炼铁原理尾气处理方式：①用燃着的酒精灯将尾气点燃。②在末端系一个气球。现象：①红棕色粉末逐渐变黑；②澄清石灰水变浑浊；③点燃尾气有蓝色火焰。相关的化学方程式：CO2+Ca(OH)2CaCO3

↓+H2OFe2O3+3CO2Fe+3CO2高温2CO+O22CO2点燃二、铁的冶炼图8-15《天工开物》记载的我国古代炼铁示意图图8-17宝钢炼铁高炉图原理Fe2O3+3CO2Fe+3CO2高温原料铁矿石：焦炭：空气：石灰石：产物生铁，含碳量2%~4.3%，不是纯铁提供铁元素①提供热量；②提供还原剂CO提供反应所需氧气将SiO2转化为炉渣①铁元素含量高②产物对环境污染小二、铁的冶炼铁的冶炼为纪念1996年中国钢产量突破1亿吨而发行的邮票三、含杂质物质的相关计算【例题】用1000t含氧化铁80%赤铁矿可以炼出含铁96%生铁质量是多少？(已知：Fe－56O－16)Fe杂质赤铁矿Fe2O3杂质已知：氧化铁质量=1000t×80％=800t解：设可炼出铁的质量为x。答：可炼出生铁的质量为583.3t。X=560t则生铁的质量为：560t÷96%=583.3t

1×1602×561×160800t2×56x=Fe2O3

+3CO

2Fe+3CO2高温x800t点拨：代入方程式计算的数据必须是纯净物的质量。【变式训练】某炼钢厂日产含杂质4%的生铁3500t，试计算：（1）该3000t生铁中含纯铁多少吨？（2）该炼钢厂每天需含Fe2O3质量分数为85%的赤铁矿石多少吨？（计算结果保留整数）x=6000t（2）设需含Fe2O3质量分数为80%的赤铁矿石的质量为x。解：（1）生铁中含纯铁：3500t×(1－4%)=3360t160x·80%=1123360t答：该炼钢厂每天需含Fe2O3质量分数为80%的赤铁矿石为6000t。Fe2O3

+3CO

2Fe+3CO2112x·80%3360t

高温三、含杂质物质的相关计算课堂小结铁的冶炼铁的冶炼矿石的种类原料：铁矿石、焦炭、石灰石、空气计算：含杂质物质的相关计算赤铁矿（主要成分Fe2O3）磁铁矿（主要成分Fe3O4）原理：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2高温课堂精炼1．《天工开物》对钢铁冶炼过程有如下记载。下列说法正确的是()B．“淘洗铁砂”：铁矿石（主要成分为Fe2O3）能溶于水C．“生熟炼铁”：冶炼铁过程中发生了化学变化D．“锤锻成钢”：生铁高温锻打成钢，碳元素含量升高CA．“垦土拾锭”：铁元素是地壳中含量最高的金属元素课堂精炼2.小明笔记中有一处错误,你认为是图中的哪一处（

）A.a处 B.b处 C.c处 D.d处B课堂精炼3.春秋初期，绍兴一带是南方的一个冶铁中心，其炼铁方法是在1000℃左右的温度下，使木炭和铁矿石（主要成分为Fe2O3）发生一系列的反应生成含较多杂质的海绵铁。其中主要化学反应为：3CO+Fe2O32Fe+3CO2。

下列说法正确的是（）A．海绵铁是一种纯净物

B．Fe2O3中铁元素的化合价为+3价

C．上述反应中涉及的氧化物只有2种

D．炼铁过程中，木炭只是作为燃料使用B课堂精炼4.我国古代常用灰吹法炼银（如图），其过程为：将矿物银熔于铅形成银铅块，通过焙烧使铅氧化成PbO进入炉灰，灰吹得银。下列说法错误的是（）A．银是活泼金属

B．银铅块属于混合物

C．PbO中Pb的化合价为+2 D．灰吹法炼银过程含有化学变化A课堂精炼5.(1)写出高炉中以赤铁矿(主要成分是Fe2O3)为原料炼铁的化学方程式___________________________________.(2)炼铁的固体原料需经过粉碎,其目的是_________________________________________;焦炭在炼铁过程中的主要作用是________________________________.Fe2O3+3CO==2Fe+3CO2

高温增大反应物的接触面积，使反应更充分、快速①提供热量，提供还原剂CO(3)工业炼钢时,用纯氧的目的是__________________________,与纯铁相比,钢坯______.(填字母)。 a.熔点变高b.硬度变大c.抗腐蚀性增强与生铁中的碳反应，降低含碳量bc【探究活动】某化学兴趣小组为了测定某赤铁矿中氧化铁质量分数,称取赤铁矿6.0g,用下列装置实验,充分反应后,求赤铁矿中氧化铁质量分数。(Fe－56O－16C－12)一氧化碳赤铁矿石灰水AA装置反应前质量32.00g反应后质量35.96g3CO+Fe2O32Fe+3CO2高温生成CO2质量为35.96g-32.00g=3.96g1×160

3×44X3.96g160X1323.96g=

，X=4.8gFe2O3质量分数=×100％4.8g6.0g=80％解：设氧化铁的质量为X答：……【探究活动】某化学兴趣小组为了测定某赤铁矿中氧化铁质量分数,称取赤铁矿6.0g,用下列装置实验,充分反应后,求赤铁矿中氧化铁质量分数。(Fe－56O－16C－12)一氧化碳赤铁矿石灰水BB装置反应前质量66.00g反应后质量64.80g杂质和Fe2O3杂质和Fe是谁的质量？66.00