2025年春新科粤版化学九年级下册课件 6.3 金属矿物与金属冶炼

第六单元

金属和金属材料6.3金属矿物与金属冶炼学习目标了解金属在自然界的存在方式。1了解铁的冶炼方法及原理。2讲授新课掌握含杂质物质的有关化学方程式的计算方法。3铜（铜鼎，商代，距今3000多年）铁（铁犁，西汉，距今2000多年）铝（铝锅，20世纪）情境导入1.为什么铜、铁、铝大量冶炼的年代差距如此之大？2.为什么到目前为止，铁仍是世界上产量最大、应用最广的金属？01几种金属矿物元素名称质量分数/%铝7.73铁4.75钙3.45钠2.74钾2.47镁2.00其余60余种金属元素＜11.金属元素在地壳中的含量地壳中含量最高的金属元素是铝！2.金属在自然界存在的形式除了金、银、铂等有单质形式存在，其余金属都以化合物的形式存在。自然界以单质形式存在的金自然界以单质形式存在的银赤铁矿（主要成分是Fe2O3）磁铁矿（主要成分是Fe3O4）大多数金属在自然界中是以金属矿物形式存在的。3.常见的金属矿石3.常见的金属矿石大多数金属在自然界中是以金属矿物形式存在的。黄铁矿（主要成分是FeS2

）孔雀石[主要成分是Cu(OH)2CO3]铝土矿（主要成分是Al2O3·nH2O）赤铜矿（主要成分是Cu2O）3.常见的金属矿石大多数金属在自然界中是以金属矿物形式存在的。02钢铁的冶炼实验药品化学原理Fe2O3+3CO2Fe+3CO2高温实验装置氧化铁粉末、澄清石灰水、一氧化碳气体如图所示。实验6-61.CO还原氧化铁1.往耐高温的硬质玻璃管中加入少量氧化铁粉末。2.通入一氧化碳，等待片刻后点燃尖嘴管处酒精灯。实验步骤为什么通入一氧化碳要等待片刻？排尽装置内的空气，以免加热时一氧化碳和空气混合引起爆炸。实验步骤3.用酒精喷灯对着硬质玻璃管放氧化铁处加热。4.当反应结束后，停止加热，再通一会儿一氧化碳，直至硬质玻璃管冷却。为什么停止加热后要通一氧化碳至硬质玻璃管冷却？防止生成的铁被空气中的氧气氧化。①红棕色的物质变为黑色；②澄清的石灰水变浑浊；③尾气燃烧并产生蓝色火焰。实验现象说明反应的生成物有：铁和二氧化碳生成。一氧化碳还原氧化铁实验一氧化碳还原氧化铁实验2.工业炼铁原理Fe2O3+3CO2Fe+3CO2高温原料铁矿石：提供铁元素焦炭：提供还原剂，提供能量空气：提供反应所需氧气石灰石：将矿石中的二氧化硅转变

为炉渣设备高炉产物生铁（主要含铁）类别含碳量/%含杂质（硫、磷等）机械性能机械加工生铁2~4.3多硬而脆可铸不可锻钢0.03~2少硬而韧，有弹性可铸可锻生铁和钢的区别生铁的用途齿轮炊具农具钢的用途建筑材料厨具刀具我国古代炼铁图宝钢炼铁高炉铁矿石与氧化铁，铁与生铁之间有什么的关系？铁矿石Fe2O3Fe

混合物化合物（纯净物）单质（纯净物）生铁（主要含铁）合金（混合物）思考与交流3.有关含杂质物质的计算【例题】用2000t含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁95%的生铁的质量是多少？解：2000t赤铁矿石中含氧化铁的质量为：2000t×80%=1600t设：1600t氧化铁理论上可以炼出的铁质量为x。Fe2O3+3CO2Fe+3CO2高温1602×561600tx1602×56=1600txx=1120t折合为含铁95%的生铁的质量为：1120t÷95%≈1179t答：理论上可以炼出含铁95%的生铁的质量是1179t。1.冶炼2000t含杂质3%的生铁，需要含Fe3O490%的磁铁矿石的质量是多少？解：设需要含Fe3O490%的磁铁矿石的质量为x。Fe3O4~3Fe232168x×90%2000t×(1-3%)232x×90%=1682000t×(1-3%)解得：x≈2977t答：需要含Fe3O490%的磁铁矿石2977t。练一练小结纯物质的质量不纯物质的质量×纯物质的质量分数÷纯物质的质量分数纯度=不纯物质中某纯净物质量不纯物质质量×100%在实际生产时，所用的原料或产物一般都含有杂质，在计算用料和产量时，应注意杂质问题知识视窗冶炼金属的常用方法1.活泼金属(如KCaNaMgAl)

电解法:2Al2O3=====4Al+3O2↑2.一般金属(如ZnFeSnPbCu)

热还原法:2CuO+C====2Cu+CO2↑3.较稳定金属(如HgAg)热分解法:2HgO====2Hg+O2↑4.稳定金属(如PtAu):用物理方法提取通电高温冰晶石△1.为什么铜、铁、铝大量冶炼的年代差距如此之大？2.为什么到目前为止，铁仍是世界上产量最大、应用最广的金属？思考与交流金属利用的先后顺序与金属冶炼的难易程度有关，与金属的活动性顺序有关，越不活泼的金属越早被利用。铁之所以成为世界上产量最大、应用最广的金属，是因为它在资源丰富、生产成本低、机械性能优良、应用广泛、技术成熟、可回收性强和经济性高等方面的综合优势。课堂小结铁的冶炼铁的冶炼金属矿物原料：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）、赤铜矿（主要成分Cu2O）原理：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2高温1.科技创新助力炼铁低碳绿色发展，钢铁工业是我国推进绿色发展的重点。从环保角度分析，下列矿石(括号中为其主要成分的化学式)中最不宜炼铁的是（

）A.赤铁矿(Fe2O3)

B.磁铁矿(Fe3O4)C.黄铁矿(FeS2)

D.菱铁矿(FeCO3)随堂训练C2.把赤铁矿、焦炭和石灰石一起加入高炉中进行冶炼，下列说法正确的是（

）A.高炉炼铁得到的产物是纯铁B.铁矿石和焦炭是工业炼铁的重要原料C.炼铁原料中焦炭的主要作用是直接将氧化铁还原为铁D.石灰石用于除去尾气B3.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的质量分数为（