2023-2024學(xué)年九年級(jí)下冊(cè)化學(xué)人教版 8.3 課時(shí)1 鐵的冶煉

課時(shí)1鐵的冶煉知道金屬在自然界存在的形式及常見(jiàn)的金屬礦物。理解鐵的冶煉方法和原理。航母，衛(wèi)星，火箭，高鐵等的鑄造對(duì)金屬需求量極大，這么多金屬來(lái)源哪里？是如何提煉出來(lái)的？金屬在自然界中的存在形式極少數(shù)不活潑的金屬（如銀、鉑、金等）單質(zhì)自然界單質(zhì)銀Ag自然界單質(zhì)鉑Pt自然界單質(zhì)金Au大多數(shù)較活潑的金屬（如鐵、鋁等）化合物金屬化合物在自然界以礦物質(zhì)形式存在，稱為礦石金屬化合物礦物礦石自然界中的存在形式含礦物的巖石常見(jiàn)的金屬礦石赤鐵礦（主要成分是Fe2O3）磁鐵礦（主要成分是Fe3O4）菱鐵礦（主要成分是FeCO3）鋁土礦（主要成分是Al2O3）黃銅礦（主要成分是CuFeS2）輝銅礦（主要成分是Cu2S）想一想：鐵是如何從礦石中冶煉出來(lái)的？鐵的冶煉想要得到鐵我們需要尋找哪種礦石煉鐵？鐵礦石鐵的幾種常見(jiàn)礦物赤鐵礦主要成分Fe2O3磁鐵礦主要成分Fe3O4菱鐵礦主要成分FeCO3黃鐵礦主要成分FeS2工業(yè)生產(chǎn)大量的鐵，我們需要尋找哪種鐵礦石煉鐵？工業(yè)生產(chǎn)要考慮原料是否易得，價(jià)格是否便宜，成本是否低廉，能否大量生產(chǎn)以及對(duì)環(huán)境的影響赤鐵礦磁鐵礦菱鐵礦黃鐵礦含鐵量70%含鐵量72.4%含鐵量46.7%含鐵量48.3%黃鐵礦含有硫元素，會(huì)生產(chǎn)二氧化硫污染空氣菱鐵礦含鐵量太低因此工業(yè)煉鐵常用赤鐵礦或磁鐵礦如何讓赤鐵礦石或磁鐵礦石變成鐵呢？赤鐵礦鐵磁鐵礦Fe2O3Fe3O4化合物單質(zhì)Fe還原劑失去氧元素(C、H2、CO)3C+2Fe2O34Fe+3CO2↑高溫3CO+Fe2O32Fe+3CO23H2+Fe2O32Fe+3H2O實(shí)驗(yàn)室模擬煉鐵【實(shí)驗(yàn)藥品】【實(shí)驗(yàn)裝置】氧化鐵粉末、澄清石灰水、一氧化碳?xì)怏w【實(shí)驗(yàn)原理】【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】玻璃管內(nèi)紅棕色粉末逐漸變成黑色試管內(nèi)澄清石灰水變渾濁尾氣燃燒產(chǎn)生藍(lán)色火焰3CO+Fe2O32Fe+3CO2高溫CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O2CO+O22CO2點(diǎn)燃裝置末端酒精燈的作用是什么？點(diǎn)燃尾氣，防止有毒的CO污染空氣點(diǎn)燃收集檢查裝置氣密性裝藥品，固定儀器通入純凈的CO氣體點(diǎn)燃酒精燈熄滅酒精燈冷卻后停止通CO點(diǎn)燃酒精噴燈反應(yīng)結(jié)束后熄滅酒精噴燈實(shí)驗(yàn)室模擬煉鐵步驟【記憶法則】一氧化碳早出晚歸酒精噴燈遲到早退

3.如何檢驗(yàn)生成的黑色固體中有鐵？（2）取樣，加入足量的稀鹽酸，若黑色粉末溶解，產(chǎn)生氣泡，溶液變?yōu)闇\綠色，則黑色粉末為鐵。（1）用磁鐵吸引；為什么要先通一段時(shí)間CO，再加熱Fe2O3?排盡裝置內(nèi)的空氣，防止加熱發(fā)生爆炸2.為什么要先停止加熱，待物質(zhì)冷卻后再停止通CO？石灰水倒吸使硬質(zhì)玻璃管破裂防止鐵粉再次被氧化工業(yè)煉鐵古代煉鐵現(xiàn)代煉鐵高爐視頻：鋼鐵是怎樣煉成的煉鐵高爐原料焦炭的作用：提供熱量和還原劑CO原理石灰石的作用：將鐵礦石中的SiO2轉(zhuǎn)化為爐渣CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑高溫N2、CO2、CO產(chǎn)品：生鐵高溫Fe2O3＋3CO===2Fe＋3CO2高爐煉鐵的產(chǎn)物：生鐵含有2%~4.3%的碳及少量磷和硫的鐵合金硬而脆，不利于加工高爐煉鐵和實(shí)驗(yàn)室煉鐵有什么區(qū)別？其產(chǎn)物是純鐵嗎？可經(jīng)過(guò)吹氧冶煉等工序生產(chǎn)鋼，含碳量降至0.03%~2%的鐵合金含雜質(zhì)問(wèn)題的計(jì)算純凈物的質(zhì)量＝

不純物質(zhì)的總質(zhì)量×純度例題：用1000t含氧化鐵80%的赤鐵礦石，理論上可以煉出含鐵96%的生鐵的質(zhì)量是多少噸？純度＝×100%純凈物的質(zhì)量不純物質(zhì)的總質(zhì)量分析：帶入化學(xué)方程式計(jì)算的數(shù)據(jù)應(yīng)是純凈物的質(zhì)量：方法1：根據(jù)化學(xué)式：赤鐵礦石氧化鐵鐵生鐵1000t×80％=800t2×56160=560t×100%800t×560t÷96%=583.3t礦石中Fe2O3的質(zhì)量：Fe2O3中鐵元素的質(zhì)量：可得到生鐵的質(zhì)量：解：設(shè)理論上可以煉出含鐵96%的生鐵的質(zhì)量為x1602×561000t×80％x·96%x=2×56×1000t×80％

160×96%=583.3t答：理論上可以煉出含鐵96%的生鐵的質(zhì)量為583.3t。Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2高溫方法2：根據(jù)化學(xué)方程式1．下列有關(guān)一氧化碳還原氧化鐵實(shí)驗(yàn)的說(shuō)法正確的是(

)A．實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)先點(diǎn)燃酒精噴燈，后通一氧化碳B．實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，應(yīng)先停止通入一氧化碳，后熄滅酒精噴燈C．用赤鐵礦煉鐵的主要反應(yīng)原理是3CO＋Fe2O3=====2Fe＋3CO2D．高爐煉鐵得到的是純鐵C高溫2.實(shí)驗(yàn)室里，用如圖所示裝置還原氧化鐵的過(guò)程中，可能生成四氧化三鐵、氧化亞鐵或鐵等固體物質(zhì).關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A．實(shí)驗(yàn)時(shí)，試管中澄清的石灰水變渾濁，證明該反應(yīng)有二氧化碳生成B．實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，玻璃管中紅棕色的氧化鐵粉末部分變成黑色，該產(chǎn)物一定全是鐵C．反應(yīng)后，先熄滅酒精燈，繼續(xù)通入一氧化碳至玻璃管冷卻D．為了減少空氣污染，應(yīng)增加尾氣處理裝置B3.我國(guó)古代將爐甘石（ZnCO3)、赤銅（Cu2O)和木炭粉混合后加熱到約800℃，得到一種外觀似金子的鋅和銅的合金，試寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式（提示：ZnCO3加熱可分解為ZnO)。ZnCO3=====ZnO＋CO2↑；2ZnO＋C=====2Zn＋CO2↑；2Cu2O＋C=====4Cu＋CO2↑。高溫高溫高溫冶煉2000t含雜質(zhì)3%的生鐵，需要含F(xiàn)e3O490%的磁鐵礦石的質(zhì)量是多少？解：設(shè)需含F(xiàn)e3O490%的