初中化學(xué)金屬礦物與金屬冶煉+-2024-2025學(xué)年九年級化學(xué)科粵版下冊

第六單元金屬和金屬材料

九年級下冊?科粵版6.3金屬礦物與金屬冶煉第1課時金屬的存在形式和冶煉

第2課時有關(guān)雜質(zhì)問題的計算

目標(biāo)導(dǎo)航1.知道金屬在自然界中的存在形式2.了解常見金屬礦物的主要成分3.掌握實驗室模擬煉鐵4.指導(dǎo)工業(yè)煉鐵的原理第1課時金屬的存在形式和冶煉

新課導(dǎo)入大家知道沙里淘金是怎么回事嗎？

由于黃金的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，一般不與其他物質(zhì)反應(yīng)，所以它以游離態(tài)存在于沙石中，在自然的風(fēng)化作用下，巖石破碎，最后形成沙子和土，而顆粒狀的金沙就埋藏在其中，在流水的沖刷、搬運下，泥沙、金子的顆粒和水一起移動。新課導(dǎo)入

根據(jù)沙和金的密度不同，人們把含有金屑的沙粒在水中蕩洗，使沙隨水流去而金沉在底部，這就是常說的淘金。經(jīng)過淘洗大量的沙子后，可以得到很少很少的金粒。

想一想，其他常用的金屬是從哪里來的？淘洗后的金粒

1.金屬元素在自然界的存在形態(tài)游離態(tài)（單質(zhì)）：金、銀、鉑（不活潑）化合態(tài)（化合物）：絕大多數(shù)金屬一、幾種金屬礦物自然界以單質(zhì)形式存在的金自然界以單質(zhì)形式存在的銀一、幾種金屬礦物赤鐵礦主要成分Fe2O3磁鐵礦主要成分Fe3O4黃鐵礦主要成分FeS2一、幾種金屬礦物孔雀石主要成分Cu2(OH)2CO3赤銅礦主要成分Cu2O鋁土礦主要成分Al2O3一、幾種金屬礦物

不同金屬在地殼中的含量是不同的，我們來看一下常見金屬在地殼中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：由圖表可知：地殼中含量最高的金屬是鋁，其次是鐵；鋁、鐵加上鈣、鈉、鉀、鎂這6種金屬元素，占了地殼總含量的23.14%，其余金屬的含量是非常少的。想一想：自然界中的金屬礦物是如何變成人們使用的金屬產(chǎn)品的呢？一、幾種金屬礦物我們以產(chǎn)量最大、應(yīng)用最廣的鐵為例，學(xué)習(xí)金屬冶煉的基本原理?！居^察活動】知道煉鐵的原理【實驗6-5】利用如圖所示的裝置，進(jìn)行一氧化碳與氧化鐵反應(yīng)生成鐵的實驗。二、鋼鐵的冶煉二、鋼鐵的冶煉1.藥品：赤鐵礦(Fe2O3)，一氧化碳(CO)2.原理：3.實驗步驟：（1）驗純，檢查裝置的氣密性（2）先通一氧化碳?xì)怏w，點燃最后的酒精燈，最后再點燃酒精噴燈。（3）當(dāng)紅棕色粉末已轉(zhuǎn)變成黑色后，停止加熱，再通一會兒CO，直至玻璃管冷卻。Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2高溫二、鋼鐵的冶煉二、鋼鐵的冶煉相關(guān)化學(xué)方程式：Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2高溫Ca(OH)2+CO2===H2O+CaCO32CO+O2===2CO2點燃①②③【思考】1、為什么通入一氧化碳，等片刻后點燃尖嘴管處酒精燈？排盡裝置內(nèi)的空去，防止加熱發(fā)生爆炸。2、當(dāng)紅棕色粉末已轉(zhuǎn)變成黑色后，停止加熱，再通一會兒CO，直至玻璃管冷卻，為什么？防止生成的鐵重新被氧化；或石灰水倒流，炸裂玻璃管。二、鋼鐵的冶煉二、鋼鐵的冶煉

鋼鐵廠煉鐵就是根據(jù)上述化學(xué)反應(yīng)原理進(jìn)行的，采用的主要設(shè)備是高爐（如右圖所示）。

將鐵礦石(主要是赤鐵礦）、焦炭和石灰石按一定的比例加入高爐，從爐下部通進(jìn)熱風(fēng)，使焦炭轉(zhuǎn)變成一氧化碳，并利用它將鐵礦石中的鐵還原出來。原料進(jìn)氣口二、鋼鐵的冶煉思考:石灰石的作用是什么？

使有礦石中的脈石（如二氧化硅）轉(zhuǎn)變成爐渣而除去。

實際上，高爐煉得的鐵里含有2%~4.3%的碳，以及少量磷和硫，因而是鐵的合金—生鐵。它硬而脆，不利于加工。

所以，人們還要把生鐵放在煉鋼爐里，吹進(jìn)氧氣冶煉，使其含碳量降至0.03%~2%，并除去磷、硫等雜質(zhì)，所得產(chǎn)品稱為鋼。它硬而韌，有彈性，可鍛。二、鋼鐵的冶煉生鐵鋼①吹氧冶煉②除磷、硫類別含碳量/%含雜質(zhì)（硫、磷等）機(jī)械性能機(jī)械加工生鐵鋼2~4.30.03~2多少硬而脆硬而韌，有彈性可鑄不可鍛可鑄可鍛

早在春秋戰(zhàn)國時期，我國就開始生產(chǎn)和使用鐵器。中國古代冶鐵圖我國冶鐵行業(yè)的發(fā)展簡史

解放前，我國的鋼鐵生產(chǎn)發(fā)展緩慢，1949年，鋼的年產(chǎn)量僅15.8萬噸，人均不足0.25kg。新中國成立之后，特別是改革開放以來，鋼鐵工業(yè)飛快發(fā)展，近年來年產(chǎn)量都居世界首位，鋼材的品種也大大增加。為紀(jì)念1996年中國鋼產(chǎn)量突破1億噸而發(fā)行的郵票金屬冶煉的常用方法

越活潑的金屬,越容易與其他物質(zhì)形成化合物,也就越難從化合物中還原出金屬單質(zhì)。越不活潑的金屬,越不容易與其他物質(zhì)形成化合物,也就越容易從化合物中還原出金屬單質(zhì)。金屬活動性由強(qiáng)漸弱根據(jù)金屬活動性順序：

KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu通電2.一般金屬(如ZnFeSnPbCu)

熱還原法:Fe2O3+3CO====2Fe+3CO2高溫3.較穩(wěn)定金屬(如HgAg)

直接加熱法:2HgO====2Hg+O2加熱4.穩(wěn)定金屬(如PtAu):直接以單質(zhì)形式存在1.活潑金屬(如KCaNaMgAI)：

電解法:2Al2O3====4Al+3O2課堂小結(jié)金屬礦物與冶煉金屬的存在形式鐵的冶煉實驗室模擬煉鐵工業(yè)煉鐵金屬礦物：鐵礦、銅礦、鋁礦單質(zhì)：金、銀、鉑隨堂練習(xí)1.自然界中以單質(zhì)形式存在的金屬是（）A．金

B．鐵C．鋁D．銅A2.金屬化合物在自然界中大多以礦物形式存在，下列選項中不屬于礦物的是（）A．黃鐵礦 B．孔雀石 C．赤銅礦 D．碳素鋼D隨堂練習(xí)3.某同學(xué)用如圖裝置進(jìn)行CO與Fe2O3的反應(yīng)。下列說法錯誤的是（）A．加熱前應(yīng)先通入一段時間的CO以

排盡裝置內(nèi)的空氣

B．溶液X是NaOH溶液，可吸收尾氣

C．溶液X是Ca（OH）2溶液以檢驗產(chǎn)生的CO2氣體

D．反應(yīng)后的固體可能是Fe和Fe2O3的混合物，無法通過加入鹽酸并過

濾的方法分離得到FeB隨堂練習(xí)4.用CO還原氧化鐵的實驗中，下列操作錯誤的是（）A．先通CO對氧化鐵加熱

B．可用石灰水來驗證產(chǎn)生的氣體

C．暗紅色固體全變成黑色后，先停止通CO后停止加熱D．可用酒精燈的火焰燒掉反應(yīng)剩余的COC隨堂練習(xí)5.下列關(guān)于實驗室模擬工業(yè)煉鐵的過程說法錯誤的是（）A．實驗前要檢查裝置氣密性

B．實驗開始要先通一段時間一氧化碳再加熱

C．實驗結(jié)束后要先停止一氧化碳再停止加熱

D．實驗過程要注意尾氣處理C目標(biāo)導(dǎo)航會用化學(xué)方程式解決含雜質(zhì)的相關(guān)計算第2課時有關(guān)雜質(zhì)問題的計算

赤鐵礦主要成分Fe2O3磁鐵礦主要成分Fe3O4黃鐵礦主要成分FeS2新課導(dǎo)入寫出下列礦石主要成分的化學(xué)式：有關(guān)雜質(zhì)問題的計算例題：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？分析：帶入化學(xué)方程式計算的數(shù)據(jù)應(yīng)是純凈物的質(zhì)量：方法1：根據(jù)鐵元素質(zhì)量守恒：1000t×80%×70%÷96%=583.3t有關(guān)雜質(zhì)問題的計算例題：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？分析：帶入化學(xué)方程式計算的數(shù)據(jù)應(yīng)是純凈物的質(zhì)量：解：設(shè)理論上可以煉出含鐵96%的生鐵的質(zhì)量為x。1602×561000t×80％96%×xx=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)方程式有關(guān)雜質(zhì)問題的計算2.[2023?眉山]磁鐵礦石(主要成分為Fe3O4)是常用的煉鐵原料，工業(yè)上可通過如下反應(yīng)：Fe3O4＋4CO=====3Fe＋4CO2將其中的Fe3O4轉(zhuǎn)化為Fe。(1)Fe3O4中鐵、氧的微觀粒子數(shù)之比為________。3:4有關(guān)雜質(zhì)問題的計算2.磁鐵礦石(主要成分為Fe3O4)是常用的煉鐵原料，工業(yè)上可通過如下反應(yīng)：Fe3O4＋4CO=====3Fe＋4CO2將其中的Fe3O4轉(zhuǎn)化為Fe。(2)假設(shè)煉鐵過程中鐵沒有損耗,用含348tFe3O4的磁鐵礦石理論上可以煉出含鐵96%的生鐵的質(zhì)量是多少(寫出計算過程)？課堂小結(jié)【思維點撥】進(jìn)行含雜質(zhì)物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)的計算時，先要將不純物質(zhì)的質(zhì)量換算為純凈物的質(zhì)量，然后代入化學(xué)方程式進(jìn)行計算。隨堂練習(xí)1.用2000t含氧化鐵80%的赤鐵礦石煉得的生鐵中，含鐵多少噸？【分析與解】2000t含氧化鐵80%的赤鐵礦石中含有Fe2O3的質(zhì)量為2000t×80%＝1600t。解：設(shè)煉得的生鐵中含鐵的質(zhì)量為x。3CO＋Fe