2025年春新科粵版化學(xué)九年級下冊課件 6.3 金屬礦物與金屬冶煉

第六單元

金屬和金屬材料6.3金屬礦物與金屬冶煉學(xué)習(xí)目標(biāo)了解金屬在自然界的存在方式。1了解鐵的冶煉方法及原理。2講授新課掌握含雜質(zhì)物質(zhì)的有關(guān)化學(xué)方程式的計算方法。3銅（銅鼎，商代，距今3000多年）鐵（鐵犁，西漢，距今2000多年）鋁（鋁鍋，20世紀(jì)）情境導(dǎo)入1.為什么銅、鐵、鋁大量冶煉的年代差距如此之大？2.為什么到目前為止，鐵仍是世界上產(chǎn)量最大、應(yīng)用最廣的金屬？01幾種金屬礦物元素名稱質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%鋁7.73鐵4.75鈣3.45鈉2.74鉀2.47鎂2.00其余60余種金屬元素＜11.金屬元素在地殼中的含量地殼中含量最高的金屬元素是鋁！2.金屬在自然界存在的形式除了金、銀、鉑等有單質(zhì)形式存在，其余金屬都以化合物的形式存在。自然界以單質(zhì)形式存在的金自然界以單質(zhì)形式存在的銀赤鐵礦（主要成分是Fe2O3）磁鐵礦（主要成分是Fe3O4）大多數(shù)金屬在自然界中是以金屬礦物形式存在的。3.常見的金屬礦石3.常見的金屬礦石大多數(shù)金屬在自然界中是以金屬礦物形式存在的。黃鐵礦（主要成分是FeS2

）孔雀石[主要成分是Cu(OH)2CO3]鋁土礦（主要成分是Al2O3·nH2O）赤銅礦（主要成分是Cu2O）3.常見的金屬礦石大多數(shù)金屬在自然界中是以金屬礦物形式存在的。02鋼鐵的冶煉實驗藥品化學(xué)原理Fe2O3+3CO2Fe+3CO2高溫實驗裝置氧化鐵粉末、澄清石灰水、一氧化碳?xì)怏w如圖所示。實驗6-61.CO還原氧化鐵1.往耐高溫的硬質(zhì)玻璃管中加入少量氧化鐵粉末。2.通入一氧化碳，等待片刻后點燃尖嘴管處酒精燈。實驗步驟為什么通入一氧化碳要等待片刻？排盡裝置內(nèi)的空氣，以免加熱時一氧化碳和空氣混合引起爆炸。實驗步驟3.用酒精噴燈對著硬質(zhì)玻璃管放氧化鐵處加熱。4.當(dāng)反應(yīng)結(jié)束后，停止加熱，再通一會兒一氧化碳，直至硬質(zhì)玻璃管冷卻。為什么停止加熱后要通一氧化碳至硬質(zhì)玻璃管冷卻？防止生成的鐵被空氣中的氧氣氧化。①紅棕色的物質(zhì)變?yōu)楹谏?；②澄清的石灰水變渾濁；③尾氣燃燒并產(chǎn)生藍(lán)色火焰。實驗現(xiàn)象說明反應(yīng)的生成物有：鐵和二氧化碳生成。一氧化碳還原氧化鐵實驗一氧化碳還原氧化鐵實驗2.工業(yè)煉鐵原理Fe2O3+3CO2Fe+3CO2高溫原料鐵礦石：提供鐵元素焦炭：提供還原劑，提供能量空氣：提供反應(yīng)所需氧氣石灰石：將礦石中的二氧化硅轉(zhuǎn)變

為爐渣設(shè)備高爐產(chǎn)物生鐵（主要含鐵）類別含碳量/%含雜質(zhì)（硫、磷等）機(jī)械性能機(jī)械加工生鐵2~4.3多硬而脆可鑄不可鍛鋼0.03~2少硬而韌，有彈性可鑄可鍛生鐵和鋼的區(qū)別生鐵的用途齒輪炊具農(nóng)具鋼的用途建筑材料廚具刀具我國古代煉鐵圖寶鋼煉鐵高爐鐵礦石與氧化鐵，鐵與生鐵之間有什么的關(guān)系？鐵礦石Fe2O3Fe

混合物化合物（純凈物）單質(zhì)（純凈物）生鐵（主要含鐵）合金（混合物）思考與交流3.有關(guān)含雜質(zhì)物質(zhì)的計算【例題】用2000t含氧化鐵80%的赤鐵礦石，理論上可以煉出含鐵95%的生鐵的質(zhì)量是多少？解：2000t赤鐵礦石中含氧化鐵的質(zhì)量為：2000t×80%=1600t設(shè)：1600t氧化鐵理論上可以煉出的鐵質(zhì)量為x。Fe2O3+3CO2Fe+3CO2高溫1602×561600tx1602×56=1600txx=1120t折合為含鐵95%的生鐵的質(zhì)量為：1120t÷95%≈1179t答：理論上可以煉出含鐵95%的生鐵的質(zhì)量是1179t。1.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)需要含F(xiàn)e3O490%的磁鐵礦石的質(zhì)量為x。Fe3O4~3Fe232168x×90%2000t×(1-3%)232x×90%=1682000t×(1-3%)解得：x≈2977t答：需要含F(xiàn)e3O490%的磁鐵礦石2977t。練一練小結(jié)純物質(zhì)的質(zhì)量不純物質(zhì)的質(zhì)量×純物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)÷純物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)純度=不純物質(zhì)中某純凈物質(zhì)量不純物質(zhì)質(zhì)量×100%在實際生產(chǎn)時，所用的原料或產(chǎn)物一般都含有雜質(zhì)，在計算用料和產(chǎn)量時，應(yīng)注意雜質(zhì)問題知識視窗冶煉金屬的常用方法1.活潑金屬(如KCaNaMgAl)

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

熱還原法:2CuO+C====2Cu+CO2↑3.較穩(wěn)定金屬(如HgAg)熱分解法:2HgO====2Hg+O2↑4.穩(wěn)定金屬(如PtAu):用物理方法提取通電高溫冰晶石△1.為什么銅、鐵、鋁大量冶煉的年代差距如此之大？2.為什么到目前為止，鐵仍是世界上產(chǎn)量最大、應(yīng)用最廣的金屬？思考與交流金屬利用的先后順序與金屬冶煉的難易程度有關(guān)，與金屬的活動性順序有關(guān)，越不活潑的金屬越早被利用。鐵之所以成為世界上產(chǎn)量最大、應(yīng)用最廣的金屬，是因為它在資源豐富、生產(chǎn)成本低、機(jī)械性能優(yōu)良、應(yīng)用廣泛、技術(shù)成熟、可回收性強(qiáng)和經(jīng)濟(jì)性高等方面的綜合優(yōu)勢。課堂小結(jié)鐵的冶煉鐵的冶煉金屬礦物原料：鐵礦石、焦炭、石灰石、空氣計算：含雜質(zhì)物質(zhì)的相關(guān)計算赤鐵礦（主要成分Fe2O3）、磁鐵礦（主要成分Fe3O4）、赤銅礦（主要成分Cu2O）原理：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2高溫1.科技創(chuàng)新助力煉鐵低碳綠色發(fā)展，鋼鐵工業(yè)是我國推進(jìn)綠色發(fā)展的重點。從環(huán)保角度分析，下列礦石(括號中為其主要成分的化學(xué)式)中最不宜煉鐵的是（

）A.赤鐵礦(Fe2O3)

B.磁鐵礦(Fe3O4)C.黃鐵礦(FeS2)

D.菱鐵礦(FeCO3)隨堂訓(xùn)練C2.把赤鐵礦、焦炭和石灰石一起加入高爐中進(jìn)行冶煉，下列說法正確的是（

）A.高爐煉鐵得到的產(chǎn)物是純鐵B.鐵礦石和焦炭是工業(yè)煉鐵的重要原料C.煉鐵原料中焦炭的主要作用是直接將氧化鐵還原為鐵D.石灰石用于除去尾氣B3.某赤鐵礦樣品中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為63%，則該礦石樣品中Fe2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為（