化学九年级上册（2024）金属矿物及铁的冶炼教学ppt课件

这是一份化学九年级上册（2024）金属矿物及铁的冶炼教学ppt课件，共38页。
教学过程​（一）情境导入（5 分钟）​图片展示：展示各种金属制品，如铁锅、铜导线、铝合金门窗等，提问学生这些金属是从哪里来的，引发学生对金属矿物的思考。​视频引入：播放一段关于金属矿开采的视频，让学生直观感受金属矿物的存在和开采过程，从而引出本节课的主题 —— 金属矿物及铁的冶炼。​（二）金属矿物知识讲解（10 分钟）​矿物种类介绍：展示常见金属矿物的图片，如赤铁矿（主要成分 Fe₂O₃）、磁铁矿（主要成分 Fe₃O₄）、菱铁矿（主要成分 FeCO₃）、铝土矿（主要成分 Al₂O₃）等，介绍它们的主要成分、颜色和产地。​存在形态分析：讲解金属元素在自然界的存在形态，大部分金属以化合物的形式存在，少数化学性质不活泼的金属，如金、银等，以单质形式存在。引导学生思考为什么不同金属在自然界的存在形态不同。​（三）铁的冶炼原理探究（15 分钟）​原理推导：以赤铁矿炼铁为例，引导学生分析如何将氧化铁中的铁还原出来。讲解在高温条件下，一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳的原理，书写化学方程式 Fe₂O₃ + 3CO​=高温 2Fe + 3CO₂。​工业炼铁介绍：展示工业炼铁的高炉示意图，介绍工业炼铁的原料（铁矿石、焦炭、石灰石）、设备和流程。讲解焦炭在炼铁过程中的作用，一是提供热量，二是生成还原剂一氧化碳；石灰石则用于除去铁矿石中的杂质。​（四）一氧化碳还原氧化铁实验探究（15 分钟）​实验装置展示：展示一氧化碳还原氧化铁的实验装置图，介绍各仪器的名称和作用，如硬质玻璃管用于盛放氧化铁，酒精灯用于加热，澄清石灰水用于检验生成的二氧化碳，尾气处理装置用于防止一氧化碳污染空气。​实验步骤讲解：讲解实验步骤，先通一氧化碳排尽装置内的空气，防止加热时发生爆炸；再点燃酒精灯加热；实验结束后，先停止加热，继续通一氧化碳直至玻璃管冷却，防止生成的铁被重新氧化。​实验演示：教师进行实验演示，让学生观察实验现象，记录硬质玻璃管中红色粉末逐渐变黑，澄清石灰水变浑浊，尾气燃烧产生蓝色火焰。引导学生分析实验现象，得出实验结论。​讨论与改进：组织学生讨论实验过程中可能存在的问题，如一氧化碳的泄漏、尾气处理的效果等，鼓励学生提出改进措施，培养学生的创新思维和环保意识。​（五）课堂小结（5 分钟）​知识回顾：与学生一起回顾本节课的主要内容，包括常见金属矿物的种类和成分、铁的冶炼原理、一氧化碳还原氧化铁的实验等。​重点强调：强调炼铁原理和实验中的注意事项，鼓励学生课后复习相关知识。​（六）课堂练习（5 分钟）​习题巩固：展示一些与金属矿物和铁的冶炼相关的选择题、填空题和简答题，如 “工业炼铁的主要原料不包括以下哪种？（ ）”“写出一氧化碳还原氧化铁的化学方程式” 等，让学生巩固所学知识。​点评讲解：对学生的答题情况进行点评，针对学生存在的问题进行讲解，强化学生对重点知识的理解。​五、教学反思​在本节课教学中，通过多种教学方法的运用，学生对金属矿物和铁的冶炼有了一定的认识。但部分学生在理解炼铁原理和实验操作细节上存在困难，后续教学中，应加强对学生的指导，增加针对性练习，帮助学生突破难点。课堂导入课堂导入金属元素在的存在形式极少数不活泼的金属大多数金属地壳中几种金属元素的含量单质化合物赤铁矿主要成分Fe2O3含铁量70%磁铁矿主要成分Fe3O4含铁量72.4%黄铁矿主要成分FeS2含铁量46.7%1.铁的几种矿物一、金属矿物孔雀石主要成分Cu2(OH)2CO3赤铜矿主要成分Cu2O一、金属矿物2.铜的几种矿物铝土矿主要成分Al2O3一、金属矿物3.铝的矿物Fe2O3Fe3O4失去氧元素（还原反应）还原剂二、铁的冶炼Fe常见的三大还原剂（2）原理： （1）试剂：氧化铁粉末、澄清石灰水、一氧化碳气体（3）装置： 硬质玻璃管酒精喷灯二、铁的冶炼实验室模拟炼铁②澄清的石灰水变浑浊①红棕色的固体逐渐变成黑色（4）现象： Ca(OH)2+CO2=CaCO3 ↓ +H2O二、铁的冶炼实验室模拟炼铁（1）用气球或排水法收集气体。（2）用酒精灯点燃气体。（3）用导管将气体送至酒精喷灯处点燃，再次利用。 尾气如何处理？交流讨论：3.4.5.6.1.2.通入纯净的一氧化碳点燃酒精喷灯加热固体熄灭酒精喷灯检查装置气密性向玻璃管中装入氧化铁继续通CO直至装置冷却检查装置气密性向玻璃管中装入氧化铁通入纯净的一氧化碳点燃酒精喷灯加热固体熄灭酒精喷灯继续通CO直至装置冷却一氧化碳： （5）实验步骤二、铁的冶炼实验室模拟炼铁酒精喷灯：早出晚归 迟到早退1. 为什么要先通一段时间CO，再加热Fe2O3?排尽装置内的空气，防止加热时发生爆炸2. 为什么要先停止加热，待物质冷却后再停止通CO？防止石灰水倒吸防止铁粉再次被氧化交流讨论：1. 主要原理：二、铁的冶炼工业炼铁焦 炭：提供热源，制还原剂CO石灰石：将杂质转变为炉渣而除去生铁（1）含碳量2%~4.3%的铁合金（2）特点：硬而脆，不利于加工（混合物）生铁出口低于炉渣出口：生铁密度>炉渣密度二、铁的冶炼工业炼铁2. 产品：0102030405实验室模拟炼铁和工业炼铁比较：原料、产物不同工业炼铁原料和产物都是混合物，实验室炼铁原料和产物都是纯净物。设备不同温度不同对环境影响不同操作难易程度不同工业炼铁设备是高炉，实验室炼铁用玻璃管。工业炼铁内温度高，实验室炼铁玻璃管内温度较低。工业炼铁对环境影响大，实验室炼铁对环境影响小。工业炼铁工艺复杂，实验室炼铁操作简单。交流讨论：1. 北宋王希孟创作的绢本设色画《千里江山图》所用的部分矿物颜料如表所示，其中可用于冶炼铁的矿物是(　　)A. 赭石 B. 蓝铜矿 C. 碎磲 D. 朱砂A 返回B2. [2024·扬州月考]如图是炼铁高炉示意图，下列说法正确的是(　　)A. 焦炭的主要作用是提供热量、产生二氧化碳B. 石灰石的作用是与铁矿石中的杂质反应形成炉渣C. 生铁出口的位置低于炉渣出口的原因是生铁的密度小于炉渣D. 产生的废气无须处理，因为它不会污染空气【点拨】焦炭燃烧提供热量，生成的二氧化碳与焦炭在高温下反应生成一氧化碳气体，一氧化碳与氧化铁在高温下反应生成铁，A错误；石灰石的作用是与铁矿石中的杂质反应形成炉渣，B正确；生铁出口的位置低于炉渣出口的原因是生铁的密度大于炉渣，C错误；炼铁后产生的废气中含有一氧化碳、粉尘等有害物质，直接排放到空气中会造成空气污染，所以要处理达标后排放，D错误。 返回防止生成的铁被氧化3. [2024·唐山期末]炼铁的原理是一氧化碳与氧化铁反应，实验装置如图所示。(1)实验结束时先撤走酒精喷灯，继续通入一氧化碳，目的是___________________________。(2)实验中，玻璃管A中的现象是______________________，发生反应的化学方程式为__________________________。(3)试管B中的现象也可以证明一氧化碳与氧化铁发生了反应，反应的化学方程式为______________________________。红棕色固体变成黑色3CO＋Fe2O3=====2Fe＋3CO2高温CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O　ac(4)小明在通一氧化碳之后用酒精灯点燃的方法处理尾气时，发现火焰顺着导管进入试管B中而发出轻微的爆鸣声。对此，下列说法正确的是________(填字母)。a. 改用气球收集尾气b. 个别现象，无关紧要，不予理睬c. 发出爆鸣声的原因可能是试管B中的空气未排尽 返回7：34. 改革开放以来，我国钢铁工业飞速发展，近年来钢铁产量已稳居世界首位。某钢铁厂采用赤铁矿(主要成分为Fe2O3)炼铁，试计算：(1)Fe2O3中铁元素和氧元素的质量比为________(填最简整数比)。(2)该钢铁厂用含Fe2O3 80%的赤铁矿石1 000 t，理论上可炼铁多少吨？ 返回5. 明代宋应星所著《天工开物》一书，介绍了“火法炼锌”的方法，把炉甘石(ZnCO3)和煤炭饼装入炼锌罐，如图所示，泥封、“其底铺薪，发火煅红”“冷淀，毁罐取出”。D下列说法错误的是(　　)A. 炉甘石(ZnCO3)加入锌罐之前，将其粉碎的目的是增大反应物之间的接触面积B. 反应区中发生的反应之一为C＋2ZnO=====2Zn＋CO2↑，该反应体现了C的还原性C. “冷淀，毁罐取出”的目的是防止锌在较高温度下再次被氧化D. “火法炼锌”符合低碳发展理念高温【点拨】炉甘石(ZnCO3)加入锌罐之前，先将其粉碎的目的是增大反应物之间的接触面积，使反应更快、更充分，A正确；在反应C＋2ZnO=====2Zn＋CO2↑中，C得到氧，体现了还原性，B正确；锌能与氧气在高温下反应生成氧化锌，故“冷淀”后方能“毁罐”取锌，其原因是防止生成的锌在较高温度下又被氧化成氧化锌，C正确；“火法炼锌”过程中生成大量二氧化碳，不符合低碳发展理念，D错误。高温 返回6. [2024·龙岩期末]模拟炼铁的实验装置如图所示，具体操作如下：Ⅰ. 打开两端止水夹K1、K2,通入CO2一段时间后,关闭K1、K2；Ⅱ. 用酒精喷灯对着炭粉加热一段时间后移到氧化铁处加热；Ⅲ. 待反应结束后，先停止加热，后打开K1、K2，继续通入CO2一段时间后，关闭K1、K2；Ⅳ. 待玻璃管冷却后，取出生成物，检验是否有铁生成。(1)实验刚开始先通入CO2一段时间的目的是________________________________________________。(2)实验中通入CO2一段时间后关闭止水夹，用酒精喷灯对准炭粉加热发生化合反应，其反应的化学方程式为__________________________。排尽装置内的空气，防止加热时发生爆炸CO2＋C=====2CO高温(3)一段时间后，将酒精喷灯移至氧化铁处加热，发生反应的化学方程式为__________________________________。(4)反应结束后继续通入CO2的目的是________________________________________________。3CO＋Fe2O3=====2Fe＋3CO2高温收集玻璃管内的一氧化碳，防止污染空气 返回7. [2024·常州模拟]从古至今，炼铁都是非常重要的工艺。(1)《三省边防备览》中记载了古法炼铁：“铁炉高一丈七八尺，中空，上有洞放烟，下层放炭，中安矿石。矿石几百斤，用炭若千斤，皆有分两，不可增减。旁用风箱，十数人轮流曳之，日夜不断火。炉底有桥，矿渣分出，矿之化为铁者，流出成铁板。”①资料中能“日夜不断火”的原理是__________________ (用化学方程式表示)。②“旁用风箱，十数人轮流曳之”，用风箱不断鼓风的目的是__________________________________________。③“流出成铁板”中的“铁板”属于________(填“纯净物”或“混合物”)。C＋O2=====CO2点燃提供充足的氧气，使木炭充分燃烧混合物CaO(或MgO)(2)利用含铁量低的磁铁矿冶炼生铁的流程如图所示。①白云石的主要成分是CaMg(CO3)2，熔剂中一定含有两种金属氧化物，写出其中一种金属氧化物：______________(填化学式)。②“高温烧结”是将矿石烧成多孔结构，其目的是________________________________________________________________________________________________。③以上流程中，回收的煤气可用作________，还可以回收________循环利用。④用1 000 t含四氧化三铁46. 4%的磁铁矿炼得的铁，相当于________吨含杂质20%的赤铁矿(主要成分为氧化铁)炼得的铁。增大炼铁反应中反应物之间的接触面积，使反应更快、更充分燃料炉尘600【点拨】 返回8. 某校化学兴趣小组针对CO与Fe2O3的反应设计了如图实验装置：实验说明：①W形管中部凸起部分要比两端高，防止左边产生的气体较快、较多，使液体溢出到右边。单质形式存在：铂、金、银等原理、现象、步骤实验室模拟炼铁金属矿物金属矿物及铁的冶炼化合物形式存在：铁、铜、铝等知识总结铁的冶炼工业炼铁原理、产品