初中化学人教版（2024）九年级下册（2024）金属资源的利用和保护完美版课件ppt

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2024人教版化学九年级下册【精做课件】8.3.1金属矿物 铁的冶炼第八单元 金属和金属材料授课教师： Home . 班 级： 9年级（*）班 . 时 间： . 2026年2月1日人类社会离不开金属。这些金属材料可以直接获得吗？ 地球上的金属资源广泛存在于地壳和海洋中，除如金、银等有单质形式存在，其余金属都以化合物形式存在。知识点1 金属矿物常见的金属矿石——铁矿石赤铁矿_________磁铁矿_________黄铁矿_________菱铁矿_________Fe2O3Fe3O4FeS2FeCO3 返回1．金、铜、锡、铁、银，在自然界中以单质形式存在的是(　　)A．金、铜　　B．锡、铁　　C．铜、银　　D．金、银D常见的金属矿石——铜矿石赤铜矿_________黄铜矿_________辉铜矿_________孔雀石__________________Cu2OCuFeS2Cu2SCu2 (CO3)(OH)2常见的金属矿石——其他矿石铝土矿_________软锰矿_________金红石_________你知道自然界中含量最大的金属是什么吗？Al2O3MnO2TiO2我国是世界上为数不多金属矿物种类比较齐全的国家之一。大自然向人类提供了丰富的金属矿物资源，其中提炼量最大的是铁。 返回2．写出下列矿石主要成分的化学式：(1)赤铁矿________。　(2)磁铁矿________。(3)赤铜矿________。 (4)铝土矿________。Fe2O3　Fe3O4　Cu2O　Al2O3 你能从经济效益和环境保护两个角度分析，常见的铁矿石中最不适合用来炼铁的是哪一种吗？赤铁矿Fe2O3磁铁矿Fe3O4黄铁矿FeS2菱铁矿FeCO3经济效益角度： 含铁量要高，即比较四种矿石中铁元素的质量分数的大小。赤铁矿Fe2O3磁铁矿Fe3O4黄铁矿FeS2菱铁矿FeCO3以上四种矿石中，哪几种铁矿石更适合炼铁？√√赤铁矿Fe2O3磁铁矿Fe3O4黄铁矿FeS2菱铁矿FeCO3环境保护角度： 要求不污染环境，而黄铁矿中含有硫元素，可能会生成_______，污染空气。SO2 黄铁矿含铁量低，且冶炼过程中会产生二氧化硫，污染环境，因此黄铁矿最不适合用来炼铁。冶炼金属时，选择矿石应遵循的原则：1.所需提炼金属的含量高；2.矿石在冶炼过程中对环境污染小；3.冶炼过程尽可能简便。《天工开物》中记载了我国古代炼铁的技术古代炼铁【点击图片播放视频：复原《天工开物》古法炼铁技艺】知识点2 铁的冶炼古代炼铁现代炼铁工厂点击播放1.冶炼的原料： 赤铁矿石、焦炭、石灰石、空气2.冶铁的设备：高炉3.产品：生铁(以铁水的形式)工业冶炼铁是一个复杂的过程4. 工业炼铁的原理：在高温下，利用______与______反应生成的____________把铁从铁矿石中还原出来。焦炭氧气一氧化碳点击播放 以赤铁矿炼铁为例，其主要原理是一氧化碳与氧化铁反应，请写出该反应的化学方程式。 回忆一氧化碳还原氧化铜的实验，试着设计实验室内可行的装置及步骤。【实验】一氧化碳还原氧化铁实验步骤：①检查装置气密性；②装入样品并固定仪器；③向玻璃管内通入CO气体；④点燃尾部酒精灯；⑤给氧化铁加热；⑥停止加热；⑦停止通入一氧化碳；⑧熄灭尾部酒精灯。为什么要先通CO再加热？⑥和⑦是否能调整顺序？3．下列有关高炉炼铁的说法中正确的是(　　)①高炉中焦炭的作用之一是产生一氧化碳②高炉中石灰石的作用是除去矿石中的二氧化硅③工业炼铁主要利用焦炭的还原性夺取铁的氧化物中的氧元素④高炉中把铁矿石(以赤铁矿为例)冶炼成铁的过程中Fe2O3发生还原反应⑤从高炉中得到的是纯铁A．①②③⑤ B．①②④⑤ C．①④⑤ D．①②④【点拨】在高炉炼铁中，焦炭的作用是升高炉温并制得还原剂一氧化碳，虽然所用的原料是焦炭，但还原铁矿石的却是一氧化碳。【答案】 D　 返回点击播放实验现象：①红色粉末逐渐变成黑色；②澄清石灰水变浑浊；③点燃尾气时，产生蓝色火焰。CO2+Ca(OH)2 === CaCO3↓+H2O 排出实验装置内的空气，以免加热时CO与空气混合，发生爆炸。1. 实验开始时为什么要先通入一会CO？将产生的气体通入到澄清石灰水中，澄清石灰水变浑浊，则生成二氧化碳；用磁铁吸黑色粉末，黑色粉末被吸引，证明黑色粉末为铁。2. 如何验证反应中生成了什么物质？处理尾气中多余的CO，防止污染空气。3. 装置中右边的酒精灯起什么作用？4. 实验完毕后为什么要继续通入CO直至玻璃管冷却？一是防止生成的铁粉在高温下再被氧化，二是防止试管中的液体倒吸入玻璃管使其炸裂。例 下列有关高炉炼铁的说法正确的一组是（ ）①高炉中焦炭的作用是产生一氧化碳②高炉中焦炭的作用是供热③高炉中把铁矿石冶炼成铁的主要反应原理是：④高炉中把铁矿石冶炼成铁的主要反应原理是：A.①②③ B.②③④ C.①③④ D.①②④√√×√D 在实际生产中，所用的原料或所得的产物一般都含有杂质。在计算用料和产量时，应考虑到杂质问题。知识点3 有关含杂质问题的计算【分析】题目中共出现三个数据，但都不是纯量，这三个数据间的关系为：赤铁矿石1 000 t1 000 t×80%化学方程式计算出纯铁质量纯铁质量÷96%【解】1 000 t赤铁矿石中含氧化铁的质量为： 1000 t × 80% = 800 t160 2×56800 t　　 　x折合为含铁96%的生铁的质量为：560 t÷96%=583.3 t答：理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量是583.3 t。某钢铁厂采用赤铁矿炼铁。若该厂日产含铁 1.4×104 t的生铁，至少需要含Fe2O3 80%的赤铁矿的质量是多少？160 2×5680%x　　1.4×104 t答：至少需要含Fe2O3 80%的赤铁矿的质量是 2.5×104t。还可以用元素守恒法解答。元素守恒法依据：由于反应前后元素种类和质量不变，故铁矿石中铁元素质量==生铁中的铁元素质量。1.4×104 t思路：4．工业上用高炉炼铁产生的副产品有炉渣、炉尘和煤气，煤气中CO含量可达30%。为了减少炼铁中CO、CO2的排放，设计了如图所示回收利用方案。(1)下列有关高炉炼铁的说法不合理的是________(填字母)。A．从高炉中得到的是纯铁B．将铁矿石粉碎的目的是增大反应物的接触面积C．高炉炼铁中，加入焦炭只能起到提供热量的作用D．加入石灰石的作用是除去铁矿石中的杂质A、C【点拨】 从高炉中得到的铁中含有杂质，不是纯铁，A选项错误；将铁矿石粉碎的目的是增大反应物的接触面积，B选项正确；高炉炼铁中，加入焦炭能起到提供热量的作用，还能与二氧化碳反应生成一氧化碳，C选项错误；石灰石主要成分是碳酸钙，碳酸钙高温分解为氧化钙、二氧化碳，其中氧化钙与铁矿石中的二氧化硅反应生成硅酸钙炉渣，所以加入石灰石的作用是除去铁矿石中的杂质SiO2，D选项正确。故选A、C。(2)反应3是高炉炼铁的主要反应原理，请写出该反应的化学方程式：________________________________。(3)该方案的优点是除了可以除去尾气中的CO2，还可实现__________________的循环利用。 CaCO3、CO  返回5．2025年4月，中国自主研制的最新型智能城际动车组在长春下线。高铁钢轨的制造需要大量铁矿石炼铁，现有含Fe2O3为80%的赤铁矿石2 900 t，求理论上可炼制含铁97%的生铁的质量为多少？【点拨】由赤铁矿石的质量、氧化铁的质量分数，根据炼铁的化学方程式可以列式计算出炼出含铁97%的生铁的质量。 返回6．某同学课堂笔记片段如下，其中记录不正确的一处是(　　) 　　　　　　　　　　　　　　　 A．a处 B．b处 C．c处 D．d处【点拨】反应后，铁元素的化合价由＋3价变为0价，A正确；一氧化碳具有还原性，在高温下能与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，该反应的反应条件是高温，B正确；赤铁矿的主要成分是氧化铁，C正确；一氧化碳夺取了氧化铁中的氧，发生氧化反应，氧化铁失去了氧，发生还原反应，D错误。【答案】 D　 返回7． 【点拨】该反应中CO是还原剂，A错误；由题意可知固体质量的减少量为反应的Fe2O3中氧元素的质量，即20 g－15.2 g＝4.8 g，可计算出参加反应的Fe2O3的质量为 16 g，占原Fe2O3质量的80%，生成11.2 g Fe，13.2 g CO2，B、C错误，D正确。【答案】 D　 返回8．[2025·泉州模拟]我国有悠久的钢铁冶炼历史，古代文献记载的炒钢法如图所示，其中撒入的潮泥灰(主要成分是碳酸钙)在高温下分解得到的氧化钙会与二氧化硅反应形成炉渣。(1)炒钢法核心工艺是要不断翻炒液态生铁，目的是降低生铁中________元素含量，得到性能更好的钢。钢比纯铁用途更广，原因是____________________、__________________________(写出两点)。(2)撒潮泥灰可除去铁矿石中的杂质。潮泥灰中的碳酸钙高温分解的化学方程式为_______________________________。碳硬度比纯铁大抗腐蚀性能比纯铁好 (3)通过风箱往炼铁炉中不断鼓入空气的目的是_________________________________________________________。(4)炼铁炉中一氧化碳与赤铁矿反应生成铁，该反应的化学方程式为_________________________________。提供充足的氧气，使焦炭充分燃烧，为炼铁提供足够的热量 金属材料：不活泼金属（金、银等）以单质形式存在，其余金属以化合物形式存在。铁的冶炼： 原料：赤铁矿石、焦炭、石灰石、空气 设备：高炉 产品：生铁（铁合金、混合物）有关杂质问题的计算: 根据化学方程式计算时，要把含杂质 的质量换算成纯物质的质量。