初中化学沪教版（2024）九年级上册（2024）金属矿物及铁的冶炼一等奖教学课件ppt

这是一份初中化学沪教版（2024）九年级上册（2024）金属矿物及铁的冶炼一等奖教学课件ppt，共32页。PPT课件主要包含了引·新课导入，常见的金属矿物，探·知识奥秘，铁冶炼的化学原理，Fe2O3，Fe3O4，还原反应，失去氧元素，C为固体反应不充分，原料原理等内容，欢迎下载使用。
从青铜时代、铁器时代起，到科技发达的今天，金属作为一种重要的材料，对生产生活、社会发展有着十分重要的作用。
规范使用化学符号。注意反应物比例。掌握安全图标含义。理解催化剂特性。学习元素性质比较时，建立化学实验日志。学习石油分馏产物时，使用模拟实验软件。理解元素周期律。学习化学方程式配平时，建立化学实验日志。学习摩尔质量计算时，与同学互相讲解能加深印象。理解质量守恒本质。学习摩尔质量计算时，利用模型辅助理解。注意反应条件影响。注意物质状态符号。掌握常见物质颜色。理解比死记硬背更重要。注意区分相似概念。
地壳中几种金属元素的含量(质量分数)
金属元素在自然界中分布很广，除极少数不活泼的金属(如铂、金、银等)以单质形式存在外，其余大多数以化合物形式存在。金属元素在自然界中一般以矿物的形式存在。
你知道学校所在地区（或家乡)有哪些金属矿物？能识别它们吗？请收集金属矿物样品或查阅相关资料，并与同学交流。
赤铁矿 褐铁矿 黄铁矿 孔雀石 铝土矿
( Fe2O3) ( Fe2O3· xH2O) ( FeS2) [ Cu2(OH)2CO3] [ Al(OH)3 ]
以金属矿物作为原料，通过一系列物理变化、化学变化可以得到相应的金属单质。而使金属矿物转化成金属的过程称为金属冶炼。
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
2. [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
交流讨论：如何选择炼铁原料？
能还原铁的氧化物的物质：CO C
《天工开物》我国古代炼铁示意图
“凡铁一炉载土二千余斤，或用硬木柴，或用煤炭，或用木炭”（“土”为铁矿石）
铁矿石、硬木柴或煤炭或木炭
在如图所示装置的硬质玻璃管中放入少量氧化铁粉末，先通入一氧化碳，排出装置内的空气后，再用酒精喷灯加热玻璃管中的氧化铁，当红棕色粉末变成黑色时停止加热。待玻璃管内物质冷却后，停止通入一氧化碳。在反应过程中澄清石灰水有什么变化？将得到的黑色粉末倒在白纸上观察，检验粉末能不能被磁铁吸起。尝试判断反应中生成了哪些物质。
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______________________________。
3CO＋Fe2O3=====2Fe＋3CO2
CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O　
(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
1.上述一氧化碳与氧化铁反应的实验中，对实验操作顺序有哪些具体要求？说明理由。
（1）实验开始先通纯净的CO排净玻璃管内的空气，再点燃酒精灯加热。防止CO与空气混合加热发生爆炸。
（2）实验结束时要先停止加热，继续通CO直到玻璃管冷却。其目的是防止高温下的铁与氧气接触重新被氧化；同时，还可以防止石灰水倒吸入灼热的试管中，使玻璃管炸裂。 （3）尾气中含有未完全反应的CO，因为CO有剧毒，为了防止CO污染大气，尾气要经过点燃处理或收集起来。
炼铁高炉及炉内主要化学反应
原料：铁矿石、焦炭、石灰石、富氧空气
焦炭作用：提供热源，制还原剂CO
许多金属（如锰、锌、铁、镍和铅等）的冶炼，是把它们的矿物跟焦炭或氢气、一氧化碳等物质一起加热反应。 有些金属（如钠、钾、镁和铝等）很难从其矿物中提取出来。为了制得这些金属，需要用电解的方法。例如，在一定条件下，用氧化铝制金属铝需要使用电解的方法。
通常把金属（如铁）跟氧结合生成金属氧化物（如氧化铁）的过程称为金属的氧化。金属氧化物跟焦炭、氢气或一氧化碳等物质反应，失去氧转化为金属的过程，称为金属氧化物的还原。
4. 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？
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”。
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
【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。
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
(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________________________________________________。
收集玻璃管内的一氧化碳，防止污染空气
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
提供充足的氧气，使木炭充分燃烧
(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