6.1 金属矿物及铁的冶炼 课件 (共31张PPT内嵌视频) 2025-2026学年沪教版（2024）初中化学九年级上册

1.学生能够认识常见的金属矿物，了解其主要成分和用途； 2.掌握铁的冶炼原理和实验方法，能书写相关化学反应方程式； 创设问题情境 青铜时代 公元前4000年至公元初年 铁器时代 公元前1510年~公元前1310年 我们的生活离不开金属，金属有广泛的用途，那么可以从自然界中直接获取金属单质吗？ ? 一、常见的金属矿物 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。 地壳中几种金属元素的含量 金 Au 银 Ag 铂 Pt 赤铁矿 Fe2O3 ? 磁铁矿 Fe2O3 ? 菱铁矿 Fe2O3 ? 黄铁矿 FeS2 ? 铁矿的主要分类 金属元素在自然界中一般以矿物的形式存在。 黄铜矿 CuFeS2 ? 辉铜矿 Cu2S ? 孔雀石 Cu2（OH）2CO3 ? 铜矿的主要分类 铝土矿 Al (OH)3 ? 明矾石 KAl3 [ SO4 ]2 (OH)2 ? 铝矿的主要分类 铁在自然界中分布很广，在地壳中含量居所有金属元素的第二位，仅次于铝，约占地壳总质量的 4.75%。 我国铁矿石储量占世界储量的11%，辽宁鞍山、湖北大冶、四川攀枝花等地均有大型铁矿石产区。 铁4.75% 我国铁的冶炼最早可以追溯到殷商时期，到春秋战国时期已出现了较为成熟的炼铁技术。我国明代著作《天工开物》五金卷中记载了我国古代炼铁的相关方法：“凡铁一炉载土二千余斤，或用硬木柴，或用煤炭，或用木炭，南北各从利便。扇炉风箱必用四人、六人带拽。土化成铁之后，从炉腰孔流出。” 《天工开物》五金卷生铁、熟铁炼炉 大自然向人类提供了丰富的金属矿物资源，人类每年要提取数以亿吨计的金属，用于工农业生产和其他领域。其中，目前提取量最大的金属是铁。 铁矿石 铁 Fe2O3 Fe3O4 失去氧元素 （还原反应） 还原剂 Fe H2 C CO 常见的三大还原剂 二、铁冶炼的化学原理 （2）原理： （1）试剂： 氧化铁粉末、澄清石灰水、一氧化碳气体 Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 高温 （3）装置： 硬质玻璃管 酒精喷灯 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： Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 高温 Ca(OH)2+CO2=CaCO3 ↓ +H2O （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 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 酒精喷灯： 早出晚归 迟到早退 继续通CO直至装置冷却 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 高温 某钢铁公司用490万吨含氧化铁 60％的赤铁矿石炼铁，理论上冶炼得到的生铁中最多含铁多少万吨？ 【解析】设所得到的生铁质量为x Fe2O3+3CO 2Fe+3CO 160 112 490吨x60% x 160490吨×60%=112???? 解得x=205.8吨 答:所得到的生铁最多含铁205.8吨 ? 交流讨论 工业炼铁 古代炼铁 现代炼铁高炉 把铁矿石跟焦炭、石灰石从上方加入高炉，从下方通入热空气，焦炭燃烧，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。通过高炉炼得的铁为生铁，仍含有少量杂质。 炼铁高炉的结构 高炉是工业炼铁的主要设备。 1. 主要原理： 工业炼铁 C + O2 CO2 高温 CO2 + C 2CO 高温 焦 炭： 提供热源，制还原剂CO 3CO + Fe2O3 2Fe + 3CO2 高温 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 ... ...