资源简介

(共27张PPT)
2025年秋九下化学情境课堂教学课件嵌视频（新教材）
课时1　铁的冶炼
课题3 金属资源的利用和保护
第八单元 金属和金属材料
◎素养目标
1.通过阅读教材，了解一些常见金属矿物(铁矿、铜矿等)的主要化学成分，认识到大多数金属在自然界中以金属矿物的形式存在。
2. 通过观看炼铁视频和阅读教材了解炼铁的原理和方法，体会化学方法在金属冶炼中的重要作用，强化通过化学变化实现物质转化的观念。
3. 结合实际炼铁过程，初步学会关于不纯物的化学方程式的计算方法，形成此类计算的基本思路，发展利用化学方法解决实际问题的能力。
◎教学重难点
炼铁的反应原理及相关计算。
从“上天”到“入海”，从建筑到出行，金属都是不可或缺的。
金属有广泛的用途，我们可以从自然界中直接获取金属单质吗？
地壳中的元素含量(质量分数)
金属在自然界中是以怎样的形式存在的？
除了金、银等有单质形式存在，金属多以化合物的形式存在。
金 Au
银 Ag
金属元素在自然界分布很广，如铝、铁、钙等，这三种金属元素在地壳中总含量达到16%左右。
Ⅰ　金属矿物
自主阅读
以化合物形式存在的金属——含铁的矿物
铁
矿
石
赤铁矿
(Fe2O3)
黄铁矿
(FeS2)
磁铁矿
(Fe3O4)
菱铁矿
(FeCO3)
大多数金属在自然界中是以金属矿物形式存在的。阅读
教材P16，了解常见金属矿物。
以化合物形式存在的金属——其他金属矿物
赤铜矿
(Cu2O)
铝土矿
(Al2O3)
金红石
(TiO2)
软锰矿
(MnO2)
……
我国是世界上为数不多的已知金属矿物种类比较齐全的国家之一，矿物储量也很丰富，其中钨、钼、钛、锡、锑等储量居世界前列，铜、铝、锰等储量在世界上也占有重要地位。
数据源自《中国矿产资源报告2024》
矿产名称 单位 2023年储量
铁　矿 矿石　亿吨 169.17
铝土矿 矿石　亿吨 70 752.22
锰　矿 矿石　亿吨 26 129.79
锌　矿 金属　万吨 5 992.71
铜　矿 金属　万吨 4 064.79
金　矿 金属　吨 3 203.77
银　矿 金属　吨 66 866.44
写出下列矿石的主要成分的化学式：
(1)赤铁矿__________，
(2)磁铁矿__________，
(3)铝土矿__________。
Fe2O3
Fe3O4
Al2O3
针对训练
如何从金属矿石中提取我们想要的金属呢？
　　大自然为人类提供了丰富的金属矿物资源，人类每年要从有开采价值的金属矿石中提炼大量的金属，用于工农业生产和其他领域。其中，提炼量最大的是铁。
金属矿物
对应的金属单质
一系列物理变化、化学变化
金属冶炼：使金属矿物转化成金属的过程
Ⅱ　铁的冶炼
如何将铁矿石冶炼为铁呢？
《天工开物》记载的
我国古代炼铁示意图
　　早在春秋时期，我国已生产和使用铁器。战国时期，铁制工具的大量使用提高了生产力水平。随后，铁逐渐成为最主要的金属材料。
　　炼铁的主要原理是一氧化碳与氧化铁反应：
Fe2O3+3CO ===== 2Fe+3CO2
高温
视频：钢铁是怎样炼成的
时长：2分26秒
观看视频并阅读教材P17，思考以下问题：
①工业炼铁的主要设备是什么 ②工业炼铁用了哪些原料
① 工业炼铁的主要设备：
炼铁高炉
② 工业炼铁的原料：
赤铁矿石、焦炭、石灰石
炼铁高炉
炼铁高炉
工业炼铁的过程中发生的化学反应有哪些？
炼铁的原料
工业炼铁主要原理
Fe2O3+3CO ====== 2Fe+3CO2
高温
CO是从哪来的呢？
C+O2 CO2
点燃
CO2+C 2CO
高温
小组讨论
炼铁高炉
1．为什么从下方通入热空气？
使反应物接触地更充分。
2．焦炭的作用是什么？
提供热量、提供CO。
3．石灰石的作用是什么？
将矿石中的二氧化硅转变为炉渣。
4．高炉炼得的铁是生铁还是纯铁？
生铁，仍含有少量杂质。
5．高炉气体中可能含有哪些成分？
氮气、氧气、一氧化碳和二氧化碳。



铁
矿
石
赤铁矿
(Fe2O3)
黄铁矿
(FeS2)
磁铁矿
(Fe3O4)
菱铁矿
(FeCO3)
含铁量
70%
72.4%
48.3%
46.7%
铁元素含量
低，备选
会产生二氧化硫污染物
为什么工业炼铁选择赤铁矿？还可以选择其他矿石吗？
选择铁元素含量高、有害元素含量少的矿石
在实际生产时，炼铁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。
Ⅲ 有关化学反应中杂质问题的计算
【例题】用1 000t含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量是多少(计算结果保留一位小数)？
纯度 =
纯净物的质量 = 含杂质的混合物的质量×纯度
含杂质的混合物的质量 = 纯净物的质量÷纯度
杂质问题的计算
第一步：将含有杂质
物质的质量换算成纯
净物的质量。
解：1 000 t 赤铁矿石中含氧化铁的质量为：
1 000 t×80% = 800 t
设 800 t 氧化铁理论上可以炼出的铁的质量为x。
Fe2O3＋3CO ===== 2Fe＋3CO2
160 2×56
800 t x
x＝560 t
高温
折合为含铁 96% 的生铁质量：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。
第二步：将纯净物的质量代入化学方程式
进行计算。
第三步：将计算出的纯净物的质量换算成含有杂质的物质质量。
某钢铁厂日产含铁96%的生铁2 240 t。请计算：
(1)该钢铁厂日产铁的质量是__________t。
(2)该钢铁厂每天需要含氧化铁80%的赤铁矿石多少吨？
2 150.4
解：(1)该钢铁厂日产铁的质量为2 240 t×96%=2 150.4 t
(2)设该钢铁厂每天需要含氧化铁80%的赤铁矿石的质量为x
Fe2O3＋3CO 2Fe＋3CO2
160　　　　　　 112
80%x 2 150.4 t x＝3 840 t
答：该钢铁厂每天需要含氧化铁80%的赤铁矿石的质量为3 840 t。
针对训练
单质(极少数)
化合物(多数)
存在
形式
金、银
以矿物的形式存在
铁的冶炼
反应原理
反应设备
杂质问题
的计算
Fe2O3+3CO ===== 2Fe+3CO2
高温
C+O2 CO2
点燃
CO2+C 2CO
高温
炼铁高炉
计算时要将纯净物的质量代入化学方程式进行计算
金属矿物
铁的冶炼
1.大自然向人类提供了丰富的金属矿物资源，在以下四种矿石中，可用于炼铁的是( )
A. 赤铁矿(主要成分是Fe2O3)
B. 软锰矿(主要成分是MnO2)
C. 铝土矿(主要成分是Al2O3)
D. 赤铜矿(主要成分是Cu2O)
A
赤铁矿中含有铁元素
2.下列说法正确的是(　　)
A. 地壳中含量居所有金属元素第二位的是铝元素
B. 金属在自然界中都是以单质的形式存在的
C. 赤铁矿(Fe2O3)中铁元素的化合价为+2价
D. 用黄铁矿(FeS2)冶炼金属的过程中可能会对环境造成污染
D
地壳中金属元素的含量从高到低依次为：铝、铁、钙.....
+3
极少数以单质形式存在，
大多数以化合物形式存在
3. 下列关于高炉炼铁的说法中正确的是( )
A. 图中高炉炼铁发生主要反应的反应类型是化合反应
B. 炼铁过程中，焦炭只有提供热量的作用
C. 炉气经过合理处理之后可用作气体燃料
D. 高炉炼铁的产品是纯铁，可用来炼钢
C
含杂质，是生铁
含有CO，CO具有可燃性，处理后可用作气体燃料
同时通过反应生成炼铁所需的CO
不符合“多变一”
4. 我国有着悠久的钢铁冶炼史，《天工开物》中记载的“炒钢法”如图1，该方法的生产过程可用图2表示。
资料：①潮泥灰主要成分是石灰石。②铁的熔点是1 535 ℃。
根据图文回答下列问题。
(1)不断鼓入空气的目的是__________。
中华优秀传统文化
提高炉温
赤铁矿、
(2)炼铁炉中生成铁的化学方程式为___________________________。
(3)撒入潮泥灰主要作用是_____________________________。通过搅拌向生铁中“充氧”可降低生铁的含碳量，不断翻炒液态生铁，是为了降低____________的含量。
(4)钢的性能优良，如钢的熔点比纯铁______，易于加工。
3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2
将矿石中的二氧化硅转化为炉渣
碳(或C)元素
低
潮泥灰主要成分是石灰石
赤铁矿、
5. (教材P23第8题)某钢铁厂每天需消耗5 000 t含Fe2O376%的赤铁矿石，该厂理论上可日产含Fe98%的生铁的质量是多少(计算结果保留一位小数)？
解：5 000t赤铁矿石中含氧化铁的质量为：5 000t×76% = 3 800 t
设3 800 t氧化铁理论上可以炼出的铁的质量为x。
Fe2O3＋3CO 2Fe＋3CO2
160 112
3 800 t x
折合为含铁98%的生铁的质量为＝2 660 t÷98%＝2 714.3 t
答：该厂理论上可日产含Fe98%的生铁的质量是2 714.3 t。
x＝2 660 t
Thanks!
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