初中化學(xué)滬教版（2024）九年級上冊（2024）第1節(jié) 金屬礦物及鐵的冶煉優(yōu)秀教學(xué)ppt課件

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學(xué)生能夠認(rèn)識常見的金屬礦物，了解其主要成分和用途；
掌握鐵的冶煉原理和實驗方法，能書寫相關(guān)化學(xué)反應(yīng)方程式；
理解金屬冶煉與環(huán)境保護(hù)的關(guān)系，培養(yǎng)可持續(xù)發(fā)展的意識。
創(chuàng)設(shè)問題情境，引入新課
青銅時代公元前4000年至公元初年
鐵器時代公元前1510年~公元前1310年
思考 人類社會是怎樣利用金屬的？
模塊一 ? 常見的金屬礦物
金屬元素在自然界中分布很廣，除極少數(shù)不活潑的金屬（如鉑、金、銀等）以單質(zhì)形式存在外，其余大多數(shù)以化合物形式存在。金屬元素在自然界中一般以礦物的形式存在。
地殼中幾種金屬元素的含量
我國古代利用金屬單質(zhì)的順序是怎樣的?為什么會這樣?為什么又稱作金屬?
例2、鐵礦石主要有萎鐵礦、黃鐵礦、赤鐵礦和磁鐵礦等，從保護(hù)環(huán)境的角度分析，上述礦石不適宜用來冶煉鐵的是( )A.赤鐵礦 B.磁鐵礦 C.菱鐵礦 D.黃鐵礦
模塊三 鐵冶煉的化學(xué)原理
鐵在自然界中分布很廣，在地殼中含量居所有金屬元素的第二位，僅次于鋁，約占地殼總質(zhì)量的 4.75%。
我國鐵礦石儲量占世界儲量的11%，遼寧鞍山、湖北大冶、四川攀枝花等地均有大型鐵礦石產(chǎn)區(qū)。
我國鐵的冶煉最早可以追溯到殷商時期，到春秋戰(zhàn)國時期已出現(xiàn)了較為成熟的煉鐵技術(shù)。我國明代著作《天工開物》五金卷中記載了我國古代煉鐵的相關(guān)方法：“凡鐵一爐載土二千余斤，或用硬木柴，或用煤炭，或用木炭，南北各從利便。扇爐風(fēng)箱必用四人、六人帶拽。土化成鐵之后，從爐腰孔流出。”
《天工開物》五金卷生鐵、熟鐵煉爐
思考：實驗室中怎樣冶煉得到金屬鐵?
一氧化碳還原氧化鐵的實驗
實驗：一氧化碳還原氧化鐵的煉鐵實驗
實驗過程：在圖中所示裝置的硬質(zhì)玻璃管中放入少量氧化鐵粉末，先通入一氧化碳，排出裝置內(nèi)的空氣后，再用酒精噴燈加熱玻璃管中的氧化鐵，當(dāng)紅棕色粉末變成黑色時停止加熱。待玻璃管內(nèi)物質(zhì)冷卻后，停止通入一氧化碳。
注意：1.實驗開始時要先通入CO，一段時間后再點燃酒精噴燈，目的是排盡裝置內(nèi)的空氣，防止加熱時發(fā)生爆炸。2.實驗結(jié)束，停止加熱后，要繼續(xù)通CO直至玻璃管冷卻，同時防止石灰水發(fā)生倒吸現(xiàn)象。3.若沒有酒精噴燈也可用酒精燈代替，但需在火焰外加金屬網(wǎng)罩，使火焰集中，提高溫度。4.不能把熱的固體直接倒出來觀察，生成的鐵在高溫時會重新被氧化。
交流討論：1. 上述一氧化碳與氧化鐵反應(yīng)的實驗中，對實驗操作順序有哪些具體要求？說明理由。順序：裝入藥品，固定裝置→點燃酒精燈→向玻璃管中通入一氧化碳→點燃酒精噴燈→反應(yīng)完成后，熄滅酒精噴燈→硬質(zhì)玻璃管冷卻后，停止通入一氧化碳→熄滅酒精燈。對順序的要求：①實驗開始時，要先通入CO一段時間后再點燃酒精噴燈，目的是排盡裝置內(nèi)的空氣，防止加熱時發(fā)生爆炸。②實驗結(jié)束，停止加熱后，要繼續(xù)通 CO 直至玻璃管冷卻，或用彈簧夾夾緊玻璃管兩端的膠皮管直至玻璃管冷卻，才可以把固體倒到白紙上觀察。不能把熱的固體直接倒出來觀察的原因是生成的鐵在高溫時會重新被氧化。
例3、如圖為一氧化碳還原氧化鐵實驗。下列說法中錯誤的是( ）A.將尾氣點燃或收集，可防止一氧化碳污染空氣B.實驗進(jìn)行一段時間后，玻璃管中出現(xiàn)的現(xiàn)象是紅棕色粉末逐漸變黑C.開始時應(yīng)先預(yù)熱玻璃管，后通入一氧化碳D.澄清石灰水變渾濁，說明反應(yīng)產(chǎn)物有二氧化碳生成
【答案】C【解析】A、一氧化碳有毒,直接排放到空氣中會污染環(huán)境,將尾氣點燃或收集,可防止一氧化碳污染空氣,A選項正確。B、一氧化碳具有還原性，高溫下能與氧化鐵反應(yīng)生成鐵和二氧化碳，實驗進(jìn)行一段時間后，玻璃管中出現(xiàn)的現(xiàn)象是紅棕色粉末逐漸變黑，B選項正確。C、開始時應(yīng)先通入一氧化碳，后預(yù)熱玻璃管，目的是排盡裝置中的空氣，防止加熱時發(fā)生爆炸，C選項錯誤。D、石灰水的溶質(zhì)氫氧化鈣和二氧化碳反應(yīng)產(chǎn)生碳酸鈣沉淀和水，澄清石灰水變渾濁，說明反應(yīng)產(chǎn)物有二氧化碳生成，D選項正確。故選C。
高爐是工業(yè)煉鐵的主要設(shè)備。
把鐵礦石跟焦炭、石灰石從上方加入高爐，從下方通入熱空氣，焦炭燃燒，生成的二氧化碳與焦炭在高溫下反應(yīng)生成一氧化碳?xì)怏w，一氧化碳與氧化鐵在高溫下反應(yīng)生成鐵。通過高爐煉得的鐵為生鐵，仍含有少量雜質(zhì)。
煉鐵時各物質(zhì)的作用：鐵礦石 提供鐵元素 焦 炭 產(chǎn)生還原劑CO，提供熱量和爐溫石灰石 制造爐渣 空 氣 提供氧氣，提供爐溫
生鐵出口低于爐渣出口原因?熔化的生鐵密度大于爐渣的密度。
實驗室煉鐵和工業(yè)煉鐵的區(qū)別
例5、煉鐵高爐中發(fā)生了下列反應(yīng)，其中屬于化合反應(yīng)的是( )①高溫下一氧化碳將鐵礦石還原為鐵②高溫煅燒石灰石③灼熱的焦炭和二氧化碳反應(yīng)④焦炭充分燃燒A.①和④ B.②和③C.③和④ D.只有④
【答案】C【解析】①高溫下一氧化碳將鐵礦石還原為鐵，赤鐵礦的主要成分是氧化鐵，工業(yè)上用一氧化碳還原氧化鐵煉鐵，主要是利用CO的還原性，在高溫下和氧化鐵反應(yīng)生成鐵和二氧化碳，該反應(yīng)的生成物是兩種，不符合“多變一”的形式，不符合化合反應(yīng)的特征，不屬于化合反應(yīng)。②高溫煅燒石灰石，碳酸鈣高溫分解生成氧化鈣和二氧化碳，該反應(yīng)符合“一變多”的形
式，符合分解反應(yīng)的特征，屬于分解反應(yīng)。③灼熱的焦炭和二氧化碳反應(yīng)，該反應(yīng)符合“多變一”的形式，符合化合反應(yīng)的特征，屬于化合反應(yīng)。④焦炭充分燃燒，生成二氧化碳，該反應(yīng)符合“多變一”的形式，符合化合反應(yīng)的特征，屬于化合反應(yīng)。故屬于化合反應(yīng)的是③和④。故答案為C。
例6、下列有關(guān)工業(yè)煉鐵的敘述中不正確的是( )A.煉鐵用的設(shè)備是高爐B.煉鐵的原料是焦炭、石灰石、鐵礦石C.煉鐵最終得到的生鐵是混合物D.煉鐵所用的鐵礦石中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù):赤鐵礦>磁鐵礦
1、鐵礦石冶煉成鐵是一個復(fù)雜的過程。(1)高爐煉鐵的原料是鐵礦石、 、石灰石、空氣。(2)高爐煉鐵得到生鐵。生鐵的硬度 純鐵的硬度;生鐵的含碳量 鋼的含碳量。(填“>”或“