資源簡介

(共33張PPT)
第六單元 金屬和金屬材料
金屬礦物與金屬冶煉 第3課時
（科粵版）九年級
下
01
教學目標
內容總覽
02
新知導入
03
探究新知
04
課堂練習
05
課堂總結
06
板書設計
教學目標
知道元素有兩種存在形態，認識幾種金屬礦物。
01
02
了解鋼鐵是怎樣煉成的，了解生鐵和鋼的區別和主要性能。
03
認識還原反應及物質的還原性。
新知導入
金屬是從何而來的呢？
探究新知
單質
穩定性
化合物
金屬礦物
金屬元素在自然界中分布很廣，極少數不活潑的金屬（如金、銀等）有單質形式存在；絕大多數以化合物形態存在于礦物中，如如鐵、鋅、鈉和鈣等。
幾種金屬礦物
金 銀
閃鋅礦
鋁土礦
探究新知
地殼中，鋁和鐵的含量最多。
探究新知
黃鐵礦(FeS2 )
磁鐵礦(Fe3O4)
菱鐵礦(FeCO3 )
赤鐵礦(Fe2O3)
含有礦物的巖石稱為礦石。鐵礦石等都是常見的礦石。
探究新知
黃銅礦 CuFeS2
輝銅礦 Cu2S
赤銅礦 （Cu2O）
孔雀石Cu（OH）2CO3
銅
礦
石
金屬的冶煉實質就是把金屬從礦石中還原出來的過程。
探究新知
思考
磁鐵礦：Fe3O4 （黑色）
赤鐵礦： Fe2O3（紅色）
鐵礦石
鐵
Fe
Fe3O4 、Fe2O3
？
探究新知
鋼鐵的冶煉
任務二
實驗探究
利用如圖裝置，進行氧化鐵與一氧化碳反應生成鐵的實驗。
探究新知
探究新知
現象：紅棕色的Fe2O3變黑，同時產生使石灰
水變渾濁的氣體。
基本原理：
氧化反應：得到氧的反應
還原反應：失去氧的反應
Fe2O3+3CO == 2Fe+3CO2
高溫
探究新知
煉鐵的基本原理：
用還原劑一氧化碳在高溫條件下將氧化鐵中的鐵還原出來
還原反應：含氧化合物失去氧的反應
還原劑：能奪取含氧化合物里的氧，
使它發生還原反應的物質具有還原性
方程式：_________________
Fe2O3＋3CO＝2Fe＋3CO2
高溫
探究新知
具有還原性的物質: CO
練習：請寫出H2和C還原Fe2O3的化學方程式
高溫
3H2+Fe2O3 = 2Fe+3H2O
3C+2Fe2O3 = 4Fe+3CO2
高溫
探究新知
H2和C還原CuO實驗裝置圖比較
探究新知
探究新知
H2、C、CO化學性質的比較
性 質 物質 可燃性 還原性
C C + O2 CO2 2C + O2 2CO
C + 2CuO 2Cu+CO2
CO 2CO + O2 2CO2
CO + CuO Cu + CO2
H2 2H2 + O2 2H2O H2 + CuO Cu + H2O
點燃
點燃
點燃
點燃
高溫
探究新知
鐵的冶煉
1.煉鐵
焦炭
過量空氣
CO2
焦炭
CO
高溫
高溫
Fe
赤鐵礦
高溫
反應過程：
設備：高爐
原料：鐵礦石(赤鐵礦)、焦炭、石灰石、空氣
探究新知
涉及反應化學方程式：
C + CO2 == 2CO
高溫
C + O2 == CO2
點燃
3CO + Fe2O3 == 2Fe + 3CO2
高溫
產品：生鐵（含碳量2～4.3%）、鋼（含碳量0.03～2%），二者都是合金。
探究新知
2.煉鋼：
生鐵
氧氣
鋼
高溫
（含碳量2-4.3%）
（含碳量0.03-2%）
合金
探究新知
生鐵和鋼的區別
類別 含碳量% 含雜質 機械性能 機械加工
生鐵 2~4.3 多 硬而脆 可鑄不可鍛
鋼 0.03~2 少 硬而韌、有彈性 可鑄可鍛
探究新知
中國古代冶煉圖
探究新知
冶煉金屬的常用方法
1.活潑金屬(如K Na Mg AI) :電解法
2.一般金屬(如Zn Fe Sn Pb Cu) :熱還原法
3.較穩定金屬(如Hg Ag) :直接加熱法
4.穩定金屬(如Pt Au) :可通過金沙淘洗獲得
Fe2O3＋3CO＝2Fe＋3CO2
高溫
△
2HgO === 2Hg + O2↑
探究新知
金屬活動性順序：
K Ca Na Mg Al ‖Zn Fe Sn Pb (H)Cu‖Hg Ag‖Pt Au
電解法
熱還原法
直接加熱法
探究新知
例題
探究新知
黑色
渾濁
通一氧化碳
加熱
一氧化碳與空氣混合加熱引起爆炸
撤掉酒精燈
通一氧化碳至玻璃管冷卻
氧氣進入將鐵再次氧化
點燃
收集
探究新知
鐵礦石
焦炭
CO2
2CO
3
2Fe＋3CO2
提供熱量
產生還原劑CO
探究新知
例題
例：1000噸含氧化鐵80%的赤鐵礦石，理論上可以煉出含鐵96%的生鐵多少噸？
解析：帶入化學方程式計算的數據應是純凈物的質量。根據赤鐵礦石的質量可以算出氧化鐵的質量，從而求出鐵的質量。即可解出含鐵96%生鐵的質量：1000 t×80% × 70% ÷96%=583.3 t
探究新知
　　1.某煉鋼廠日產含雜質5%的生鐵3000t，試計算：
　　⑴該3000 t生鐵中含純鐵多少噸？
　　⑵該煉鋼廠每天需含Fe2O3質量分數為85%的赤鐵礦石多少噸？
（計算結果保留整數）
練習
解：⑴生鐵中含純鐵：3000t×(1－5%)=2850t.
Fe2O3 + 3CO=== 2Fe + 3CO2
112
X· 85% 2850t
高溫
160
X· 85%
=
112
2850t
⑵設需含Fe2O3質量分數為85%的赤鐵礦石的質量為x。
X≈4790t
答：⑴該3000 t生鐵中含純鐵2850t。
⑵該煉鋼廠每天需含Fe2O3質量分數為85%的赤鐵礦石為4790t。
課堂總結
小結
1.有少數很不活潑的金屬如金、銀、鉑，有以單質形態存在的礦物，絕大多數金屬都是以化合物形態存在于礦物之中。
2.還原反應，還原性。
3.煉鐵、煉鋼。
4.冶煉金屬的常用方法。
板書設計
金屬礦物與金屬冶煉
幾種金屬礦物
鐵的冶煉
含雜質物質的化學方程式的計算
一氧化碳還原氧化鐵
高爐煉鐵
（還原反應）
32
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