6.3金属矿物与金属冶炼-2024-2025学年九年级化学下册同步学与练（科粤版2024）（解析版）.docx

第六单元金属和金属材料

6.3金属矿物与金属冶炼

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01/学习目标明确内容要求，落实学习任务

02/思维导图构建知识体系，加强学习记忆

03/知识导学梳理教材内容，掌握基础知识

04/效果检测课堂自我检测，发现知识盲点

05/问题探究探究重点难点，突破学习任务

06/分层训练课后训练巩固，提升能力素养

1．知道常见的矿石。熟悉工业炼铁的原理和方法。

2．了解金属的存在形式和冶炼与金属性质的关系。

3．熟悉根据化学方程式的含杂质的计算。

重点:

炼铁的原理和方法；

难点:

含杂质的计算；

一、几种金属矿物

1.人类大量冶炼几种常见金属的年代：铜距今3000多年，铁距今2000多年，铝在20世纪才大量冶炼，这与金属的活动性有很大关系，活动性越弱的金属越早被冶炼使用。

2.因为矿藏丰富、易冶炼、价格低廉，铁是世界上应用最广的金属。

3．金、银化学性质很不活泼，以单质形式存在；其余金属都以化合物形式存在。

4．地壳中的金属元素，铝和铁的含量最多，加上钙、钠、钾、镁一共6种元素，占了地壳总质量的23.14%，其余众多金属元素在地壳中储存量是很少的。

5.大多数金属在自然界以金属矿物形式存在。

金属矿石

赤铁矿

磁铁矿

黄铁矿

铝土矿

赤铜矿

孔雀石

主要成分

Fe2O3

Fe3O4

FeS2

Al2O3

Cu2O

Cu2(OH)2CO3

6．人类每年从金属矿物中提取大量金属，其中提取量最大的是铁。

二、钢铁的冶炼

1．实验室炼铁

（1）往耐高温的硬质玻璃管中加入少量氧化铁粉末

（2）通入一氧化碳，等待片刻后点燃尖嘴管处酒精灯，目的是先排尽玻璃管中的空气，防止加热时发生爆炸。

（3）用酒精喷灯对着硬质玻璃管放氧化铁处加热。

（4）当反应结束后，停止加热，再通一会儿一氧化碳，直到玻璃管冷却，防止铁重新被空气中的氧气氧化。

（5）观察到现象：红色固体变为黑色，澄清石灰水变浑浊。

（6）化学方程式为：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2

2．高炉炼铁

设备

高炉

原料

铁矿石、焦炭、石灰石、热空气

原理

利用炉内反应生成的一氧化碳把铁从氧化铁中还原出来

Fe2O3+3CO2Fe+3CO2

各原料的作用

铁矿石

提供铁元素

焦炭

=1\*GB3①燃烧放热，提供高温环境，维持炉温；

=2\*GB3②提供还原剂CO

石灰石

将矿石中的二氧化硅转化成炉渣

热空气

提供焦炭燃烧所需的氧气

炉内反应

由下而上依次为：

C+O2CO2；

CO2+C2CO；

Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。

【易错提醒】高炉炼铁使用的原料是焦炭，反应的原理却是一氧化碳还原氧化铁，原因是：气体与固体的接触面积大于固体之间的接触面积，一氧化碳是气体，与赤铁矿石的接触面积远大于焦炭和赤铁矿石的接触面积，故主要是一氧化碳做还原剂，还原氧化铁。高炉炼出的铁不是纯铁是生铁。

3.生铁和钢都是铁的合金，区别如下：

类别

含碳量%

含杂质

机械性能

机械加工

生铁

2－4.3

多

硬而脆

可铸不可锻

钢

0.03－2

少

硬而韧、有弹性

可铸可锻

三、炼铁的相关计算

1．在实际生产时，炼铁用的原料和产品都含有杂质，计算用料和产量时需考虑杂质。

2．计算式：

（1）纯度=纯物质的质量不纯物质的质量

（2）纯物质的质量=不纯物质的质量×纯度

Fe2O3的质量=赤铁矿石的质量×赤铁矿石中Fe2O3的质量分数；

Fe的质量=生铁的质量×生铁中Fe的质量分数

Fe的质量=生铁的质量×（1-生铁中杂质的质量分数）

（3）不纯物质的质量=纯物质的质量÷纯度

赤铁矿石的质量=Fe2O3的质量÷赤铁矿石中Fe2O3的质量分数；

生铁的质量=Fe的质量÷生铁中铁的质量分数

生铁的质量=Fe的质量÷（1-生铁中杂质的质量分数）

3．典例

例1．用1000吨含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁96%的生铁多少吨？

解：1000吨赤铁矿石中含氧化铁的质量为1000t×80%=800t

设800t氧化铁理论上可以炼出铁的质量为x

Fe2O3+3CO2Fe+3CO2

160112

800tx

160800=

x=560t

折合成含铁96%的生铁的质量为560÷96%=583t

答：1000吨含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁96%的生铁583吨。

1、判断题

（1）地壳中的金属资源都以化合物的形式存在。()

（2）铝土矿主要成分是Al2O3()

（3）常见的铁矿石有赤铁矿、磁铁矿、菱铁矿等。