第二节 金属矿物 铁的冶炼
沪教版九年级化学上册 第五章第2节 金属矿物 铁的冶炼 课时精讲(含答案)
第2节 金属矿物 铁的冶炼知识点1 常见的金属矿物1. 下列矿石的主要成分属于氧化物的是( ) A.菱铁矿(主要成分是FeCO 3 ) B.黄铜矿(主要成分是CuFeS 2) C.铝土矿(主要成分是A12O 3 ) D.黄铁矿(主要成分是FeS 2)2. 金属元素在自然界中，除极少数不活泼的金属有 存在外，其余大多数以 的形式存在。
化合态的金属在自然界中以 的形式存在，含有矿物的岩石称为 。
知识点2 工业炼铁3. 下列变化过程不属于金属冶炼的是( ) A.电解氧化铝 B.铁在氧气中燃烧C.金属氧化物与焦炭在高温下反应D.高温下CO 还原CuO4. 工业上将赤铁矿炼成铁是一个复杂的过程，炼铁高炉中发生的主要反应有( )①22高温C+O CO ②2322高温Fe O +3H 2Fe+3H O③232高温Fe O +3CO 2Fe+3CO ④ 232高温2Fe O +3C 4Fe+3CO⑤2高温CO +C2COA.②③⑤B.③④⑤C.①④⑤D.①③⑤ 5. 如图所示是高炉炼铁时高炉内的化学变化过程，根据图示回答下列问题:(1)将铁从铁矿石中还原出来的物质是 (填化学式);该物质在B 区生成，写出相关反应的化学方程式 。
(2)高炉炼铁时焦炭的作用是:① ;② 。
(3)高炉中生铁出口低于炉渣出口的原因是。
(4)取少量高炉中炼出的生铁放入烧杯中，加入足量稀盐酸，可观察到的现象是，发生反应的化学方程式为，当反应停止后，还可观察到烧杯底部有黑色不溶物，该物质是。
(填化学式)知识点3 模拟工业炼铁实验6. 如图所示是做CO与Fe2O3反应的实验的部分装置。
下列说法错误的是( )A.实验开始时要先通入CO(至空气排完)，再加热药品B.实验产生的尾气少，可以直接排放到空气中C.实验中红棕色固体逐渐变黑，澄清石灰水慢慢变浑浊D.实验结束时先熄灭酒精喷灯，并继续通入CO至玻璃管冷却7. 小文利用下图实验装置测定某赤铁矿石样品中Fe2O3的质量分数，取10.0 g样品与足量CO充分反应后，测得剩余固体的质量为7. 6 g，下列说法正确的是(提示:杂质不参加反应)( )A.玻璃管中的固体由黑色逐渐变成棕红色B实验中通入CO的质量为4. 2 gC.生成CO2的质量为2.4gD.该赤铁矿石样品中Fe2O3的质量分数为80%8. 早在春秋战国时期，我国就环始生产和使用铁器。
沪科版九年级化学课件第五单元第2节金属矿物铁的冶炼
例3：用1000t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？
赤铁矿石—氧化铁—铁—生铁 生铁的质量：
1000t×80% ×70%÷96%=583.3t
注意：带入化学方程式计算的数据应是纯净物的质量
练习：要炼出含杂质2%的生铁3200吨，需要含氧 化铁质量分数为80%的赤铁矿石多少吨？
观察实验并思考下列问题:
1、为什么通一段时间CO后，再加热Fe2O3？
目的是排尽试管内的空气，防止CO与空气混合气体加热 时发生爆炸 2、实验结束前，为什么还要通CO直至试管完全冷却？
目的是防止水倒吸；防止炽热的铁被空气中的氧气氧化。
CO：早出晚归 酒精喷灯：迟到早退
3、将尖嘴导管排出的气体点燃目的是什么？ 目的是将尾气中有毒气体CO点燃，转化为CO2。
（即物质跟氧结合的反应称为氧化。物质失去氧的 过程称为还原。同理：物质跟氧结合的反应叫氧化反 应，这种物质叫还原剂。物质失去氧的反应叫还原反 应，这种物质叫氧化剂。）
如在反应3CO＋Fe2O3 高温 2Fe＋3CO2中，Fe2O3失去氧的 过程，称为Fe2O3被还原。Fe2O3发生的反应就叫还原反应 。Fe2O3是氧化剂，CO跟氧结合被氧化，是还原剂。
2、常见矿石
赤铁矿 Fe2O3
黄铁矿 FeS2
褐铁矿 Fe2O3·XH2O
磁铁矿 Fe3O4
菱铁矿 FeCO3
铝土矿 Al2O3
孔雀石 Cu2(OH)2CO3
黄铜矿 CuFeS2
赤铜矿 Cu2O
铁元素在自然界中分布很广，在地壳中含量位居金 属元素的第二位，仅次于铝，约占地壳总质量的4.75%。
生铁—铁—氧化铁—赤铁矿石
赤铁矿石: 3200t×（1-20%）÷70%÷80%=4571.5t
沪教版九年级上册化学课件：5.2 金属矿物 铁的冶炼(共20张PPT)
实验 装置
实验现 红棕色粉末逐渐变黑为色
,澄清浑石浊灰水变
象.
CO 加热
玻璃管冷却
注意事 实验开始先通 ,再气密性 ;实验结束后,继续通CO
项 直到
.
排尽玻璃管里的空气以免爆炸
(1)被实氧验化及前石先灰水检倒查吸装炸裂置热的的玻璃管
防止生成的铁再
.
(2)实验尾气开始先通CO,再加热的目的是
;实验结束后,继续通CO直到玻璃管冷却,为的是 操作要
. 点
.
• 1、“手和脑在一块干是创造教育的开始，手脑双全是创造教育的目的。” • 2、一切真理要由学生自己获得，或由他们重新发现，至少由他们重建。 • 3、反思自我时展示了勇气，自我反思是一切思想的源泉。 • 4、好的教师是让学生发现真理，而不只是传授知识。 • 5、数学教学要“淡化形式，注重实质.
二、铁的冶炼
1.CO还原氧化铁的操作步骤
(1)先通入 一氧化碳 ,排出装置内
(2) 加热 氧化铁。
红棕
黑
(3)当
色粉末变冷成却
色时停止
(4)玻璃管内物质
后,停止通入
空气 。
加热
CO
一氧化;碳继续通入
。
,观察石灰水有何变化。
2.炼铁过程
(1)反应原理(用化学方程式表示):
(2)设备: (3)原料:
高炉 。 铁矿石
14.(核心素养题)高炉冶铁工艺流程如图所示。
回答下列问题:
(1)该工艺流程中,天然气的作用是 燃烧产生热量、作生产合成气的原料,冶炼出的
铁水属于
混合物(填“纯净物”或“混合物”)。
(2)用化学方程式表示还原反应室内炼铁的原理:
.
第二节----金属矿物---铁的冶炼
① 产生一氧化碳 ② 提供热量
将铁矿石中的 SiO2转变为炉渣 高炉气体
高温
⑶ Fe2O3 + 3CO ===== 2Fe + 3CO2
⑵ C + CO2 =高=温= 2CO ⑴ C + O2 点==燃= 2CO2
出铁口
炉渣 生铁
出渣口
4、实验结束后,为什么要先停止加热继续通CO直至试管内
物质冷却？ 防止Fe又被氧化成Fe2O3 5、如何验证实验吸 中产生了铁？
防止石灰水倒
用磁铁吸引或加入稀酸
金属的冶炼方法
1、还原法 把金属矿物与焦炭、氢气、一氧化碳等还原性物质
一起加热反应。
Fe2O3 + 3CO 高温 2Fe + 3CO2
相关化学反应方程式：
高温
3 CO+ Fe2O3 2 Fe+ 3 CO2 CO2+Ca(OH)2===CaCO3 +H2O
1、澄清石灰水的作用是什么？
检验生成的二氧化碳
2、为什么要进行尾气处理？尾气如何处理？
因为CO有毒会污染环境
点燃或收集
3、实验中为什么要先通一段时间CO，再加热Fe2O3？
排出装置中的空气，防止加热时发生爆炸
小资料
由于铁的化学性质比较活泼,它在自然界 中以化合物的形式存在, 在地壳中含量位居 金属元素的第二位，仅次于铝，约占地壳 总质量的4.75%。
我国大型铁矿有：辽宁鞍山、湖北大冶、 四川攀枝花。
使金属矿物变成金属的过程，叫 做金属的冶炼。
3、铁冶炼的化学原理：CO还原Fe2O3
CO:
红棕色 酒精灯:
X
X = 560t
X = 750307t.6t
九年级化学上册 第五章 第2节 金属矿物 铁的冶炼课件
高温 Fe2O3+3CO = 2Fe+3CO2
物质跟氧结合的反应叫氧化反应， 这种物质叫还原剂。 物质失去氧的反应叫还原反应，
这种物质叫氧化剂。
还原反应
高温
Fe2O3+3CO = 2Fe+3CO2
氧化剂 还原剂 氧化反应
元素化合价升高的物质属于还原剂
A．FeSO4 C．Fe2(SO4)3
B．AlCl3 D．CuCl2
2.X、Y、Z三种金属中，只有Z能和稀
硫酸反应；将Y放入X的化合物溶液中，
Y表面有X析出。则X、Y、Z三种金属的
活动性顺序为 ( )
A．X ＞ Z ＞ Y
B．Y ＞ X ＞ Z
C．Y ＞ Z ＞ X
D．Z ＞ Y ＞ X
3.右图铝、镁、铁分别加入
Fe2O3 红棕色粉末
不能被磁铁吸引
实验步骤
1.先检查装置的气密性 2.装入药品，连接好装置 3.先通CO气体，后加热
4.反应结束，先撤酒精灯，后停止通CO气体
酒精灯： 迟到早退
生成物: 铁粉
黑色粉末 能被磁铁吸引
实验现象
红棕色粉末变成黑色粉末，同时澄清石灰水变浑浊。
尾气的处理：
方法一 点＿燃＿ 方法二 用＿气＿球收集 目的＿ 防止尾气污染＿空气
5. 纯净的氢气，点燃后会安静地燃烧。 混有空气的氢气遇明火可能会发生爆炸
点燃氢气前一定要验纯 !
6. 氢气具有可燃性，不支持燃烧。 7. 用燃着的木条进行检验。现象是：
淡蓝色火焰、产生水雾、放出热量
8.氢能源优点 来源广、放热多、无污染、可再生
1.下列各组物质不能用金属与酸反应制
得的是 ( )
第2节 金属矿物 铁的冶炼
第2节金属矿物铁的冶炼
实验现象： 红棕色的氧化铁粉末逐渐变成黑色，同时澄清的石灰
水逐渐变浑浊
注意问题： 1、一氧化碳还原氧化铁是在封闭的硬质玻管中进行的， 先通一氧化碳，可以把管内的空气排出，防止一氧化碳 与空气混合受热爆炸 2、实验完毕先停止加热，还要继续通入一氧化碳直到 玻璃管冷却为止。（防止灼热的铁与氧气反应）
实验改进： 可将上述装置除尾气的部分，改成用气球收集，这样收
例4、某钢铁厂每天需要消耗1000t含氧化铁 80%的赤铁矿石，该厂理论上每天可以炼出含 铁96%的生铁多少吨？
解1:设每天可炼出的生铁质量为X 解2:设每天以炼出的铁质量为X
高温
Fe2O3 + 3CO === 2Fe + 3CO2
高温
Fe2O3 + 3CO === 2Fe + 3CO2
160
112
镁、锌、铁与酸反应的化学方程式
Mg +2HCl = MgCl2 + H2↑ Mg + H2SO4 = MgSO4 + H2 ↑ Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2 ↑ Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2 ↑ Fe + 2HCl = FeCl2 + H2 ↑ Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2 ↑
原料：生铁、氧气、或铁 的氧化物
设备：高炉
原理： 把生铁中的碳氧化 从而降低含碳量
生铁和钢都是铁的合金。
那么什么叫合金？合金有 什么性能？
金属在生活、生产中非常广泛的应用。 不同的用途需要不同性能的金属。
如：做飞机机翼的金属，需 要坚硬而质轻；
用于制造切割工具的金属，需要有 很大的硬度
5.2金属矿物铁的冶炼PPT—九年级化学沪教版上册精品课件
A
B
（4）实验结束后要先 停止加热
，继续通入一氧化碳，
目的是 防止炽热的铁与O2反应又生成氧化铁
。
（，5原）因实一是验氧过化程碳中有产毒生的尾，气可不以能采用(填点“燃能或”“法不消能除”。)直接排放到空气中
化学
思考：处理尾气的方法？
友情提示：CO难溶于水，具有可燃性，毒性 密度比空气稍小······
①处的现象是 ②处的现象是
先通一会，，C方方O程程式式是是 赶走装置中的空气，防止。。爆炸
③处的现象是 红色物质变成 黑色，方程式是3CO + Fe2O3 =高=温=2Fe+3CO2 。
澄清石灰变浑浊
CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2
产生蓝色火焰
2CO+O2点==燃=2COO2
注意事项
化学
总结交流
化学
本节课你得到的最大收获是什么？ 请你用简要的语言说出来？
化学
珍惜人生每一次的拥有！ Na2CO3+2HCl 2NaCl+H2O+CO2↑
2.C [解析] 试管内(有氧气)的白磷燃烧,水中(没有氧气)的白磷不燃烧,验证燃烧需要可燃物与氧气接触。 (2)CH4+2O2 CO2+2H2O [解析] (1)该同学的猜想不严谨,因为碳和氧化铜在高温的条件下反应,生成的气体中可能既有二氧化碳中。2N(元）3)素K实I显O+3验中3价钾,中元该素化玻的合璃化物合名管价称为为里亚+1氧硝,氧酸元化钠素。铁的化粉合价末为的-2,颜根据色化合变物中化元是素化合红价代色数变和为成0可黑知色,碘元素，的化观合察价为到+5。
澄清石灰水的现象是 变浑浊 ，方程式是 CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O .
九年级化学上册 第5章 金属的冶炼与利用 第2节 金属矿物 铁的冶炼课件
2021/12/10
第十页，共十三页。
注意事项
1、高炉里的主要反应
点燃(diǎn rán)
C+O2===CO2 高温(gāowēn)
C+CO2===2CO 高温(gāowēn)
3CO+Fe2O3===2Fe+3CO2
2、CO 酒精灯
3、尾气处理装置
2021/12/10
第十一页，共十三页。
主要
设备
第二节 金属 矿物 铁的冶炼 (jīnshǔ)
2021/12/10
第一页，共十三页。
2021/12/10
第二页，共十三页。
钢铁 的用途 (gāngtiě)
2021/12/10
第三页，共十三页。
学习 目标 (xuéxí)
• 了解一些常见金属矿物的主要化学成分
• 掌握工业冶铁的主要反应原理、步骤 及实验现象 (bùzhòu)
反应原 理
2021/12/10
小结(xiǎojié)
•工业(gōngyè) 冶铁
注意 事项
第十二页，共十三页。
主要 原料
装置(zhuāngzhì) 及
内容 总结 (nèiróng)
第二节。金属(jīnshǔ)矿物 铁的冶炼。铁矿石、焦炭、石灰石、空气。在高温条件下，利用一氧化碳 的还原性将铁从铁的氧化物中还原出来。（5）再点燃酒精灯给氧化铁加热 （ 点燃酒精灯）。
2021/12/10
第四页，共十三页。
铁的几种 矿石 (jǐ zhǒnɡ)
赤铁矿(主要成分Fe2O3) 菱铁矿主要成分FeCO3
磁铁矿主要(zhǔyào)成分Fe3O黄4 铁矿的主要(zhǔyào)成分FeS2
2021/12/10
九年级化学第5章 第2节 金属矿物 铁的冶炼
初中同步· 化学(沪教)(遵义)
1.下列金属在自然界中常以单质形式存在的是(
A.铁 B.铝 C.锌 D.金
D ) C )
2.下列铁矿石中从效益和环保角度分析而不适宜炼铁的是(
A.磁铁矿(主要成分是Fe3O4)
B.赤铁矿(主要成分是Fe2O3) C.黄铁矿(主要成分是FeS2)
D.褐铁矿(主要成分是Fe2O3·xH2O)
猜想二:剩余固体是
【实验探究】 实验操作
。
实验现象及结论
【实验结论】 铁与水蒸气反应的化学方程式为
。
初中同步· 化学(沪教)(遵义)
解析:(2)【猜想与假设】 根据资料能被磁铁吸引的黑色氧化物只有Fe3O4,则猜想一
全部是Fe3O4;又因Fe粉也是黑色固体且能被磁铁吸引,故猜想二是Fe与Fe3O4。 【实验探究】 验证猜想一与猜想二,关键看是否含有Fe,根据铁与稀盐酸反应产生气
初中同步· 化学(沪教)(遵义)
5.下列说法正确的是( B
)
A.金属的冶炼中必须加入还原剂
B.生铁、纯铁都可以作为金属材料 C.冶炼金属的过程就是金属氧化物的还原过程
D.在Fe2O3+3CO
2Fe+3CO2炼铁反应结束后立即停止加热和通入CO,避免浪费药品
)
6.炼铁的主要原料是( C A.石灰石、焦炭、生铁
初中同步· 化学(沪教)(遵义)
3.下列有关高炉炼铁的说法正确的一组是( B
)
①高炉中焦炭的作用是产生一氧化碳
②高炉中焦炭的作用是供热 ③高炉中把铁矿石冶炼成铁的主要反应原理是2Fe2O3+3C 4Fe+3CO2↑
④高炉炼铁原料有铁矿石、焦炭、石灰石
A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④ 4.下列关于铁的叙述正确的是( D ) A.铁元素在地壳中的含量高于铝,所以铁制品的使用最广泛 B.高炉炼铁得到的是纯铁 C.炼铁反应Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2属于置换反应 D.高炉炼铁时生铁的出口低于炉渣出口
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第二节金属矿物铁的冶炼
课型:新授课主备:饶洪亮审核:化学备课组
班级姓名组名第号辩手组长签名家长签名
【
【探索导航】：远航准备：我们已经学习了金属的性质，知道了钢铁的用途，它又是如何冶炼的呢？书海导航一、金属矿物
指导学生阅读P123。
交流讨论，回答以下问题：
1.金属元素在自然界以哪两种形式存在？
2.地壳中含量最多和居第二位的金属元素分别是什么？
3.请列举2-3种铁矿石，并说出其主要成分?
4.常见的铁矿石有哪些？你觉得选择哪些铁矿石炼铁较好？为什么？
书海导航二、铁的冶炼
由于一氧化碳具有毒性不适于课堂演示，可组织学生观看一氧化碳还原氧化铁的实验图片，结合下图进行活动：
阅读课本124页“观察与思考”，思考以下问题：
（1）讨论实验过程中的有关问题：
a．实验前应先通CO将装置内空气排净，然后再加热；这是为了防止。
b．实验结束时应先熄灭灯；且还需要继续直至；
是为了防止。
c．描述该实验中观察到的现象。
d．请你设计方案检验这个反应的产物？
e．这个实验的尾气中含有什么成分？除了用酒精灯点燃方法外，你还能想出几种尾气处理的方法？
小组交流一下。
比比谁的方法更好？
f．实验中酒精喷灯和酒精灯的作用各是什么?
酒精喷灯：；酒精灯：。
（2）涉及的化学方程式为：
；；。
【基础评价】
小张同学准备在实验室用右图所示装置模拟工业炼铁。
请你据此回答下列问题：
(1)右图所示实验装置存在着一个严重的实验安全隐患，
请你指出：；
(2)该实验还需要补充尾气处理装置，理由是，
改进的方法是。
归纳总结：
分析CO还原氧化铁的化学方程式，说明CO将铁从铁矿石中还原出来，因此，CO是还原剂。
(阅读P124最后一段，并播放工业高炉炼铁录像或观察课本P125图5—11)试回答:
【课堂评价】
1. 炼铁的设备叫做 ( ) A ．高炉
B ．平炉
C ．电炉
D ．转炉
2.赤铁矿的主要成分是 ( ) A ．FeO
B ．Fe 2O 3
C ．Fe 3O 4
D ．FeCO 3
3.高炉炼铁的主要原料是 ( ) A ．铁矿石、焦炭、一氧化碳 B ．铁矿石、一氧化碳、石灰石 C ．铁矿石、一氧化碳、二氧化碳
D ．铁矿石、焦炭、石灰石
4.炼铁的过程是 ( ) A ．含铁的化合物在高温下分解而得到铁 B ．含有铁的化合物和碳发生置换反应
C ．高温用一氧化碳从铁的化合物中将铁还原出来
D ．高温用一氧化碳把铁从铁的化合物中置换出来
5．下列各项比较正确的是 ( ) A ．含碳量：生铁<钢 B ．含铁量：Fe 2O 3>FeO C ．地壳中元素含量：Al>Fe D ．韧性：生铁>钢
6.在高炉炼铁中不发生的反应是 ( ) A ．C ＋O 2======CO 2
B ．CO 2＋H 2O===H 2CO 3
C ．4CO ＋Fe 3O 4=====4CO 2＋3Fe
D ．CO 2＋C=====2CO
7.下列说法中不正确的是 ( ) A ．是金属矿物变成金属的过程，叫做金属的冶炼 B ．工业炼铁的主要设备是高炉
C ．工业炼铁的原理是3CO + Fe 2O 3 ==== 2Fe + 3CO 2
D ．工业炼铁中发生反应的基本类型是置换反应
8.某同学在实验室用CO 与氧化铁反应，若得到5.6g 铁，则实际消耗CO 的质量是 ( ) A ．4.2g
B ．小于4.2g
C ．大于4.2g
D ．无法判断
9．将6.96 g 铁的某种氧化物在高温下与足量的CO 充分反应，生成CO 2气体的质量为5.28g 。
这种铁的氧化物是 A ．FeO B ．Fe 2O 3 C ．Fe 3O 4 D ．无法确定 ( ) 10．赤铁矿（Fe 2O 3）和黄铁矿（FeS 2）是两种常见的铁矿石，试分析在实际生产中，哪种铁矿石更适合于炼铁？
①Fe 2O 3中铁元素的质量分数 （填“大于”、“等于”或“小于”） FeS 2中铁元素的质量分数； ②FeS 2中含有硫元素，冶炼过程中会产生 气体污染空气。
所以 更适合于炼铁。
【课后延伸】
高温
高温
高温 点燃
1．（2004苏州中考）化学实验室常用甲酸（HCOOH ）和浓硫酸混合加热制备一氧化碳，其反应方程
式为：HCOOH
（1）实验前先检查装置的气密性；起始时应检验 ，以防止爆炸； （2）装置B 中盛放 ，除去 ； （3）装置D 中盛放 ，检验 ；
（4）写出C 装置中反应的化学方程式 ； （5）实验结束时应先停止 处加热；
（6）在反应后磁铁悬挂在玻璃管上方，其作用是 。
2．（2007苏州中考）下列甲图是一氧化碳与氧化铁反应装置的示意图，乙图是高炉炼铁示意图。
请回答下列问题。
（1）通CO 前，检查已连接好的装置(甲图)气密性最简单的方法是。
。
（2）实验开始时，要先 ，再 ，
这是为了防止 。
（3）当实验中观察到 时就可停止加热，反应的化学方程式是： 。
B 中盛放的试剂是 ，现象是 ，其作用是 ， 反应的化学方程式是： 。
（4）实验结束时，还需继续 直至 ，这是为了防止 ， 最后的尾气应 处理，这是为了 。
（5）图甲与图乙所得固体成分有何不同： 。
教后（学后）感。