金属矿物、铁的冶炼第2课时学案。

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第5章第二节金属矿物铁的冶炼（第2课时）
【学习目标】
1．了解：炼钢的基本原理，生铁和钢在性能上的主要差别。
2．知道生铁、钢等重要的合金。认识加入其他元素可以改善金属的特性。
3．认识金属材料在生产、生活和社会发展中的重要作用。
4．知道：含杂质的化学方程式的计算。一般为一步反应，以联系生产实际的计算为主。
【学习重点】含杂质的化学方程式计算。
【学习难点】如何确定物质是铁还是钢。
【学习过程】
一、回顾、预习与交流
【旧知回顾】：
1.工业炼铁的原理是____________________（以磁铁矿为例），其中还原剂CO的产生过程用化学方程式表示为____________________，____________________。
2.工业炼得的铁叫________，属于_______物。工业炼铁时要将铁矿石等原料研磨成粉末状的目的是___________________________________________________。
【新知导学】：
1.比较生铁和钢
生铁钢
含碳量
性能
2.什么叫合金。
二、合作、研讨与点拨
钢的冶炼
小组合作：炼钢的原料____________、_________。
思考交流：1.用化学方程式表示“百炼成钢”。
2.将废铁废钢回收与生铁混合通过冶炼也可得到钢，原因是废铁废钢中有生锈后形成的氧化铁，可以在高温的条件下将生铁中的碳消耗，既能降低生铁的含铁量也可以将废钢铁还原。写出有关的化学方程式____________________________
三、总结、反思与提升
1.总结。
2.反思：日常生活中我们使用的钢铁是纯铁吗？
四、自检、预习与交流
【课堂作业】
1、钛和钛的合金被认为是21世纪的重要材料，它们具有很多优良的性能，如熔点高、密度小、可塑性好、易于加工，钛合金与人体有很好的“相容性”。根据它们的主要性能，下列用途不切合实际的是（）
A．用来做保险丝B．用于制造航天飞机
C．用来制造人造骨D．用于制造船舶
2、下列说法错误的是（）
A．地壳中的铁都是以化合物的形式存在B．生铁和钢能完全溶解在盐酸中
C．锯条上的烤蓝是一层致密的氧化膜D．钢是由生铁炼成的，因此钢也会生锈
3、下列说法不正确的是（）
A．炼铁的主要设备是高炉
B．炼铁的原理是用CO把铁从铁的氧化物中还原出来
C．炼铁的原料是一氧化碳、石灰石和铁矿石
D．炼铁要在高温条件下进行
4、某化学兴趣小组用化学方法测定一种钢样品中铁的含量。同学们称取了5.7g钢样品，投入装有10.0g稀盐酸(足量)的烧杯(烧杯质量也为10.0g)中。在化学反应过程中对烧杯(包括溶液和残余固体)进行了四次称量，记录如下表：
(1)反应中产生氢气克，这种钢样品中碳的含量是多少?(精确到0.1％)
(2)有同学提出：灼烧可使钢中的炭变为CO2挥发掉，灼烧后钢样品质量会减轻。可是他们将一定量的钢样品灼烧后，发现质量反而增加了很多。原因是。
【课后作业】
1.下列与金属有关的说法正确的是（）
A、生铁和钢都是铁的合金
B、废旧电池可以随意丢弃，不会对环境造成污染
C、银的导电性比铜强，所以一般用银作电线
D、铁矿石在地壳中含量最丰富，可以随意开采
2.“归纳法”是常用的学习方法之一．下列是小亮对有关铁知识的归纳，错误的一项是（）
A、钢是纯净物B、铁在潮湿的空气中易生锈
C、铁能从硫酸铜溶液中把铜置换出来
D、高温下，用CO还原铁的氧化物可以得到铁
3、废旧手机的某些部件中含有Mg、Al、Cu、Ag等金属，为了回收重金属，将旧手机的部件粉碎并浸入足量稀硫酸中充分反应过滤，所得固体中含有的金属是（）
A、Mg和AlB、Cu和AgC、Al和CuD、Mg和Ag
4、铁是一种应用广泛的金属．下列有关铁的叙述正确的是（）
A、从历史上看，人类利用最早的金属是铁器
B、用铁锅炒菜可使食物中增加微量铁元素
C、铁与盐酸反应可生成氯化铁和氢气
D、用于炼铁的铁矿石中含有大量的单质铁
5、下列有关高炉炼铁的说法正确的一组是（）
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：2Fe203+3C高温4Fe+3CO2↑
④高炉中把铁矿石冶炼成铁的主要反应原理是：Fe203+3C0高温2Fe+3CO2
A、①②③B、②③④C、①③④D、①②④
6、下列与金属有关的说法正确的是（）
A、生铁和钢都是铁的合金B、废旧电池可以随意丢弃，不会对环境造成污染
C、银的导电性比铜强，所以一般用银作电线
D、铁矿石在地壳中含量最丰富，可以随意开采
7、人类每年从自然界中提取大量的金属铁，下列关于铁的说法正确的是（）
A、铁是由钢冶炼成的B、生铁是含有碳的铁合金
C、炼铁的过程是把铁矿石变成纯净的氧化铁
D、被腐蚀后的铁制品属于不可回收垃圾
8、某兴趣小组为探究“氧化铁和铜粉”混合物中铜的质量分数，称取一定质量的混合物，按照右图实验装置进行实验：
（1）实验时要“先通一氧化碳气体，后加热”的目的是
（2）装置A中发生反应的方程式为
（3）实验装置B中的现象是，
发生反应的化学方程式为
（4）该装置的设计有一明显不当之处，你的改进方案是
[定量分析]该兴趣小组按照科学的方案完成实验后，对充分反应后的管内固体X进行如下后续实验探究：
回答下列问题：
（1）写出固体X与稀盐酸反应的方程式：
（2）如何证明固体C已经洗涤干净？
（3）有色溶液B中含有的溶质：（填化学式）
（4）根据以上实验流程，计算原混合物“氧化铁和铜粉”中铜的质量分数为
9、钢铁工业是一个国家的支柱产业之一．如图1是工业炼铁的基本生产流程示意图．请回答下列问题：

（1）写出图1中设备A的名称：
（2）写出以赤铁矿为原料在高温下制取铁的化学方程式：
（3）石灰石的主要作用是造渣．写出在高温条件下石灰石（主要成分碳酸钙）分解生成两种氧化物的化学反应方程式：
（4）小军同学采集了一些生铁样品（含杂质，杂质不溶于水，不与稀硫酸反应）采用如图2所示装置进行分析．分别称得锥形瓶与棉花的质量为44.1g，生铁样品的质量为9.0g．在锥形瓶中加入足量稀硫酸后，立即开始记录电子天平的示数，记录数据如图3．
请认真分析数据，回答下列问题：
①小军数据处理的图象中正确的是（）
②计算样品中铁的质量分数（请写明过程）
③计算恰好完全反应时消耗的硫酸溶液中硫酸的质量。（请写明过程）

相关知识

《金属、金属矿物和铁的冶炼》教学案

每个老师需要在上课前弄好自己的教案课件，大家在认真写教案课件了。对教案课件的工作进行一个详细的计划，才能对工作更加有帮助！有多少经典范文是适合教案课件呢？以下是小编为大家精心整理的“《金属、金属矿物和铁的冶炼》教学案”，仅供参考，欢迎大家阅读。

《金属、金属矿物和铁的冶炼》教学案
班级姓名学号
知识回顾
1．金属有许多共同的物理特征，如。
2．金属的化学性质：常见的金属有铝、铁、铜（写出它们下列反应的化学方程式）
（1）在加热或点燃的条件下，它们与O2能反应：、
、。
（2）与稀硫酸的反应：、。
（3）与盐溶液的反应：①铁丝浸入硫酸铜溶液；②铜片浸入硝酸银溶液；③锌粒浸入硫酸亚铁溶液。
以上（2）（3）反应中反应的基本类型是，这种反应类型的基本特征是
。
（4）铝、铁、铜与冷水。（填“反应”或“不反应”）
3．金属元素在自然界中，除极少数不活泼的金属（如：）有单质存在，其余
大多数金属以存在。
4．铁的矿物主要有、、和。
5．某钢铁厂高炉炼铁的主要反应过程如下：
焦炭

(1)请在方框内填入相应物质的化学式。
(2)写出步骤①②③的化学方程式：①
②③
(3)从高炉上排出的废气叫高炉废气，请推测高炉废气的主要成份为。
6．在实验室中用CO还原Fe2O3的实验中：
（1）观察到的现象是、。
（2）实验中的注意事项有：（用“先”“后”）实验开始时，通CO，点燃酒精灯；
实验结束后，停止通CO，熄灭酒精灯；
7．常见的铁合金有和，它们的含碳量分别是。
8．人类历史上使用最早的合金是，世界上最常见、应用很广的合金是。
9．合金的硬度一般比各成分金属的硬度；多数合金的熔点组成它的成分合金。
常见的合金有、、、、。
10．铁在空气中生锈，主要是铁跟、等物质相互作用，发生的一系列复杂的化学反应。铁锈的主要成分是（写化学式）。
稀硫酸、醋酸溶液、食盐水都能（填“加快”或“减慢”）铁打的生锈速度。
11．防止金属制品生锈的方法有、、
。
12．废金属的危害①②。
回收利用废金属的优点有、。
练习巩固
1．下列物质中不属于合金的是（）
A、青铜B、四氧化三铁C、保险丝D、高炉炼出来的生铁
2．绿色化学又称环境友好化学，它的主要特点之一是：提高原子的利用率，使原料中所有的原子全部转化到产品中，实现“零排放”。下列反应符合绿色化学这一特点的是()
A、工业冶铁B、用生石灰制熟石灰C、实验室制取二氧化碳D、实验室制取氧气
3．把铁片分别放入下列溶液中，铁片会溶解，而且溶液质量会减轻，则此溶液是（）
A、稀硫酸B、硫酸铜溶液C、稀盐酸D、硫酸亚铁溶液
4．有关合金的叙述：①合金中至少含两种金属②合金中的元素以化合物的形式存在③合金中一定含有金属④合金一定是混合物⑤生铁是含杂质较多的铁合金⑥生铁可完全溶解在稀盐酸中。其中正确的是（）
A、①②③④⑤⑥B、①②C、①③④⑤D、③④
5．向混有少量CuO粉末的铁粉中加入一定量的稀硫酸，加热。反应完毕后，铁粉还有剩余所得溶液中一定含有（）
A、CuSO4、FeSO4B、CuSO4、Fe2(SO4)3C、CuSO4D、FeSO4
6．钛和钛合金是21世纪重要的金属材料，它们具有优良的性能，如熔点高、密度小、可塑性好、机械性能好、抗腐蚀性强、钛合金与人体有良好的“相容性”等等。根据它们的主要性能，不合实际的用途是（）
A、用于潜艇设备的制造B、用于制造航天设备
C、用于做保险丝D、用于制造人骨替代品
7．如图5－3所示，在盛水的试管中放一根洁净的铁钉，
用带Ｕ型管的胶塞塞紧，Ｕ型管内水面处于同一高度。
数天后观察到Ｕ型管内的水面()
A．a比b高B．b比a高C．一样高D．无法判断
8．下列成语与我们所学的化学知识有关。请简述其中的化学原理。
（1）百炼成钢；
（2）釜底抽薪。

第五章 金属与矿物(课时3　铁的冶炼　合金)

自学导航

1．工农业生产中用途最广，用量最多的金属是()

A．铜B．铝C．金D．铁

2．金属的冶炼是指＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿的过程。

3．在地壳中含量居第二位的金属是＿＿＿，约占地壳总质量的＿＿＿＿＿＿＿

4．用铁矿石炼铁主要的反应原理是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。工业炼铁的主要设备是＿＿＿＿＿＿＿，原料是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。反应的化学方程式是＿＿＿＿＿＿＿＿。

5．生铁的含碳量为＿＿＿＿＿＿＿，钢的含碳量为＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

6．钢的冶炼原理是将＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿经反应后形成＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。因此生铁和钢的主要区别是＿＿＿＿＿＿＿＿＿的不同。

7．钢比生铁具有哪些优越的性能＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

8．合金是由＿＿＿＿＿跟＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿熔合形成的具有＿＿＿＿的物质。

9．通常所说的“金属材料”既包括各种＿＿也包括各种＿＿＿＿＿＿＿＿。

10．合金具有许多特殊的性能，＿＿＿＿＿一般比纯金属大，＿＿＿＿＿＿低于组成它的成份金属。＿＿＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿＿的形成，可以制成不同的各种合金。

11．1000含氧化铁80%的赤铁矿中含氧化铁多少吨。含铁元素多少吨。

指点迷津

例题下列关于生铁和钢的说法正确的是()

A．生铁和钢都是混合物，其主要成份都是碳

B．生铁硬而有韧性，既可铸又可锻C．钢是用铁矿石和焦炭做原料炼制而

成的

D．生铁和钢的性能差别较大，主要由于生铁和钢的含量碳不同

思路分析：生铁和钢是两种重要的合金，它们的主要成份依然还是铁，两者本质的区别是含碳量的不同。生铁的含碳量高，所以硬而脆，可铸不可锻。钢的含量低所以韧性好，可铸可锻。因此，两者性能的差别主要是由含碳量不同造成的。在自然界中的铁主要以化合物的形式存在于矿石中，，冶炼生铁的原料是铁矿石、焦炭，而钢是用生铁来冶炼的，其原理就是将生铁中过多的碳除去，故正确的答案是（D）

基础评价

1．下列说法正确的是（）

A．生铁和钢都是铁的单质

B．生铁和钢都是铁的化合物

C．生铁和钢硬度比纯铁小

D．生铁和钢都是铁的合金

2．下列物质不属于合金的是（）

A．不锈钢B．硬铝

C．氧化铜D．黄铜

3．下列物质属于金属材料的是（）

A．青铜B．铁矿石

C．焦炭D．12K黄金

4．炼铁的主要原料是（）

①铁矿石②石灰石

③焦炭④一氧化碳

A．①②④B．①③④

C．②③④D．①②③

5．下列变化必须加入还原剂才能实现的是（）

A．Fe—Fe3O4B．C—CO2

C．Fe2O3—FeD．KClO3—O2

6．今有赤铁矿样品10克，经实验分析，其中含氧化铁8克，该铁矿石中铁的质量分数为（）

A．80%B．70%C．56%D．30%

7．某钢铁厂用高炉炼铁的主要原料是赤铁矿石、焦炭、空气等，主要反应过程如下图：

（1）在上图方框中填出有关反应生成物的化学式

（2）写出反应的化学方程式

①＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿

②＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿

③＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿

8．炼钢过程中需要用抽样的方法对产品的技术指标进行检测，现抽取6克样品，在足量氧气中充分燃烧最终收集到0.11克CO2，通过计算判断该样品是否已达钢的要求。

9．冶炼1000吨含杂质2.5%的生铁，需含Fe3O485%的磁铁矿多少吨？

拓展探究

自然界有一种颜色美丽的铜矿叫孔孔雀石，主要成分是碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]，它受热时会发生分解反应，生成一种黑色固体和两种气体，其中一种是水蒸气。请设计实验方案鉴定孔雀石加热分解的产物。

化苑漫步

“百炼成钢”

“百炼成钢”比喻人经过长期的艰苦磨练，变得非常坚强、成熟。但是这里面却蕴含着许多丰富的化学知识。

我们知道历史上青铜器的使用早于铁器，主要由于铁的熔点较铜高，较难冶炼。早期的炼铁是将铁矿石和木炭一起在炼炉中加热，大约在1200℃的温度下得到一种含杂质较多的块炼铁，这种铁状若海绵，质地疏松，需要反复加热锻打除去其中的夹杂物，改善其机械性能，方可使用。在反复锻打铁块的基础上，我国劳动人民又摸索出了炼钢的技术。它是以块炼铁为原料在木炭火中加热，趁热打铁，少量的碳从铁的表面渗进去，夹杂物被挤出，含碳量调整至0.03－2%之间，就炼成了钢，西汉时，为提高块炼铁渗碳钢的质量，人们增加了锻打的次数，由10次、20次增至近百次，这样可使钢的组织致密，成分均匀，从而进一步提高了钢的质量。这就是所谓的“百炼钢”，由此也就有了“百炼成钢”这一成语。

第五章 金属与矿物(课时2 金属与金属矿物)

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自学导航

1．丝在氧气中燃烧的现象

做此实验时须预先在集气瓶里放＿＿＿或＿＿＿＿。其目的是为了防止＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿

该反应的化学方程式为＿＿＿＿＿。反应的类型为＿＿＿＿＿＿＿。

2．常温下铝能跟空气中氧气反应生成一层致密的＿＿＿＿＿＿，从而防止铝进一步＿＿＿＿＿。该反应的化学方程式为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

3．在常温下与空气中氧气反应很缓慢，但加热时反应较快，铜会由＿＿＿色变成＿＿＿色，反应的化学方程式为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。铜在潮湿的空气中能生成铜锈，表面会由＿＿色变为＿＿

4．换反应是指＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

5．铁、铝、铜三种金属分别放入稀硫酸中看到＿＿、＿＿的表面有气泡产生。＿＿的表面无气泡产生，写出反应的化学方程式＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿

6．光亮的铁丝浸入到硫酸铜溶液中反应的现象为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿学方程式为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿此反应的类型属于＿＿＿＿反应。

7．壳中金属元素的质量分数居前四位的是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿

8．的矿物主要有＿＿＿＿、＿＿＿＿、＿＿＿＿、等。铜的矿物主要有＿＿＿＿、＿＿＿＿、＿＿＿＿＿等，铝的矿物主要有＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿

指点迷津

例题1把一根光亮的铁钉放入稀硫酸中下列叙述正确的是()

①在铁钉的表面产生气泡②溶液的质量变小③铁钉的质量减轻④溶液由无色逐渐变为浅绿色

A．①②B．①③④

C．①②③D．全部正确

思路分析：铁能与稀硫酸反应放出氢气，故铁钉的表面有气泡产生，反应前的稀硫酸溶液为无色的，反应后生成的硫酸亚铁其溶液为浅绿色。

由化学方程式知每56克铁参加反应的同时生成2克氢气，铁钉的质量减少，溶液的质量增加56-2＝54克，故本题答案为（B）

例题2下列化学方程式书写正确的是（）

A．4Fe+3O2====2Fe2O3

B.Fe+H2SO4====FeSO4+H2↑

C.2Fe+6HCl====FeCl3+3H2↑

D.2Fe+3CuSO4===Fe2(SO4)3+3Cu

思路分析：铁在常温下干燥的空气中比较稳定，点燃后在纯净的氧气中剧烈燃烧，生成的产物是Fe3O4而不是Fe2O3。

铁具有可变价+2价和+3价，但在置换反应中铁通常生成+2价的化合物，因此A、B、C三个化学方程式错误，故本题选B

基础评价

1．下列金属在常温下能与干燥的空气发生反应是()

A．铁B铜C。铝D。银

2．下列关于铁、铝、铜的说法中正确的是()

A．它们都是银白色的

B．它们都能与稀硫酸反应

C．它们都与冷水反应

D．它们都可与氧气反应

3．下列容器不能用来盛放硫酸铜溶液是（）

①铁质容器②铜质容器

③铝质容器④银质容器

A．①②B．③④

C．①③D．②④

4．铝、铜、铁、锌等金属的本质共同点是（）

A．都是有色金属

B．都具有银色的金属光泽

C．密度、硬度都很大

D．都有良好的延性、展性、导电导热性

5．在自然界中有以游离态存在的金（）

A．铁B．金C．铝D．银

6．下列矿石主要成份表达错误的（）

A．孔雀石[Cu2(OH)2CO3]B．赤铁矿（Fe2O3）C．黄铁矿（FeS2）D．赤铜矿（CuO）

7．等质量的锌、铁、镁、铝分别与足量的稀硫酸完全反应生成H2的质量由大到小的排列正确的是（）

A．MgAlFeZnB．AlMgFeZn

C．ZnFeMgAlD．ZnFeMgAl

8．下列各物质都含有少量杂质（括号内为杂质）写出除去杂质的主要操作及有关化学方程式

（1）铜粉（锌粉）

（2）FeCl2溶液（CuCl2）

9．出镁、铜、氧气、盐酸两两间能反应的化学方程式，并注明反应的类型。

10．实验室要除去铜屑中的少量铁屑，某同学设计了以下两个方案：

两个方案中。较好的是＿＿（填序号）

理由是

你是否有更简便的方法，若有写出你的做法＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿

拓展探究

目前社会上有一些不法商人用黄铜（铜。锌合金金黄色）假冒黄金进行诈骗活动，现请你设计一个实验证明某金黄色金属块是真金还是黄铜。写出实验方法、现象、结论。

化苑漫步

金属之最

地壳中含量最多的金属元素铝

人体中含量最多的金属元素钙

目前世界上年产量最高的金属铁

导电、导热性能最好的金属银

硬度最高的金属铬

熔点最高的金属钨

熔点最低的金属汞

密度最大的金属锇

密度最小的金属锂