《金属、金属矿物和铁的冶炼》教学案。

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《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。

相关知识

5.2金属矿物、铁的冶炼（第1课时）学案

第5章第二节金属矿物铁的冶炼（第1课时）
【学习目标】1、了解金属矿物在自然界中的存在
2、掌握实验室炼铁的原理、装置、步骤及注意点
3、掌握工业炼铁的原料、设备、原理、产品与实验室的区别。
4、认识C、CO、CO2的相互转化。
【学习重点】掌握实验室炼铁的原理、装置、步骤及注意点
【学习难点】掌握工业炼铁的原料、设备、原理、产品与实验室的区别
【学习过程】
一、回顾、预习与交流
【旧知回顾】：
阅读p116-117，了解金属矿物在自然界中的存在方式。
1.自然界中以单质形式存在的有___________________。因为这些金属的化学性质______活泼。地壳中含量最多的金属元素为_______，其次为____________。
2.铁的矿物主要有________、________、_______和黄铁矿。赤铁矿的主要成分为_________，磁铁矿的主要成分为________。
3.矿石都是_______物，赤铜矿的主要成分为________，（标出铜元素的化合价），名称为___________。
4.比较氧化铁、四氧化三铁及FeS2中铁元素的质量分数由高到低的顺序为________________________________。
5.一氧化碳化学式_______：煤气的主要成分，______溶于水，有______性，能和人体的血红蛋白结合，而导致无法与氧气结合，同时一氧化碳具有_______性，可作为燃料。燃烧的化学方程式为____________________。
【新知导学】：
1.什么叫金属的冶炼？
名称铁粉氧化铁四氧化三铁氧化亚铁
化学式
颜色
2．
3.常见的铁矿石有哪些？选择最适合炼铁的铁矿石考虑哪些因素？

二、合作、研讨与点拨：
活动一、实验室模拟炼铁
（1）炼铁原理的实验装置图
（2）实验操作步骤：
①检查装置气密性
②装药品并固定装置
③通④
⑤⑥
注意：③④两步不能颠倒，目的是
⑤⑥两步不能颠倒，原因是
（3）.处理尾气的原因是，应如何处理？
（4）.实验中观察到的现象：（1）
（2）
（5）.写出一氧化碳与氧化铁在高温条件发生反应的化学方程式
活动二工业炼铁
（1）设备：
（2）原料：、、、
（3）各原料的作用：
铁矿石焦炭和热空气，
石灰石
（4）反应原理
用化学方程式表示，高炉中如何产生一氧化碳：
，。
（5）产品：
（6）出铁口为什么低于炉渣出口？
三、总结、反思与提升
1、总结：活动一、二。对比实验室与工业炼铁
实验室炼铁工业炼铁
装置（设备）
药品（原料）
原理
产品
2、活动一中实际使用的CO的质量比参加反应的CO的质量要。
直玻璃管内的物质反应前后质量差为的质量。
澄清石灰水增加的质量的理论上是的质量。
3、提升：金属的冶炼方法
电解法：（铝的冶炼）
热还原法：利用还原剂C、CO、H2在加热或高温的条件下将金属氧化物中的氧夺走，使金属氧化物被还原成金属单质。
如：一氧化碳还原氧化铁___________________________
一氧化碳还原四氧化三铁________________________
氢气还原氧化铜________________________________等。
4、书写C、CO、CO2的转化反应化学方程式
①_______________________________
②_______________________________
③_______________________________
④_______________________________
四、自检、反馈与巩固
【课堂作业】
1.工业上高炉炼铁用的原料是（）
①焦炭；②石灰石；③一氧化碳；④铁矿石
A．①②B．③④C．①②④D．②③④
2、以下是高炉中发生的部分反应，其中能产生还原金属氧化物的物质的反应是（）
A．C+O2CO2B．CO2+C2CO
C．CaCO3CaO+CO2↑D．3CO+Fe2O32Fe+3CO2
3、下列物质中呈红色的氧化物是（）
A．Fe2O3B．CuC．FeOD．CuO
4、从含钠或钾的矿物中冶炼得到钠或钾常用的方法为（）
A．热还原法B．直接加热法C．电解法D．氧化法
5、做一氧化碳还原氧化铁的实验后，清洗试管壁上留下的黑色物质的方法是（）
A．用大量水边冲边洗B．用试管刷左右、上下用力刷
C．用盐酸或稀硫酸冲洗后再用水冲洗D．用肥皂粉清洁后再用水冲洗
5、一氧化碳还原氧化铁的实验装置如下图所示
（1）若先给氧化铁加热，再通一氧化碳可能产生的
后果是。
（2）A中的现象是，
A中发生反应的化学方程式为：。
（3）B装置中的现象是，根据该现象可判断A中反应是否已经开始，B中发生化学反应的化学方程式：。
（4）C装置的作用是，C装置收集气体的方法叫，收集到C瓶中的气体应如何处理，你还有哪些处理的办法。
（5）当氧化铁全部还原成铁后停止实验，应该先熄灭直到试管冷却，再停，其目的是。
【课后训练】
1.矿石是冶炼金属的主要原材料，要冶炼某种金属，如何选取矿石，冶炼过程中发生了哪些化学反应，这是冶炼前必须应该知道的，就这方面的内容，回答下列问题。
（1）在评定铁矿石的品位和质量时，除看到这种铁矿石里的含铁量外，还要看它的脉石（SiO2）成分和有害杂质（硫、磷）的含量的多少，下列铁矿石不能作为炼铁矿石的是（）
A．赤铁矿（Fe2O3）B．磁铁矿（Fe3O4）
C．硫铁矿（FeS2）D．菱铁矿（FeCO3）
（2）人类在很早就发现，孔雀石在熊熊燃烧的树木中灼烧，树木余烬里会有一种红色光亮的金属凝固出来。在这里主要发生了以下两个反应：①孔雀石中的主要成分碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]受热分解成为氧化铜、水和二氧化碳；②氧化铜与赤热的木炭反应生成了铜和二氧化碳。请写出这两个反应的化学方程式。
3.某化学兴趣小组用一氧化碳与氧化铁的反应来探究炼铁的原理，装置如下图所示。请回答有关问题：（已知：CO2+2NaOH===Na2CO3+H2O）
(1)为避免一氧化碳污染空气，并回收利用一氧化碳，方框中连接的是C和D，导管接口的连接顺序为a→()→()→()。C装置中NaOH的作用是
(2)实验开始时，应(填“先加热再通CO”或“先通CO再加热”)，目的是。
(3)实验进行一段时间后，玻璃管A中出现的现象为，反应方程式为。
(4)除CO外，还有(写化学式)可以还原Fe2O3。

金属与金属矿物

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第一节金属与金属矿物
一、学习目标：
1、知道常见金属的化学性质。
2、初步学会比较常见金属的活泼性强弱。
3、认识置换反应类型。
二、学习过程
1.自学导航---阅读文本、感知知识
(1)铁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)在常温下铜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)．置换反应是指。

2、合作攻关---问题深化、应用知识
活动一、金属与酸的反应
实验步骤实验现象解释或化学方程式

活动二、把铁钉浸入硫酸铜溶液中：

实验步骤实验现象解释或化学方程式

3、达标训练----拓展思维、巩固知识
A、基础过关
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．③④C．①③D．②④
4．下列属于置换反应的是（）
A、铁丝在氧气中燃烧B、加热高锰酸钾制氧气
C、二氧化碳通入石灰水中D、锌和稀硫酸制氢气
5．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
B、拓展提升
(1)、在切割钢材时，常见工人用一种蓝色的溶液在钢板上划线，所划之处显红色，请猜测其中的化学原理，并写出化学方程式：___________________________________________
该反应的基本类型属于：___________
(2)、镁铁等金属在日常生活中都有较广泛的应用，试用化学议程式解释下列问题：
①为什么烟花和照明弹中都含有镁粉？________________________________________
②市场上出售的补血麦片中常含有微量细小的铁粉，铁粉与人体胃液中的盐酸反应生成亚铁化合物，起到补血作用。_________________________________________________
(3)、将铝粉和铜粉的混合物放到足量的稀硫酸中，充分反应后，剩余的固体是：_________
有关的化学方程式为_______________________________________________
（4）、钛（Ti）及钛合金以其优越的特性被誉为第四代金属。工业上在高温和稀有气体的保护下，用镁和四氯化钛发生置换反应来制取钛。该反应的化学方程式为___________________

1．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）
2.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。
C、中考链接
1.(2010江西九江)下列叙述属于铁的物理性质的是()
A.铁在氧气中燃烧时火花四溅B.铁在1535℃时变为铁水
C.铁投入盐酸中，有气泡冒出D.铁投入硫酸铜溶液有铜析出
2.（2010山西中考）某工厂欲从只含有CuSO4的废液中回收金属铜，并得到工业原料硫酸亚铁，其工业流程如下：
（1）操作a、b的名称分别是________、_______。
（2）写出流程中有关反应的化学方程式：___________________________、_______________。
以上两个反应能够发生的原因是___________________________。
4总结提升—理清思路、梳理知识

5.1金属与金属矿物（二）

学生们有一个生动有趣的课堂，离不开老师辛苦准备的教案，大家开始动笔写自己的教案课件了。用心制定好教案课件的工作计划，才能更好地安排接下来的工作！你们会写教案课件的范文吗？请您阅读小编辑为您编辑整理的《5.1金属与金属矿物（二）》，欢迎大家阅读，希望对大家有所帮助。

5.1金属与金属矿物（二）
【基础巩固】
一、选择题：（每小题只有一个选项符合题意）
1．下列铁的化合物中，铁元素的质量分数最高的是（）
Ａ．FeCl2Ｂ．FeOＣ.Fe3O4Ｄ.Fe2O3
2．把铁片放入下列溶液中充分反应后，溶液的质量比反应前减轻的是
A．稀H2SO4B．稀HClC．CuSO4溶液D．FeSO4溶液
３．下列对物质颜色的描述不正确的是（）
Ａ．四氧化三铁是黑色的B．纯铁是黑色的
C．硫酸亚铁溶液是浅绿色的D．硫酸铜溶液是蓝色的
４．遇稀盐酸不产生气体的是()
A．铁片B．铜片C．铝片D．石灰片
５．下列对铁的性质的描述中，属于化学性质的是()
A．铁容易传热导电B．纯铁是银白色的金属
C．铁在潮湿的空气中易生锈D．铁有良好的延展性
６．收藏家收藏的清末铝制艺术品，至今保存完好，该艺术品未被锈蚀的主要原因是()
A．铝不易被氧化B．铝的氧化物容易发生还原反应
C．铝不易发生化学反应D．铝表面的氧化铝具有保护作用
７．某不纯锌块6.5克，与足量盐酸完全反应放出氢气0.18克，则锌块中含有的杂质可能是（）
Ａ．ＭgＢ．ＡlＣ．FeＤ．Ｃu
８．金属(Ti)是航空、宇航、军工、电子等方面的必须原料。在生产钛的过程中可用镁在加热条件下与TiCl4反应制得金属钛，反应的化学方程式为：
TiCl4＋2MgTi＋2MgCl2。该反应属于()
A．化合反应B．分解反应C．置换反应D．无法确定
９．下列说法错误的是()
A．铝制容器可贮运浓硝酸
B．导电性AgCuAl
C．铁、铝、铜都能与氧气发生反应
D．金属都不与冷水发生反应
10．把一定质量的锌和镁分别投入足量的稀盐酸中，充分反应后，生成氢气的质量关系如图5-1所示(图中m表示氢气的质量，t表示反应时间)，则投入的锌和镁的质量比是()
A．1：1B．24：65
C．65：24D．无法确定
二、填空题
11．写出下列反应的化学方程式，并指明所属反应类型：
（1）铝与稀盐酸反应，属于反应。
（2）铁在氧气中燃烧，属于反应。
（3）铝和氧化铁高温下反应制得氧化铝和铁，属于反应。
12．锌与铁的化学性质相似都较（填“活泼”或“不活泼”）能与、、等几类物质发生化学反应。写出锌与以上几类物质反应的化学方程式：、、。13．金属钠能与水发生化学反应生成氢氧化钠和氢气。写出该反应的化学方程式
，该反应的反应类型是反应。
14．铁或铝均可制成炊具，说明它们除具有良好的延展性外，还具有良好的性。
15．如果人体血液中缺乏亚铁离子，就会造成“贫血”。市场出售的某种麦片中含有微量的颗粒很细的还原铁粉。这种铁粉在人体胃液（主要成份为稀盐酸）中转化为亚铁盐的化学方程式是；
16．常见的铁矿石有：磁铁矿(主要成分是Fe304)、赤铁矿(主要成分是Fe2O3)、褐铁矿(主要成分是Fe2O33H2O)、菱铁矿(主要成分是FeCO3)、黄铁矿(主要成分是FeS2)。其中理论上最适宜炼铁的两种矿石为，理由为。
17．黄金是一种贵重金属。在人类漫长的历史中，素有“沙里淘金”、“真金不怕火炼之说。这说明黄金在自然界中主要以形式存在，也说明黄金的化学性质在自然条件下非常。
【拓展提高】
三、实验题：
18．实验室有一包混有铁粉的铜粉，请你用以下两种方法除去铜粉中的铁粉(简述操作过程)。
(1)物理方法：

(2)化学方法：
19．某学习小组为探究金属的性质，将一根铝条放入盛有稀盐酸的试管中，实验现象记录如下：
反应时间／min1581O1615
实验现象少量气泡较多气泡大量气泡反应剧烈少量气泡反应停止,铝条剩余
试解释上述实验过程中，产生一系列现象的原因：

四、计算题：
20．一定质量的铁粉和铜粉的混合物，将其分为两等份，一份与足量的稀盐酸充分反应，产生氢气0.4g；另一份与足量的硫酸铜充分反应，经过滤、烘干，得固体25.6g。求混合物中铁的质量分数。
参考答案
１.Ｂ2.C3.Ｂ4.B5.C6.D7.Ｄ8.C9.D10.C

11.(1)2Al＋6HCl＝2AlCl3＋3H2↑置换（2）Fe＋Ｏ2＝Fe3O4化合
(3)2Al＋Fe2O3＝Al2O3＋Fe置换
12.活泼氧气硫酸硫酸铜3Fe＋2O2＝＝Fe3O4
Fe＋H2SO4＝FeSO4＋H2↑Fe＋CuSO4＝FeSO4＋Cu
13.2Na＋2H2O＝2NaOH＋2H2↑置换
14.导热
15.Fe＋2HCl＝FeCl2＋H2↑
16.磁铁矿、赤铁矿含铁量较大、矿石中不含硫，冶炼中不易产生有害有SO2气体。
17.单质稳定。
18.(1)用磁铁接近(或接触)混合物，铁粉被磁铁吸引而除去。(2)将混合物加到足量的CuSO4溶液中，充分反应后过滤。(用稀盐酸、稀硫酸等代替CuSO4溶液也可以)
19.铝易被空气中的氧气氧化，在铝条表面生成一层致密的氧化物保护膜。将铝条放入稀盐酸中，稀盐酸与铝条表面的氧化铝反应，所以气泡较少。随着氧化铝的减少，铝与盐酸接触面积增大，气泡逐渐增加并达到反应最快。后来盐酸的质量分数越来越小，反应速率减慢．直至停止。
20.46.7%