初中化学科粤版九年级下册6.3 金属矿物与冶炼导学案

6.3金属矿物与冶炼

学习目标

1.知道常见的用来提炼金属的矿石，记住可用来炼铁的矿石。

2.了解炼铁的基本原理。

3.会根据化学方程式对含有某些杂质的反应物或生成物进行有关计算。

学习过程

一、金属资源的存在方式与矿石

1.地壳中居前五位的元素含量由大到小的排列顺序为：_氧硅铝铁钙_______________，地壳中含量最多的元素与含量最多的金属元素所形成的化合物的化学式为__ AlCl3______。

2.地球上的金属资源广泛的存在于地壳中，除少数很不活泼的金属如_金_______、___银_____等以__单质______形式存在外，其余都以__化合物______形式存在。

3.常见的铁、铜、铝的矿石主要有哪些？主要成分分别是什么？

二、铁的冶炼

思考：常见的铁矿石有：磁铁矿（主要成分Fe3O4）、赤铁矿（主要成分Fe2O3）、菱铁矿（主要成分FeCO3）、黄铁矿（主要成分FeS2），你认为最适宜炼铁的两种矿石是磁铁矿  赤铁矿   ，理由是 含铁量高，污染小                    。（提示：可考虑铁元素的含量高低及在冶炼过程中对环境的影响大小）

观察实验：“一氧化碳还原氧化铁”

实验步骤：① 检查装置气密性         ②装入药品并固定③ 先通一氧化碳         ④在C处点燃酒精灯⑤  点燃A处酒精喷灯        ⑥（ ） 红色固体变黑停止加热   ⑦ 继续通一氧化碳到冷却         ⑧熄灭C处酒精灯。

交流讨论：

1.实验开始时，先  通一氧化碳   ，再  加热            ，这样做的目的是以排净玻璃管中的空气，避免加热时发生爆炸   。

2.实验结束时，要先  停止加热         ，再   继续通一氧化碳           ，原因是防止高温的铁被氧化            。

3.最后导气管中的气体为何要接一个燃着的酒精灯？ 点燃多余一氧化碳，防治污染空气               。

4.在一氧化碳与氧化铁的反应中，一氧化碳具有  还原     性，做  还原    剂。

5.工业炼铁的主要设备是  高炉     ，原料是 焦炭       、  赤铁矿     、   石灰石     、    空气         等。石灰石的作用是  出去脉石            ，焦炭的作用是  提供热量及转化成一氧化碳             

6.工业炼铁的产物是__生铁_______，它与钢有什么区别？

7、若将Fe2O3换成CuO，预测A处现象 黑色固体变成红色      推测有  铜     生成，B处现象是  石灰水变浑浊     推测有  二氧化碳     （        ）生成，反应的化学方程式为CO2 + Ca(OH)2 ═ CaCO3↓+ H2O      。

巧学妙记：上述实验可简记为：CO早出晚归，酒精灯迟到早退。

三、含杂物质的化学方程式计算

1.化学方程式表示的是纯净物质之间的质量关系，因此，如果物质中含有杂质，要把杂质的质量除去，代入纯净物质的质量进行计算。

2.不纯物质、纯物质和纯度之间的关系：

①纯物质的质量=不纯物质的质量×纯度

②不纯物质的质量=  纯物质的质量  /  纯度                  

③纯度 =   纯物质的质量/不纯物质的质量                          

例如 ：含Fe2O385%的 赤铁矿1000吨，可以炼出多少吨含铁85%的生铁？

解：纯Fe2O3的质量=1000吨×85%=850吨。设可以练出铁的质量为x

160：112=850吨：x

X=595吨

含Fe2O385%的 赤铁矿1000吨，可以炼出含铁85%的生铁的质量为：595吨÷85%=700吨

答：略。

请完成以下题目：

（1）100吨含杂质3%的磁铁矿石中有多少四氧化三铁？

（2）含铁95%的生铁1000吨中纯铁的质量是多少？

（3）某炼铁厂利用含三氧化三铁80%的赤铁矿石100吨可得到含铁96%的生铁多少吨？

学习检测

1．生铁和钢的主要区别是 (   B )
  A．钢是铁的合金，而生铁是纯铁 B．含碳量不同 C．钢含碳而生铁不含碳D．生铁含碳而钢不含碳

2. 下列物质的颜色不是黑色的是（　AA　　）

A．Fe2O3　　B．Fe3O4　　C．MnO2　　D．CuO

3.炼铁的反应原理：在高温条件下，用还原剂一氧化碳从铁的氧化物（主要是Fe2O3）中将铁还原出来。反应的方程式为。

根据下图实验，思考并回答下列问题。

（1）实验时，有下列操作步骤，正确的操作顺序是  cab   。

a. 点燃酒精灯    b．点燃酒精喷灯    c. 通入一氧化碳气体

（2）该实验开始时，要先通一会儿一氧化碳再加热，其目的是  排净玻璃管中的空气，避免加热时发生爆炸                      。

（3）实验进行一段时间后，玻璃管中出现的现象为  红色粉末逐渐变成黑色                      ，说明有 铁                      

生成；试管中出现的现象为  澄清的石灰水变浑浊                      ，说明有    二氧化碳                    生成。

（4）实验结束停止加热后还要往玻璃管内通一会儿一氧化碳直至玻璃管冷却，目的是  防止高温的铁被氧化             。

（5）由上述实验可知，一氧化碳具有    还原                    性。在我们已经接触过的物质中具有这种性质的物质还有  氢气   和  一氧化碳    ，因此，它们在工业上常用来   冶炼金属                     。

（6）点燃酒精灯的目的是  点燃多余一氧化碳，防治污染空气