化学第5章 金属的冶炼与利用第2节 金属矿物 铁的冶炼优质导学案

这是一份化学第5章 金属的冶炼与利用第2节 金属矿物 铁的冶炼优质导学案，共5页。学案主要包含了学习目标，学习重点，学习难点，学习过程，课堂作业，课后作业等内容，欢迎下载使用。

【学习目标】 1．掌握工业炼铁的原料、设备、原理、产品与实验室的区别。


2．了解工业炼钢的基本原理。


3．会用守恒的思想进行物质的计算。


【学习重点】含杂质的化学方程式计算。


【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：1.什么叫合金？


2、生铁和钢的成分有什么不同？性能有什么不同？


新知导学：


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___________________________________________________。


二、合作、研讨与点拨


活动一 工业炼铁


小组合作：讨论炼铁的设备、原料、原理


（1）设备：


（2）原料： 、 、 、


（3）各原料的作用：


铁矿石 石灰石


焦炭和热空气 ，


（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？


活动二、钢的冶炼


原料： 、


原理:


“百炼成钢”的化学原理：古代炼钢，将生铁烧红后反复捶打，使其中的碳暴露于空气中与氧气反应，从而降低了含碳量，生铁就变成了钢。


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____________________________


活动三、（2016•安徽模拟）目前，产量最大，应用最广的金属是铁．图1所示是实验室里用一氧化碳还原氧化铁的实验装置，图2是炼铁高炉内发生的一连串化学反应





（1）图1中如果没有石灰水， （填写“能”或“不能”）判断出一氧化碳已经和氧化铁反应，理由是 ．


（2）图2中第①步反应的产物是 ，写出步骤②的化学方程式 ．


（3）根据图1实验可知，除一氧化碳具有还原性外，还可以得出一氧化碳的化学性质有 ，请写出相应的化学方程式 ．


（4）现有10g的赤铁矿粉末放在图1装置中与一氧化碳充分反应后（杂质不参加反应），冷却至室温，称量硬质玻璃管中剩余固体质量为7.6g，计算该赤铁矿中氧化铁的质量分数。











三、总结、反思与提升


（总结）工业炼铁的原料、设备、原理、产品


（提升）书写C、CO、CO2的转化反应化学方程式


①_______________________________


②_______________________________


③_______________________________


④_______________________________


四、自检、预习与交流


【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；⑤热的空气


A．①②⑤ B．③④⑤ C．①②④⑤ D．②③④⑤


2、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．工业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


3、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、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


4、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、①②③ B、②③④ C、①③④ D、①②④


5、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


3CO+Fe2O3 $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO2


（3）实验装置B中的现象是 石灰水变浑浊，


发生反应的化学方程式为


CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H20


（4）该装置的设计有一明显不当之处，你的改进方案是


将尾气点燃或用气球收集


[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）取最后的洗涤液滴加紫色石蕊试液，看是否变红，若不变红，说明已洗干净．


有色溶液B中含有的溶质： FeCl2、HCl（填化学式）


（3）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


























6、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：


高炉


（2）














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：


（3）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）











CaCO3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CaO十CO2↑