人教版九年级化学上册第5章金属的冶炼与利用第2节金属矿物铁的冶炼教案沪教版

人教版九年级化学上册第5章金属的冶炼与利用第2节金属矿物铁的冶炼教案沪教版

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1．知识与技能

(1)认识几种常见的金属矿物。

(2)了解从铁矿中将铁还原出来的方法。

2．过程与方法

(1)学习从日常生活事物中发现和提出问题。

(2)指导学生通过各种媒体和资料收集、整理和加工信息。

3．情感、态度与价值观

(1)了解我国钢铁工业的发展。

(2)认识金属冶炼的重要性。

重点：

(1)铁的冶炼。

(2)含杂质物质的化学方程式的计算。

难点：

(1)含杂质物质的化学方程式的计算。

(2)“一氧化碳与氧化铁反应”的演示实验。

(1)让学生观看炼铁厂的录像，了解从铁矿石开采到铁水出炉的大致生产过程。

(2)要求学生调查日常生活中我们用到了哪些金属。

(3)教师了解其他常见金属的冶炼方法，准备“一氧化碳与氧化铁反应”的演示实验。

学习课题 教师活动 学生活动 设计意图

一、组织教学、音乐欣赏、导入新课 在电脑中给出工人采矿炼铁的画面，背景音乐为《咱们工人有力量》片断。

提问：画面上展示的是哪种劳动？ 在观看画面的同时欣赏背景音乐。

回答。 激发学生兴趣，活跃课堂气氛。

二、常见金属矿物 【过渡】

1．地壳中含量最多的前四位金属元素是哪些？

2．试想这些元素的化学性质是否活泼，在地壳中是以什么状态存在的？

3．俗话说：“沙里淘金”，金可以从河沙里淘出，这说明金是以什么形式存在 交流、讨论、回答。

观察教材第123页图5－8一些金属矿物，认识一些金属矿物，并归类各属于哪种金属的矿物。

①铁的矿物主要有：赤铁矿(主要成分Fe2O3)、磁铁矿(主要成分Fe3O4)、菱铁矿(主要成分FeCO3)、 培养学生的自学能力。 人教版九年级化学上册第5章金属的冶炼与利用第2节金属矿物铁的冶炼教案沪教版

2 / 7 的？为什么呢？

【教师总结】

除了金、银、铂这些化学性质不活泼的金属以单质形式存在以外，其余大多数金属在自然界中以化合物的形式存在。化合态的金属在自然界中以矿物的形式存在。 黄铁矿(主要成分Fe2O3·xH2O)

②铜的矿物主要有：黄铜矿、赤铜矿(主要成分Cu2O)、孔雀石【主要成分Cu2(OH)2CO3】、斑铜矿等。

铝的矿物主要有：铝士矿、明矾石等。

三、工业炼铁的过程及原理 【比较】铁矿石中Fe2O3和Fe组成上的差别是什么？

【提问】从以前接触过的一些物质中寻找，如何通过化学反应使Fe2O3失去氧？

金属的冶炼方法。

从经济效益等各方面原因考虑，我们一般选择C或CO，展示高炉剖面示意图，介绍高炉工作过程(如下图)。

指出高炉里面所发生的主要化学反应，即炼铁的原理：

3CO＋Fe2O3=====高温2Fe＋3CO2 回答。

回答。

分析讨论Mg、H2、C、CO等物质是否符合条件。

分析讨论CO的来源。 让学生通过比较组成差别来寻求冶炼的方法，即使Fe2O3失去氧，得到Fe。

学习课程 教师活动 学生活动 设计意图

四、“一氧化碳与氧化铁反应”的演示实验。 展示仪器装置图。

按图组装好仪器，开始实验。

展示另外两种处理尾气的方法： 分析讨论为什么要先通入CO，过会儿才开始加热。

根据实验原理：预期会看到哪些实验现象。

分析讨论怎样判断铁矿石反应后变为铁。 增强学生环保意识。 人教版九年级化学上册第5章金属的冶炼与利用第2节金属矿物铁的冶炼教案沪教版

3 / 7 1．将尾气直接燃烧。

2．用化学试剂将尾气吸收。 分析讨论后面尾气出口为什么要点燃尾气？

还有什么方法可以处理此尾气？

分析讨论有没有其他办法来处理尾气。

五、含杂质物质的化学方程式的计算 化学方程式所表示的反应物与生成物之间的质量关系，指的是纯净物。然而现实生产、生活所接触的物质大多为不纯物，因此在进行含有一定量杂质的反应物或生成物的计算时，首先要掌握不纯物与纯净物的质量关系。

1．不纯物质量＝纯净物的质量＋杂质的质量

2．纯净物质量＝不纯物质量×纯净物质量分数

3．不纯物质量＝纯净物质量÷纯净物质量分数

【例题】用2000吨含氧化铁75%的赤铁矿，可炼铁多少吨？

【解】2000吨赤铁矿含氧化铁的质量为

2000吨×75%＝1500吨

设：1500吨氧化铁可炼出铁的质量为x。

Fe2O3＋3CO=====高温2Fe＋3CO2

160 2×56

1500t x

1602×56＝1500tx

x＝2×56×1500t160＝1050t答：可炼铁 练习教材第125页交流与讨论中的题目。 掌握含杂质物质的化学方程式的计算。 人教版九年级化学上册第5章金属的冶炼与利用第2节金属矿物铁的冶炼教案沪教版

4 / 7 1050吨。

六、小结 自然界中的金属很少以单质形式存在，大多是以化合物的形式存在的，所以大部分金属必须通过冶炼才能得到单质形式的金属。而且，各种金属互相混合能得到性质优异的合金，适用于不同的领域。其中尤其以钢最为重要，应用也最为广泛。

通过本节内容的学习，使我们知道了生铁、钢等合金的重要性；也掌握了含杂质物质的化学方程式计算；明白了实际应用和理论计算之间的差异。金属冶炼的方法很多，除了书上介绍的以外，科学家还正在研究利用植物和细菌来冶炼金属的“绿色冶炼”方法。 回顾本节课的知识。

七、作业 教材第126页1～5题。

第2节 金属矿物 铁的冶炼

一、常见的金属矿物

二、铁的冶炼

1．设备：高炉

2．原料：铁矿石、焦炭、石灰石、空气

3．反应原理

3CO＋Fe2O2=====高温2Fe＋3CO2

三、含杂质物质的化学方程式的计算

不纯物与纯净物之间的质量关系：

(1)不纯物质量＝纯净物的质量＋杂质的质量

(2)纯净物质量＝不纯物质量×纯净物质量分数

(3)不纯物质量＝纯净物质量÷纯净物质量分数 人教版九年级化学上册第5章金属的冶炼与利用第2节金属矿物铁的冶炼教案沪教版

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1．下列物质不属于合金的是( D )

A．高炉炼出的生铁 B．不锈钢

C．黄铜 D．赤铁矿

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

A．80% B．70% C．56% D．30%

3．实验室中常用如图所示装置，用一氧化碳还原氧化铁，下列对该实验的相关说法中，错误的是( B )

A．实验时，试管中澄清的石灰水变浑浊，证明该反应有二氧化碳生成

B．硬质玻璃管内固体物质的质量减小，减少的质量在数值上等于反应生成的二氧化碳中氧元素的质量

C．为保证实验安全和得到纯净的还原铁粉，实验开始时应先通一氧化碳，实验结束后应继续通一氧化碳至试管冷却

D．为了防止一氧化碳污染空气，应增加尾气处理装置

4．某钢铁厂高炉炼铁的主要反应过程如下：

焦炭――→过量空气、高温①CO2――→焦炭、高温②CO――→赤铁矿、高温③生铁

(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；

①C＋O2=====点燃CO2

②C＋CO2=====高温2CO

③Fe2O3＋3CO=====高温2Fe＋3CO2

5．人类的生产和生活都离不开金属。

(1)金属元素在自然界中分布很广，地壳中含量最多的金属元素是__铝__。金属以矿物形式存在，下列矿石的主要成分属于氧化物的是Fe2O3、Al2O3__(填化学式)。

(2)铁是应用最广泛的金属。

①工业常用赤铁矿和一氧化碳在高温条件下炼铁，该反应的化学方程式为__Fe2O3＋3CO=====高温2Fe＋3CO2__ 。

②使用过的菜刀、铁锅等铁制品，清洗后需要及时擦干放置，可以减少__水__对铁锈蚀的影响。 人教版九年级化学上册第5章金属的冶炼与利用第2节金属矿物铁的冶炼教案沪教版

6 / 7 (3)将一定量的锌加入稀硫酸、硫酸亚铁和硫酸铜的混合液中，充分反应后过滤，向滤渣中加入稀盐酸，有气泡产生。滤渣和滤液中一定含有的物质是__Fe、ZnSO4__。

6．某化学兴趣小组用以下装置探究炼铁的原理。

(1)加热Fe2O3之前要先通一会儿CO，目的是__排完装置内的空气，防止加热时发生爆炸__。

(2)方框中连接的是C和D，导管接口的连接顺序为a→(__d__)→(__b__)→(__e__)，如果导管连接错误，后果是__CO会排入空气中从而污染空气__。

(3)玻璃管A中发生反应的化学方程式为__Fe2O3＋3CO=====高温2Fe＋3CO2__用这种方法“炼”得的铁与工业上炼出的生铁在组成上的最大区别是__炼得铁中不含碳__。

7．用500t含氧化铁质量分数为70%的赤铁矿，可以炼出含杂质4%的生铁多少吨：__255.2吨__。

8．(雅安中考)某实验小组模拟高炉炼铁的化学反应原理进行实验，其装置如下图所示。

(1)A处发生反应的化学方程式是__Fe2O3＋3CO=====高温2Fe＋3CO2__。

(2)B中发生反应的化学方程式是__CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O__。

C处点燃酒精灯的目的是__处理尾气，消除污染__。

(3)实验结束后，小李看到红色固体全部变黑了，认为产物就是单质铁，但小王提出了质疑：还有可能生成其他物质。为了进一步验证其固体成分，小王查到下列资料：

①铁的氧化物有氧化铁、氧化亚铁、四氧化三铁(该化合物中铁有＋2、＋3两种化合价)，其中氧化铁为红棕色，其余都为黑色；并且只有四氧化三铁能被磁铁吸引。② 铁的氧化物都能与酸发生反应而溶解。＋2价铁的化合物溶解在水中形成的溶液呈浅绿色，＋3价铁的化合物溶解在水中形成的溶液呈黄色。

(4)根据上述信息，小王又设计了两个实验。

【实验一】

将黑色固体研磨后，取少量加入__稀盐酸__溶液中，观察到有气泡出现，溶液未变黄色，据此得出的结论是__一定有单质铁，一定没有氧化铁__。

【实验二】

再用磁铁吸引余下黑色固体，实验后即可对黑色固体成分进行判断__如果黑色固体被磁铁全部吸引，说明只有单质铁，如果被部分吸引，说明黑色固体为Fe和FeO__。

9．(江西中考)为测定某赤铁矿石中氧化铁的质量分数，小龙和他的同学用足量的一氧化碳与10g赤铁矿石样品充分反应(杂质不参与反应)，并将生成的气体用一定量的氢氧化钠溶液完全吸收，该溶液总质量与反应时间的变化关系如图。