2/2第六單元金屬和金屬材料6.3金屬礦物與金屬冶煉素養(yǎng)目標(biāo)1.知道常見的用來(lái)提煉金屬的礦石，記住可用來(lái)煉鐵的礦石。2.了解煉鐵的基本原理。 3.會(huì)根據(jù)化學(xué)方程式對(duì)含有某些雜質(zhì)的反應(yīng)物或生成物進(jìn)行有關(guān)計(jì)算。評(píng)價(jià)任務(wù)1.完成學(xué)習(xí)任務(wù)一（檢測(cè)目標(biāo)1）2.完成學(xué)習(xí)任務(wù)二（檢測(cè)目標(biāo)2）3.完成學(xué)習(xí)任務(wù)三（檢測(cè)目標(biāo)3）課前學(xué)習(xí)任務(wù)一、幾種金屬礦物1.少數(shù)很不活潑的金屬，如金、銀、鉑能以單質(zhì)形態(tài)存在，絕大多數(shù)金屬以化合物形態(tài)存在于礦物中。2.常見金屬元素在地殼中的含量最多的是鋁和鐵。二、鋼鐵的冶煉1.(1)藥品:CO、氧化鐵、澄清石灰水。

(2)實(shí)驗(yàn)裝置:(3)現(xiàn)象:紅色的氧化鐵粉末變?yōu)楹谏?澄清石灰水變渾濁,導(dǎo)管口有藍(lán)色火焰產(chǎn)生。

(4)結(jié)論:一氧化碳和氧化鐵在高溫條件下反應(yīng),生成鐵和二氧化碳。

(5)化學(xué)方程式:3CO+Fe2O32Fe+3CO2。(6)注意事項(xiàng)①操作步驟:實(shí)驗(yàn)開始先通一會(huì)兒CO后加熱,實(shí)驗(yàn)完畢先停止加熱后停止通CO。

②尾氣處理:產(chǎn)生的尾氣不能直接排入空氣中,應(yīng)用燃燒或氣球收集起來(lái)的方法處理。

2.工業(yè)煉鐵(1)主要設(shè)備:煉鐵高爐。

(2)原料:鐵礦石、焦炭、石灰石、空氣等。

(3)原理:在高溫條件下,利用焦炭與氧氣反應(yīng)生成的一氧化碳把鐵從鐵礦石中還原出來(lái)。

(4)有關(guān)化學(xué)方程式:①C+O2CO2②CO2+C2CO③3CO+Fe2O32Fe+3CO2課堂學(xué)習(xí)任務(wù)學(xué)習(xí)任務(wù)一、金屬資源的存在方式與礦石1.地殼中居前五位的元素含量由大到小的排列順序?yàn)椋篲氧硅鋁鐵鈣__，地殼中含量最多的元素與含量最多的金屬元素所形成的化合物的化學(xué)式為__AlCl3___。2.地球上的金屬資源廣泛的存在于地殼中，除少數(shù)很不活潑的金屬如_金___、___銀_等以__單質(zhì)___式存在外，其余都以__化合物___形式存在。3.常見的鐵、銅、鋁的礦石主要有哪些？主要成分分別是什么？答案：鐵礦石有赤鐵礦、磁鐵礦、黃鐵礦；銅礦石：孔雀石、赤銅礦；鋁礦石：鋁土礦。【練習(xí)1】1.\o"此年份及地區(qū)表示：該試題最新出現(xiàn)所在的試卷年份及地區(qū)"（2024?廣西）廣西鋁土礦資源豐富。鋁土礦的主要成分是（）A．二氧化硅B．氧化鋁C．四氧化三鐵D．碳酸鈣2.下列礦石不能用于煉鐵的是（）A．赤鐵礦（主要成分Fe2O3）B．黃銅礦（主要成分CuFeS2）C．菱鐵礦（主要成分FeCO3）D．輝銅礦（主要成分Cu2S）3.如表是部分常見的金屬礦石，其中可用于煉鎂的是（）礦石名稱白云石冰晶石方解石爐甘石主要成分CaMg（CO3）2Na3AlF6CaCO3ZnCO3A．白云石B．冰晶石C．方解石D．爐甘石答案：1.B2.D3.A學(xué)習(xí)任務(wù)二、鋼鐵的冶煉思考：常見的鐵礦石有：磁鐵礦（主要成分Fe3O4）、赤鐵礦（主要成分Fe2O3）、菱鐵礦（主要成分FeCO3）、黃鐵礦（主要成分FeS2），你認(rèn)為最適宜煉鐵的兩種礦石是磁鐵礦赤鐵礦，理由是含鐵量高，污染小。（提示：可考慮鐵元素的含量高低及在冶煉過(guò)程中對(duì)環(huán)境的影響大?。┯^察實(shí)驗(yàn)：“一氧化碳還原氧化鐵”實(shí)驗(yàn)步驟：①檢查裝置氣密性②裝入藥品并固定③先通一氧化碳④在C處點(diǎn)燃酒精燈⑤點(diǎn)燃A處酒精噴燈⑥（）紅色固體變黑停止加熱⑦繼續(xù)通一氧化碳到冷卻⑧熄滅C處酒精燈。直玻璃管內(nèi)試管內(nèi)酒精燈處現(xiàn)象__紅_色的氧化鐵變?yōu)開黑__色澄清石灰水_變渾濁__導(dǎo)管口有_淡藍(lán)__色火焰化學(xué)方程式3CO+Fe2O32Fe+3CO2CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O2CO+O22CO2交流討論：（1）實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，先通一氧化碳，再加熱，這樣做的目的是以排凈玻璃管中的空氣，避免加熱時(shí)發(fā)生爆炸。（2）實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，要先停止加熱，再繼續(xù)通一氧化碳，原因是防止高溫的鐵被氧化。（3）最后導(dǎo)氣管中的氣體為何要接一個(gè)燃著的酒精燈？點(diǎn)燃多余一氧化碳，防治污染空氣。（4）在一氧化碳與氧化鐵的反應(yīng)中，一氧化碳具有還原性，做還原劑。（5）工業(yè)煉鐵的主要設(shè)備是高爐，原料是焦炭、赤鐵礦、石灰石、空氣等。石灰石的作用是除去脈石，焦炭的作用是提供熱量及轉(zhuǎn)化成一氧化碳（6）工業(yè)煉鐵的產(chǎn)物是__生鐵_______，它與鋼有什么區(qū)別？（7）若將Fe2O3換成CuO，預(yù)測(cè)A處現(xiàn)象黑色固體變成紅色推測(cè)有銅生成，B處現(xiàn)象是石灰水變渾濁推測(cè)有二氧化碳生成，反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O。巧學(xué)妙記：上述實(shí)驗(yàn)可簡(jiǎn)記為：CO早出晚歸，酒精燈遲到早退?！咎顚懕砀瘛可F和鋼的比較物質(zhì)生鐵鋼含碳量2%~4.3%0.03%~2%其他元素硅、錳等鉻、鎳等性能硬而脆堅(jiān)硬,有韌性,抗腐蝕性能強(qiáng)用途制鐵鍋、暖氣片等制機(jī)械、交通工具、炊具等【練習(xí)2】1.工業(yè)上煉鐵的原理是一氧化碳和氧化鐵反應(yīng)。某興趣小組利用如圖所示的微型裝置進(jìn)行一氧化碳和氧化鐵反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)。下列說(shuō)法正確的是（D）

?A．實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先點(diǎn)燃酒精噴燈，后將注射器內(nèi)的一氧化碳推入硬質(zhì)玻璃管中B．實(shí)驗(yàn)過(guò)程中觀察到黑色固體逐漸變紅C．實(shí)驗(yàn)中觀察到濾紙條變藍(lán)，說(shuō)明有二氧化碳生成D．氣球的主要作用是防止尾氣逸出污染空氣2.如圖所示，下列有關(guān)模擬工業(yè)煉鐵的敘述不正確的是（D）

A．實(shí)驗(yàn)先通入一氧化碳后加熱B．充分加熱后，a處固體由紅色變?yōu)楹谏獵．反應(yīng)前后Fe元素的化合價(jià)由+3價(jià)變?yōu)?價(jià)D．可用氫氧化鈉溶液吸收尾氣中的CO3.《天工開物》記載的“生鐵、熟鐵連續(xù)生成工藝”，處于當(dāng)時(shí)世界領(lǐng)先地位，是現(xiàn)代冶金工藝的雛形。其流程圖如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是（C）A．設(shè)備1中氧化鐵被奪走氧元素B．在生鐵中加入足量稀硫酸可證明生鐵是混合物C．設(shè)備2中通入氧氣的主要目的是將鐵氧化D．生鐵和熟鐵都屬于金屬材料答案：1.D2.D3.C學(xué)習(xí)任務(wù)三、含雜物質(zhì)的化學(xué)方程式計(jì)算1.化學(xué)方程式表示的是純凈物質(zhì)之間的質(zhì)量關(guān)系，因此，如果物質(zhì)中含有雜質(zhì)，要把雜質(zhì)的質(zhì)量除去，代入純凈物質(zhì)的質(zhì)量進(jìn)行計(jì)算。2.不純物質(zhì)、純物質(zhì)和純度之間的關(guān)系：①純物質(zhì)的質(zhì)量=不純物質(zhì)的質(zhì)量×純度②不純物質(zhì)的質(zhì)量=純物質(zhì)的質(zhì)量/純度③純度=純物質(zhì)的質(zhì)量/不純物質(zhì)的質(zhì)量例如：工業(yè)上用一氧化碳還原氧化鐵煉鐵，計(jì)算用含氧化鐵480t的赤鐵礦理論上最多可煉出含雜質(zhì)4%的生鐵的質(zhì)量是多少？（根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算）【練習(xí)3】（1）100噸含雜質(zhì)3%的磁鐵礦石中有多少四氧化三鐵？答案：100噸×（1-3%）=97噸（2）含鐵95%的生鐵1000噸中純鐵的質(zhì)量是多少？答案：1000噸×95%=950噸。（3）某煉鐵廠利用含四氧化三鐵80%的赤鐵礦石100噸可得到含鐵96%的生鐵多少噸？本課小結(jié)請(qǐng)根據(jù)本課所學(xué)內(nèi)容，畫出你的思維導(dǎo)圖吧！課后任務(wù)1．生鐵和鋼的主要區(qū)別是(B)

A．鋼是鐵的合金，而生鐵是純鐵B．含碳量不同

C．鋼含碳而生鐵不含碳D．生鐵含碳而鋼不含碳2.下列物質(zhì)的顏色不是黑色的是（A）A．Fe2O3B．Fe3O4C．MnO2D．CuO3.（2023連云港）鋼鐵是使用最多的金屬材料。生鐵和鋼是含碳量不同的兩種鐵合金，其中生鐵的含碳量為2%～4.3%，鋼的含碳量為0.03%～2%。(1)從公元1世紀(jì)開始，鐵便成了一種最主要的金屬材料。①歷史上遺留下來(lái)的銅制品遠(yuǎn)比鐵制品多。從物質(zhì)性質(zhì)的角度看，原因是_鐵的金屬活動(dòng)性比銅的強(qiáng)，容易被腐蝕_。②下列鐵制品中，利用了金屬導(dǎo)熱性的是__c___(填字母)。a．

后周鐵獅子b．

鑄鐵井蓋c．

不銹鋼水壺③下列關(guān)于鐵及鐵制品的說(shuō)法中，正確的是__b___(填字母)。a．鐵是地殼中含量最高的金屬元素b．沙漠地區(qū)的鐵制品銹蝕較慢c．不銹鋼保溫杯可長(zhǎng)時(shí)間盛放酸性飲品(2)工業(yè)上冶煉鋼鐵的主要工藝流程如下：

①石灰石(主要成分為)在高溫下可將鐵礦石中的轉(zhuǎn)變?yōu)闋t渣()，同時(shí)生成一種氧化物。該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____。②從物質(zhì)組成的角度分析，煉鋼爐中通入的目的是_降低生鐵中C元素的含量____。(3)將1.0g某鐵合金在純氧中完全燃燒，得到0.11g二氧化碳。通過(guò)計(jì)算判斷該鐵合金屬于生鐵還是鋼。(寫出計(jì)算過(guò)程，否則不得分)。(3)解：設(shè)1.0g鐵合金中碳元素的質(zhì)量為。合金中碳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=答：因生鐵的含碳量在2%～4.3%，故該鐵合金屬于生鐵。4.鐵和鐵的化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有廣泛的應(yīng)用。為了探究鐵的冶煉原理，小組同學(xué)取24.0gFe2O3粉末，用如圖裝置模擬煉鐵，并測(cè)定反應(yīng)后固體成分。

資料：堿石灰的主要成分是氫氧化鈉和氧化鈣，可吸收H2O和CO2。

（1）連接裝置，先

檢查裝置的氣密性，再裝入藥品。

（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)先通入CO，目的是

排盡裝置中的空氣，防止加熱時(shí)發(fā)生爆炸。

（3）①控制A中溫度在700℃至固體全部變黑，繼續(xù)通CO至冷卻。目的是除了防止生成的Fe被氧化外還有

把生成的CO2全部排出，被B吸收。

②通過(guò)測(cè)定裝置B中固體的質(zhì)量變化，可準(zhǔn)確求得裝置A中剩余固體質(zhì)量。裝置C的作用是

防止空氣中的CO2和水蒸氣進(jìn)入裝置B中。

③現(xiàn)直接測(cè)得裝置A中剩余固體質(zhì)量為19.2g。則裝