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1、金属矿物与冶炼导学案【学习目标】1认识几种金属矿物，了解常见金属在地壳中的分布。2了解从铁矿石中将铁还原出来的方法和冶炼金属常用的方法。3知道生铁和钢是铁的重要合金，能区别生铁和钢。4通过多我国钢铁工业发展史的初步了解，增强自己的民族自信心和自豪感。【学习过程】【回顾已知】1细铁丝在氧气中燃烧的化学方程式为 ，该反应中氧气发生了 反应，表现出它的 性。2合金是指 ，合金属于 （填“纯净物”或“混合物” ）。【自主学习】阅读P176177内容，自主完成以下：1、地壳中含量位于前四位金属元素是 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？金属元素在自然界是以 形态和 形态存在的
2、。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的？为什么呢？4、你能说出几种金属矿物吗？写出它的主要成分的化学式。 小结除了金外，象银、铂这些化学性质不活泼的金属以单质形成存在以外，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。含有矿物的岩石称为矿石。【实验探究】阅读P177的“观察活动”完成下列内容。炼铁原理 一氧化碳还原氧化铁的实验装置如下图所示。试回答：(1) 现象： (2) 原理： (3) 注意事项：开始时先 后 ，原因 结束时先 后 ，原因 酒精灯的作用 1地壳中金属元素所占的质量分数最大的是 ，其次是 。金属元素在自
3、然界是以 形态和 形态存在的。2炼铁的基本原理为 ，以赤铁矿（主要成分为氧化铁）为例，炼铁的化学方程式可表示为 。3常见的铁合金有 和 ，二者的根本区别是 。4冶炼金属的常用方法有 、 、 等。【交流准备】你知道学校（或家乡）所在地有哪些金属矿物？能识别它们吗？请收集矿石标本跟同学们交流。伴你成长【知识归纳】1认识几种金属矿物。金属元素在自然界的存在主要是以游离态和化合态存在的，对少数很活泼的金属，以游离态存在于矿物中，绝大多数金属以化合态存在于矿物中。2钢铁的冶炼。生铁和钢是铁的两种合金，炼铁与炼钢的反应原理是不同的。3冶炼金属常用的方法。根据金属矿物的稳定性，选择合理的冶炼方法，其方法主要
4、有热还原法、电解法、直接加热法等。【探究指导】关于鉴定孔雀石加热分解反应的产物探究实验，首先应该介绍和讨论一下仪器的安装、使用和观察重点。其次，当介绍碱式碳酸铜这种物质时，若没有孔雀石，最好拿有铜绿的实物给学生看一看，借以加深印象，反过来也正好说明铜绿正是由空气中二氧化碳、水、氧气跟铜起反应而生成的。当验证黑色物质是氧化铜时，一定要等加热过的试管冷却至室温再进行正确的操作，并结合炼铁的基本原理实验让学生归纳操作的正确步骤，这样使学生在探究的同时，巩固了氢气在使用时应注意的正确操作。【实例运用】例1 某学生改进的一氧化碳还原氧化铁的实验装置如下图所示。试回答：（1）若先给氧化铁加热再通入一氧化碳
5、，可能产生的后果是 ，其原因是 。（2）写出A中发生反应的化学方程式 。（3）根据B装置中发生的现象，可判断反应是否发生，则B中的试剂是 （填名称），该装置中发生反应的化学方程式是 。（4）C装置的作用是 ，收集在C装置中集气瓶里的气体应如何处理？ 。解析：该实验实际上是对炼铁基本原理实验装置的改进。在做实验时首先考虑在使用具有可燃性的气体时，要注意验纯和排尽发生装置中的空气后，方可对实验装置加热，原因是具有可燃性的气体在不纯时达到爆炸极限，遇明火易爆炸，其次一氧化碳还原氧化铁时生成物有二氧化碳，鉴别的试剂应选用澄清石灰水，而对有毒的实验尾气应回收或点燃。答案：（1）试管A可能会爆炸 通入的一
6、氧化碳和试管A中的空气在高温下可能发生爆炸（2）3CO + Fe2O32 Fe + 3CO2 （3）澄清的石灰水 Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3+ H2O（4）收集未反应的一氧化碳 点燃烧掉例2将10g钢铁样品置于氧气流中灼烧，得到0.2g二氧化碳，求此样品中碳的质量分数，它是钢还是生铁？解析：10g钢铁样品在氧气流中灼烧，得到0.2g二氧化碳，是钢铁样品中的杂质碳和氧气反应所生成的，由二氧化碳的质量即可求出碳的质量。解：设10g钢铁样品中含碳的质量为x。 C + O2 CO2 12 44 x 0.2g 12：44 = x：0.2g x = 0.0545 g 样品中碳的质量分数为
7、100% = 0.545%由于含碳量在0.03%2%之间，所以该样品是钢。答：略【知识检测】1下列变化属于物理变化的是（ ）A铁在纯氧中燃烧 B铁投入到稀盐酸中C铁矿石炼成铁 D铁矿石被粉碎2人能在自然界开采获得的下列物质中，它的成分（或主要成分）是单质的是（ ）A铁矿石 B石灰石 C金刚石 D大理石3把铁矿石冶炼成铁，铁矿石发生的化学反应主要是（ ）A分解反应 B还原反应 C置换反应 D氧化反应4生铁放入足量稀硫酸中，经充分反应后的主要残渣是（ ）A硫酸亚铁 B铁 C硫酸铁 D碳5钢铁工业是国家工业的基础，新中国成立以后，我国的钢铁工业得到了飞速的发展，1996年我国钢产量超过1亿吨，跃居世
8、界首位。下列关于铁的说法中，正确的是（ ）A铁桶可用来盛硫酸铜溶液 B铁元素是地壳中含量最多的金属元素C生铁和钢都是铁的合金 D铁在氧气中燃烧生成红褐色的氧化铁6我国是湿法冶金的先驱，在西汉时期已经发明了湿法制铜的方法，这种方法是指（ ）A铁从含铜的化合物溶液中置换出铜 B木炭还原氧化铜CCO还原氧化铜 D氢气还原氧化铜7人们常用铁的合金而不用纯铁，主要原因是（ ）A纯铁价格高 B纯铁质软 C纯铁不易冶炼 D纯铁易生锈8炼钢的反应原理，主要是用氧化剂把生铁里过多的碳及其他杂质氧化而除去，请写出炼钢过程中主要化学反应的化学方程式。（1）氧气在高温下跟铁水反应，使部分铁变成了氧化亚铁 （2）生成的
9、氧化亚铁把铁水里的碳、硅、锰等依次氧化成一氧化碳、二氧化硅和二氧化锰，而氧化亚铁则被还原成铁 。 9现有磁铁矿（主要成分Fe3O4）黄铁矿（主要成分FeS2）赤铁矿（主要成分Fe2O3），请你从多角度分析三种矿石中哪种不适合用来炼铁（填写序号）： ，原因是 。10制取合金常用的方法是将两种或多种金属（或金属与非金属）加热到某一温度，使其全部熔化，再冷却成为合金。根据下表中的数据判断（其他条件均满足），下列合金不宜采用上述方法制取的是（ ）金属NaMgAlCuFe熔点（）97.564966010831535沸点（）8831090246725672750AFe Cu 合金 BNa Al 合金CAl
10、 Mg合金 DNa Cu合金【提升演练】11将6.96g铁的某种氧化物在高温下与足量的CO充分反应，生成5.28gCO2，则这种铁的氧化物应该是（ ）AFeO BFe2O3 CFe3O4 D 无法确定12A、B、C、D、E、F、G是常见物质，B是一种单质，D为浅绿色溶液，G为蓝色溶液，它们可以发生如下转化关系：（1）写出下列转化的化学方程式：C A： ；C B： （2）由F转化为E的反应 置换反应（填“都是”、“不一定”或“都不是” ）。13某校课外活动小组的同学在老师的指导下，探究用赤铁矿（主要成分是Fe2O3）炼铁的主要反应原理。他们设计的实验装置如图1、2所示。回答下列问题：（1）写出一氧化碳还原氧化铁的化学方程式： 。（2）实验时，在澄清石灰水中观察到的现象是 。（3）图1中，设计第个酒精灯的目的是
