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1、第2节 金属矿物 铁的冶炼教学案一、教学目标1、了解从铁矿石中将铁还原出来的方法2、知道一些常见金属矿物（铁矿、铝矿等）的主要化学成分3、认识工业炼铁的主要原料及设备二、教学重点了解一氧化碳与氧化铁反应的原理三、教学难点理解、说明一氧化碳与氧化铁反应的实验操作的具体要求教学过程情境引入： 铝 铁 钙 钠 钾 镁地壳中金属的百分含量一、常见的金属矿物写出下列矿石主要成分的化学式及颜色磁铁矿 、 赤铁矿 、 孔雀石 、 。过渡：地壳中，铁主要以化合物的形式存在，冶铁就是把富含铁的化合物的矿石加以冶炼，得到单质铁的过程。今天我们以氧化铁为例，来研究如何实验铁的冶炼。二、铁的冶炼 1实验原理（化学方程
2、式） 接尾气处理装置2实验装置3、实验步骤（1）检查装置气密性（2）在玻璃管中装适量氧化铁并固定（3）先通入CO后加热 （原因 ）（4）待玻璃管中红棕色粉末全部变成黑色时,先停止加热,待玻璃管冷却后再停止通CO （原因 ）4、实验现象（1） （2） 5 、讨论CO尾气处理的方法都有哪些?6 、怎样验证生成物中有铁?三、工业炼铁1炼铁的原料： 、 、 、 铁矿石的种类：赤铁矿（主要成分： ）， 磁铁矿（主要成分： ） 黄铁矿：（FeS2） 菱铁矿：（FeCO3） 思考：你认为工业上选择铁矿石的理由：2工业炼铁的设备：高炉 3高炉中主要反应方程式（以赤铁矿为例，从下至上）：（1） ；焦炭：主要作用
3、 ；（2） ；（3） 。石灰石：主要作用是 。4炼铁产物： 想一想: 生铁中的主要成分是什么?与实验室炼制的铁有何不同例题：某钢铁公司用490万吨含氧化铁60%的赤铁矿石炼铁，所得到的生铁中最多含铁多少万吨？四、金属冶炼的方法：（了解）（1）还原法：把金属矿物与焦炭、氢气、一氧化碳等还原性物质一起加热反应。（2）电解法：活泼金属很难从其矿石中还原出来，需要用电解法。如：电解熔融氧化铝制铝：2Al2O34Al+3O2，电解熔融氯化钠制钠：2NaCl2Na+Cl2（3）分解法：有些金属的氧化物受热容易分解，可以用简单加热的方法得到。如：氧化汞制水银:2HgO2Hg+O2（4）氧化还原反应：（非基本
4、反应类型）氧化剂具氧化性，起氧化作用；还原剂具还原性，起还原作用 在氧化还原反应中氧化剂失氧，本身被还原 还原剂得氧，本身被氧化如：3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2 CO 还原剂，起还原作用。 Fe2O3 氧化剂，起氧化作用。课内练习过量空气、高温赤铁矿、高温焦炭、高温1某钢铁厂高炉炼铁的主要反应过程如下：生铁焦炭(1)请在方框内填入相应物质的化学式。(2)写出步骤的化学方程式： A Fe2O3BC澄清石灰水CO图522如图5-2所示，指出A、B、C处出现的现象，并写出化学方程式。(1)上图实验装置的目的是 。(2)写出以下几处发生的现象，并写出化学方程式。A： ， 。B： ， 。C： ，
5、 。课外练习1、化学的研究目的就是帮助人们认识、改造和应用物质，把金属矿物冶炼成金属就是人们利用化学方法实现物质改造的典型范例。下表中不同的金属被开发和利用的年代不同，从化学反应的角度看，决定这一年代先后顺序的关键因素是K 、Ca、 Na、 Mg 、Al 、Zn 、Fe、 Sn、 Pb、(H) 、Cu 、Hg 、Ag 、Pt 、Au约200年前约6000年前约6000年前约2500年前A金属的活动性 B金属的导电性 C金属的延展性 D地壳中金属元素的含量2炼铁的原料是 焦炭 生石灰 石灰石 空气 铁矿石 一氧化碳A B C D3能解释“古代铁制品保存至今的很少”的理由是 A铁元素在地壳里含量少
6、 B冶炼铁的原料少，且冶炼困难C铁易置换出其他金属 D铁易生锈，且铁锈对铁制品无保护作用4生铁和足量的稀盐酸充分反应后，总会有一些残渣剩余，残渣的成分主要是 A铁 B氯化铁 C氯化亚铁 D碳和一些杂质5炼铁高炉中发生了下列反应： 高温下一氧化碳将铁矿石还原为铁 高温煅烧石灰石灼热的焦炭和二氧化碳反应 焦炭充分燃烧其中属于化合反应的是A和 B和 C和 D只有6. 甲图是一氧化碳与氧化铁反应装置的示意图，乙图是高炉练铁示意图。请回答下列问题。（1）写出甲图硬质玻璃管内反应的化学方程式： 。（2）甲图中尾气处理的目的是 。（3）乙图中高炉练铁时焦炭的作用是 ； 。（4）为什么乙图中生铁出口低于炉渣出
7、口？ 答： 。乙甲 7、已知某金属X有下列相关信息：它的主要矿物的化学成分是X2O3；它主要通过热还原法冶炼而成；它的年产量位于金属之首。(1)据此推断X是 (填选项字母)。 A钛 B铁 C铝 D铜(2)在高炉中用含X2O3的矿物冶炼该金属的原理是 （方程式表示)。(3)同学们设计了如下实验方案测定该矿物中X2O3的质量分数(装置气密性良好；矿物中的杂质不参加反应；假设矿物样品中的X2O3完全反应)：取矿物样品并称量该样品的质量；测出反应前广口瓶和瓶内物质总质量；测出反应后广口瓶和瓶内物质总质量；计算得出矿物样品中x2O3的质量分数。你认为，该实验方案 (填“一定”或“不一定”)能准确测出矿物中X2O3的质量分数，理由是 。不改变装置和药品，你还可以通过测定哪些数据，再通过计算得出矿物中X2O3的质量分数： 从环保角度看，该装置的不足之处是 1
