第八单元课题3金属资源利用保护1课时

九年级化学人教版（下）九年级化学人教版（下）第八单元金属和金属材料知道一些常见金属如铁、铝、铜等矿石。了解冶炼铁的原理、方法及操作。教学目标铁的冶炼原理。冶炼铁的原理，操作方法及注意事项。教学重点和难点一、情景导入在日常生活中，我们经常使用各种金属材料，如铁门、铁锅、铜丝、铝合金门窗等。而在自然界绝大多数金属元素并非以单质形式存在，那我们是如何得到这些金属的呢？今年我们就来探究如何利用铁矿石炼铁。；。二、预习指南 少数不活泼的金属以单质形式存在，其余金属以化合物

形式存在。赤铁矿的主要成分是

Fe2O3

，磁铁矿的主要成分是Fe3O4

。一氧化碳还原氧化铁：（1）现象是

红色粉末逐渐变成黑色

，澄清的石灰水变浑浊，尾气燃烧产生

蓝色

火焰；（2）有关的化学方程式：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2高温2

2

3

2

Ca(OH)

+CO CaCO

↓+H

O

；

2CO+O2CO

;2

2点燃（3）实验时先

通CO

，后加热

，目的是排尽装置内的空气，

以免加热时CO与空气混合可能发生爆炸

，实验完毕后

继续通CO

直至试管冷却，目的是

防止氧化铁被还原成

铁后，在较高的温度下重新被氧化；二、预习指南3.工业炼铁：原料是铁矿石、焦炭、石灰石；设备是

高炉

；原理是在高温下，利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来

；（4）主要反应为：3CO+Fe2O3

2Fe+3CO2高温（5）产品是

生铁

。2.炼铁的原理：

。知识点一：铁的冶炼知识导学：1.赤铁矿的颜色是红色，主要成分是氧化铁；磁铁矿的主要成分是四氧化三铁；氧化铁的化学式是

Fe2O3

；氧化亚铁的化学式是FeO。利用一氧化碳与氧化铁的反应反应方程式为。知识点一：铁的冶炼知识导学：3.实验室炼铁的步骤（如教材图8－20）：要先点燃酒精灯的目的是

除尾气防止空气污染

；然后再通入CO的目的是

除掉装置中的空气

；过一会再点燃酒精喷灯（温度可达到1000℃），反应条件是

高温

。加热一会看到玻璃管中的现象是

红色物质变成黑色

，该反应的化学方程式为高温3CO+Fe2O3

2Fe+3CO2；看到澄清的石灰水变浑浊

，化学CO2+Ca(OH)2CaCO3↓+H2O；小组探究： 教材图8－20“CO还原氧化铁”的实验中实验操作的步骤、反应的现象是怎样的？实验过程中应该注意哪些问题呢？知识点一：铁的冶炼CO还原氧化铁视频（播放清除）3.反应的化学方程式为：知识点一：铁的冶炼Fe

O

+3CO 2Fe+3CO

。2

3

2教师点拨： 实验步骤：①检查装置气密性；②装入药品并固定；③向玻璃管内通入CO气体；④给氧化铁加热；⑤停止加热；⑥停止通入一氧化碳。实验现象：①红色粉末逐渐变成黑色；②澄清石灰水变浑浊；③点燃尾气时，产生蓝色火焰。高温4.注意事项：①先通CO的目的：排出玻璃管内的空气，以免加热时CO与空气混合，发生爆炸；②实验完毕后继续通CO的目的：防止氧化铁还原成铁后，在较高的温度下又被氧化；③尾气处理：多余的CO要燃烧掉，防止CO污染空气；④涉及的其他反应：CO2+Ca(OH)2

CaCO3↓+H2O、2CO+O2

2CO2

。点燃知识点一：铁的冶炼（>（>下列铁矿石的主要成分中含铁量最高的是 菱铁矿（FeCO3）

B.赤铁矿（Fe2O3）C.磁铁矿（Fe3O4）

D.黄铁矿（FeS2）2.工业炼铁的主要设备是A.平炉

B.高炉

C.电炉D.转炉CB知识点一：铁的冶炼

3.（2014，葫芦岛）如图所示的是一氧化碳还原氧化铁的实验。请回答下列问题：；2Fe+3CO2高温（1>一氧化碳还原氧化铁的化学方程式为3CO+Fe2O3A处的现象是红色固体变为黑色固体。B处的现象是变浑浊；C处酒精灯的作用是将尾气点燃烧掉，防止污染空气

。知识导学：知识点二：有关含杂质物质的计算教师点拨：化学方程式表示的是纯净物之间的质量关系，赤铁矿石中含有纯的氧化铁的质量为：1000t×80%，若设生铁的质量为x，则其中含纯铁的质量为x×96%，再根据化学方程式就可计算出结果。知识点二：有关含杂质物质的计算归纳根据教师点拨，学生完成本例题的解题过程。注意正确地书写解题步骤。知识点二：有关含杂质物质的计算知识点二：有关含杂质物质的计算4.某工厂要用赤铁矿石（假设杂质不含铁元素）来炼制生铁。若要炼制含铁96%的生铁70t，则理论上需要含杂质20%的赤铁矿石的质量是（在炼制过程>中赤铁矿的损耗率达20%）

（A.120t

B.108t

C.96t

D.150tA点点对接②写出Ⅱ、Ⅲ两步反应的化学方程式：Ⅱ.

；Ⅲ.

。【例1】在下图中，甲图是一氧化碳与氧化铁反应装置示意图，乙图是高炉炼铁示意图。请回答下列问题：（1）写出甲图中的实验现象：；（2）甲图中装置的不足之处是；甲

乙（3）钢铁厂高炉炼铁的主要反应过程如下所示：【点拨】高炉炼铁中还原Fe2O3的还原剂是焦炭通过两步反应：先转化成CO2再转化成CO得来的。②

C+CO2

2CO

Fe2O3+3CO

2Fe+3CO21.铁的冶炼【解析】CO还原氧化铁生成单质铁和CO2，反应过程中红色粉末逐渐变黑，生成的CO2气体使澄清石灰水变浑浊，CO有毒，需在b处有尾气处理装置（将气体点燃或收集起来）。焦炭的主要成分为碳，碳与过量的空气在高温条件下充分反应生成大量的二氧化碳气体，二氧化碳和碳在高温下反应生成一氧化碳气体，一氧化碳与赤铁矿石的主要成分氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳。【答案】（1）红色粉末变黑，澄清石灰水变浑浊（2）没有尾气处理装置（3）①CO2

CO①在上面方高框温中写出有关反应的生成物的化学高式温。点点对接2.有关含杂质物质的计算【例2】赤铁矿的主要成分为Fe2O3，现有含Fe2O380%的赤铁矿2000t，求可冶炼含杂质3%的生铁多少吨？进而再根据纯铁与生铁的质量关系求得生铁的质量。2

3求得Fe2O3的质量；再根据

Fe2O3+3CO

2Fe+3CO2

求得纯铁的质量，高温【答解案析】2题00中0tF赤e

铁O

矿与石赤中铁含矿氧的化质铁量的关质系量已为知2，00从0t而×可80根%=据16赤00铁t。矿的质量来当堂强化（

）列方法中最简单的是A.分别计算，比较三种物质中铁元素的质量分数

B.分别计算，比较三种物质中铁元素的质量

C.分别计算，比较三种物质中氧元素的质量D.分别计算，比较当氧原子个数相同时，铁原子的个数铁是人类生活中非常重要的一种金属，工业上可用如下化学反应制得铁：高温Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2

，该反应中，发生还原反应的物质是（

A

）A.Fe2O3

B.CO

C.Fe

D.CO2现欲比较FeO、Fe2O3、Fe3O4三种铁的氧化物中铁元素质量分数的大小，下D当堂强化7.炼铁高炉中发生了下列反应：①高温下一氧化碳将铁矿石还原为铁；②高温煅烧石灰石；③灼热的焦炭和二氧化碳反应；④焦炭充分燃烧。其中属于）化合反应的是A.①和④

B.②和③

C.③和④（D.只有④C8.用下列矿石冶炼金属时，排放的废气容易引起酸雨的是（

A

）A.辉铜矿（主要成分Cu2S）