金属矿物及铁的冶炼九年级化学人教版下册

8.3.1金属矿物及铁的冶炼情景导入在日常生活和工业生产中,金属制品的应用非常广泛,自然界中仅有少数极不活泼的金属有单质的形式存在,其余大多以化合物的形式存在。那么如何利用这些含有金属元素的矿物冶炼出我们需要的金属呢?【自主预习】铁的冶炼→原理→工业炼铁的设备。阅读教材,回答下列问题:1.常见的铁矿石有、;铝矿石有铝土矿(主要成分为Al2O3);铜矿石有赤铜矿(主要成分为Cu2O)等。2.铁的冶炼原理:。3.还原反应含氧化合物中的被夺去的反应叫还原反应。巧记:氧化反应、还原反应的关系为“得氧氧化,失氧还原”。下列关于金属的说法中正确的是()A.多数金属以单质形式存在B.地壳中含量最高的金属元素是铁C.常见的铁矿石有赤铁矿和磁铁矿D.每年使用量最大的金属是铝【答案】预学思考1.赤铁矿(主要成分为Fe2O3)磁铁矿(主要成分为Fe3O4)2.3CO+Fe2O32Fe+3CO23.氧自学检测C【合作探究】自然界中金属元素的存在形式及常见的几种铁矿石的成分根据教材中的矿石图,比较哪种铁矿石最适宜炼铁。(提示:可考虑铁元素的含量高低及在冶炼过程中对环境的影响大小)【交流归纳】1.(1)少数很不活泼的金属(如金、银、铂等)有的形式存在(金有单质的形式存在,因此沙里淘金属于物理变化);(2)其余金属都以的形式存在。2.主要的铁矿石有赤铁矿(主要成分是)、磁铁矿(主要成分是)。1.常见的金属矿石赤铁矿的主要成分是()A.Fe2O3 B.Fe3O4C.FeCO3 D.Al2O3·技巧点拨·识记金属在自然界的存在形式,可以结合金属的化学性质,极不活泼的金属金、银、铂有单质的形式存在,其余活泼的金属大多以化合物的形式存在。铁的冶炼分析教材及图816炼铁高炉及炉内主要化学反应示意图,回答下列问题。炼铁原理:(化学方程式)。原料:、焦炭和石灰石。设备:。设备内发生的反应:、、。【交流讨论】1.工业炼铁中,各原料的作用。焦炭:产生还原剂CO、。石灰石:将矿石中的二氧化硅转化为。2.用化学方程式表示工业炼铁中焦炭如何转化为一氧化碳:下层:;中层:。3.工业炼铁中得到的铁纯净的铁,因为。4.炉渣出口比生铁出口高,原因是。2.为适应火车提速,沪宁线上原有的短轨全部接为超长轨。在焊接过程中,工程技术人员点燃铝热剂(铝粉和氧化铁的混合物),用反应生成的熔融状态的铁(反应释放大量的能量)来连接铁轨,反应的化学方程式为Fe2O3+2AlAl2O3+2Fe,其中的还原剂为()A.Fe2O3 B.AlC.Al2O3 D.Fe【问题探究】氧化还原反应(难点)阅读教材中的有关内容写出炼铁原理的化学方程式:,并回答下面的问题。1.叫还原反应,该反应中氧化铁变成铁,所以氧化铁发生了;而一氧化碳了氧化铁中的氧,因此一氧化碳发生了;该反应又叫氧化还原反应,注意氧化还原反应不属于基本反应类型。2.在这个反应中一氧化碳的作用是氧化铁中的氧,使氧化铁发生,因此一氧化碳作。常见的还原剂还有等(氢气和氧化铁反应会产生铁和水,碳和氧化铁反应会产生铁和二氧化碳)。·技巧点拨·了解工业上冶炼金属的一般原理与方法,如还原法:一氧化碳还原赤铁矿石;电解法:电解氧化铝得到金属铝。根据化学方程式对含有某些杂质的反应物或生成物进行有关计算炼铁厂利用1000t含Fe2O380%的赤铁矿炼铁,可以炼出多少吨纯铁?可以炼出多少吨含铁96%的生铁?分析:这道题是知道不纯物的质量,求算生成的不纯物的质量,要转化。3.1000t磁铁矿(含Fe3O490%)可炼得含铁96%的生铁的质量是多少?(计算结果保留一位小数)·方法归纳·化学方程式表示的是纯净的物质之间的质量关系,因此,如果物质中含有杂质,要把杂质的质量除去,代入纯净的物质的质量进行计算。【答案】任务驱动一1.(1)单质(2)化合物2.Fe2O3Fe3O4跟踪演练1.A任务驱动二Fe2O3+3CO2Fe+3CO2赤铁矿石高炉C+O2CO2CO2+C2COFe2O3+3CO2Fe+3CO21.提供热量炉渣2.C+O2CO2CO2+C2CO3.不是含有杂质碳,属于混合物4.炉渣的密度小于铁水跟踪演练2.B【问题探究】Fe2O3+3CO2Fe+3CO21.含氧化合物中的氧被夺去的反应失去氧还原反应结合氧化反应2.夺取还原反应还原剂氢气、木炭任务驱动三解:设可以炼出纯铁的质量为x。3CO+Fe2O33CO2+2Fe 160 112 1000t×80% x160112=x=560t生铁的质量为560t÷96%=583t答:可以炼出纯铁的质量为560t,含铁96%的生铁的质量为583t。跟踪演练3.解:设可炼得纯铁的质量为x。4CO+Fe3O43Fe+4CO2 232 168 1000t×90% x232168=x=651.7t生铁的质量为651.7t÷96%=678.9t答:可炼得含铁96%的生铁的质量是678.9t。·学习小助手·在学习氧化还原反应的概念时,可与氧化反应对比学习,能从得氧、失氧的角度初步认识还原反应与氧