24（九下）课题3 金属资源的利用和保护（第1课时）（原卷版）（导学案3）

skybamboo · 发表于昨天 08:15

课题3金属资源的利用和保护
课时1金属矿物、铁的冶炼
一、学习目标
1.知道金属在自然界存在的形式及常见的金属矿物。
2.了解从铁矿石中将铁还原出来的原理和方法。
3.能根据化学方程式对含有某些杂质的反应物或生成物进行简单的计算。
二、学习重难点
重点：从常见铁矿石中提炼铁的原理和方法。
难点：冶炼铁的原理、有关杂质问题的计算。
三、学习过程
【课前任务】
1.知识回顾：金属的活动性顺序及其规律。
2.一氧化碳具有，可燃性气体点燃前一定要，纯净的一氧化碳在空气里燃烧，发出，并生成能使澄清的石灰水的气体，反应的化学方程式。使澄清的石灰水变浑浊的原因（写出化学方程式）。
3.还原反应：
（1）概念：_______________________________________________。
（2）_______和_________都有还原性，可用于冶金工业。请写出下列还原反应的化学方程式：
①碳还原氧化铁：__________________________；
②一氧化碳还原氧化铜：________________________________。
【课堂探究】
知识点1金属矿物
任务一：金可以从河沙里淘出，这说明金是以化合物形式存在还是以单质形式存在呢？为什么？
任务二：阅读教材P16，总结金属在地壳中的存在形式，并列举常见的金属矿石及其主要成分。

任务三：计算下列铁矿石中铁元素的质量分数，并选择炼铁原料，说明原因。

【对应训练1】（2023·常州）同学们收集的下列矿石样品中，主要成分为Fe3O4的是（）

A.赤铁矿 B.磁铁矿

C.孔雀石 D.铝土矿

知识点2 铁的冶炼
任务四：分别写出C、CO还原氧化铁的化学方程式，并选择一种作为炼铁的还原剂。
任务五：《天工开物》中记载“凡铁一炉载土二千余斤，或用硬木柴，或用煤炭，或用木炭”（“土”为铁矿石），根据以上材料找到古代炼铁的原料和原理？
原料：原理：

任务六：下图为炼铁高炉及炉内化学反应过程示意图，总结工业炼铁的设备、原料、反应原理及产物。
任务七：工业炼铁中，石灰石和焦炭的作用分别是什么？
任务八：解答下题，并写出完整的解题步骤。
用1 000 t含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量是多少（计算结果保留一位小数）？

【变式训练】某炼钢厂日产含杂质4%的生铁3500t，试计算：

（1）该3000t生铁中含纯铁多少吨？

（2）该炼钢厂每天需含Fe2O3质量分数为85%的赤铁矿石多少吨？（计算结果保留整数）

【对应训练2】《天工开物》对钢铁冶炼过程有如下记载。下列说法正确的是( )

“垦土拾锭”：铁元素是地壳中含量最高的金属元素

“淘洗铁砂”：铁矿石（主要成分为Fe2O3）能溶于水

“生熟炼铁”：冶炼铁过程中发生了化学变化

“锤锻成钢”：生铁高温锻打成钢，碳元素含量升高

【对应训练3】小明笔记中有一处错误，你认为是图中的哪一处（）

A.a处　 B.b处　 C.c处　 D.d处

【对应训练4】联合钢铁工业的基本生产流程示意图如下：

请回答下列问题：

写出设备A的名称：。

写出以赤铁矿为原料在高温下与一氧化碳反应制取铁的化学方程式：。

炼铁时焦炭的作用是：①产生热量（或“提高炉温”）；② 。

应用化学原理分析，工业炼钢时用纯氧而不用空气的原因是：。

在古代，人们把在高温下烧红的铁反复锤钉，最终使生铁转化为钢，这也是所谓“百炼成钢”的来历。写出上述转变过程中最关键一步反应的化学方程式：。

【课后任务】

总结本节的概念，梳理概念之间的联系，画出思维导图。

四、课堂练习
1.大自然向人类提供了丰富的金属矿物资源，在以下四种矿石中，可用于炼铁的是（    ）
A．赤铁矿（主要成分是Fe2O3）       B．炉甘石（主要成分是ZnCO3）
C．铝土矿（主要成分是A12O3）       D．赤铜矿（主要成分是Cu2O）
2.把铁矿石、焦炭和石灰石一起加入到高炉中进行冶炼，得到的产物是（）

钢 B.生铁 C.纯铁 D.锰钢

3.（2024·江苏镇江·二模）下列属于纯净物的是（）
A．液氮       B．生铁       C．不锈钢       D．磁铁矿
4.（2024·北京朝阳·二模）下列矿石不能用于炼铁的是（）
A．赤铁矿（主要成分Fe2O3）       B．黄铜矿（主要成分CuFe S2）
C．菱铁矿（主要成分FeCO3）       D．辉铜矿（主要成分Cu2S）
5.（2024·云南楚雄·模拟预测）传统文化：《天工开物》中有关炼铁的记载：“凡冶铁成器，取已炒熟铁为之……凡炉中炽铁用炭，煤炭居十七，木炭居十三。”下列说法错误的是（）
A．铁制器是由生铁炼成的熟铁制成的，生铁炼成熟铁的过程中降低了碳的含量
B．炼铁时煤炭的作用为提供CO、提高温度
C．炼铁炉中流出的是纯铁
D．炼铁炉中发生的反应之一为Fe2O3+3CO<Object: word/embeddings/oleObject1.bin>2Fe+3CO2
6.根据Fe3O4+4CO<Object: word/embeddings/oleObject2.bin>3Fe+4CO2反应原理，工业上可用来冶炼铁。现用100t含四氧化三铁为46.4%的某铁矿石冶炼金属铁。请完成下列问题，写出必要的计算过程。
(1)该铁矿石中含四氧化三铁质量是多少？
(2)理论上可炼出含铁96%的生铁的质量是多少？

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