金屬礦物及鐵的冶煉九年級(jí)化學(xué)人教版下冊(cè)

8.3.1金屬礦物及鐵的冶煉情景導(dǎo)入在日常生活和工業(yè)生產(chǎn)中,金屬制品的應(yīng)用非常廣泛,自然界中僅有少數(shù)極不活潑的金屬有單質(zhì)的形式存在,其余大多以化合物的形式存在。那么如何利用這些含有金屬元素的礦物冶煉出我們需要的金屬呢?【自主預(yù)習(xí)】鐵的冶煉→原理→工業(yè)煉鐵的設(shè)備。閱讀教材,回答下列問題:1.常見的鐵礦石有、;鋁礦石有鋁土礦(主要成分為Al2O3);銅礦石有赤銅礦(主要成分為Cu2O)等。2.鐵的冶煉原理:。3.還原反應(yīng)含氧化合物中的被奪去的反應(yīng)叫還原反應(yīng)。巧記:氧化反應(yīng)、還原反應(yīng)的關(guān)系為“得氧氧化,失氧還原”。下列關(guān)于金屬的說法中正確的是()A.多數(shù)金屬以單質(zhì)形式存在B.地殼中含量最高的金屬元素是鐵C.常見的鐵礦石有赤鐵礦和磁鐵礦D.每年使用量最大的金屬是鋁【答案】預(yù)學(xué)思考1.赤鐵礦(主要成分為Fe2O3)磁鐵礦(主要成分為Fe3O4)2.3CO+Fe2O32Fe+3CO23.氧自學(xué)檢測(cè)C【合作探究】自然界中金屬元素的存在形式及常見的幾種鐵礦石的成分根據(jù)教材中的礦石圖,比較哪種鐵礦石最適宜煉鐵。(提示:可考慮鐵元素的含量高低及在冶煉過程中對(duì)環(huán)境的影響大小)【交流歸納】1.(1)少數(shù)很不活潑的金屬(如金、銀、鉑等)有的形式存在(金有單質(zhì)的形式存在,因此沙里淘金屬于物理變化);(2)其余金屬都以的形式存在。2.主要的鐵礦石有赤鐵礦(主要成分是)、磁鐵礦(主要成分是)。1.常見的金屬礦石赤鐵礦的主要成分是()A.Fe2O3 B.Fe3O4C.FeCO3 D.Al2O3·技巧點(diǎn)撥·識(shí)記金屬在自然界的存在形式,可以結(jié)合金屬的化學(xué)性質(zhì),極不活潑的金屬金、銀、鉑有單質(zhì)的形式存在,其余活潑的金屬大多以化合物的形式存在。鐵的冶煉分析教材及圖816煉鐵高爐及爐內(nèi)主要化學(xué)反應(yīng)示意圖,回答下列問題。煉鐵原理:(化學(xué)方程式)。原料:、焦炭和石灰石。設(shè)備:。設(shè)備內(nèi)發(fā)生的反應(yīng):、、。【交流討論】1.工業(yè)煉鐵中,各原料的作用。焦炭:產(chǎn)生還原劑CO、。石灰石:將礦石中的二氧化硅轉(zhuǎn)化為。2.用化學(xué)方程式表示工業(yè)煉鐵中焦炭如何轉(zhuǎn)化為一氧化碳:下層:;中層:。3.工業(yè)煉鐵中得到的鐵純凈的鐵,因?yàn)椤?.爐渣出口比生鐵出口高,原因是。2.為適應(yīng)火車提速,滬寧線上原有的短軌全部接為超長(zhǎng)軌。在焊接過程中,工程技術(shù)人員點(diǎn)燃鋁熱劑(鋁粉和氧化鐵的混合物),用反應(yīng)生成的熔融狀態(tài)的鐵(反應(yīng)釋放大量的能量)來連接鐵軌,反應(yīng)的化學(xué)方程式為Fe2O3+2AlAl2O3+2Fe,其中的還原劑為()A.Fe2O3 B.AlC.Al2O3 D.Fe【問題探究】氧化還原反應(yīng)(難點(diǎn))閱讀教材中的有關(guān)內(nèi)容寫出煉鐵原理的化學(xué)方程式:,并回答下面的問題。1.叫還原反應(yīng),該反應(yīng)中氧化鐵變成鐵,所以氧化鐵發(fā)生了;而一氧化碳了氧化鐵中的氧,因此一氧化碳發(fā)生了;該反應(yīng)又叫氧化還原反應(yīng),注意氧化還原反應(yīng)不屬于基本反應(yīng)類型。2.在這個(gè)反應(yīng)中一氧化碳的作用是氧化鐵中的氧,使氧化鐵發(fā)生,因此一氧化碳作。常見的還原劑還有等(氫氣和氧化鐵反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生鐵和水,碳和氧化鐵反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生鐵和二氧化碳)?！ぜ记牲c(diǎn)撥·了解工業(yè)上冶煉金屬的一般原理與方法,如還原法:一氧化碳還原赤鐵礦石;電解法:電解氧化鋁得到金屬鋁。根據(jù)化學(xué)方程式對(duì)含有某些雜質(zhì)的反應(yīng)物或生成物進(jìn)行有關(guān)計(jì)算煉鐵廠利用1000t含F(xiàn)e2O380%的赤鐵礦煉鐵,可以煉出多少噸純鐵?可以煉出多少噸含鐵96%的生鐵?分析:這道題是知道不純物的質(zhì)量,求算生成的不純物的質(zhì)量,要轉(zhuǎn)化。3.1000t磁鐵礦(含F(xiàn)e3O490%)可煉得含鐵96%的生鐵的質(zhì)量是多少?(計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù))·方法歸納·化學(xué)方程式表示的是純凈的物質(zhì)之間的質(zhì)量關(guān)系,因此,如果物質(zhì)中含有雜質(zhì),要把雜質(zhì)的質(zhì)量除去,代入純凈的物質(zhì)的質(zhì)量進(jìn)行計(jì)算?！敬鸢浮咳蝿?wù)驅(qū)動(dòng)一1.(1)單質(zhì)(2)化合物2.Fe2O3Fe3O4跟蹤演練1.A任務(wù)驅(qū)動(dòng)二Fe2O3+3CO2Fe+3CO2赤鐵礦石高爐C+O2CO2CO2+C2COFe2O3+3CO2Fe+3CO21.提供熱量爐渣2.C+O2CO2CO2+C2CO3.不是含有雜質(zhì)碳,屬于混合物4.爐渣的密度小于鐵水跟蹤演練2.B【問題探究】Fe2O3+3CO2Fe+3CO21.含氧化合物中的氧被奪去的反應(yīng)失去氧還原反應(yīng)結(jié)合氧化反應(yīng)2.奪取還原反應(yīng)還原劑氫氣、木炭任務(wù)驅(qū)動(dòng)三解:設(shè)可以煉出純鐵的質(zhì)量為x。3CO+Fe2O33CO2+2Fe 160 112 1000t×80% x160112=x=560t生鐵的質(zhì)量為560t÷96%=583t答:可以煉出純鐵的質(zhì)量為560t,含鐵96%的生鐵的質(zhì)量為583t。跟蹤演練3.解:設(shè)可煉得純鐵的質(zhì)量為x。4CO+Fe3O43Fe+4CO2 232 168 1000t×90% x232168=x=651.7t生鐵的質(zhì)量為651.7t÷96%=678.9t答:可煉得含鐵96%的生鐵的質(zhì)量是678.9t。·學(xué)習(xí)小助手·在學(xué)習(xí)氧化還原反應(yīng)的概念時(shí),可與氧化反應(yīng)對(duì)比學(xué)習(xí),能從得氧、失氧的角度初步認(rèn)識(shí)還原反應(yīng)與氧