2019-2020年九年級化學下冊《6.3 金屬礦物與冶煉》學案（新版）粵教版.doc

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2019-2020年九年級化學下冊《6.3 金屬礦物與冶煉》學案（新版）粵教版 課題6.3金屬礦物與冶煉(第1課時) 學習目標：1.知道元素有兩種存在形態(tài)。 2.認識幾種金屬礦物。 3.了解鋼鐵是怎樣煉成的。 4.認識還原反應及物質(zhì)的還原性。 學習重點：1.了解鋼鐵是怎樣煉成的。 2.認識還原反應及物質(zhì)的還原性。 學習難點：認識還原反應及物質(zhì)的還原性 學習過程 【導課】 為人類社會做出許多貢獻的金屬是從哪里來的呢？有本名著叫《鋼鐵是怎樣煉成的》，我們來看看實際生產(chǎn)中鋼鐵是怎樣煉成的。 【自學導航】 一、舊知回顧 寫出火爐內(nèi)發(fā)生反應的化學反應方程式 ①_________________________________ ②______________________________ ③_________________________________ ④______________________________ 二、自主學習（課本176-178頁） 金屬在自然界的存在 1、地殼中質(zhì)量分數(shù)最大的元素是 ，其次是 。地殼中質(zhì)量分數(shù)最大的金屬元素是 ，其次是 。人類冶煉最多、在生產(chǎn)生活中應用最廣泛的金屬是 。 自然界中大多數(shù)金屬元素以 形式存在。俗話說：“沙里淘金”，金可以從河沙里淘出，這說明金是以 形式存在，例如：金、銀、鉑。人類冶煉最多、在生產(chǎn)生活中應用最廣泛的金屬是 。 2、化合態(tài)的金屬在自然界中以礦物的形式存在。含有礦物的巖石稱為礦石。說出幾種金屬礦物的主要成分的化學式： 赤鐵礦 磁鐵礦 黃鐵礦 孔雀石 赤銅礦 鋁土礦 鈦鐵礦 ３．你能說出一氧化碳還原四氧化三鐵實驗的操作過程嗎？ 【合作探究】鋼鐵是怎樣煉成的 探究活動一 1．閱讀實驗6-5氧化鐵與一氧化碳反應生成鐵的實驗, 師生合作，動手完成實驗。 2．解釋及結(jié)論 ①現(xiàn)象：_______________________________________ ②結(jié)論：_____________________________ ③解釋：在這個反應中，氧化鐵失去氧變成鐵的，_____________________的反應叫還原反應。_____________________的物質(zhì)具有還原性。上述反應中____________具有還原性，具有還原性的物質(zhì)還有_______________________ 探究活動二 討論交流： （1）為什么要先通一會兒一氧化碳，才開始加熱？ （2）還有為什么反應結(jié)束時要先停止加熱，再通一會兒一氧化碳直至玻璃管冷卻？ (3) 加熱氧化鐵用的是酒精燈嗎？這說明了什么 ? 酒精燈的作用是什么？ （4）在剛才實驗的裝置中，我們用氧化銅粉末代替氧化鐵進行實驗，你們預測一下會有什么樣的現(xiàn)象呢？ （5）你知道鋼鐵是怎樣煉成的了嗎？ 三、 鋼鐵廠煉鐵 （一） 鐵礦石煉生鐵（講解圖6-11） 1、設(shè)備 ； 2、原料 、 、 、 ； 3、原理（方程式） ； 4、產(chǎn)品 （二）生鐵煉成鋼原理： （三）生鐵和鋼的區(qū)別 類別 含碳量/% 含雜質(zhì)（S、P等） 機械性能 機械加工 生鐵 鋼 【分層檢測】 一、應知應會 １.金屬在自然界的存在狀態(tài)：少數(shù)很不活潑的金屬如_________以________的形態(tài)存在，絕大多數(shù)的金屬都以________的形態(tài)存在于礦物中。 ２．煉鐵的主要原理是在高溫下，一氧化碳奪取鐵礦石里氧化物中的氧，將鐵還有出來．反應 的化學方程式是＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 二、達標測評 1. 常見的鐵礦石有：磁鐵礦( 主要成分是 Fe3O4 )、赤鐵礦( 主要成分是 Fe2O3 )、褐鐵礦( 主要成分是Fe2O33H2O)、菱鐵礦( 主要成分是 FeCO3)、黃鐵礦( 主要成分是 FeS2 ) 。其中理論上最適宜煉鐵的兩種礦石為_________________ ，理由為_____________________________ 。 2. 下列變化屬于物理變化的是（ ） A、鐵礦石煉成鐵 B、鐵礦石粉碎 C、鐵絲在氧氣中燃燒 D、鐵的生銹 3.在實驗室中用CO還原Fe2O3的實驗中： （1）觀察到的現(xiàn)象是 、 。 （2）實驗中的注意事項有：（用“先”“后”）實驗開始時， 通CO， 點燃酒精噴燈，目的是： ；實驗結(jié)束后， 停止通CO， 熄滅酒精噴燈，目的是 （3）該實驗中酒精燈的作用是 三、拓展提升 化學實驗室常用甲酸(HCOOH)和濃硫酸混合加熱制備一氧化碳，其反應方程式為： HCOOH CO↑+H2O。下圖是制備一氧化碳還原 三氧化二鐵并檢驗反應產(chǎn)物結(jié)束時的實驗裝置。B裝置中盛放濃硫酸起干燥作用。 (1)先檢查裝置的氣密性；實驗開始應檢驗 ，以防止爆炸； (2)裝置D中盛放 _，檢驗 ； (3)寫出C裝置中反應的化學方程式________________________； (4)實驗結(jié)束時應先停止 處加熱； (5)在反應后磁鐵懸掛在玻璃管上方，其作用是 __________________________ 課題6.3金屬礦物與冶煉(第2課時) 學習目標： 1.了解冶煉金屬的常用方法。2.初步學會關(guān)于不純物的化學計算。 學習重點：學會關(guān)于不純物的化學計算。 學習難點：關(guān)于不純物的化學計算。 學習過程 【導課】上一課時學習了關(guān)于礦物及其冶煉的一些知識，由礦物變?yōu)榻饘俚囊睙挿椒ǎ苑譃閹最悾? 【課前熱身】 1、氧化反應： ，氧氣是常用的 劑。 2、對金屬而言:越活潑的金屬,越 （填易或不易，下同）與其他物質(zhì)形成化合物,也就越 從化合物中還原出金屬單質(zhì)。越不活潑的金屬, 越 與其他物質(zhì)形成化合物,也就越 從化合物中還原出金屬單質(zhì).所以金屬的冶煉方法與金屬的存在形態(tài)一樣，與金屬的 有關(guān)。 （1）一般金屬（如銅、鋅、鉛、錫、鎢）—— （2）活潑金屬（如鈉、鉀、鎂、鋁等）—— （3）較不活潑金屬（如汞、銀）—— （4）極不活潑金屬（如金、鉑）——直接以 形式存在（游離態(tài)存在） 【自主探究】 還原反應和還原性 1.在煉鐵的反應中，氧化鐵失去 變成 ，這種含氧化合物失去氧的反應，叫做 。能奪取含氧化合物里的氧，使它發(fā)生還原反應的物質(zhì)，具有 。說明上述反應中的一氧化碳具有還原性，可以冶煉金屬。氫氣和碳都有類似的性質(zhì)。 試寫出下列化學方程式： H2、C、CO分別還原CuO和Fe2O3 2.在實際生產(chǎn)中，所用的原料或產(chǎn)品都可能含有雜質(zhì)。根據(jù)化學方程式計算時，就要考慮純度問題。 純凈物的質(zhì)量=混合物的質(zhì)量-雜技的質(zhì)量； 純凈物的質(zhì)量=混合物的質(zhì)量純度 （1）1.25噸赤鐵礦中，含有Fe2O3為1噸，則這種礦石的Fe2O3純度為 %。 （2） 100克生鐵中只含有4%的碳，并無其他雜質(zhì)，則此生鐵中含有 克鐵。 （3） 克生鐵（含鐵的純度為96.1%）中才含有96.1克鐵。 （4）100噸含氧化鐵80%的赤鐵礦石，理論上可以煉出含鐵96%的生鐵多少噸？ 【鞏固訓練】 1．下列物質(zhì)不屬于金屬材料的是( )。 A．青銅 B．鐵礦石 C．焊錫 D．銅 2. 下列變化過程不屬于金屬冶煉的是（ ） A、電解氧化鋁 B、鐵在氧氣中燃燒 C、金屬氧化物與焦炭在高溫下反應 D、高溫下 CO 還原 CuO 3. 含氧化鐵 80% 的赤鐵礦，鐵元素的質(zhì)量分數(shù)是( ) A、63% B、56% C、70% D、80% 4. 金屬 (Ti) 是航空、宇航、軍工、電子等方面的必需原料。在生產(chǎn)鈦的過程中可用鎂在加熱條件下與 TiCl4 反應制得金屬鈦，反應的化學方程式為： TiCl4 ＋ 2 Mg = Ti ＋ 2 MgCl2 。該反應屬于（ ） A、化合反應 B、分解反應 C、置換反應 D、無法確定 5．判斷下列說法是否正確(正確的在括號內(nèi)打√，錯誤的打)。 (1)合金中一定不含有非金屬。 ( ) (2)生鐵可以完全溶解在足量的稀鹽酸中。 ( ) (3)不銹鋼是永不生銹的鋼鐵。 ( ) (4)為了節(jié)約成本，高爐煉鐵的廢氣可以不經(jīng)過處理直接排放到大氣中。( ) 6.常見的鐵礦石有：磁鐵礦( 主要成分是 Fe3O4 )、赤鐵礦( 主要成分是 Fe2O3 )、褐鐵礦( 主要成分是Fe2O33H2O)、菱鐵礦( 主要成分是 FeCO3)、黃鐵礦( 主要成分是 FeS2 ) 。其中理論上最適宜煉鐵的兩種礦石為________________________ ，理由為______________________________ ____ 。 7.某煉鐵廠用于高爐煉鐵的主要原料是赤鐵礦石、焦炭、空氣等，主要反應過程如下圖所示： 寫出上述反應的化學方程式： (1)__________________________；(2) ____________________； 8.許多金屬(如錳、鋅、鐵、鎳、鉛等)的冶煉，是把它們的礦物跟焦炭或氫氣、一氧化碳等物質(zhì)一起加熱反應。 通電 有些金屬(如鈉、鉀、鎂、鋁等)很難從其礦物中提取出來。為了得到它們，需要用電解的方法。例如，從氧化鋁制金屬鋁就需要使用電解的方法。 2Al2O3→ 4A1+302 ↑ 通常把金屬(如鐵)跟氧結(jié)合生成金屬氧化物(如氧化鐵)的過程稱為金屬的氧化。金屬氧化物跟焦炭、氫氣、一氧化碳等物質(zhì)反應，失去氧轉(zhuǎn)化為金屬的過程，稱為金屬氧化物的還原。焦炭、氫氣與金屬氧化物反應生成物分別是二氧化碳與氫氣，共同產(chǎn)物是金屬。 請寫出焦炭（C）、氫氣與氧化鐵、氧化銅反應的化學方程式，并指明化學反應的基本類型。 _______________________________，____________________________________； _________________________________，____________________________________。 9.為探究堿式碳酸銅（化學式為 Cu2(OH)2CO3 ）加熱分解的產(chǎn)物。取一定量樣品進行加熱，生成黑色固體，并產(chǎn)生能使澄清石灰水變渾濁的氣體。思考并回答： (1) 產(chǎn)生的氣體中肯定含有__________。 (2) 對生成的黑色固體物質(zhì)的猜想是：① 可能是炭黑； ② 可能是鐵或鐵的氧化物； ③ 可能是氧化銅。你認為上述猜想缺乏依據(jù)的是（填編號）______ ，理由是_______ (３) 從上述實驗現(xiàn)象，你能否判斷有水蒸氣產(chǎn)生（填“能”或“不能”）？________；不用任何試劑，你判斷是否有水生成的方法是 ________________________ 。 10.若要煉制含鐵量為90%的生鐵100噸，需要含氧化鐵70%的赤鐵礦多少噸？ 11.取不純的鐵的樣品6g，與足量的某稀硫酸恰好完全反應(雜質(zhì)不與稀硫酸反應，也不溶于水)，反應后得到0.2克氫氣，求原樣品中鐵的純度。