第6章 第1节 第1课时 常见的金属矿物 铁冶炼的化学原理-【初中名校化学教学案】2024-2025学年新教材九年级化学上册（沪教版2024）

１３７　 第１节　金属矿物及铁的冶炼 第１课时　常见的金属矿物　铁冶炼的化学原理 １．写出下列铁矿石的主要成分:赤铁矿(主要成分　　　)、磁铁矿(主要成分　　　)、黄铁矿 (主要成分　　　　)、菱铁矿(主要成分FeCO３). ２．实验室炼铁过程中,实验开始时是先通一氧化碳还是先用酒精喷灯加热? 　　　　　　　. 实验结束时是先熄灭酒精喷灯还是先停止通一氧化碳? 　　　　　　　　　　　　　　　. 一、常见的金属矿物 １．地壳中含量最多的两种金属元素是　　　　　　　　　　　　. ２．金属元素在自然界中大多数以什么形式存在? 俗话说“沙里淘金”,金可以从河沙中淘出.这说明自然界中金、铂、银等少数不活泼的金属是 以　　　(选填“单质”或“化合物”,下同)的形式存在的.而铁、铝等大多数金属的化学性质比较活 泼,在地壳中都是以　　　　的形式存在. ３．金属化合物在自然界中以什么形式存在? 金属化合物在自然界中以矿物的形成存在.含有矿物的岩石称为　　　　. (１)铁的矿物主要有赤铁矿(主要成分为　　　　)、磁铁矿(主要成分为　　　　)、黄铁矿(主要 成分为　　　　)和菱铁矿(主要成分为FeCO３)等.各主要成分中铁元素的质量分数分别为７０％、 ７２．４％、４６．７％、４８．３％.根据同纯度铁矿石　　　　　　　　和冶炼时不会产生　　　　　等因素考 虑,炼铁应选用　　　　、　　　　两种矿石最为适宜,最不适宜炼铁的矿石是　　　　　. (２)铜的矿物主要有　　　　和　　　　等. (３)铝的矿物主要有　　　　和　　　　等. ４．金属的冶炼指的是金属矿物变成金属的过程. 二、铁冶炼的化学原理 【观察与思考１】　实验室炼铁(以一氧化碳还原三氧化二铁的实验为例) (１)反应基本原理:　　　　　　　　　　　　(用化学方程式表示). (２)讨论设计实验装置 ①条件高温如何实现? 　　　　　　　　　　　　. ②两种产物如何验证? 澄清石灰水变浑浊验证产物CO２,磁铁吸起验证产物铁. ③尾气如何处理? a．　　　　　　　　;b．　　　　　　　　;c．用导管将它连接到左边的酒 精喷灯火焰上(优点:节约能源且防止尾气中的一氧化碳污染空气). １３８　 (３)实验装置(如右图) 实验前观察:Fe２O３ 是　　　　色　　　　状固体,能 否被磁铁吸起? 　　　　. 实验中现象:a．　　　　　　　　　　　　　　　; b．　　　　　　　　　　　　　　　. 实验后观察:玻璃管内产物是　　　　色　　　　状固体;能否被磁铁吸起? 　　　　. (４)总结实验步骤 ①反应前先检查装置的气密性及CO的纯度; ②在硬质玻璃管中装入少量氧化铁粉末; ③重新连接好装置并固定; ④实验开始时,先　　　　　　　　　　再　　　　　　　　　　(CO 和酒精喷灯的顺序), 目的是 　; ⑤反应结束,先　　　　　　　　,等冷却后,再　　　　　　　　(CO 和酒精喷灯的顺序), 目的是 　　. 巧记实验顺序方法:CO早出晚归;酒精喷灯迟到早退. 【交流与讨论】　实验过程中点燃酒精喷灯和酒精灯的顺序又是如何的呢? 【观察与思考２】　工业炼铁(如右图) (１)设备:　　　　　　　. (２)原料 铁矿石的作用:提供铁元素. 焦炭的作用:a．　　　　　　　;b．　　　　　　　. 石灰石的作用:除去铁矿石中的脉石(主要成分为　　　　),形成炉渣. 热空气的作用:提供氧气. (３)反应中的还原剂是　　　　　　　　　,它是如何生成的? (用化学方程式表示,并在方程 式后标明热量变化)　　　　　　　　　　　　　　　　　, 　　. (４)炼铁的原理(用化学方程式表示) 赤铁矿: 　　. 磁铁矿: 　　. (５)产品:　　　　　　　. (６)生铁出口　　　　(选填“高于”或“低于”)炉渣出口,原因是 　　. (７)“工业”炼铁和“实验室”炼铁得到的产品的区别是 　　. １．下列说法不正确的是 (　　) A．金属矿物变成金属的过程,叫金属的冶炼 B．工业炼铁的主要设备是高炉 C．工业炼铁的主要原理是３CO＋Fe２O３ 高温 􀪅􀪅２Fe＋３CO２ D．工业炼铁使用的原料磁铁矿的主要成分是Fe２O３ １３９　 ２．下列有关工业炼铁的说法不正确的是 (　　) A．工业炼铁的原料是铁矿石、焦炭、石灰石和热空气 B．工业炼铁的过程中不需要另外通入一氧化碳 C．工业炼铁得到的产品是纯铁 D．工业炼铁的过程中会产生大量固体颗粒物和有害气体,需要净化和回收利用 ３．下列说法正确的是 (　　) A．铁矿石用于炼铁是因为含有大量单质铁 B．炼铁的主要原理体现了氧化铁的还原性 C．焦炭的主要作用是不完全燃烧制取一氧化碳 D．石灰石的作用是与铁矿石中的杂质反应形成炉渣 ４．图甲是一氧化碳与氧化铁反应装置的示意图,图乙是高炉炼铁的示意图.请回答下列问题. 甲 　　　　 　　乙 (１)写出图甲中硬质玻璃管内发生反应的化学方程式: 　. (２)实验开始时,要先　　　　　　　　再　　　　　　　　,这是为了防止 　 　　　　　　　　　　. (３)实验中酒精灯的作用是 　. (４)当观察到　　　　　　　　　　　　时,说明氧化铁已经反应完全,此时应进行的操作 是　　　　　　　　　　　. (５)实验结束后还需要继续　　　　　　直至　　　　　　　　　　,这是为了防止　　　 　　　　　　　　　　　. (６)为什么图乙中生铁出口低于炉渣出口? 　. ５．(２０２４􀅰苏州􀅰姑苏区一模)非物质文化遗产———打铁花,是一种传统的民间焰火表演艺术. 其原理是将生铁烧至熔化成为铁水,再将铁水在空中用力击打而形成四处飞溅的耀眼 “铁花”.　 (１)烧铁水时,用鼓风机不断向燃着的焦炭中鼓入空气,其目的是 　. (２)工业上冶炼生铁的主要设备为　　　　. (３)上述设备中赤铁矿冶炼成生铁的主要原理为　　　　　　　　　　　　　　　　(用化 学方程式表示). (４)生铁的熔点　　　　(选填“＞”“＜”或“＝”)纯铁的熔点. ８CH３OH＋１１O２ 点燃 􀪅􀪅６CO２＋２CO＋１６H２O ３５２ ２８８ x ３．６g ３５２ ２８８＝ x ３．６g x＝４．４g 答:参与反应的氧气的质量为４．４g. 第５章　奇妙的二氧化碳 第１节　二氧化碳的性质与用途 课堂反馈 １．D　２．D　３．C　４．B　５．C　６．①a处干燥的紫 色石蕊小花不变色,b处湿润的紫色石蕊小花变红 ②Ca(OH)２＋CO２ 􀪅􀪅CaCO３↓＋H２O　③密度 比空气大,不能燃烧也不支持燃烧　④湿润的紫色 石蕊小花由红色重新变为紫色 　 ⑤H２CO３ △ 􀪅􀪅 H２O＋CO２↑　分解 第２节　二氧化碳的实验室制法 课堂反馈 １．B　２．C　３．D　４．B　５．D　６．(１)分液漏斗　 (２)AF　２KClO３ MnO２ △􀪅􀪅􀪅􀪅２KCl＋３O２↑　将带火星 的木条放在集气瓶口,若木条复燃,则氧气已经收集 满　(３)CaCO３＋２HCl􀪅􀪅CaCl２＋H２O＋CO２↑　B (或C)　将燃着的木条放在c导管口,若木条熄灭, 则二氧化碳已经收集满　(４)B 第３节　自然界中的碳循环 课堂反馈 １．B　２．B　３．C　４．(１)温室效应　(２)化学　 (３)CO２ ＋２NH３ 一定条件 􀪅􀪅􀪅􀪅􀪅CO(NH２)２ ＋ H２O　 (４)AlH３ ＋３H２O 􀪅􀪅Al(OH)３ ↓ ＋３H２ ↑ 　 (５)ACD　 第５章复习 知识归纳 １．化石燃料的燃烧　微生物的分解作用　人和动 植物的呼吸作用　绿色植物的光合作用　２．(１)无 　无　气　大　能　干冰　升华吸热　(２)①CO２＋ H２O 􀪅􀪅 H２CO３ 　 H２CO３ △ 􀪅􀪅 H２O＋CO２ ↑ 　 ②Ca(OH)２＋CO２ 􀪅􀪅CaCO３↓＋H２O　③不能 燃烧　不支持燃烧　３．(１)大理石(或石灰石)　稀 盐酸　CaCO３＋２HCl􀪅􀪅CaCl２＋H２O＋CO２↑　 (２)过氧化氢制取氧气　向上排空气法　(３)将气 体通入澄清石灰水,若澄清石灰水变浑浊,则收集 的气体是二氧化碳　(４)将燃着的木条放在集气瓶 口,若木条熄灭,则二氧化碳已收集满　４．超过正 常含量　通风换气　灯火试验 课堂反馈 １．D　２．B　３．B　４．A　５．C　６．A　７．D　８．D ９．B　１０．①④　蜡烛由低到高依次熄灭　不可燃, 不助燃　能溶于水,且能与水反应　１１．(１)A　 (２)没有验证CO２ 本身是否能使湿润的紫色石蕊试 纸变红　(３)试纸由红色变为紫色　H２CO３ △ 􀪅􀪅 H２O＋CO２↑　１２．(１)分液漏斗　酒精灯　(２)BE 　在 试 管 口 放 置 一 小 团 棉 花 　２KMnO４ △ 􀪅􀪅 K２MnO４＋MnO２＋O２↑　(３)CaCO３＋２HCl􀪅􀪅 CaCl２＋H２O＋CO２↑　A　可以控制反应的发生和 停止　Ca(OH)２＋CO２ 􀪅􀪅CaCO３↓＋H２O　(４)B　 密度比空气小　(５)D　１３．(１)电　(２)CO２＋３H２ 催化剂 △􀪅􀪅􀪅􀪅CH３OH＋H２O　 (３)H２O　CO２　１４．(１)CO２ 溶于水且与水反应使瓶内气体减少,气压变小　(２)将 注射器３中的澄清石灰水推入三颈烧瓶中,振荡　 Ca(OH)２＋CO２ 􀪅􀪅CaCO３↓＋H２O　(３)产生气 泡　CaCO３＋２HCl􀪅􀪅CaCl２＋H２O＋CO２↑ 第６章　金属资源综合利用 第１节　金属矿物及铁的冶炼 第１课时　常见的金属矿物 铁冶炼的化学原理 课堂反馈 １．D　２．C　３．D　４．(１)３CO＋Fe２O３ 高温 􀪅􀪅３CO２＋ ２Fe　(２)通入CO　点燃酒精喷灯　硬质玻璃管中 原有的空气与CO 混合加热时发生爆炸　(３)处理 尾气中的CO,防止污染空气　(４)红棕色固体完全 变成黑色　熄灭酒精喷灯　(５)通入 CO　装置冷 却至室温　被还原出来的铁重新被氧化 (６)生铁 的密度比炉渣大　５．(１)增加氧气的含量,使焦炭 燃烧更充分 　 (２)高炉 　 (３)Fe２O３ ＋３CO 高温 􀪅􀪅 ２Fe＋３CO２　(４)＜ 第２课时　铁的冶炼拓展及相关计算 课堂反馈 １．B　２．C　３．(１)＋４　(２)FeCl３　(３)２Mg＋ TiCl４ 高温 􀪅􀪅Ti＋２MgCl２　４．(１)红棕色粉末逐渐变 黑,澄清石灰水变浑浊　(２)没有尾气处理装置　 (３)３CO＋Fe２O３ 高温 􀪅􀪅２Fe＋３CO２　(４)排净装置内 原有的空气,防止加热时发生爆炸　(５)d→b→e　 CO 会 逸 散 到 空 气 中,污 染 环 境 　５．(１)１６　 (２)５６％　属于 第２节　金属的性质和应用 第１课时　金属的化学性质 课堂反馈 １．D　２．D　３．C　４．C　５．C　６．Fe＋H２SO４ 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰６􀅰