6.1金属矿物及铁的冶炼（2）导学案--2026-2027学年九年级化学沪教版(2024)上册

该初中化学导学案聚焦“金属矿物及铁的冶炼(2)”，核心知识点涵盖工业炼铁的设备、原料、原理、产品及焦炭作用，金属冶炼的热还原剂法与电解法，以及相关计算。通过基础梳理的填空与方程式书写，衔接金属矿物知识，引导学生从铁的冶炼拓展至其他金属冶炼，构建从具体到一般的知识脉络，形成结构化学习支架。 资料特色在于基础梳理条理清晰，巩固练习结合实验装置分析与实际生产计算，能培养学生科学思维（通过实验现象推理反应原理）、科学探究与实践（分析创新实验装置作用），强化化学观念（理解物质转化与能量变化在工业中的应用），助力学生将理论与实际结合，提升解决问题的能力。

第1节 金属矿物及铁的冶炼(2) 【基础梳理】 1、工业炼铁 ⑴主要设备： ； ⑵原料： 、 、 、 。 ⑶原理（以赤铁矿为例） ① ； ② ； ③ ； ⑷产品： ； ⑸焦炭作用： 和 。 2、金属冶炼方法（拓展视野） ⑴热还原剂法 许多金属如锰、锌、铁、镍、铅、铜等金属的冶炼，常把它们的矿物跟焦炭或氢气或一氧化碳等物质一起加热反应。写出金属的冶炼的反应方程式 ①一氧化碳与氧化锌在加热条件下反应制取锌： ； ②焦炭在高温下与氧化铁反应制取铁 ； ③氢气在加热条件下与氧化铜反应制取铜： ； ④焦炭与氧化铜高温反应制取铜 ； ⑵电解法 有些金属如钾、钠、镁、铝等金属很难从其矿物中提取出来，为了获得这些金属常采用电解的方法。 写出下列反应的化学方程式： ①在通电条件下，电解氧化铝制取铝。 ； ②在通电条件下，电解熔融的氯化镁制取镁。 ； 3、有关金属冶炼的计算 例1.某钢铁公司用490万吨含氧化铁60%的赤铁矿炼铁，所得的生铁中最多含铁多少万吨？ （Fe-56；C-12；O-16） 例2.工业上用含四氧化三铁464t的磁铁矿为原料炼铁，得到含杂质4%的生铁质量是多少吨？ 【巩固练习】 1．下列关于工业炼铁，说法正确的是 A．主要设备：高炉 B．主要原料：铁矿石、木炭、石灰石 C．炉渣的密度大于生铁 D．排放气体主要是一氧化碳、二氧化碳 2．化学与生活生产密切相关，下列过程不属于化学变化的是 A．高粱酿成白酒 B．粘土烧成陶瓷 C．活性炭吸附毒气 D．生铁炼成钢 3．下列关于高炉炼铁的说法错误的是 A．高炉中焦炭的作用是供热并产生一氧化碳 B．高炉中石灰石的作用是将矿石中的二氧化硅变为炉渣 C．高炉中把铁矿石炼成铁的主要反应原理是2Fe2O3+3C2Fe+3CO2↑ D．高炉炼铁得到的产品是生铁，不是纯铁 4．关于金属的制备，下列说法错误的是 A．工业上用焦炭与氧化铁直接反应来大规模制备生铁 B．可用焦炭与氧化铜高温反应制备铜 C．古代“沙里淘金”是将金单质富集 D．可通过电解熔融的氯化镁获取金属镁 5．如图为工业炼铁及炼钢的流程示意图，下列说法不正确的是 A．过程I焦炭的作用是提供热量 B．过程Ⅱ发生的化学反应为放热反应 C．过程Ⅲ炼铁原理为 D．过程IV通入氧气是为了降低生铁中的含碳量 6．《天工开物》是中国古代的一部综合性科技著作。如图为书中记载的我国古代炼铁示意图。对该图体现的信息理解正确的是 A．图中炉内流出的生铁水为纯净物 B．古代炼铁使用木炭或煤炭仅是为炼铁提供热量 C．将炼铁原料粉碎的目的是增大接触面积，使反应更充分 D．我国很早就能够掌握炼铁技术主要是因为铁是地壳中含量最高的元素 7．如图为“一氧化碳还原氧化铁”的创新实验装置。检查装置气密性后，向盛有石灰石的锥形瓶中加入稀盐酸，待装置充满CO2后，关闭弹簧夹a，用酒精喷灯先加热炭粉，一段时间后将酒精喷灯移至氧化铁处加热。下列有关说法正确的是 A．加热炭粉时，CO2传感器示数会下降 B．实验过程中可观察到黑色的氧化铁逐渐变成红色 C．该实验中失去氧的物质是CO D．装置中注射器只起平衡气压的作用 8．图1是实验室模拟炼铁的装置图，图2是炼铁高炉模型，下列说法不正确的是 A．图1：实验开始时，应先通一段时间后，点燃酒精喷灯 B．图1：实验过程中当看到红色固体变黑色，澄清石灰水变浑浊，说明有铁生成 C．图2：高炉炼铁的原料有铁矿石、石灰石、焦炭、热空气 D．图2：炉渣出口高于生铁出口，说明炉渣密度小于生铁密度 9．铁矿石冶炼成铁是一个复杂的过程，其原理是在高温下，利用一氧化碳把铁从铁矿石中还原出来。在实验室里，用图1的装置进行一氧化碳与铁的一种氧化物（红色粉末）的反应实验。图2是实验过程中通入，CO质量与红色粉末质量的关系图。下列①～⑤的说法中，错误的个数是    ①图1的设计存在明显的不足之处 ②图1中A处的化学方程式为 ③由图2可知，参加反应的CO的质量与通入的CO的质量不相等 ④图2中c点时，图1A中固体质量为0g ⑤图2中a点时，图1A中化学反应已经开始发生了 A．四个 B．三个 C．二个 D．一个 10．某化学兴趣小组用以下装置探究炼铁原理，关于该装置和反应过程描述错误的是（　　） A．盛装药品前应先检查装置气密性 B．加热前要先通CO，加热后B中出现浑浊 C．已知方框中连接的是C和D，导管口的连接顺序为a→b→c→d D．这种方法“炼”出的铁与工业上炼出的生铁在组成上最大的区别是不含碳 11．某炼铁厂用于高炉炼铁的主要反应过程如下图所示，请回答： (1)在高炉里，反应①的作用是获得二氧化碳，同时_____________； (2)一氧化碳具有可燃性，二氧化碳不具有可燃性，其原因是___________（从微观角度解释）； (3)反应③的化学方程式为_________。 12．高炉炼铁所需的原料有铁矿石、焦炭、石灰石、空气等，其过程可用图1简要表示：（已知气体①、气体②和固体③均属于氧化物） (1)焦炭在高炉炼铁中通常要先进行粉碎处理，其目的是________。 (2)如图1中反Ⅲ，铁矿石还原成铁的化学方程式为________；反应Ⅱ是________（填“放热”或“吸热”）反应，焦炭在高炉炼铁中的作用是________和________。 (3)通过炼铁高炉底部不同高度的出口，分离铁水与炉渣（如图2）的原因是：炉渣具有________（写一条）的性质。 (4)石灰石在炼铁中的作用是________。 (5)高炉气体中含有多种成分，其中含量最高的是________。 13．工业上通常利用赤铁矿石冶炼金属铁。现有含氧化铁80%的赤铁矿500t。请计算： (1)这些赤铁矿中含氧化铁的质量为______t； (2)理论上利用这些赤铁矿可以炼成含铁96%的生铁的质量是______t。（结果精确到0.1） 第1节 金属矿物及铁的冶炼(2)答案 【基础梳理】 1、工业炼铁 ⑴高炉 ⑵铁矿石 焦炭 热空气 石灰石 ⑶原理（以赤铁矿为例）点燃 C + O2 CO2 ①C＋CO2 2CO 点燃 ②3CO＋Fe2O3 3CO2 + 2Fe 高温 ③ ⑷生铁； ⑸提供热量 提供还原剂一氧化碳 2、金属冶炼方法（拓展视野） ⑴热还原剂法CO＋ ZnO CO2 + Zn △ ① 3C＋2Fe2O3 3CO2↑ + 4Fe 高温 ② H2 ＋CuO H2 O + Cu △ ③ C＋2CuO CO2↑ + 2Cu 高温 ④ ⑵电解法2Al2O3 3O2↑ + 4Al 通电 ① MgCl2(熔融） Cl2↑ + Mg 通电 ② 3、有关金属冶炼的计算 例1. 205.8万吨 例2. 350t 【巩固练习】 1．A 2．C 3．C 4．A 5．B 6．C 7．A 8．B 9．B 10．C 11．(1)放出大量热，为高炉提供高温反应条件 (2)二者分子构成不同（或分子种类不同） (3) 12．(1)增大反应物的接触面积，加快反应速率 (2) 吸热 提供热量 生成还原剂一氧化碳 (3)密度比铁水小 (4)将矿石中的二氧化硅转化为炉渣 (5)氮气 13．(1)400 (2)291.7 学科网（北京）股份有限公司 $