6.1金属矿物及铁的冶炼第一课时讲义--2026-2027学年九年级化学沪教版上册

金属矿物及铁的冶炼（第一课时） 沪教版 · 初中化学 · 九年级上册 · 第6章第1节 一、知识清单 1. 金属在自然界中的存在形式：少数不活泼金属以单质形式存在，大多数金属以化合物形式存在于矿物中。 2. 地壳中金属元素含量由多到少依次为铝、铁、钙、钠、钾等，铁是地壳中含量居第二位的金属元素。 3. 常见的铁矿石有赤铁矿、磁铁矿、褐铁矿、菱铁矿等，其中赤铁矿和磁铁矿是炼铁的主要原料。 4. 工业炼铁在高炉中进行，原料包括铁矿石、焦炭和石灰石，通过高温反应将铁从其氧化物中还原出来。 5. 实验室常用一氧化碳还原氧化铁来模拟炼铁过程，红色粉末逐渐变黑，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体。 二、四维核心素养 通过认识金属矿物的存在形态与冶炼过程，形成物质是由元素组成、物质变化遵循规律的化学观念；通过分析高炉炼铁与模拟实验的原理，发展从宏观现象推知微观反应的科学思维；通过观察炼铁实验现象、探究反应产物，提升科学探究与实践能力；通过了解金属资源的有限性与冶炼对环境的影响，树立节约资源、保护环境的科学态度与社会责任。 三、教学重难点 重点：常见金属矿物的认识，工业炼铁的原料与设备，实验室一氧化碳还原氧化铁的实验原理与现象。难点：理解炼铁过程中还原剂的作用，辨析实验操作顺序的原因，掌握尾气处理的必要性与方法。 四、课堂练习 （一）金属在自然界中的存在形式 【知识梳理】金属元素在自然界中分布广泛。除金、银、铂等极少数不活泼金属能以单质形式存在外，其余大多数金属都以化合物的形式存在于地壳和海洋中。含有可提炼金属的矿物称为矿石。地壳中含量最多的金属元素是铝，其次是铁。 1. 下列金属中，在自然界主要以单质形式存在的是 A. 铁 B. 铝 C. 金 D. 铜 2. 地壳中含量最多的金属元素是 A. 硅 B. 铝 C. 铁 D. 钙 3. 下列关于金属在自然界中存在的说法，正确的是 A. 所有金属都以单质形式存在 B. 大多数金属以化合物形式存在 C. 只有不活泼金属才以化合物形式存在 D. 金属都存在于地壳中，海洋中没有金属 4. 铁是地壳中含量居第几位的金属元素 A. 第一位 B. 第二位 C. 第三位 D. 第四位 5. 下列物质中不属于矿石的是 A. 赤铁矿 B. 石灰石 C. 氧气 D. 磁铁矿 （二）常见的金属矿物 【知识梳理】常见的铁矿石包括赤铁矿、磁铁矿、褐铁矿和菱铁矿等。赤铁矿因颜色偏红而得名，是炼铁最常用的原料之一；磁铁矿具有磁性，颜色较深；褐铁矿含水，颜色呈褐色；菱铁矿因含有碳酸根成分而得名。除铁矿石外，常见的金属矿物还有铝土矿、孔雀石等。 6. 下列矿石中主要用于炼铁的是 A. 铝土矿 B. 赤铁矿 C. 孔雀石 D. 石英砂 7. 赤铁矿的颜色特征是 A. 黑色 B. 红色或红棕色 C. 绿色 D. 蓝色 8. 下列关于磁铁矿的说法，正确的是 A. 磁铁矿没有磁性 B. 磁铁矿具有磁性 C. 磁铁矿是浅绿色的 D. 磁铁矿不能用于炼铁 9. 炼铁选用铁矿石时，下列哪种矿石从含铁量角度考虑最不适宜 A. 赤铁矿 B. 磁铁矿 C. 黄铁矿 D. 以上都一样 10. 下列各组物质中，都属于金属矿物的是 A. 氧气、氮气、二氧化碳 B. 赤铁矿、磁铁矿、铝土矿 C. 水、沙子、岩石 D. 食盐、白糖、淀粉 （三）工业炼铁 【知识梳理】工业上炼铁是在高炉中进行的。高炉炼铁的主要原料有铁矿石、焦炭和石灰石。焦炭在高炉中燃烧产生高温，同时生成还原剂一氧化碳；石灰石的作用是将矿石中的杂质转化为炉渣除去。从高炉中出来的产品是生铁，生铁是含碳量较高的铁合金。 11. 工业炼铁的主要设备是 A. 电炉 B. 高炉 C. 转炉 D. 平炉 12. 下列不属于工业炼铁原料的是 A. 铁矿石 B. 焦炭 C. 石灰石 D. 纯碱 13. 在高炉炼铁中，焦炭的作用是 A. 只提供热量 B. 只产生还原剂 C. 既提供热量又产生还原剂 D. 作为产品出来 14. 高炉炼铁中石灰石的主要作用是 A. 作为燃料 B. 将杂质转化为炉渣除去 C. 提供铁元素 D. 降低反应温度 15. 从高炉中冶炼出来的产品是 A. 纯铁 B. 生铁 C. 钢 D. 铁矿石 16. 下列关于高炉炼铁的说法，错误的是 A. 高炉中发生的都是放热反应 B. 炼铁过程需要高温条件 C. 高炉出来的气体需要处理后再排放 D. 石灰石有助于除去矿石中的杂质 17. 炼铁时加入石灰石的目的是除去矿石中的 A. 氧化铁 B. 二氧化硅等杂质 C. 焦炭 D. 一氧化碳 （四）实验室模拟炼铁 【知识梳理】在实验室中，常用一氧化碳与氧化铁在加热条件下反应来模拟炼铁过程。实验中可以观察到红色粉末逐渐变成黑色，生成的气体能使澄清石灰水变浑浊。实验时要先通入一氧化碳排尽装置内的空气，再加热；实验结束时先停止加热，继续通一氧化碳直到固体冷却。因为一氧化碳有毒，尾气必须进行处理，防止污染空气。 18. 实验室用一氧化碳还原氧化铁时，氧化铁的颜色变化是 A. 由黑色变为红色 B. 由红色变为黑色 C. 由白色变为黑色 D. 没有颜色变化 19. 一氧化碳还原氧化铁的实验中，证明有二氧化碳生成的现象是 A. 红色粉末变黑 B. 澄清石灰水变浑浊 C. 试管内壁有水珠 D. 产生蓝色火焰 20. 实验室炼铁实验开始时，正确的操作顺序是 A. 先加热，再通入一氧化碳 B. 先通入一氧化碳，排尽空气后再加热 C. 加热和通入一氧化碳同时进行 D. 顺序无所谓 21. 实验结束后，先停止加热，继续通入一氧化碳直到玻璃管冷却，目的是 A. 让反应更充分 B. 防止生成的铁被空气中的氧气重新氧化 C. 节约一氧化碳 D. 防止试管炸裂 22. 一氧化碳还原氧化铁实验中，尾气需要处理的原因是 A. 一氧化碳有颜色 B. 一氧化碳有毒，会污染空气 C. 一氧化碳可燃，可做燃料回收利用 D. 二氧化碳有毒 23. 下列尾气处理方法中，不合理的是 A. 在尾气出口处点燃 B. 用气球收集后处理 C. 直接排放到空气中 D. 用导管引到加热处烧掉 24. 实验室炼铁实验中，一氧化碳的作用是 A. 氧化剂 B. 还原剂 C. 催化剂 D. 溶剂 25. 下列关于一氧化碳还原氧化铁实验的说法，正确的是 A. 实验中观察到玻璃管内红色粉末逐渐变黑 B. 该实验不需要尾气处理 C. 实验结束后应立即停止通一氧化碳 D. 反应不需要加热 （五）综合提升 26. 下列关于金属资源的说法，正确的是 A. 自然界中的金属资源是取之不尽的 B. 回收利用废旧金属可以保护金属资源 C. 金属矿物不需要节约使用 D. 铁矿石可以直接使用，不需要冶炼 27. 炼铁过程中，被还原出来的物质是 A. 一氧化碳 B. 氧化铁中的铁 C. 焦炭 D. 石灰石 28. 下列做法有利于保护金属资源的是 A. 大力开采金属矿物 B. 回收利用废旧金属 C. 随意丢弃废旧电池 D. 减少寻找金属的代用品 29. 某同学在做一氧化碳还原氧化铁实验时，发现澄清石灰水没有变浑浊，可能的原因是 A. 氧化铁太多 B. 装置气密性不好，漏气 C. 温度太高 D. 一氧化碳通入太多 30. 下列变化中，属于冶炼金属的是 A. 铁矿石粉碎成小颗粒 B. 用一氧化碳将氧化铁转化为铁 C. 铁块轧成铁片 D. 铁铸成锅 参考答案 （一）金属在自然界中的存在形式 1. C 金的化学性质极不活泼，在自然界中主要以单质形式存在。铁、铝、铜都以化合物形式存在。 2. B 地壳中含量最多的金属元素是铝，其次是铁。硅是非金属元素。 3. B 大多数金属化学性质比较活泼，以化合物形式存在；只有极少数不活泼金属以单质形式存在。 4. B 铁是地壳中含量居第二位的金属元素，仅次于铝。 5. C 氧气是气体单质，不是矿石。赤铁矿、磁铁矿是铁矿石，石灰石可作为炼铁原料。 （二）常见的金属矿物 6. B 赤铁矿是炼铁最常用的矿石之一。铝土矿用于炼铝，孔雀石是铜的矿物。 7. B 赤铁矿因呈红色或红棕色而得名。 8. B 磁铁矿具有磁性，颜色较深，是重要的炼铁原料。 9. C 黄铁矿中含有硫元素，炼铁时会产生污染气体，且铁的有效成分相对较低，从综合角度考虑不适宜炼铁。 10. B 赤铁矿、磁铁矿、铝土矿都是含有金属元素的矿物。 （三）工业炼铁 11. B 工业炼铁的主要设备是高炉。 12. D 炼铁原料是铁矿石、焦炭、石灰石，不包括纯碱。 13. C 焦炭燃烧既放出大量热提供高温，又生成二氧化碳并进一步转化为还原剂一氧化碳。 14. B 石灰石在高温下分解，与矿石中的二氧化硅等杂质反应，将其转化为炉渣除去。 15. B 高炉炼出的是生铁，含碳量较高，不是纯铁。 16. A 高炉中既有放热反应也有吸热反应，并非都是放热反应。 17. B 石灰石主要用于除去矿石中的二氧化硅等杂质，形成炉渣。 （四）实验室模拟炼铁 18. B 红色的氧化铁被还原为黑色的铁粉，因此颜色由红变黑。 19. B 二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，这是检验二氧化碳的常用方法。 20. B 先通一氧化碳排尽空气，防止加热时一氧化碳与空气混合发生爆炸。 21. B 防止生成的热铁接触空气被氧气重新氧化。 22. B 一氧化碳有毒，直接排放会污染空气，必须进行尾气处理。 23. C 直接排放一氧化碳到空气中会造成污染，不合理。点燃或收集都是合理的处理方法。 24. B 一氧化碳在反应中夺取氧化物中的氧，是还原剂。 25. A 实验中红色粉末逐渐变黑是正确现象。该实验需要尾气处理，结束后应继续通一氧化碳至冷却，反应需要加热。 （五）综合提升 26. B 回收利用废旧金属是保护金属资源的重要途径。金属资源是有限的，需要节约使用。 27. B 炼铁的本质就是将铁的氧化物中的铁还原出来。 28. B 回收利用废旧金属、寻找代用品、合理开采都有利于保护金属资源。 29. B 装置漏气会导致生成的二氧化碳逸散，不能使石灰水变浑浊。 30. B 冶炼金属是将金属从其化合物中提取出来的过程。粉碎、轧片、铸锅都是物理变化。 学科网（北京）股份有限公司 $