课题3 金属资源的利用和保护 第1课时 铁的冶炼 含杂质物质的相关计算 导学目标: 1.了解一些常见的金属矿物； 2.掌握铁的冶炼的原理和过程； 3.会根据化学方程式对含有杂质的反应物或生成物进行有关计算。 自主预习: 1.地球上的金属资源广泛存在于地壳和浩瀚的海洋中，除金、银等少数很不活泼的金属有单质形式存在外，其余都以_____的形式存在。常见的铁矿石有_____、_____、_____等。 2.炼铁的主要原料是_____、_____和_____。其主要原理是：在高温条件下，利用焦炭与氧气反应生成的_____把铁从铁矿石中_____出来，化学方程式为_____。 【尝试挑战】 3.（1）在“南海一号”打捞出来的文物中，“金龙纹手镯”光彩夺目，完好无损；铜镜表面有铜锈；铁器则锈迹斑斑，残存很少，这说明金、铜、铁这三种金属的活动顺序由强到弱的顺序是； （2）生铁和钢是世界上用量最大的（填“金属材料”或“合成材料”）；炼铁的原理是利用一氧化碳与氧化铁反应，反应的化学方程式为。 课堂导学 【导学探究】 探究一 金属在自然界中的存在 探究指导:1. 金属资源的存在：地球上的金属资源广泛存在于地壳和海洋中,大多数金属化学性质较活泼,所以它们以化合物的形式存在；只有少数金属化学性质很不活泼，如金、银等以单质形式存在。 2. 常见的矿石名称及主要成分如下： 矿石名称 主要成分 矿石名称 主要成分 赤铁矿 Fe2O3 铝土矿 Al2O3 黄铁矿 FeS2 黄铜矿 CuFeS2 菱铁矿 FeCO3 辉铜矿 Cu2S 例题1: 炼铁选用的铁矿不仅要选含铁量高的，还要选“有害元素”少的。常见的铁矿石有：褐铁矿（主要成分是2Fe2O3·3H2O）赤铁矿（主要成分Fe2O3）、磁铁矿（主要成分Fe3O4）、菱铁矿（主要成分FeCO3）和黄铁矿（主要成分FeS2）。你认为最适宜炼铁的矿石是_____，理由是_____。 思路分析: 选择炼铁的矿石，必须具备两点：一是含铁量要高，二是尽量减少污染。要计算各种矿石的含铁量，不必计算出铁元素的质量分数，可以用铁元素与其他元素的原子个数之比来判断。磁铁矿中铁原子与氧原子个数比为1∶1.3，赤铁矿中铁原子与氧原子的个数比为1∶1.5。铁原子与氧原子个数比越大，含铁量越高。 答案: 磁铁矿和赤铁矿；因为磁铁矿和赤铁矿这两种铁矿石含铁量高（质量分数大），含硫等有害元素少，便于冶炼，污染少。 方法指导: 金属在自然界中是以单质形式存在还是以化合物的形式存在，主要取决于金属的化学性质。 【跟踪训练】: 1．元素在自然界里分布并不均匀，如智利富藏铜矿，澳大利亚多铁矿，山东的黄金储量居全国首位，但从整个的地壳含量的多少分析，最丰富的金属元素是（ ） A．铁 B．硅 C．氧 D．铝 探究二 铁的冶炼 探究指导:1.一氧化碳还原氧化铁的实验： （1）实验原理：在高温条件下，用还原剂一氧化碳从铁的氧化物中将铁还原出来。 / （2）实验装置： / 图8-3-1-1 （3）实验步骤： a.检查装置的气密性；b.将氧化铁放入玻璃管中央固定；c.先点燃右端酒精灯；d.向玻璃管中通入CO气体；e.给氧化铁加热；f.停止加热；g.停止加热；h.停止通入CO气体。 2. 工业炼铁： （1）原理：在高温下，利用还原剂一氧化碳将铁从铁矿石里还原出来。化学方程式为：/。 （2）原料：铁矿石、焦炭、石灰石和空气。 （3）主要设备：高炉。 （4）冶炼过程中发生的化学反应：/；2CO2+C/2CO ； /；/↑；/。 （5）产品：生铁。 例题2：如图8-3-1-2是课堂中模拟炼铁的实验装置。 / 图8-3-1-2 （1）写出图中标有序号的仪器名称：①_____，②_____。 （2）实验过程中，先要进行的是_____。（填“Ⅰ”或“Ⅱ”） Ⅰ.加热 Ⅱ.通一氧化碳 （3）A中反应的化学方程式是_____。B中反应的化学方程式是_____，B中观察到的现象是_____。 （4）该装置的不足之处是_____。 思路分析: CO是可燃性气 ... ...
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