湖北省武漢市江夏區(qū)九年級化學下冊 第八單元 金屬和金屬材料 第5課時 鐵的冶煉 含雜質(zhì)物質(zhì)的相關(guān)計算導(dǎo)學案（無答案）（新版）新人教版（通用）

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1、第5課時 鐵的冶煉 含雜質(zhì)物質(zhì)的相關(guān)計算 學習目標: 1.了解一些常見的金屬礦物； 2.掌握鐵的冶煉的原理和過程； 3.會根據(jù)化學方程式對含有雜質(zhì)的反應(yīng)物或生成物進行有關(guān)計算。 學習重點: 1、鐵的冶煉及反應(yīng)原理。 2、化學方程式中有關(guān)含雜質(zhì)的計算。 學習難點：實驗室模擬煉鐵的有關(guān)問題。 學習過程： 一、 情境引入 請完成下列化學方程式 (1)碳的充分燃燒 (2)高溫下,二氧化碳與熾熱的碳反應(yīng) (3)鐵在氧氣中燃燒： (4)氧化鐵和一氧化碳在高溫下反應(yīng),生成金屬鐵和二氧化碳: 二．知識導(dǎo)學 1. 金屬在自然界中的存在 2. 鐵的冶煉 3. 含雜質(zhì)化學

2、反應(yīng)的計算 三、提出問題 問題1：鈉、鎂等金屬為什么在自然界中不能以單質(zhì)形式存在？ 探究一 ： 金屬在自然界中的存在 展示常見的礦石標本，從中找出金屬元素 礦石名稱 主要成分 礦石名稱 主要成分 赤鐵礦 Fe2O3 鋁土礦 Al2O3 黃鐵礦 FeS2 黃銅礦 CuFeS2 菱鐵礦 FeCO3 輝銅礦 Cu2S 1.地殼中居前四位的元素含量由大到小的排列順序為： . 2.地球上的金屬資源廣泛的存在于 和 中，除少數(shù)很不活潑的金屬如 、 等以 形式存在外，其余都以 形式存在。 3.工業(yè)

3、上把能 叫作礦石，通常都是從礦石中提煉金屬。 問題2.鐵在自然界中以化合物形式存在于礦物中，我們怎樣可得到鐵單質(zhì)？ 探究二：鐵的冶煉 思考：常見的鐵礦石有：磁鐵礦（主要成分Fe3O4）、赤鐵礦（主要成分Fe2O3）、菱鐵礦（主要成分FeCO3）、黃鐵礦（主要成分FeS2），你認為最適宜煉鐵的兩種礦石是 ，理由是 。（提示：可考慮鐵元素的含量高低及在冶煉過程中對環(huán)境的影響大小） 探究指導(dǎo):1.一氧化碳還原氧化鐵的實驗： （1）實驗原理：在高溫條件下，用還原劑一氧化碳從鐵的氧化物中將鐵還原出來。 化學方程式為：

4、 。 （2）實驗裝置： 圖8-3-1-1 （3）實驗步驟：請排序 a.點燃右端酒精燈；b.點燃右左端酒精燈；c.檢查裝置的氣密性；d.向玻璃管中通入CO氣體；e.將氧化鐵放入玻璃管中央固定；f.熄滅左端酒精燈；g.熄滅右端酒精燈；h.停止通入CO氣體。 （4）實驗現(xiàn)象： 2. 工業(yè)煉鐵： （1）原理：在高溫下，利用還原劑一氧化碳將鐵從鐵礦石里還原出來。 化學方程式為： 。 （2） 原料： 、

5、 、 和 。 每種原料的作用依次是 、 、 和 。 （3） 主要設(shè)備： 。 出鐵口在出渣口下方的原因是： （4）冶煉過程中發(fā)生的化學反應(yīng)：；2CO2+C2CO ； ；↑；。 （5）產(chǎn)品：生鐵。 得到的產(chǎn)物是 （填純凈物或混合物） 過渡: 在實際的生產(chǎn)過程中，所用的原料或產(chǎn)品一般都含有雜質(zhì)，所以在進行原料和產(chǎn)量的計算時，應(yīng)考慮到雜質(zhì)的存在

6、。 探究三:含雜質(zhì)化學反應(yīng)的計算 此類問題的解決一定要注意：化學方程式計算的依據(jù)是化學反應(yīng)過程中的物質(zhì)的質(zhì)量比，這些數(shù)據(jù)是指參與反應(yīng)或反應(yīng)中生成的物質(zhì)的質(zhì)量關(guān)系，而雜質(zhì)因為沒有參與化學反應(yīng)，所以不能作為反應(yīng)物或生成物進行計算。 例1、1000t含雜質(zhì)20%的赤鐵礦石中含氧化鐵的質(zhì)量是多少？ 小結(jié)：純物質(zhì)的質(zhì)量=不純物質(zhì)的質(zhì)量× （純度） 例2、生鐵中鐵的質(zhì)量分數(shù)為96%，求含鐵560t的生鐵的質(zhì)量是多少？ 小結(jié)：不純物質(zhì)的質(zhì)量= ÷純物質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)（純度） 例３: 10

7、00t含氧化鐵80%的赤鐵礦石，理論上可煉出含鐵96%的生鐵的質(zhì)量是多少？ 四、 歸納小結(jié) 1.巧學妙記上述實驗可簡記為：CO早出晚歸，酒精燈遲到早退 2.工業(yè)煉鐵中焦炭的主要作用： ①燃燒產(chǎn)生大量的熱量，提供高溫條件；②將CO2還原為為CO，提供還原劑。 3.化學方程式表示的是純凈物質(zhì)之間的質(zhì)量關(guān)系，因此，如果物質(zhì)中含有雜質(zhì)，要把雜質(zhì)的質(zhì)量除去，代入純凈物質(zhì)的質(zhì)量進行計算。 4.不純物質(zhì)、純物質(zhì)和純度之間的關(guān)系： ①純物質(zhì)的質(zhì)量=不純物質(zhì)的質(zhì)量×純度 ②不純物質(zhì)的質(zhì)量= ③純度

8、 = 五、 達標檢測 1.下列金屬在自然界主要以單質(zhì)形式存在的是（ ） A．鐵 B．鋁 C．鎂 D．銀 2.冶鐵的原料中，除鐵礦石、焦炭、空氣，還應(yīng)添加的是（ ） A．一氧化碳 B．石灰石 C二氧化錳 D．碳化鐵 3．探究用鐵礦石冶煉鐵的化學原理。某化學活動小組的同學們在實驗室探究用一氧化碳還原氧化鐵的反應(yīng)原理，用圖8-3-1-3所示裝置進行實驗。 圖8-3-1-3 （1）描述該實驗中①②③④處發(fā)生反應(yīng)的現(xiàn)象： ①______________；②_________

9、_____； ③______________；④______________。 （2）證明用氧化鐵已與CO發(fā)生反應(yīng)的現(xiàn)象應(yīng)是____________，___________（填序號）。 （3）該實驗中共發(fā)生了______個反應(yīng)，分別在_____處，發(fā)生反應(yīng)的化學方程式依次為__________；____________；_____________。 （4）點燃尾氣的目的是________，還可用__________的方法處理尾氣。 （5）實驗開始時，要先_____，再_________________，目的是_________；實驗結(jié)束時，要先____________，繼續(xù)____________，目的是____________。 （6）實驗開始時，先點燃酒精燈_________，再點燃酒精燈______；實驗結(jié)束時，先熄滅酒精燈__________，再熄滅酒精燈________（填“a”或“b”）。 （7）證明反應(yīng)后有鐵生成的方法是_____________。 4.冶煉2240噸含雜質(zhì)3%的生鐵，需要含氧化鐵80%的赤鐵礦多少噸？ ⑴請你根據(jù)化學方程式進行計算。 ⑵本題還有其他解法嗎？若有，說明依據(jù)并列式；若沒有，可不必回答此問。