1、第 5 章 金属的冶炼与利用第二节 金属矿物 铁的冶炼 学案（新沪教版九年级上）【我思我学】【查一查】铁矿石是怎样炼成铁的呢？炼铁的反应原理、设备、原料是什么？其他金属的冶炼方法是什么？【想一想】日常生活中在那些地方用到生铁，在那些地方用到钢？【查一查】合金的概念，想一想在日常我们接触到过哪些合金？不同种类的合金分别具有什么样的特性?【同步导学】一、评价要点了解：生铁的冶炼原理及相关实验的现象、操作过程、设计注意点。记住：炼铁的设备、原料；生铁、钢的含碳量。了解：炼钢的基本原理。生铁和钢在性能上的主要差别。能举例说出生铁、钢在生活中的典型用途。对炼铁设备的结构有初步认识。了解：合金的概念、金属
2、材料的包含范畴。知道青铜、不锈钢、武德合金的主要组成元素。知道合金的组成成分与理化特性的关系。了解合金的硬度、熔点与其成分金属相比的特点。知道：含杂质的化学方程式的计算。一步变化，以联系生产实际的计算为主。二、方法指引1、铁的冶炼: 原理-高温下用一氧化碳还原铁矿石 工业设备-高炉原料-铁矿石、焦炭、石灰石2、金属的冶炼方法：许多金属（锰、锌、铁、镍、铅等）的冶炼，是把它们的矿物跟焦炭或氢气、一氧化碳等物质一起加热反应有些需要用电解的方法，例如从氧化铝制金属铝3、生铁和钢：生铁是含碳量在 2%-4.3%之间的铁合金，多用于做铁锅、机床的底座等。钢是含碳量在 0.03%-2%之间的铁合金，钢的性
3、能比生铁优越，广泛应用于制造机械、交通工具和武器等。4、合金:合金是由一种金属跟其他金属（或非金属）熔合形成的具有金属特性的物质。合金具有许多良好的物理、化学或机械性能。目前合金的品种已不下万种，大大拓宽了金属材料的应用范围和使用价值。常见的合金有：不锈钢、武德合金、形状记忆合金、高温合金、储氢合金。【随堂检学】一、选择题：（每小题只有一个选项符合题意）1下列关于铁的说法中正确的是（ ）A铁是地壳中含量最多的金属元素 B铁在空气中燃烧生成四氧化三铁C纯净的生铁属于金属单质 D铁桶不能用来配制农药波尔多液2将 6.9 g 铁的某种氧化物在高温下与足量的 CO 充分反应，将生成的气体用足量的石灰水
4、吸收，石灰水增重 5.28 g。则这种铁的氧化物是（ ）AFeO BFe 2O3 CFe 3O4 D无法确定3下列变化过程不属于金属冶炼的是（ ）A电解氧化铝 B铁在氧气中燃烧C金属氧化物与焦炭在高温下反应 D高温下 CO 还原 CuO4下列制品中可用生铁制造的有（ ）家用铁锅电动机铁芯机床底座化工机械坦克装甲医用手术刀A B C D5工业生产中常将两种金属在同一容器里加热使其熔合，冷凝后得到合金。试根据下表所列的有关数据（其它条件均已满足），判断不能制得合金的是（ ）金属 Na K Al Cu Fe熔点（） 97.8 63.6 660 1 083 1 535沸点（） 883 774 2 20
5、0 2 595 2 750ANaAl 合金 BNaK 合金CFeCu 合金 DK Fe 合金6生铁和钢的主要区别在于（ ）A生铁和钢的主要成份都是铁，其含碳量不同，性能也不同B生铁是铁，钢是铁的氧化物C生铁硬而有韧性，既可铸又可煅D钢是用铁矿石和焦炭作原料炼制而成7下列物质中不属于合金的是（ ）A黄铜 B焊锡 C钢 D四氧化三铁8下列说法中正确的是（ ）A多数合金的熔点等于组成它的金属熔点的平均值B金属材料就是各种金属C在金属中添加非金属或金属元素可以改良原有金属的特性D湿法冶金的方法在我国殷商时期就已发现9不锈钢的抗腐蚀性较强，是因为不锈钢中多含两种元素，它们是（ ）A锰、硅 B铬、镍 C铜
6、、碳 D锌、镁10我国劳动人民曾对世界文明作出巨大的贡献，其中青铜器、冶铁、炼钢最早的年代依次是（ ）A春秋、战国、商代 B商代、春秋、战国C西汉、春秋、战国 D西汉、商代、春秋二、填空题：11某钢铁厂高炉炼铁的主要反应过程如下：焦炭(1)请在方框内填入相应物质的化学式。（提示：C 在高温下可与 CO2 反应产生 CO）(2)写出步骤的化学方程式： (3)从高炉上排出的废气叫高炉废气，请推测高炉废气的主要成份为 。12成语“百炼成钢” 的化学含义是将反复烧红的生铁在空气中不断锤打，转化为钢。请写过量空气、高温焦炭、高温赤铁矿、高温生铁出其中重要的化学方程式： 13合金具有许多良好的物理性能和化
7、学性能，应用十分广泛。请写出两种常见的合金：。三、实验题：14生铁含碳约 4%，钢含碳在 2%以下。在古代，人们把在高温下烧红的生铁反复锤打，最终使生铁转化为钢，这也是成语“百炼成钢”又作“ 千锤百炼 ”的来历。请你写出上述转变中最关键的一步反应的化学方程式：_。金属钛因为有神奇的性能，越来越引起人们的关注。常温下钛不与非金属及强酸反应。而铁、铝、镁等金属却可溶于硫酸、盐酸等强酸。加热时却可以和常见的非金属单质反应。钛是军工、航空、电力等工业领域的重要原材料。地壳中含钛矿石之一是金红石(TiO 2)。目前，大规模生产钛的方法是：使金红石与碳粉混合，在高温条件下，再通入氯气制得四氯化钛和一种可燃
8、性气体。该反应的方程式为_，该反应的还原剂是_。在氩气的气流中，高温下过量的镁跟四氯化钛制得金属钛，反应方程式为_。从上述反应后的混合物中分离出金属钛，写简要的步骤_。四、计算题：15在炼钢过程中需要用抽样的方法对产品的技术指标及时进行检测。现取 12 g 样品，在足量的氧气中充分燃烧，收集到 0.11 g 二氧化碳。计算此样品中碳的质量分数，并判断该样品是否达到钢的要求。【活用所学】一选择题（每小题只有 1 个正确答案）1在化学变化中，如果在反应前后某元素化合价升高了，则含此元素的反应物叫做还原剂；如果在反应前后某元素化合价降低了，则含此元素的反应物叫做氧化剂。已知点燃铝热剂(铝粉和氧化铁粉
9、末的混合物 )，反应时能释放出大量的热量生成熔融状态的铁可用来修补铁轨。其反应的化学方程式如下：Fe 2O32Al Al2O32Fe 。则此反应中，属于氧化剂的是 AFe 2O3 B Al CAl 2O3 DFe2一元硬币的外观有银白色的金属光泽，一些同学认为它可能是铁制成的。在讨论时，有同学提出：“我们可以先拿磁铁来吸一下”。就“ 拿磁铁来吸一下”这一过程而言，属于科学探究中的 A实验 B假设 C观察 D做结论3含氧化铁 80%的赤铁矿，铁元素的质量分数是 A63% B56% C 70% D80%4将过量的铁粉投入到盛有硫酸铜和稀硫酸的混合溶液中，充分反应后，过滤，滤液中含有物质是 高温A、
10、硫酸铁 B、硫酸铜 C、硫酸 D、硫酸亚铁5等质量的锌和铁分别与足量的稀硫酸反应，能正确表示生成氢气的质量（纵坐标）与反应时间 t（横坐标）的关系的图象是： （ ）A B C D二、选择题（每小题有 12 个正确答案，10 分）6在等质量、等质量分数的两份稀硫酸中，分别投入等质量的铁和锌，反应结束后，发现剩余的铁比锌多，则两份溶液中产生的氢气 A放铁的比放锌的多 B放铁的比放锌的少C一样多 D无法确定7由氧化铁与另一金属氧化物组成的混合物 8 克，已知其中含氧元素 3 克，则另一金属氧化物是 AMgO BCaO CCuO DAl 2O3 8一块不纯的铁，质量为 5.6 克，与足量的稀硫酸反应放出 0.2 克 H2，巳知所含杂质是三种，下列各组杂质不可能的是 A碳、铝、铜 B铝、铜、锌 C碳、铜、锌 D铜、镁、锌9将两块等质量的铁片，一块放入盛有稀硫酸的烧杯甲中，另一块放入盛有硫酸铜溶液的烧杯乙中，且原甲、乙两杯的总质量相等，下列说法不正确的是 A甲、乙两杯中溶液的颜色都改变了 B反应停止后，甲、乙两杯都变重了C两杯中均有气泡产生 D反应停止后，甲杯变轻，乙杯变重10如图所示，将一实心铁球系于弹簧秤上。几分钟后弹簧秤的读数变大，则烧杯中所盛的液体是： A. 稀硫酸 B. 硫酸铜溶液 C. 稀盐酸 D. 硫酸亚铁溶液H2tH2tH2tH2tZnFeFeZnFeZn ZnFe
