金属矿物与冶炼教学目的1•了解地壳中金属的含量，掌握常见的金属矿物；2 •掌握实验室模拟炼铁的原理、装置、操作、现象、注意事项和产物验证；3 •掌握工业炼铁的原理、原料、设备、产物，熟练书写相关化学方程式；4 •知道生铁和钢的区别，掌握含杂质物质的化学方程式的计算。
1、冠军的味道！ 2 、妈妈的法宝！ 3 、爱情的见证同同大家知道这些金属是怎么炼制的？自然界有没有现成的金属单质存在？？赤铁矿（Fe2O3）黄铁矿（FeS2 ）菱铁矿（FeC03 ）磁铁矿（Fe3O4）（一）金属在自然界的存在（1）绝大多数金属在自然界中是以化合物形态（化合态）存在，少数不活泼的金属，如金（Au）银（Ag）^（Pt）等以单质形态（游离态）存在。
（2）地壳中含量最多的金属是铝（Al），占地壳总质量的%其次是铁（卩6）钙（Ca）钠（Na）等（3）自然界以化合态存在的金属主要是以矿石的形式存在，如：赤铁矿（Fe2O3磁铁矿（Fe3O4 黄铁矿（FeS2）孔雀石（Cu2 （OH 2CO3 铝土矿（AI2O3）（二）模拟炼铁（*重点*）（1）实验装置图:（2）实验操作：先通C0（排净装置内空气，放置加热时发生爆炸）再加热，当反应结束后，先停止加热继续通一氧化碳至试管冷却（防止石灰水倒吸入玻璃管，使玻璃管炸裂，防止新进入的空气将热的铁氧化）。
（3）实验现象：玻璃管内红棕色的粉末变成黑色，导管末端澄清石灰水变浑浊。
WWwrWWWM*M"VWWM"WMWVWVWWWWM"VWWWM"MWVWWW^WWMWWWWW^WWMWBnrWWMWWWVWWWMWWnWB"WM"WWWWVWVMWWWWWWWWMWB"WWMVlj（4）发生的反应：Fe2O3+3CO==2Fe+3CO2;Ca（OH）2+CO2=CaCO3H2O（5）产物：铁和二氧化碳，为了验证反应的生成物，可用磁铁吸引黑色粉末能被吸起，证明有铁生成（或取反应后的物质，向其中滴加稀盐酸有气泡生成，证明有铁生成，反应的化学方程式：Fe+2HCI=FeCI2+H2f ）为了验证一氧化碳的氧化产物，将反应后的气体通入澄清石灰水中，澄清的石灰水变浑浊，证明有二氧化碳生成，反应的化学方程式：Ca（OH）2+CO2=CaCO3 +H2O注意：一氧化碳有毒，反应后的尾气不能直接排放到空气中，正确的做法是：收集起来或者点燃烧掉，负责污染空气。
模拟炼铁得到的是纯净的铁，而高炉炼铁得到的是生铁。
（三）工业炼铁（*重点* ）原料：铁矿石、焦炭、石灰石、空气原理：Fe2O3+3CO==2Fe+3CO设备：高炉产物：生铁（铁合金、混合物）高炉中发生的反应： C + O2 = CO2 ; CO2 + C = 2 CO ; Fe2O3+3CO==2Fe+3CO2 ;CaCO3 = CaO + CO2f（四）生铁和钢（*重点* ）（1）生铁：生铁是指含碳2%%以及少量磷和硫的铁合金。
它硬而脆，不利于加工,可铸不可锻。
（2）钢：钢是含碳量为％--2%,不含或含少量磷、硫杂质的铁合金。
钢硬而韧，有弹性，可铸可锻。
（五）氢气和一氧化碳还原金属氧化物的异同（*难点*）（1）氢气是单质，一氧化碳是化合物，所以氢气和金属氧化物的反应属于置换反应；一氧化碳属于氧化物，反应不是置换反应。
（2）氢气无毒，尾气无需处理；一氧化碳有毒，装置需密闭，尾气需要点燃或者收集处理。
（3）氢气的反应物是水，试管口应略向下倾斜，不然可能使水倒流引起试管破裂；一氧化碳的反应产物是气体（4）氢气的反应产物是水，可观察到有水珠产生，检验一氧化碳的产物二氧化碳时利用澄清石灰水。
（六）含有杂质的反应物或生成物的有关计算（*难点*）（1）金属冶炼选择矿石的标准：矿石容易获得、金属元素的含量高、冶炼时不会产生污染空气的物质等。
（2）实际生产过程中，所用的原料一般都含有杂质，在计算用料和产量时，应考虑到杂质问题。
（3）化学方程式所表示的都是纯净物发生化反应时的相互关系，各化学式所表示的量是纯净物之间的质量关系，现实生活中绝对纯净的物质不存在，所以进行化学计算时不不纯的物质换成纯物质的质量进行计算：纯度=纯物质的质量/不纯物质的质量* 100% = 1 - 杂质的质量分数纯物质的质量=不纯物质的质量*纯度；不纯物质的质量=纯物质的质量/ 纯度。
基础训练1•人类利用金属的历史经历了从青铜器时代到铁器时代，再到铝合金大量使用的过程。
这一事实与下列因素有关的是（）A •地壳中金属元素的含量B.金属的导电性、延展性C •金属的活动性 D.金属冶炼的水平2•人类在生产、生活中经常使用铁。
下列关于铁的说法正确的是（）A •铁矿石在地壳中含量最丰富，可以随意开采B •生铁是含少量碳的铁合金C •废弃铁制品回收成本太高，属于不可回收垃圾D .纯铁比生铁硬，不锈钢比纯铁的防腐蚀性能差,B 中观察到的现象O3.钛（Ti ）和铁（Fe ）都是有广泛用途的金属，某钛铁矿中铁矿的化学式是说法中正确的是2. 某同学在实验室用一氧化碳与氧化铁反应，若得到铁，则消耗的一氧化碳的质量是Ti 显+4价，Fe 显+2价，该钛A . FeTiO 3B. FeTiO 4C. Fe 2TiO 3D. FeTi 2O4.碳在咼温下可以和氧化铁反应，化学方程式可表示为:2Fe2Q+3C 4Fe+3CO 2 f,下列A .该反应属于分解反应 .反应中碳元素 的化合价降低，铁元素的化合价升高 C.碳是还原剂.氧化铁是还原剂5.下列反应中，一氧化碳不是还原剂的高温A . CuO+CO =Ctt+CO 2高温B. Fe3Q+4CO =3Fe+4CO 2高温B . CO+C 2CO高温D. Fe 2Q +3CO 2Fe+3CO 26.下列叙述正确的是A. 由铁矿石炼铁是化学变化，由生铁炼钢是物理变化B. 由铁制容器盛放稀硫酸或硫酸铜溶液，容器易被腐蚀C. 生铁和钢都是铁的合金，它们在性能和用途上差异不大D. 生铁和钢都能完全溶解在稀盐酸中7.铁是工农业生产和人们生活离不开的重要金属材料之一，人类每年要从自然界中获取大量的铁矿资源。
（1）写出工业上用一氧化碳和赤铁矿（主要成分FezQ ）反应冶炼铁的化学方程式:（2）通过上述方法得到的是生铁,请写出另一种铁合金的名称能力训练（提示：H — 1 C —12 O —16 S — 32 Fe — 56)1. 有一种黑色粉末在高温下可以和 CO 反应，该粉末可能是下列物质中的A .铁粉B. 氧化铁C. 氧化铜D. 木炭粉A .等于B.大于C.小于D.不大于3. CO 是一种无色、无味、有毒的可燃气体污染物，具有还原性，可用于冶金工业。
如下(1) 写出图中标有序号的仪器名称① ，②(2) CO 气体能使人中毒，其原因是 (3) 实验过程中，先要进行的是，再进（4） A 中反应的化学方程式是。
B 中反应的化学方程式（5）该装置的不足之处是_________________________________ 。
4 •某炼铁厂日产杂质5%的生铁3000t，试计算：（提示：O-16 Fe —56）（1）该3000t生铁中含纯铁多少吨？（2）该炼钢厂每天需含FaQ质量分数为85%的赤铁矿石多少吨？（计算结果保留整数）5. A〜J都是初中化学中的常见物质，其中D E对维持自然界生命活动至关重要，A B为黑色固体，C是红色金属单质，H为气体。
它们的相互转化关系如下图所示。
i仝斗D權當水■ J（□色沉淀）请回答下列问题:（1）写出下列物质的化学式:（2）反应①③④⑤中属于置换反应的是（填序号）。
（3）写出反应②⑤的化学方程式__________________________________ ; ________________________________ 。
拓展训练一、选择题：1、下列金属，不是以单质形态（游离态）存在的矿物是（）A、铝B 、金C 、银D 、铂（白金）2、根据下列表格中某些金属元素含量的数据，请判断产量最大应用最广的金属是（）3、冶炼金属的方法有很多，请问要把氧化铝冶炼成铝，应当采用的冶炼方法是（）A、热还原法B、电解法C、直接加热法D、煅烧法4、将氧化铝经过冶炼后可以获得铝，现有氧化铝510 kg,假设全部参加反应，可得到铝的质量为（）A、500 kg B 、430 kg C 、270 kg D 、102 kg5、下列物质不能用来冶炼金属的是（）A、H2 B 、C C 、CO D 、Cl 2、填空题1钢铁厂的冶炼过程是：将铁矿石（主要是赤铁矿）、焦炭和石灰石按一定的比例加入咼炉中，经过一系列的化学变化，获得生铁，生铁里含有（2%— %的碳，以及少量的磷和硫;再将生铁放入炼钢炉里，经过一系列的化学反应，使其含碳量降低到（%— 2% ,并除去磷、硫杂质，就获得钢。
请你根据所学知识回答下列问题: ① 你认为生铁和钢的最大区别是根据 ________________________________ ; ② 所获得的生铁和钢中，含有的杂质最少的应当是；③ _________________________________________ 请你写出钢具有的 2点性能： ④如果在钢中加入各种金属，就能熔炼成多样具有特殊性能的合金钢。
请列举 2种合金钢，分别说明其一个特性和一个用途：式） ________________ ;请用精练的语言表述将生铁转变成钢的主要目的氧化铜的实验装置，请回答: ⑴写出仪器名称：B :⑵小明认为A 气体可能是氢气，也可能是一氧化碳，他设计的实验装置如图所示，请你帮助他完成:a 、请你指出上述装置中存在不足之处： ________________________________ , 说明改进这个实验装置的理由：_____________________________________________________________________ ; 当实验装置经改进完善后。
b 、小明设计了以下实验步骤：①在硬质玻璃管中装入氧化铜，②用酒精灯对着玻璃管放氧化铜处加热，③先通入 CO —会儿，④停止加热，⑤继续通入 CO 直至玻璃管冷却。
A2、如图是某种气体 A 还原正确的排列顺序是（填序号： __________________________________________ ;c 、如果A 是CO 装置C 中放入澄清的石灰水，那么可以观察到的现象是 ____________________________写出有关化学方程式 ________________________________________________⑶如果A 是氢气，反应的化学方程式为 ______________________________ 。