北京课改版化学九年级下册103《金属的冶炼与防护》教案doc.docx
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北京课改版化学九年级下册103《金属的冶炼与防护》教案doc
龙文教育
精品课程辅导讲义
讲义编号12春季07YW08
辅导科目：
化学年级：
初一
课题
第二十讲金属的冶炼与防护
授课时间：
2013年9月8日
备课时间：
2013年9月
教学目标
金属资源的利用和保护
教学重点
铁的冶炼
实验室——一氧化碳还原氧化铁
教学难点
铁生锈的实验
教学内容
一.金属资源的利用和保护
矿石：
工业上把能用来提炼金属的矿物叫做矿石。
常见的矿石及主要成分：
赤铁矿（Fe2O3）、磁铁矿（Fe3O4）、黄铁矿（FeS2）、菱铁矿（FeCO3）、铝土矿（Al2O3）、黄铜矿（CuFeS2）、辉铜矿（Cu2S）等。
1.铁的冶炼
实验室——一氧化碳还原氧化铁
【注意事项】
①检验一氧化碳纯度的目的：
防止加热空气和一氧化碳的混合气体引起爆炸。
②一氧化碳“早来晚走”，酒精灯“迟到早退”。
③一氧化碳“早来”，酒精灯“迟到”的目的：
排净装置内的空气，防止加热空气和一氧化碳的混合气体引起爆炸。
④一氧化碳“晚走”，酒精灯“早退”的目的：
防止灼热的铁重新被空气中的氧气氧化
⑤因为一氧化碳有剧毒，随意排放会造成空气污染，所以必须进行尾气处理。
⑥7溶液的目的：
①证明反应生成二氧化碳；②除去装置内的二氧化碳。
铁块是银白色的，但铁粉是黑色的。
工业——高炉炼铁
1）设备：
高炉（图见书）。
2）原料：
铁矿石（赤铁矿或磁铁矿）、焦炭、石灰石、（空气）。
3）反应原理：
C+O2
CO2、CO2+C
2CO、3CO+Fe2O3
2Fe+3CO2。
4）石灰石的主要作用是将矿石中的二氧化硅（SiO2）转变为炉渣（CaSiO3）。
5）产品：
生铁（实验室中“炼”出的铁不含碳，而工业生产中炼出的铁含碳）。
g.含杂质的反应物或生成物的有关计算
当参加反应的物质含杂质时，先要把含杂质的物质的质量换算成纯物质的质量，再进行计算。
一般利用该公式及其变形：
。
2.铁生锈的实验（见右图）
【实验器材】
大试管、试管夹（带铁夹的铁架台）、胶塞、经煮沸迅速冷却的蒸馏水、植物油、洁净无锈的铁钉、棉花和干燥剂氯化钙等。
【实验过程】
取三根洁净无锈的铁钉，一根放在盛有蒸馏水的试管中，并使铁钉外露一半；一根放在用植物油密封的蒸馏水中；一根放在干燥的空气中，注意每天观察铁钉锈蚀的现象，连续观察约一周。
【实验现象】第一个试管中的铁钉生锈，而第二、三个试管中没有明显现象。
【实验结论】铁生锈实际上是铁与空气中的氧气、水蒸气共同作用的结果。
【注意事项】
第二个试管内没有现象，证明了铁钉生锈需要氧气；
第三个试管内没有现象，证明了铁钉生锈需要水蒸气。
铁锈很疏松，铁制品可以全部被锈蚀。
1.除去铁锈的方法
物理方法：
刀刮、砂纸打磨。
化学方法：
少量、多次地滴加稀盐酸或稀硫酸。
2.防止铁制品生锈的方法
保持铁制品的洁净、干燥；
擦干后涂一层保护膜（作用：
隔绝空气、防水）。
具体方法如下：
物理方法——刷漆（油漆或银粉）、涂油
化学方法——电镀其它金属（铬或锌）、烤蓝
制成不锈钢。
二．金属资源的保护措施
①防止金属的腐蚀；
②回收利用废旧金属；
③有计划、合理地开采矿物；
④寻找金属的代用品。
（例如用塑料来代替钢和其他合金制造管道、齿轮和汽车外壳等）
意义：
节约金属资源和能源，降低金属的生产成本，减少对环境的污染。
【例题精解】
例1下列有关铁的叙述中，正确的是
A．铁在氧气中燃烧生成黑色的氧化铁
B．铁是地壳中含量最多的金属元素
C．用盐酸与铁反应可得浅绿色的氯化亚铁溶液
D．经常用水冲洗铁器表面，可以防止铁生锈
例2.通常铝制品很耐腐蚀的原因是
A．铝的化学性质很不活泼
B．铝的化学性质很活泼
C．铝的表面有一层致密的氧化铝薄膜
D．铝的密度较小
例3.有位同学设计了下列实验（装置及所用药品如图所示），仔细观察后回答下列问题。
（1）在给氧化铁加热时，要先通入一氧化碳气体后加热，其目的。
（2）在C处看到的现象是，
说明反应后有生成。
（3）本实验设计中，在B处所采取措施的目的是
，
其优点是
例4.1000t含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量是多少？
【解法1】1000t赤铁矿石中含氧化铁的质量为：
设生成的铁的质量为x。
折合为含铁96%的生铁的质量为
答：
800t氧化铁理论上可以炼出生铁的质量为583t。
【解法2】设理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量为x。
（x不是纯物质的质量，不能直接代入计算）
1000t赤铁矿石中含氧化铁的质量为：
第18次课后作业
学生姓名：
综合练习
一．选择题
1.下列有关金属的说法正确的是
A．铜的导电性是金属中最好的，故用于制作电线
B．铜、黄铜、锡、焊锡都属于纯净物中的单质
C．铝比铁金属活动性强，但铝制品比铁制品耐腐蚀
D．镀锌的“白铁皮”不易生锈，说明锌没有铁活泼
2.下列物质中，不能用金属跟稀酸反应直接制得的是
A．硫酸锌B．氯化镁
C．氯化铁D．硫酸铝
3.为了防止铁制品受腐蚀，下述采取的措施中错误的是
A．保持铁制品表面的洁净和干燥
B．在铁制品表面涂上油
C．在铁制品表面镀上金属锌
D．把铁制品浸在水里使它与空气隔绝
4.下列反应中不属于置换反应的是
A．一氧化碳和氧化铁反应得到铁
B．铁与稀硫酸反应得到氢气
C．氢气与氧化铜反应得到铜和水
D．镁与稀盐酸反应得到氢气
二．实验探究
5．距今两千多年前，我国古代劳动人民已掌握了炼铁的技术，他们将炭不完全燃烧产生一氧化碳，在高温条件下利用一氧化碳将铁矿石中氧化铁还原为铁。
请写出上述两个反应的化学方程式是：
，
。
6．将一根用砂纸打磨过的铝丝浸入硫酸铜溶液中,能观察到的现象为：
写出反应的化学方程式：
。
7．某学生在探究活动中，把少量的生铁放入烧杯中并注入一定量的稀硫酸中，能观察到的现象有：
①生铁表面有产生，
②溶液逐渐变，完全反应后烧杯底部有出现。
请写出有关化学方程式。
8．某混合物经高温灼烧后产生一种能使澄清石灰水变浑浊的气体，若在灼热的残渣中滴入稀盐酸，发现残渣完全消失且放出一种能还原金属氧化物的气体单质，则该混合物的组成可能是。
9.设计除去杂质的实验方案，填写在下表（括号中为杂质）
混合物
除去杂质的化学方程式
主要操作步骤
铜粉（锌粉）
FeSO4溶液（CuSO4）
10．化学兴趣小组的同学对某炼铁厂生产的生铁（杂质不与酸反应）进行组成分析。
其实验数据如下表。
实验步骤
相关数据
1.称取生铁样品放入烧杯中
16g
2.加入足量15%的盐酸
200.0g
3.称取反应后烧杯中物质总质量
215.5g
根据表中数据，计算
（1）产生氢气的质量；
（2）生铁样品中铁的质量；（3）生铁中铁的质量分数。
11.在实际生活中，常可以看到一根通到水中的铁水管，其水面上的一段和水面以下的一段都不易生锈，但与水面接触处却很容易生锈。
这是为什么？
12.化学是一门以实验为基础的科学，下面是初中化学中几个重要的对比实验。
（1）实验1中，观察到铜片上的白磷燃烧而红磷不燃烧，可得出可燃物燃烧的一个条件为
（2）实验2中，观察到A烧杯中的现象是，由此可验证分子的性质。
（3）实验3中，对比铁钉表面的不同现象，可推知防止铁生锈的原理是。
（4）实验4中，对比两支试管内液面高低的不同，可说明氢氧化钠能与二氧化碳发生反应，该反应的化学方程式为
13.木炭粉还原氧化铜实验后的混合粉末中含有铜、氧化铜、少量木炭粉，实验室从该混合粉末中回收铜的方案如下：
（1）写出下列反应的化学方程式：
反应①：
_____________________________________________________；
反应②：
___________________________________________________。
（2）反应①所用的硫酸的质量分数为24.5％。
现要配制40g24.5％的硫酸，需________g98％的硫酸和_______g水。
实际操作时，用lOml量筒取98％的硫酸（密度为1.84g/cm3），请在答题
卡图中画出所取硫酸的液面。
（3）在进行“反应①”、“反应②”、“反应③”
的操作时，可将反应物加入__________中（填仪器名称），然后__________（填操作名称），使反应充分进行。
（4）试剂A可选用___________溶液（填一种物质的化学式）。
（5）为了从混合粉末中回收更多的铜，可对实验方案进行修改和完善，你的建议是（提出一条即可）______________________________________________________。
14.某活动小组根据下图所示进行模拟炼铁的实验，并对产物的成分进行探究。
【提出问题】黑色粉末A可能是什么呢？
【进行猜想】
（1）小明认为黑色粉末A全部是铁粉。
请写出铁粉与CuSO4溶液反应的化学方程式。
实验过程中采取了过滤，该操作中用到的玻璃仪器有，和玻璃棒，其中玻璃棒的作用是。
（2）小华认为小明的猜想是错误的，理由是。
（3）小华提出了猜想①和猜想②，请结合所学知识补充余下的一个猜想。
猜想①；黑色粉末A由铁粉和四氧化三铁（Fe3O4）组成
猜想②；黑色粉末A由铁粉和氧化亚铁（FeO）组成；
猜想③；。
【查阅资料】铁的氧化物都能与稀盐酸，稀硫酸反应，其中氧化铁为红棕色，其余都为黑色，并且只有四氧化三铁能被磁铁吸引。
【实验探究】
方案
实验操作
可能的现象
结论
①
取适量黑色粉末A用磁铁吸引
黑色粉末全部被吸引
猜想①正确
②
取适量黑色粉末A用磁铁吸引
黑色粉末部分被吸引
猜想②正确
③
取适量黑色粉末B加入足量稀盐酸
黑色粉末全部溶解
猜想②正确
④
猜想③正确
【反思评价】小娟认为方案②和方案③中得出的结论都不正确，其理由是。
【得出结论】在高温下，一氧化碳和二氧化碳可生成铁，氧化亚铁，四氧化三铁。
请写出只生成氧化亚铁的方程式。
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