資源簡介

課題3 金屬資源的利用和保護
課時1 金屬礦物、鐵的冶煉導學案
一、學習目標
1.通過自學，了解金屬在自然界存在的形式及常見的金屬礦物。
2.通過學習煉鐵高爐及爐內主要化學反應，掌握煉鐵的原理和方法。
3.通過赤鐵礦石冶煉生鐵，學會計算含雜質物質的有關化學方程式的計算。
二、學習重難點
重點：從常見鐵礦石中提煉鐵的原理和方法。
難點：冶煉鐵的原理、有關雜質問題的計算。
三、學習過程
【課前任務】
1.溫故知新：金屬的活動性順序及其規律。
2.一氧化碳具有 ，可燃性氣體點燃前一定要 ，純凈的一氧化碳在空氣里燃燒，發出 ，并生成能使澄清的石灰水 的氣體，反應的化學方程式 。使澄清的石灰水變渾濁的原因 （寫出化學方程式）。
3.還原反應：
（1）概念：_______________________________________________。
（2）_______和_________都有還原性，可用于冶金工業。請寫出下列還原反應的化學方程式：
①碳還原氧化鐵：__________________________；
②一氧化碳還原氧化銅：________________________________。
【課堂探究】
知識點1 金屬礦物
任務一：金可以從河沙里淘出，這說明金是以化合物形式存在還是以單質形式存在呢？為什么？
任務二：閱讀教材P16，總結金屬在地殼中的存在形式，并列舉常見的金屬礦石及其主要成分。
任務三：計算下列鐵礦石中鐵元素的質量分數，并選擇煉鐵原料，說明原因。
【對應訓練1】（2023·常州）同學們收集的下列礦石樣品中，主要成分為Fe3O4的是（ ）
A.赤鐵礦 B.磁鐵礦
C.孔雀石 D.鋁土礦
知識點2 鐵的冶煉
任務四：分別寫出C、CO還原氧化鐵的化學方程式，并選擇一種作為煉鐵的還原劑。
任務五：《天工開物》中記載“凡鐵一爐載土二千余斤，或用硬木柴，或用煤炭，或用木炭”（“土”為鐵礦石），根據以上材料找到古代煉鐵的原料和原理？
原料： 原理：
任務六：下圖為煉鐵高爐及爐內化學反應過程示意圖，總結工業煉鐵的設備、原料、反應原理及產物。
任務七：工業煉鐵中，石灰石和焦炭的作用分別是什么？
任務八：解答下題，并寫出完整的解題步驟。
用1 000 t含氧化鐵80%的赤鐵礦石，理論上可以煉出含鐵96%的生鐵的質量是多少（計算結果保留一位小數）？
【變式訓練】某煉鋼廠日產含雜質4%的生鐵3500t，試計算：
（1）該3000t生鐵中含純鐵多少噸？
（2）該煉鋼廠每天需含Fe2O3質量分數為85%的赤鐵礦石多少噸？（計算結果保留整數）
【對應訓練2】《天工開物》對鋼鐵冶煉過程有如下記載。下列說法正確的是( )
“墾土拾錠”：鐵元素是地殼中含量最高的金屬元素
“淘洗鐵砂”：鐵礦石（主要成分為Fe2O3）能溶于水
“生熟煉鐵”：冶煉鐵過程中發生了化學變化
“錘鍛成鋼”：生鐵高溫鍛打成鋼，碳元素含量升高
【對應訓練3】小明筆記中有一處錯誤，你認為是圖中的哪一處（ ）
A.a處　 B.b處　 C.c處　 D.d處
【對應訓練4】聯合鋼鐵工業的基本生產流程示意圖如下：
請回答下列問題：
寫出設備A的名稱： 。
寫出以赤鐵礦為原料在高溫下與一氧化碳反應制取鐵的化學方程式： 。
煉鐵時焦炭的作用是：①產生熱量（或“提高爐溫”）；② 。
應用化學原理分析，工業煉鋼時用純氧而不用空氣的原因是： 。
在古代，人們把在高溫下燒紅的鐵反復錘釘，最終使生鐵轉化為鋼，這也是所謂“百煉成鋼”的來歷。寫出上述轉變過程中最關鍵一步反應的化學方程式： 。
【課后任務】
總結本節的概念，梳理概念之間的聯系，畫出思維導圖。
四、課堂練習
1.大自然向人類提供了豐富的金屬礦物資源，在以下四種礦石中，可用于煉鐵的是（ ）
A．赤鐵礦（主要成分是Fe2O3） B．爐甘石（主要成分是ZnCO3）
C．鋁土礦（主要成分是A12O3） D．赤銅礦（主要成分是Cu2O）
2.把鐵礦石、焦炭和石灰石一起加入到高爐中進行冶煉，得到的產物是（ ）
鋼 B.生鐵 C.純鐵 D.錳鋼
3.（2024·江蘇鎮江·二模）下列屬于純凈物的是（ ）
A．液氮 B．生鐵 C．不銹鋼 D．磁鐵礦
4.（2024·北京朝陽·二模）下列礦石不能用于煉鐵的是（ ）
A．赤鐵礦（主要成分Fe2O3） B．黃銅礦（主要成分CuFe S2）
C．菱鐵礦（主要成分FeCO3） D．輝銅礦（主要成分Cu2S）
5.（2024·云南楚雄·模擬預測）傳統文化：《天工開物》中有關煉鐵的記載：“凡冶鐵成器，取已炒熟鐵為之……凡爐中熾鐵用炭，煤炭居十七，木炭居十三。”下列說法錯誤的是（ ）
A．鐵制器是由生鐵煉成的熟鐵制成的，生鐵煉成熟鐵的過程中降低了碳的含量
B．煉鐵時煤炭的作用為提供CO、提高溫度
C．煉鐵爐中流出的是純鐵
D．煉鐵爐中發生的反應之一為Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
6.根據Fe3O4+4CO3Fe+4CO2反應原理，工業上可用來冶煉鐵。現用100t含四氧化三鐵為46.4%的某鐵礦石冶煉金屬鐵。請完成下列問題，寫出必要的計算過程。
(1)該鐵礦石中含四氧化三鐵質量是多少？
(2)理論上可煉出含鐵96%的生鐵的質量是多少？(共24張PPT)
第八單元 金屬和金屬材料
課題3 金屬資源的利用和保護
第1課時
學習目標
1.通過自學，了解金屬在自然界存在的形式及常見的金屬礦物。
2.通過學習煉鐵高爐及爐內主要化學反應，掌握煉鐵的原理和方法。
3.通過赤鐵礦石冶煉生鐵，學會計算含雜質物質的有關化學方程式的計算。
新課導入
狄仁杰的迷惑
01
金屬礦物
金屬礦物
01
思考：金可以從河沙里淘出，這說明金是以化合物形式存在還是以單質形式存在呢？為什么？
沙里淘金
單質，金的化學性質穩定。
金屬礦物
01
金屬活動性由強逐漸減弱
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
地球上的金屬資源廣泛地存在于地殼和海洋中，除了金、銀等有單質形式存在，其余金屬都以化合物的形式存在。
銀 Ag
鉑 Pt
金 Au
金屬礦物
01
一些常見的金屬礦石
赤鐵礦（主要成分Fe2O3 ）
磁鐵礦（主要成分Fe3O4）
鋁土礦（主要成分Al2O3）
赤銅礦（主要成分Cu2O）
金紅石（主要成分TiO2）
軟錳礦（主要成分MnO2）
紅棕色
黑色
金屬礦物
01
我國是世界上為數不多的已知金屬礦物種類比較齊全的國家之一，礦物儲量也很豐富，其中鎢、鉬、鈦、錫、銻等儲量居世界前列。
鎵礦
鎢礦
鉬礦
金屬礦物
01
金屬元素在地殼中的含量
元素名稱 質量分數/%
鋁 7.73
鐵 4.75
鈣 3.45
鈉 2.74
鉀 2.47
鎂 2.00
鋅 0.008
銅 0.007
銀 0.00001
金 0.0000005
地殼中含量最高的金屬元素
目前世界年產量最高的金屬
物以稀為貴
金屬鐵
？
含鐵量46.7%
黃鐵礦
主要成分
FeS2
金屬礦物
01
交流討論：如何選擇煉鐵原料？
含鐵量70%
赤鐵礦
主要成分
Fe2O3
含鐵量72.4%
磁鐵礦
主要成分
Fe3O4
含鐵量48.3%
菱鐵礦
主要成分
FeCO3
依據1：含鐵量
依據2：產物是否環保
鞏固練習
01
1.（2023·常州）同學們收集的下列礦石樣品中，主要成分為Fe3O4的是（ ）
A.赤鐵礦 B.磁鐵礦
C.孔雀石 D.鋁土礦
B
鐵的冶煉
02
鐵的冶煉
02
Fe2O3
Fe3O4
Fe
還原反應
失去氧元素
能還原鐵的氧化物的物質：CO C
3C+2Fe2O3 4Fe+3CO2↑
高溫
C為固體，
反應不充分
3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2
高溫
鐵的冶煉
02
《天工開物》我國古代煉鐵示意圖
“凡鐵一爐載土二千余斤，或用硬木柴，或用煤炭，或用木炭”（“土”為鐵礦石）
原料：
原理：
鐵礦石、硬木柴或煤炭或木炭
3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2
高溫
鐵的冶煉
02
揭秘工業煉鐵
鐵的冶煉
02
煉鐵高爐及爐內主要化學反應
3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2
高溫
C+O2 CO2
高溫
CaCO3+SiO2 CaSiO3 + CO2↑
高溫
CO2+C 2CO
高溫
原料：鐵礦石、焦炭、石灰石、富氧空氣
石灰石：將礦石中的二氧化硅轉變為爐渣
焦炭作用：提供熱源，
制還原劑CO
鐵的冶煉
02
高爐煉鐵產物：
生鐵
含碳量2%~4.3%的鐵合金
可經過吹氧冶煉等工序生產含碳量為0.03%~2%的鋼
鐵的冶煉
02
涉及雜質問題的計算
【例題】用1000t含氧化鐵80%赤鐵礦可以煉出含鐵96%生鐵質量是 多少？(已知：Fe－56 O－16)
Fe 雜質
Fe2O3 雜質
已知：氧化鐵質量=1000t×80％ = 800t
解：設可煉出鐵的質量為x。
答：可煉出生鐵的質量為583.3t。
x = 560t
則生鐵的質量為：
560t ÷ 96% = 583.3t　　
1×160 2×56
1×160 800t
2×56 x
=
Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2
高溫
x
800t
注意：代入方程式計算的數據必須是純凈物的質量。
鐵的冶煉
02
【變式訓練】某煉鋼廠日產含雜質4%的生鐵3500t，試計算：
（1）該3000t生鐵中含純鐵多少噸？
（2）該煉鋼廠每天需含Fe2O3質量分數為85%的赤鐵礦石多少噸？（計算結果保留整數）
x = 6000t
（2）設需含Fe2O3質量分數為80%的赤鐵礦石的質量為x。
解：（1）生鐵中含純鐵：3500t×(1－4%)=3360t
160
x · 80%
=
112
3360t
答：該煉鋼廠每天需含Fe2O3質量分數為80%的赤鐵礦石為6000t。
Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2
112
x · 80% 3360t
高溫
鞏固練習
02
1．《天工開物》對鋼鐵冶煉過程有如下記載。下列說法正確的是( )
B．“淘洗鐵砂”：鐵礦石（主要成分為Fe2O3）能溶于水
C．“生熟煉鐵”：冶煉鐵過程中發生了化學變化
D．“錘鍛成鋼”：生鐵高溫鍛打成鋼，碳元素含量升高
C
A．“墾土拾錠”：鐵元素是地殼中含量最高的金屬元素
鞏固練習
02
2. 小明筆記中有一處錯誤，你認為是圖中的哪一處（ ）
A.a處　 B.b處　 C.c處　 D.d處
B
鞏固練習
02
3．聯合鋼鐵工業的基本生產流程示意圖如下：
請回答下列問題：
（1）寫出設備A的名稱： 。
高爐
鞏固練習
02
（2）寫出以赤鐵礦為原料在高溫下與一氧化碳反應制取鐵的化學方程式： 。
（3）煉鐵時焦炭的作用是：①產生熱量（或“提高爐溫”）；② 。
（4）應用化學原理分析，工業煉鋼時用純氧而不用空氣的原因是： 。
（5）在古代，人們把在高溫下燒紅的鐵反復錘釘，最終使生鐵轉化為鋼，這也是所謂“百煉成鋼”的來歷。寫出上述轉變過程中最關鍵一步反應的化學方程式： 。
促使反應更加劇烈，并獲得更多的熱量
產生一氧化碳
C＋O2 CO2
高溫
3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2
高溫
課堂總結
金屬資源的利用和保護
金屬礦物
鐵的冶煉
CO還原氧化鐵
工業煉鐵
Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2
含雜質物質的相關計算
將含雜質物質的質量轉化為純凈物的質量代入計算
高溫
原理：在高溫下，利用高爐內反應生成的CO將鐵從鐵礦石中還原出來
赤鐵礦（主要成分Fe2O3）
磁鐵礦（主要成分Fe3O4）第八單元《金屬和金屬材料》教學設計
課題3 金屬資源的利用和保護
第一課時 金屬礦物、鐵的冶煉
課題3：金屬礦物、鐵的冶煉 課時 1 授課年級 九年級
課標要求 知道大多數金屬在自然界中是以金屬礦物形式存在的，體會化學方法在金屬治煉中的重要性；認識金屬礦物是寶貴的自然資源，形成保護和節約資源的可持續發展意識與社會責任；掌握鐵的冶煉方法和原理，會計算含雜質物質的有關化學方程式的計算。
教材 分析 本課時是九年級下冊第八單元課題三的第一課時，位于單元前兩節課的總結收尾部分。這一安排不僅是對前面兩個課題的總結和延伸，也是將理論基礎與實際應用相結合的重要環節。第一課時的重點在于介紹金屬資源的概況以及鐵的冶煉過程。鐵作為學生熟知的常見金屬，盡管在日常生活中廣泛接觸，但學生普遍缺乏對其自然存在形式和冶煉方法的深入了解。 本課時開始時，通過金屬活動順序表的復習和聯系，使學生初步了解各種金屬在自然界的存在形式。接著，通過古代煉鐵和工業高爐煉鐵的案例，學生能夠直觀地理解鐵礦石如何還原為鐵。這一過程不僅加深了學生對鐵的認識，還培養了他們在科學實驗中的動手能力和探索精神。 金屬材料在現代工業與日常生活中的應用無處不在，每年人類需要從自然界中提取大量的金屬用于各個領域的生產活動。因此，了解金屬資源現狀、提取方法以及保護措施顯得尤為重要。這一課時不僅涵蓋了知識與技能的學習，還觸及環境保護和資源節約等情感教育領域。 鐵的冶煉是本課時的教學重點，主要介紹了從鐵礦石中提取鐵的化學反應原理，并結合實際煉鐵過程，通過例題解析化學反應中的雜質問題。這些內容旨在提升學生的科學素養，增強他們的環境意識和資源保護意識。
學情分析 通過上一個學期對“碳和一氧化碳還原氧化銅以及有關化學方程式的計算”的學習，學生已經具備了一定的基礎知識，特別是對碳和一氧化碳還原性的理解和簡單化學計算的能力。然而，學生在化學方程式的記憶上仍然傾向于死記硬背，缺乏對方程式的歸納能力。因此，本課時需要引導學生通過歸納總結來加深對方程式的理解，并結合實際問題提高他們的運用能力。 由于鐵是人類使用最廣泛的金屬材料，學生對其基本性質已有一定了解。經過之前的學習，他們在理論上對煉鐵過程有初步的認知，并且對鐵制品生銹的原因和防護措施有所接觸，知道生銹是一個緩慢的氧化過程。此外，學生已經具備了一定的資料收集、整理能力，以及設計方案和控制實驗條件的基礎。這些技能有助于他們更好地理解和應用本課時的內容，特別是在實驗和實際應用環節。 總體而言，學生在本課時的學習中具備了一定的知識基礎和技能儲備，教師可以通過引導和實踐活動進一步提升他們的理解和應用能力，實現知識的內化和遷移。
教學目標 1.知道金屬在自然界存在的形式及常見的金屬礦物。 2.掌握從鐵礦石中將鐵還原出來的原理和方法。 3.能根據化學方程式對含有某些雜質的反應物或生成物進行簡單的計算。
教學重、難點 重點：從常見鐵礦石中提煉鐵的原理和方法。 難點：冶煉鐵的原理、有關雜質問題的計算。
核心素養 化學觀念：學生對金屬的自然存在形式和冶煉過程的了解，深化了對元素周期表和金屬活動性順序的理解。這有助于他們建立起金屬化學反應的基本概念，認識到化學反應在金屬提取和應用中的重要性。 科學思維：學生通過化學方程式的歸納和含雜質計算題的解答，培養了邏輯推理和問題解決能力。他們在計算和分析過程中，運用科學的方法進行思考，增強了對科學過程的理解和應用能力。 科學探究與實踐：在實驗中應用之前學習的碳和一氧化碳還原性知識，學生通過動手實驗加深了對鐵冶煉過程的理解。同時，他們也在探究鐵制品生銹的條件和防護措施的過程中，鍛煉了實驗設計、數據收集與分析的能力。 科學態度與責任：通過學習金屬資源的提取與保護，學生對資源的有限性和環境保護的重要性有了更深刻的認識。這有助于他們培養負責任的科學態度，增強在日常生活中關注資源節約與環境保護的意識。
教學過程
教學環節 教學活動 設計意圖
環節一、 金屬礦物 【新課引入】大自然向人類提供了豐富的金屬礦物資源，人類每年要提取數以億噸計的金屬用于工農業生產和其他領域。金屬材料無處不在，我們處處離不開金屬材料，觀看視頻《無處不在的金屬材料》。 【圖片展示】沙里淘金 【思考】金可以從河沙里淘出，這說明金是以化合物形式存在還是以單質形式存在呢？為什么？ 單質，金的化學性質穩定。 【講解】地球上的金屬資源廣泛地存在于地殼和海洋中，除了金、銀等有單質形式存在，其余金屬都以化合物的形式存在。 【展示】一些常見的金屬礦石 【講解】我國是世界上為數不多的已知金屬礦物種類比較齊全的國家之一，礦物儲量也很豐富，其中鎢、鉬、鈦、錫、銻等儲量居世界前列。 【展示】地殼中含量最高的金屬元素是鋁元素，含量第二位的金屬元素是鐵元素，而目前世界年產量最高的金屬是鐵。工業上就是從礦石中提煉金屬的。 【學生活動】交流討論：如何選擇煉鐵原料？ 【總結】從元素組成的角度考慮，由于黃鐵礦中含有硫元素，在冶煉過程中會有二氧化硫生成，造成空氣污染，所以排除黃鐵礦；工業生產一定會考慮產量，從含鐵量的角度考慮，赤鐵礦中含鐵量約為70%，磁鐵礦中含鐵量約為72.4%，菱鐵礦中含鐵量約為48.3%，所以排除含鐵量低的菱鐵礦。在工業生產中一般選擇赤鐵礦和磁鐵礦煉鐵。 【對應訓練1】（2023·常州）同學們收集的下列礦石樣品中，主要成分為Fe3O4的是（ ） A.赤鐵礦 B.磁鐵礦 C.孔雀石 D.鋁土礦 【答案】B 讓學生意識到金屬在日常生活中的重要性，激發他們的學習興趣和好奇心。 引導學生思考金的存在形式，結合化學性質，幫助他們理解金屬在自然界中的存在狀態，并且通過講解，區分常見金屬的單質和化合物存在形式。 通過討論，培養學生從元素組成和產量角度分析問題的能力，并引導他們理解工業生產中材料選擇的科學依據。
環節二、 鐵的冶煉 【學生活動】交流討論：如何把赤鐵礦中的三氧化二鐵轉化為鐵呢？ 【總結】將三氧化二鐵轉化為鐵，即除去三氧化二鐵中的氧元素，需要發生還原反應，在前面學習中我們知道，C、CO都能還原鐵的氧化物，反應的化學方程式如下： 3C+2Fe2O34Fe+3CO2↑ 3CO+Fe2O32Fe+3CO2↑ 對于C、CO三種物質來講， C為固體，在反應中接觸不完全，導致反應不充分，浪費資源或導致環境污染，故選擇CO，所以在實驗室或工業上煉鐵的原理是：3CO+Fe2O32Fe+3CO2。 【過渡】人類使用鐵器的時代很久遠，勤勞的中國人民早在春秋戰國時期就知道了煉鐵的方法，開始使用鐵器服務于農業和社會生活。 【展示】《天工開物》我國古代煉鐵示意圖 “凡鐵一爐載土二千余斤，或用硬木柴，或用煤炭，或用木炭”（“土”為鐵礦石） 根據材料，找到古代煉鐵的原料和原理？ 【講解】原料：鐵礦石、硬木柴或煤炭或木炭 原理：3CO+Fe2O32Fe+3CO2。 【問題】CO從哪里來的？ 【過渡】中國的現代鋼鐵工業蓬勃發展，涌現了一批特大鋼鐵企業如寶鋼、首鋼等。你知道它們的煉鐵原理是什么？所用原料有哪些？ 【科普視頻】揭秘工業煉鐵 【總結】 工業煉鐵原料：鐵礦石、焦炭、石灰石、空氣。 煉鐵設備：高爐。 3．煉鐵高爐內發生的化學反應： C+O2CO2、CO2+C2CO、3CO+Fe2O32Fe+3CO2 4.石灰石的主要作用是將礦石中的二氧化硅轉變為爐渣。 CaCO3+SiO2CaSiO3 + CO2↑ 5.焦炭在工業煉鐵中有兩個作用，一是燃燒提供煉鐵所需的熱量，二是反應產生一氧化鐵，用于還原鐵礦石。 【講解】工業煉鐵得到的產物是生鐵，是含碳量為 2%~4.3%的鐵合金，生鐵可經過吹氧冶煉等工序生產含碳量為0.03%~2%的鋼。 【過渡】在實際煉鐵時，所用的原料或產物一般都含有雜質，在計算用料和產量時，應考慮到雜質問題。下面我們通過一個例題來學習一下吧！ 【例題】用1 000 t含氧化鐵80%的赤鐵礦石，理論上可以煉出含鐵96%的生鐵的質量是多少？ 注意：代入方程式計算的數據必須是純凈物的質量。 因此，含雜質的計算一般做法如下： 第一步，將含雜質的物質質量轉化成純物質的質量。即：純凈物質量=不純物總質量×純度 第二步，依據化學方程式，根據已知純物質的質量計算未知純凈物的質量。 第三步，將純物質轉化成雜質物質的質量。即：不純物質量=純凈物質量÷純度 已知：氧化鐵質量=1000t×80％ = 800t 解：設可煉出鐵的質量為x。 則生鐵的質量為：560t ÷ 96% = 583.3t 答：可煉出生鐵的質量為583.3t。 【變式訓練】某煉鋼廠日產含雜質4%的生鐵3500t，試計算： （1）該3000t生鐵中含純鐵多少噸？ （2）該煉鋼廠每天需含Fe2O3質量分數為85%的赤鐵礦石多少噸？（計算結果保留整數） 解：（1）生鐵中含純鐵：3500t×(1－4%)=3360t （2）設需含Fe2O3質量分數為80%的赤鐵礦石的質量為x。 答：該煉鋼廠每天需含Fe2O3質量分數為80%的赤鐵礦石為6000t。 【對應訓練2】《天工開物》對鋼鐵冶煉過程有如下記載。下列說法正確的是( ) “墾土拾錠”：鐵元素是地殼中含量最高的金屬元素 “淘洗鐵砂”：鐵礦石（主要成分為Fe2O3）能溶于水 “生熟煉鐵”：冶煉鐵過程中發生了化學變化 “錘鍛成鋼”：生鐵高溫鍛打成鋼，碳元素含量升高 【答案】C 【對應訓練3】小明筆記中有一處錯誤，你認為是圖中的哪一處（ ） A.a處　 B.b處　 C.c處　 D.d處 【答案】B 【對應訓練4】聯合鋼鐵工業的基本生產流程示意圖如下： 請回答下列問題： 寫出設備A的名稱： 。 寫出以赤鐵礦為原料在高溫下與一氧化碳反應制取鐵的化學方程式： 。 煉鐵時焦炭的作用是：①產生熱量（或“提高爐溫”）；② 。 應用化學原理分析，工業煉鋼時用純氧而不用空氣的原因是： 。 在古代，人們把在高溫下燒紅的鐵反復錘釘，最終使生鐵轉化為鋼，這也是所謂“百煉成鋼”的來歷。寫出上述轉變過程中最關鍵一步反應的化學方程式： 。 【答案】高爐 3CO+Fe2O32Fe+3CO2 產生一氧化碳 促使反應更加劇烈，并獲得更多的熱量 C+O2CO2 通過讓學生討論如何將三氧化二鐵轉化為鐵，引導他們自主思考化學反應過程。 將傳統工藝與現代化學知識結合起來，增強學生對歷史科技發展的認識，同時理解古代煉鐵的原理和原料。 通過展示現代鋼鐵工業的科普視頻，讓學生了解現代煉鐵的原材料、設備、化學反應及流程，將理論知識與實際工業應用相結合，提高學生的綜合素質和實際應用能力。 通過例題講解和變式訓練，指引學生掌握含雜質物質的計算方法。這一過程鍛煉了學生的化學計算能力，使他們能夠解決實際問題。 通過多種類型的練習題，包括選擇題和簡答題，鞏固學生對本課時知識點的理解和應用能力
課堂總結
板書 設計 課題3 金屬資源的利用和保護 課時1 一、金屬礦物 二、鐵的冶煉 冶煉原理：3CO+Fe2O32Fe+3CO2 三、有關雜質問題的計算
教學 反思 亮點：該教學過程通過引導學生討論問題和觀看視頻，將理論知識與實際應用相結合，激發了學生對化學反應和煉鐵技術的興趣。歷史與現代煉鐵工藝的結合，豐富了學生的知識視野，讓他們更好地理解科學技術的進步和應用。此外，通過例題和變式訓練，鞏固了學生的計算能力，使他們更好地將所學知識轉化為解決實際問題的能力。 不足：教學過程雖綜合考慮了多方面的知識，但可能對某些學生存在信息量過大的問題，尤其在涉及現代工業煉鐵的多個化學反應和設備原理時，學生可能難以完全消化和理解。此外，教學過程中對學生自主探究和思考的引導略顯不足，討論環節稍顯形式化，未充分發揮學生的主動性和創新思維。 教學建議：在未來的教學中，可以增加學生分組討論和實驗模擬的環節，鼓勵他們通過動手實驗更直觀地理解化學反應過程。對于復雜的化工流程，建議使用更簡化的模型或圖解幫助學生理解。此外，適當控制每節課的信息量，確保學生能夠消化每一部分知識，也可以在課后提供更多資源供學生自主探究和學習。課題3 金屬資源的利用和保護作業設計
(第1課時)
基礎題：
1.（2023·江蘇常州·中考真題）同學們收集的下列礦石樣品中，主要成分為Fe3O4的是
A．赤鐵礦 B．磁鐵礦 C．孔雀石 D．鋁土礦
2.（2024·江蘇蘇州·一模）為了減少工業煉鐵中CO、CO2的排放，小蘇同學基于碳中和理念設計了一個低碳行動方案，方案流程如圖所示，下列分析不正確的是
A．該方案可以除去CO2，還可實現CaCO3、CO的部分或全部循環利用
B．該方案中的CO重新通入高爐后，起的主要作用是還原赤鐵礦
C．流程圖中反應1和反應2，都屬于化合反應，且反應后碳元素化合價均發生改變
D．實驗室用48gFe2O3粉末作為原料模擬煉鐵，反應后測得固體中的鐵元素與氧元素的質量比為7：1，若煉鐵過程中只發生流程圖中的反應3，則理論上參加反應的Fe2O3質量為32g
3.（23-24九年級上·全國·課前預習）某工廠要用赤鐵礦石（主要成分是氧化鐵，假設雜質不含鐵元素）來煉制生鐵，若要煉制含鐵96%的生鐵126噸，假設在煉制過程中損失10%鐵元素，則理論上需要含雜質20%的赤鐵礦石的質量為
A．216t B．240t C．125t D．200t
4.(改編)某鋼鐵廠每天消耗5000噸含氧化鐵84%的赤鐵礦石，該廠理論上每天可煉得含鐵98%的生鐵的質量為多少？
【創新題】
5．（2023·山東濟南·中考真題）下圖所示為實驗室中常見氣體制備、凈化、干燥、收集和進行實驗探究的部分儀器（組裝實驗裝置時，可重復選擇儀器），化學小組的同學利用其進行下列化學實驗。
請根據題目要求，回答下列問題：
(1)以石灰石和稀鹽酸為原料，在實驗室中制備并收集一瓶干燥且不含HCl的二氧化碳氣體，按照要求設計實驗裝置，連接儀器，檢查裝置的氣密性，進行實驗。（提示：鹽酸中揮發出的少量HCl氣體可用飽和碳酸氫鈉溶液吸收）
①所選儀器的連接順序為 （從左到右填寫儀器序號字母）。
②上述方法制取二氧化碳的化學方程式為 。
(2)化學小組的同學用一氧化碳氣體（含少量水蒸氣），測定某氧化鐵樣品（雜質為鐵粉）中Fe2O3的質量分數，設計了實驗方案，所選儀器按“CO（含少量水蒸氣）→C→A→D1→D2”的順序連接（D1、D2為氫氧化鈉洗氣瓶），檢查裝置的氣密性，然后進行實驗。（假設發生的化學反應都充分反應）
①該裝置中，洗氣瓶C的作用為 。
②進行實驗時，檢查完裝置的氣密性，在儀器A硬質玻璃管中放入12g該氧化鐵樣品后，進行以下操作，其中應該先進行的是 （填選項序號之一）。
a．用酒精燈加熱 b．通入一氧化碳氣體（含少量水蒸氣）
③反應充分進行后冷卻，測得此時洗氣瓶C增重1.8g，洗氣瓶D1增重6.6g，則12g該氧化鐵樣品中Fe2O3的質量分數為 （計算結果精確至0.1%），該氧化鐵樣品中鐵元素與氧元素的質量比為 （填最簡整數比）。
④從環保角度考慮，該套實驗裝置還存在明顯的不足之處，你的具體改進建議是 。
6．（2024·江蘇常州·模擬預測）從古自今，煉鐵是非常重要的工藝。
(1)《三省邊防備覽》中記載了古法煉鐵：“鐵爐高一丈七八尺，中空，上有洞放煙，下層放炭，中安礦石。礦石幾百斤，用炭若干斤，皆有分兩，不可增減。旁用風箱，十余人輪流曳之，日夜不斷火。爐底有橋，礦渣分出，礦之化為鐵者，流出成鐵板。”
①資料中能日夜不斷火，原理是 （用方程式表達）。
②“旁用風箱，十余人輪流曳之”，用風箱不斷鼓風的目的是 。
③“流出成鐵板”中“鐵板”屬于 （填“純凈物”或“混合物”）。
(2)利用含鐵量低的磁鐵礦冶煉生鐵的流程如下。
①白云石的主要成分是CaMg(CO3)2，熔劑中一定含有的兩種金屬氧化物，寫出其中一種金屬氧化物是 （填化學式）。
②“高溫燒結”是將礦石燒成多孔結構，其目的是 。
③以上流程中回收煤氣可用作 ，流程中還可以回收 循環利用。
④用1000t含46.4%四氧化三鐵的磁鐵礦煉得的鐵，相當于 噸含雜質20%的赤鐵礦（主要成分為氧化鐵）煉得的鐵。

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