金属的冶炼与应用.docx
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金属的冶炼与应用
个性化教学设计
年级：
九年级教师：
杨老师科目：
化学
班主任：
日期：
01.10时段：
课题
期末复习之金属的冶炼与应用
教学目标
重难点透视
考点
知识点剖析
序号
知识点
预估时间
掌握情况
1
2
3
4
教学内容
金属冶炼的常见方程式
汞：
热分解法：
2HgO=加热=2Hg+O2（气体）
铜：
置换法：
CuSO4+Fe==Cu+FeSO4（又叫湿法炼铜）
铝：
电解法：
2Al2O3=通电=4Al+3O2（注意不能用AlCl3,因为AlCl3不是离子化合物）
镁：
电解法：
MgCl2（l）==通电==Mg（s）+Cl2（g）↑
钠：
电解法：
2NaCl=通电=2Na+Cl2
钾：
原理是高沸点金属制低沸点金属：
Na+KCl==K+NaCl（反应条件是高温，真空。
）
铁：
热还原法：
2Fe2O3+3C=高温=2Fe+3CO2↑
教师讲解
金属的物理性质
大多数金属为银白色（铜为紫红色、金为黄色、铁粉为黑色）、有金属光泽、常温下为固体（汞为液体）、硬度大、熔沸点高、能导电导热、有延展性
问题：
黄铜和黄金外观很相似，你们可用哪些方法将它们鉴别出来？
方法：
测密度、硬度等（物理方法）
火烧，变黑的为黄铜，不变色的为黄金。
（化学方法）
二、金属的化学性质
（1）金属与氧气的反应
常温下，铝和氧气也能反应，在表面形成一层致密的氧化铝膜。
在加热条件下，铁、铜等很多金属都能跟氧气化合生成金属氧化物。
活动与探究：
在酒精灯火焰上加热铜丝，观察现象
△
现象：
铜丝表面变黑
2Cu+O2＝2CuO
总结：
实验表明：
绝大多数金属能与氧气反应，但反应的难易程度不同和剧烈程度不同。
△
表达式：
金属+氧气→金属氧化物（化合反应）
①铝在常温下能与氧气反应，那么我们用的铝制餐具不易生锈而铁制品却容易生锈呢？
②为何不宜用钢刷来擦洗铝制餐具呢？
（2）金属与酸（稀盐酸或稀硫酸）的反应
观察与思考：
在试管中分别加入少量镁带、锌、铜片、铁，再分别加少量稀盐酸或稀硫酸，观察各组物质是否反应，有没有气泡，有没有放热现象，反应速度如何，完成反应方程式。
Mg+2HCl=MgCl2+H2金属表面有气泡。
Fe+2HCl=FeCl2+H2金属表面有气泡，溶液由无色变成浅绿色。
Zn+2HCl=ZnCl2+H2
铁、镁、锌能和稀盐酸或稀硫酸反应时剧烈程度不同。
____反应最剧烈,其次是_____，然后是_____
（3）由此推出，金属活动性顺序__________________
小结：
绝大数金属能与稀盐酸或稀硫酸反应，但反应的剧烈程度不同。
哪个反应最适合实验室制取氢气？
为什么？
金属＋酸→盐＋氢气（置换反应）
（3）铁与硫酸铜的反应（金属与盐溶液的反应）
活动与探究：
铁与硫酸铜的反应
现象：
铁钉表面有红色物质生成，溶液由蓝色变成浅绿色
化学方程式：
Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
拓展：
铜与硝酸银溶液的反应、铝丝与硫酸铜溶液的反应
金属＋盐溶液→新金属＋新盐（置换反应）
小结：
金属的化学性质
+氧气
盐+氢气
金属氧化物
+酸
+盐溶液
金属
新金属+新盐
金属与酸反应条件：
1、金属为活泼金属2、酸为稀盐酸和稀硫酸
金属与盐溶液的反应条件：
1、（金属符合）前换后2、反应物盐要可溶
三、金属活动性顺序
KCaNaMgAlZnFeSnPb（H）CuHgAgPtAu
活泼金属不活泼金属
强金属活动性顺序弱
1、在金属活动顺序表中，只有排在氢前面的金属才能置换出酸中的氢
2、在金属活动顺序表中，排在前面的金属能把排在后面的金属从溶液中置换出来
现学现用：
工人在切割钢板时，常用硫酸铜溶液画线你知道为什么？
四、置换反应
Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
Mg+2HCl=MgCl2+H2
Mg+H2SO4=MgSO4+H2
单质+化合物=单质+化合物
1、概念：
一种单质和一种化合物反应，生成另一种单质和另一种化合物的反应叫做置换反应
2、形式：
A+BCB+AC
小结：
化学反应的类型
化合反应：
A+B+…→AB…
分解反应：
AB…→A+B+…
置换反应：
A+BC→AC+B
拓展：
氢气的实验制法等（原料、原理、装置、收集方法、验满）
五、常见的金属矿物
拓展：
金属与酸反应的计算
1、等质量的四种金属Al、Mg、Fe、Zn与足量的稀盐酸反应，生成氢气的多少？
2Al+6HCl=2AlCl3+3H2
Mg+2HCl=MgCl2+H2
Fe+2HCl=FeCl2+H2
Zn+2HCl=ZnCl2+H2
生成氢气的质量为Al＞Mg＞Fe＞Zn
1、足量的四种金属Al、Mg、Fe、Zn与等质量的稀盐酸反应生成氢气的多少？
结论：
生成氢气一样多
一、铁的冶炼
使金属矿物变成金属的过程，叫做金属的冶炼
高温
1、实验室铁的冶炼
（1）实验原理：
3CO+2Fe2O3=4Fe+3CO2
（2）实验操作：
1、按上图组装仪器，并检查其密性
2、把少量研细的氧化铁粉末装进硬质玻管中，轻轻转动，使氧化铁粉末均匀地附在玻璃管内壁上
3、把硬质玻管接入装置系统中，先通入一氧化碳气体排气；待排尽后，点燃出气口处的酒精灯及酒精喷灯，并观察装置中所发生的变化
4、当红棕色粉末已转变成黑色后，先停止加热，再通一会儿一氧化碳，直至玻璃管冷却
（3）实验现象：
红棕色的氧化铁粉末逐渐变成黑色，同时澄清的石灰水逐渐变浑浊
（4）注意问题：
1、一氧化碳还原氧化铁是在封闭的硬质玻管中进行的，先通一氧化碳，可以把管内的空气排出，防止一氧化碳与空气混合受热爆炸
2、实验完毕先停止加热，还要继续通入一氧化碳直到玻璃管冷却为止。
（防止灼热的铁与氧气反应）
（5）实验改进：
可将上述装置除尾气的部分，改成用气球收集，这样收集得到的未燃一氧化碳气体可重复利用、或点燃、或能源的再利用
2、工业炼铁的原理
设备：
高炉
高温
点燃
高温
工业炼铁的主要原理：
3CO+2Fe2O3=4Fe+3CO2
化学反应：
C+O2=CO2C+CO2=2CO
高温
3CO+2Fe2O3=4Fe+3CO2
学生练习
第1节金属的性质和利用
一、填空题
1.铁可以制成烧菜的铁锅是因为铁具有性；铁又可以拉成细铁丝或打成铁片，是因为它具有性。
2.铁能在中（填“空气”或“纯氧”）燃烧，生成色的。
3.在下列空格上，填上一种相应的金属名称：
日常生活中，用于铁栏杆外层涂料的“银粉”是__________的粉末；家用热水瓶内胆上的银白色金属是________；体温计中填充的金属是_______；包装糖果.香烟的银白色金属材料是_________。
4.导电性最好的金属是。
5.铝片放入稀硫酸中，看到，反应后溶液质量，
（填“增大”或“减小”或“不变”），反应的化学方程式，
该反应属于反应。
（填化学反应类型）
二、选择题
1.盛放油罐车内的石油产品，震荡时可以产生静电而引起火灾，所以油罐车尾部有一条拖地的铁链，这里利用铁的（）
A.延展性B.导电性C.硬度小D.熔点高
2.置换反应指的是（）
A.一种单质和一种化合物作用生成另一种单质和另一种化合物的反应
B.有单质和化合物生成的反应
C.有金属和非金属生成的反应
D.有单质和化合物参加的反应
3.常见金属铁.铜.铝，在通常的情况下具有相同的是（）
A.硬度B.光泽C.导电能力D.状态
4.收藏家收藏清末铝制品，至今保存十分完好，该艺术品不易锈蚀的主要原因是（）
A.铝不易发生化学反应B.铝不易发生化学反应
C.铝易氧化，其表面的氧化膜具有保护内部作用D.铝很难与酸发生反应
5.室温下，等质量的镁片和铝片分别与足量的稀硫酸反应，产生氢气的质量（m）与时间（t）的关系图正确的是（）
A.B.C.D.
6.有a和b两块等质量的铁，先将a浸入稀硫酸中，同时将b浸入硫酸铜溶液中，过一会儿，同时取出晾干，两块铁的质量是（）
A.abC.a=bD.a≥b
三、计算题
把10g铁粉与铜粉的混合物放到盛有足量稀硫酸的烧杯中，充分反应后，烧杯中物质的总质量比反应前金属混合物与稀硫酸的总质量减少了0.1g，求混合物中铁的质量分数。
第2节金属矿物铁的冶炼
一、填空题
1.下列两个成语与我们所学的化学知识有关。
简述其中的化学原理。
百炼成钢（将反复烧红的生铁在空气中不断锤打，转化为钢。
）。
2.通常所说的“金属材料”，包括和。
220V照明电路中的保险丝是用
合金制成的，它的熔点比组成它的各种金属的熔点。
（填“高”或“低”）
3.如果血液中缺乏亚铁离子，就会造成缺铁性贫血，市场出售的某种麦片中含有微量的颗粒极小的还原铁粉，这些铁粉在人的胃液（胃酸的主要成分是盐酸）作用下转化成亚铁盐，这个转化的化学方程式是。
二、选择题
1.在下列矿石中，其主要成分属于氧化物的是（）
A.菱铁矿（主要成分是FeCO3）B.黄铜矿（主要成分是CuFeS2）
C.铝土矿（主要成分是Al2O3）D.黄铁矿（主要成分是FeS2）
2.下列说法正确的是（）
A、用一氧化碳还原氧化铁，当红棕色粉末变黑时，先停止加热，还要再通一会儿一氧化碳
B、工业上炼铁的设备是电炉
C、纯铁比生铁质地坚硬
D.高碳钢比生铁含碳质量分数高，所以坚硬
3.下列铁的化合物中，铁的质量分数最大的是（）
A.Fe2O3B.Fe3O4C.FeOD.FeSO4
4.炼铁的主要原料是（）
①铁矿石②一氧化碳③焦炭④石灰石⑤孔雀石
A.①②④B.①③④C.③④⑤D.①④⑤
5.生铁与稀盐酸反应后，总会有一些残渣，其成分是（）
A.铁B.氯化亚铁C.水D.碳及其它不溶性杂质
6.世界卫生组织把铝确定为食品的污染源之一。
铝的下列应用必须加以控制的是（）
A.用铝合金制门窗B.用铝合金作飞机材料
C.用金属铝制装碳酸饮料的易拉罐D.用金属铝制导线
7.下列关于生铁和钢的描述中，正确的是（）
A.生铁和钢都是混合物，其主要成份都是碳
B.生铁硬而有韧性，既可以铸又可煅
C.生铁与钢的性能有很大的差别，主要是由于生铁和钢中的含碳量不同
D.钢是用铁矿石和焦炭作原料直接炼制而成的
三、书写下列化学方程式：
1.高温下一氧化碳还原四氧化三铁；
2.把铁放入硫酸铜溶液中得到铜和硫酸亚铁；
3.氢气在高温条件下和氧化铁反应生成铁和水。
四、计算题
某大型高炉年产含杂质4%的生铁4×106t。
若在冶炼的过程中的损耗忽略不计，则需要含氧化铁71.5%的赤铁矿多少吨？
第3节金属的防护和废金属回收
一、填空题
1.铁是一种化学性质的金属，铁生锈实际上是铁和.等物质相互作用，发生一系列复杂的化学反应。
铁锈的主要成分是。
2.面盆.痰盂等制品表面烧一层搪瓷，目的是。
3.铝在空气中容易自我保护，表面形成一层致密的氧化膜。
写出有关化学方程式：
。
二、选择题
1.下列说法中，正确的是（）
A.水中铁易生锈是因为铁易与水反应
B.炼铁是将铁矿石中的铁置换出来的过程
C.铁的性质比较活泼，常温下，在干燥的空气中很容易与氧气发生反应
D.炼钢是将生铁中所含过量的碳和其他杂质转变为气体或炉渣而除去的过程
2.在车.船表面刷漆的目的是（）
A.增大硬度，防止撞坏B.防止生锈且美观
C.增大厚度，防止磨损D.改变铁的颜色
3.在下列各种情况下，埋在地下的铸铁输气管道被腐蚀速度最慢的是（）
A.在潮湿.疏松.透气的土壤中B.在呈酸性的潮湿土壤中
C.在干燥.致密.不透气的土壤中D.在含沙粒较多.潮湿透气的土壤中
4.“垃圾是放错了位置的资源”，应该分类回收。
生活中废弃的铁锅.铝质易拉罐.铜导线等可以归为一类加以回收，它们属于（）
A.纯净物B.单质C.金属或合金D.氧化物
5.下列说法中正确的是（）
A.纯铁有较大的硬度B.铁粉是银白色的
C.铁生锈，铜生成铜绿都是缓慢氧化D.生铁和钢都属于合金，且生铁的含碳量比钢低
三、实验探究题
4.某学生在A、B、C、D四只小烧瓶中分别放入干燥的细铁丝.浸过食盐水的细铁丝.浸过清水的细铁丝.食盐水及细铁丝，并使铁丝完全浸没在食盐水中，然后装配成如下图所示的四套装置，每隔一段时间测量导管中水面上升的高度，结果如下表1（表中所列数据为导管中水面上升的高度／cm）所示。
表1 不同时间水面上升的高度
时间/小时
0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
A瓶（盛干燥铁丝）
0
0
0
0
0
0
0
B瓶（盛沾了食盐水的铁丝）
0
0.4
1.2
3.4
5.6
7.6
9.8
C瓶（盛沾了清水的铁丝）
0
0
0
0.3
0.8
2.0
3.5
D瓶（盛完全浸没在食盐水中的铁丝）
0
0
0
0
0
0
0
（1）导管中水面为什么会上升?
。
（2）上述实验中，铁生锈的速率由大到小的排列顺序为（填小烧杯号）：
________。
（3）影响铁生锈的因素有：
。
四、计算题
1、有一生锈的铁钉7g，放入足量的稀盐酸中充分反应，共得到氢气0.2g。
求
（1）铁钉中铁锈的质量分数？
（2）铁钉未生锈前的质量。
2、某赤铁矿含Fe2O380%，用3000t这
种矿石，可炼出含杂质4%的生铁多少吨？
（Fe：
56O：
16C:
12）
3、冶炼2000t含杂质3%的生铁，需要含Fe3O490%的磁铁矿石多少吨？
（Fe：
56O：
16C:
12）
综合选择题
1．（2012淮安市）青铜是人类最早使用的铜、锡合金，下列说法中不正确的是（ ）
A.青铜属于纯净物B.青铜属于金属材料
C.青铜的硬度比铜大D.青铜耐腐蚀，易铸造成形
2．（2012资阳市）关于钢铁及制品的说法错误的是（）
A．含有某些金属和碳元素的铁合金，其性能比纯铁更优良
高温
B．高炉中炼铁的主要反应可表示为：
Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2
C．其它金属单质与铁一样都能与盐酸反应得到氢气
D．家用菜刀经洗净擦干后可防止生锈
3．（2012广州市）下列说法正确的是（）
A．铝是人类最早利用的金属材料
B．铜是目前世界年产量最高的金属
C．大多数金属元素在自然界中以单质形式存在
D．日常使用的金属材料大多数是合金
4．（2012福州市）下列金属能与硫酸亚铁溶液反应的是（）
A．锌B．银C．铜D．铅
5．（2012济宁）下列现象和事实，可用金属活动性作出合理解释的是（ ）
①镁在空气中比铝更易点燃，说明镁比铝活动性强；
②金属铝比金属锌更耐腐蚀，说明锌比铝活动性强；
③硫酸铜、石灰水配制农药波尔多液不宜用铁制容器；
④锌与稀硫酸反应速率适中更适于实验室制氢气
A．①② B．③④ C．①③④ D．①②③④
6．（2012苏州）下列关于铁的做法或说法错误的是
A．用铁桶盛放硫酸铜溶液
B．铁钉在潮湿的空气中易生锈
C．铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气
D．炼铁高炉内一氧化碳夺取氧化铁中的氧生成铁
7．（2012兰州市）世界每年因锈蚀而损失的金属数量巨大，防止金属锈蚀以成为科学研究中的重大问题。
下列有关金属锈蚀与保护措施中不正确的是
A.铁锈蚀的实质是铁与空气中的氧气、水蒸气等发生了化学变化
B.同样的铁制品在海南比在兰州更易锈蚀
C.在铁表面刷油漆可以防止铁锈蚀[
D.铝的抗锈蚀性能不铁强，生活中可用钢丝球洗刷铝锅
课堂总结
课后作业
考前估测
第1题—第10题，每小题只有一个选项符合题意．每小题1分，共10分．
1．成语是中华民族智慧的结晶。
以下成语所描述的变化中涉及化学变化的是（）
A．滴水成冰B．木已成舟C．蜡炬成灰D．聚沙成塔
2．在受到猛烈撞击时，汽车安全气囊内的物质瞬间分解，产生大量的空气中体积分数最大的气体。
该气体是（
）
A．氮气B．氧气C．氦气D.水蒸气
3．高钙奶粉中的“钙”一般是指（）
A．原子B．分子C．单质D．元素
4．下列有关物质燃烧现象的叙述中，正确的是（ ）
A．铁丝在氧气
中燃烧：
火星四射，生成红色固体
B．硫粉在空气中燃烧：
产生淡蓝色火焰，生成一种刺激性气味的气体
C．镁条在空气中燃烧：
发出耀眼的白光，只生成一种黑色固体
D．红磷在空气中燃烧：
发出白光，生成大量的白色烟雾
5．下列粒子结构示意图中，表示阴离子的是（ ）
6．下列实验操作的图示正确的是（ ）
A．
放块状固体
B．
读液体体积
C．
闻气体气味
D．
给液体加热
7．硅酸钠（Na2SiO3）可用作粘合剂和防火材料。
硅酸钠中硅元素的化合价为（）
A.+1B.+2C.+3D.+4
8．下列各图中
和分别表示两种不同元素的原子，其中可能表示氧化物的是（）
9．雾霾天气与空气中PM2.5超标有关。
PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物。
下列行为不会增加大气中PM2.5的是（）
A．燃放烟花爆竹B．为城市主干道洒水保洁C．露天焚烧落叶D．燃煤火力发电
10．下列措施或事故处理方法正确的是（ ）
A．电器着火时立即用水扑灭B．天然气泄漏
时，立即打开排气扇电源开关
C．冬天用煤取暖时封闭门窗D．被围困在火灾区时，用湿毛巾捂住口鼻低下身子逃生
第11题—第15题，每小题有一个或两个选项符合题意．若正确答案包括两个选项，只选一个且正确得1分；多选、错选得0分；每小题2分，共10分．
11.学会整理和归纳是自主学习的重要手
段。
下列有关知识的归纳完全正确的一组是（ ）
A．物质用途
B．元素之最
液态氧气──火箭的燃料
二氧化碳──常见的灭火剂
人体中含量最多的元素──氧元素
地壳中含量
最多的金属元素──硅元素
C．人体健康
D．微粒性质
缺钙──易患骨质疏松
缺铁──易患贫血病
热胀冷缩──微粒大小随温度改变
湿衣服晾干──微粒间有间隙
12．推理是一种重要的学习方法．下列推理中正确的是（ ）
A．MnO2是加快H2O2分解的催化剂，因此催化剂是加快化学反应速率的物质
B．单质是由一种元素组成的，因此由一种元素组成的纯净物一定是单质
C．氧化物中含有氧元素，因此含有氧元素的纯净物一定是氧化物
D．分子是构成物质的微粒，因此物质都
是由分子构成的
13．下列关于实验操作中先后顺序的叙述错误的是（ ）
A．用托盘天平称量药品时，先调节天平平衡，后称量
B．检查装置气密性时，先用手捂住试管一会儿，再将导管伸入烧杯内水中
C．给试管中的药品加热时，先均匀加热，后集中加热
D．制备气体时，先检查装置的气密性，后装入药品
14．洗发产品中含有的柠檬酸（C6H8O7）能使头发柔顺有弹性且气味清香．下列关于柠檬酸的说法中正确的是（ ）
A．柠檬酸属于氧化物
B．柠檬酸是由碳元素、氢元素和氧元素组成的
C．柠檬酸中氧元素的质量分数最大
D．柠檬酸中碳、氢、氧三种元素的质量比为6：
8：
7
15．2014年5月7日在南京丢失的放射源铱﹣192，于5月10日安全回收．铱﹣192是高危放射源，会危害人体健康．据如图判断，有关铱的说法不正确的是（）
A．铱元素是非金属元素
B．铱的元素符号是Ir
C．铱原子的原子序数为77
D．铱元素的相对原子量为192.2g
非选择题
16．（7分）
（1）用适当的数字和符号表示：
①一氧化二氮②3个亚铁离子 ③氯化镁中镁元素显+2价____
（2）化学世界千变万化，请写出下列反应的符号表达式，并用序号填空。
①加热碳酸氢铵固体，②二氧化碳使澄清石灰水变浑浊，
③电解水。
以上反应中属于分解反应的有（填序号）。
17．（4分）教材上有一习题：
“设计实验证明甲烷中含有氢元素和碳元素。
”现有一瓶用排水法收集的甲烷气体（图1中的A）。
请根据图中装置宪成以下各题：
（l）要将A中的气体通入B装置中，应选图2中的（填序号）“注水装置”。
（2）B处是干冷的大烧杯，甲烷燃烧后烧杯内壁有水雾出现，证明甲烷中一定含有元素；将B中烧杯正放向其中滴加澄清石灰水，出现浑浊，证明甲烷中一定含有元素。
（3）此实验能否证明甲烷分子中是否含有氧元素不能（填“能”或“不能”）。
点燃
18．（7分）根据如图回答问题．
（1）仪器a的名称是 。
（2）实验室制取氧气时，选用的收集装置是 （填字母序号，下同）。
如图E所示，铁丝与氧气反应的符号表达式为 。
（3）实验室用大理石和稀盐酸制取二
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