资源简介

课题3 金属资源的利用和保护
课时1 金属矿物、铁的冶炼导学案
一、学习目标
1.通过自学，了解金属在自然界存在的形式及常见的金属矿物。
2.通过学习炼铁高炉及炉内主要化学反应，掌握炼铁的原理和方法。
3.通过赤铁矿石冶炼生铁，学会计算含杂质物质的有关化学方程式的计算。
二、学习重难点
重点：从常见铁矿石中提炼铁的原理和方法。
难点：冶炼铁的原理、有关杂质问题的计算。
三、学习过程
【课前任务】
1.温故知新：金属的活动性顺序及其规律。
2.一氧化碳具有 ，可燃性气体点燃前一定要 ，纯净的一氧化碳在空气里燃烧，发出 ，并生成能使澄清的石灰水 的气体，反应的化学方程式 。使澄清的石灰水变浑浊的原因 （写出化学方程式）。
3.还原反应：
（1）概念：_______________________________________________。
（2）_______和_________都有还原性，可用于冶金工业。请写出下列还原反应的化学方程式：
①碳还原氧化铁：__________________________；
②一氧化碳还原氧化铜：________________________________。
【课堂探究】
知识点1 金属矿物
任务一：金可以从河沙里淘出，这说明金是以化合物形式存在还是以单质形式存在呢？为什么？
任务二：阅读教材P16，总结金属在地壳中的存在形式，并列举常见的金属矿石及其主要成分。
任务三：计算下列铁矿石中铁元素的质量分数，并选择炼铁原料，说明原因。
【对应训练1】（2023·常州）同学们收集的下列矿石样品中，主要成分为Fe3O4的是（ ）
A.赤铁矿 B.磁铁矿
C.孔雀石 D.铝土矿
知识点2 铁的冶炼
任务四：分别写出C、CO还原氧化铁的化学方程式，并选择一种作为炼铁的还原剂。
任务五：《天工开物》中记载“凡铁一炉载土二千余斤，或用硬木柴，或用煤炭，或用木炭”（“土”为铁矿石），根据以上材料找到古代炼铁的原料和原理？
原料： 原理：
任务六：下图为炼铁高炉及炉内化学反应过程示意图，总结工业炼铁的设备、原料、反应原理及产物。
任务七：工业炼铁中，石灰石和焦炭的作用分别是什么？
任务八：解答下题，并写出完整的解题步骤。
用1 000 t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（计算结果保留一位小数）？
【变式训练】某炼钢厂日产含杂质4%的生铁3500t，试计算：
（1）该3000t生铁中含纯铁多少吨？
（2）该炼钢厂每天需含Fe2O3质量分数为85%的赤铁矿石多少吨？（计算结果保留整数）
【对应训练2】《天工开物》对钢铁冶炼过程有如下记载。下列说法正确的是( )
“垦土拾锭”：铁元素是地壳中含量最高的金属元素
“淘洗铁砂”：铁矿石（主要成分为Fe2O3）能溶于水
“生熟炼铁”：冶炼铁过程中发生了化学变化
“锤锻成钢”：生铁高温锻打成钢，碳元素含量升高
【对应训练3】小明笔记中有一处错误，你认为是图中的哪一处（ ）
A.a处　 B.b处　 C.c处　 D.d处
【对应训练4】联合钢铁工业的基本生产流程示意图如下：
请回答下列问题：
写出设备A的名称： 。
写出以赤铁矿为原料在高温下与一氧化碳反应制取铁的化学方程式： 。
炼铁时焦炭的作用是：①产生热量（或“提高炉温”）；② 。
应用化学原理分析，工业炼钢时用纯氧而不用空气的原因是： 。
在古代，人们把在高温下烧红的铁反复锤钉，最终使生铁转化为钢，这也是所谓“百炼成钢”的来历。写出上述转变过程中最关键一步反应的化学方程式： 。
【课后任务】
总结本节的概念，梳理概念之间的联系，画出思维导图。
四、课堂练习
1.大自然向人类提供了丰富的金属矿物资源，在以下四种矿石中，可用于炼铁的是（ ）
A．赤铁矿（主要成分是Fe2O3） B．炉甘石（主要成分是ZnCO3）
C．铝土矿（主要成分是A12O3） D．赤铜矿（主要成分是Cu2O）
2.把铁矿石、焦炭和石灰石一起加入到高炉中进行冶炼，得到的产物是（ ）
钢 B.生铁 C.纯铁 D.锰钢
3.（2024·江苏镇江·二模）下列属于纯净物的是（ ）
A．液氮 B．生铁 C．不锈钢 D．磁铁矿
4.（2024·北京朝阳·二模）下列矿石不能用于炼铁的是（ ）
A．赤铁矿（主要成分Fe2O3） B．黄铜矿（主要成分CuFe S2）
C．菱铁矿（主要成分FeCO3） D．辉铜矿（主要成分Cu2S）
5.（2024·云南楚雄·模拟预测）传统文化：《天工开物》中有关炼铁的记载：“凡冶铁成器，取已炒熟铁为之……凡炉中炽铁用炭，煤炭居十七，木炭居十三。”下列说法错误的是（ ）
A．铁制器是由生铁炼成的熟铁制成的，生铁炼成熟铁的过程中降低了碳的含量
B．炼铁时煤炭的作用为提供CO、提高温度
C．炼铁炉中流出的是纯铁
D．炼铁炉中发生的反应之一为Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
6.根据Fe3O4+4CO3Fe+4CO2反应原理，工业上可用来冶炼铁。现用100t含四氧化三铁为46.4%的某铁矿石冶炼金属铁。请完成下列问题，写出必要的计算过程。
(1)该铁矿石中含四氧化三铁质量是多少？
(2)理论上可炼出含铁96%的生铁的质量是多少？(共24张PPT)
第八单元 金属和金属材料
课题3 金属资源的利用和保护
第1课时
学习目标
1.通过自学，了解金属在自然界存在的形式及常见的金属矿物。
2.通过学习炼铁高炉及炉内主要化学反应，掌握炼铁的原理和方法。
3.通过赤铁矿石冶炼生铁，学会计算含杂质物质的有关化学方程式的计算。
新课导入
狄仁杰的迷惑
01
金属矿物
金属矿物
01
思考：金可以从河沙里淘出，这说明金是以化合物形式存在还是以单质形式存在呢？为什么？
沙里淘金
单质，金的化学性质稳定。
金属矿物
01
金属活动性由强逐渐减弱
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
地球上的金属资源广泛地存在于地壳和海洋中，除了金、银等有单质形式存在，其余金属都以化合物的形式存在。
银 Ag
铂 Pt
金 Au
金属矿物
01
一些常见的金属矿石
赤铁矿（主要成分Fe2O3 ）
磁铁矿（主要成分Fe3O4）
铝土矿（主要成分Al2O3）
赤铜矿（主要成分Cu2O）
金红石（主要成分TiO2）
软锰矿（主要成分MnO2）
红棕色
黑色
金属矿物
01
我国是世界上为数不多的已知金属矿物种类比较齐全的国家之一，矿物储量也很丰富，其中钨、钼、钛、锡、锑等储量居世界前列。
镓矿
钨矿
钼矿
金属矿物
01
金属元素在地壳中的含量
元素名称 质量分数/%
铝 7.73
铁 4.75
钙 3.45
钠 2.74
钾 2.47
镁 2.00
锌 0.008
铜 0.007
银 0.00001
金 0.0000005
地壳中含量最高的金属元素
目前世界年产量最高的金属
物以稀为贵
金属铁
？
含铁量46.7%
黄铁矿
主要成分
FeS2
金属矿物
01
交流讨论：如何选择炼铁原料？
含铁量70%
赤铁矿
主要成分
Fe2O3
含铁量72.4%
磁铁矿
主要成分
Fe3O4
含铁量48.3%
菱铁矿
主要成分
FeCO3
依据1：含铁量
依据2：产物是否环保
巩固练习
01
1.（2023·常州）同学们收集的下列矿石样品中，主要成分为Fe3O4的是（ ）
A.赤铁矿 B.磁铁矿
C.孔雀石 D.铝土矿
B
铁的冶炼
02
铁的冶炼
02
Fe2O3
Fe3O4
Fe
还原反应
失去氧元素
能还原铁的氧化物的物质：CO C
3C+2Fe2O3 4Fe+3CO2↑
高温
C为固体，
反应不充分
3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2
高温
铁的冶炼
02
《天工开物》我国古代炼铁示意图
“凡铁一炉载土二千余斤，或用硬木柴，或用煤炭，或用木炭”（“土”为铁矿石）
原料：
原理：
铁矿石、硬木柴或煤炭或木炭
3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2
高温
铁的冶炼
02
揭秘工业炼铁
铁的冶炼
02
炼铁高炉及炉内主要化学反应
3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2
高温
C+O2 CO2
高温
CaCO3+SiO2 CaSiO3 + CO2↑
高温
CO2+C 2CO
高温
原料：铁矿石、焦炭、石灰石、富氧空气
石灰石：将矿石中的二氧化硅转变为炉渣
焦炭作用：提供热源，
制还原剂CO
铁的冶炼
02
高炉炼铁产物：
生铁
含碳量2%~4.3%的铁合金
可经过吹氧冶炼等工序生产含碳量为0.03%~2%的钢
铁的冶炼
02
涉及杂质问题的计算
【例题】用1000t含氧化铁80%赤铁矿可以炼出含铁96%生铁质量是 多少？(已知：Fe－56 O－16)
Fe 杂质
Fe2O3 杂质
已知：氧化铁质量=1000t×80％ = 800t
解：设可炼出铁的质量为x。
答：可炼出生铁的质量为583.3t。
x = 560t
则生铁的质量为：
560t ÷ 96% = 583.3t　　
1×160 2×56
1×160 800t
2×56 x
=
Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2
高温
x
800t
注意：代入方程式计算的数据必须是纯净物的质量。
铁的冶炼
02
【变式训练】某炼钢厂日产含杂质4%的生铁3500t，试计算：
（1）该3000t生铁中含纯铁多少吨？
（2）该炼钢厂每天需含Fe2O3质量分数为85%的赤铁矿石多少吨？（计算结果保留整数）
x = 6000t
（2）设需含Fe2O3质量分数为80%的赤铁矿石的质量为x。
解：（1）生铁中含纯铁：3500t×(1－4%)=3360t
160
x · 80%
=
112
3360t
答：该炼钢厂每天需含Fe2O3质量分数为80%的赤铁矿石为6000t。
Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2
112
x · 80% 3360t
高温
巩固练习
02
1．《天工开物》对钢铁冶炼过程有如下记载。下列说法正确的是( )
B．“淘洗铁砂”：铁矿石（主要成分为Fe2O3）能溶于水
C．“生熟炼铁”：冶炼铁过程中发生了化学变化
D．“锤锻成钢”：生铁高温锻打成钢，碳元素含量升高
C
A．“垦土拾锭”：铁元素是地壳中含量最高的金属元素
巩固练习
02
2. 小明笔记中有一处错误，你认为是图中的哪一处（ ）
A.a处　 B.b处　 C.c处　 D.d处
B
巩固练习
02
3．联合钢铁工业的基本生产流程示意图如下：
请回答下列问题：
（1）写出设备A的名称： 。
高炉
巩固练习
02
（2）写出以赤铁矿为原料在高温下与一氧化碳反应制取铁的化学方程式： 。
（3）炼铁时焦炭的作用是：①产生热量（或“提高炉温”）；② 。
（4）应用化学原理分析，工业炼钢时用纯氧而不用空气的原因是： 。
（5）在古代，人们把在高温下烧红的铁反复锤钉，最终使生铁转化为钢，这也是所谓“百炼成钢”的来历。写出上述转变过程中最关键一步反应的化学方程式： 。
促使反应更加剧烈，并获得更多的热量
产生一氧化碳
C＋O2 CO2
高温
3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2
高温
课堂总结
金属资源的利用和保护
金属矿物
铁的冶炼
CO还原氧化铁
工业炼铁
Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2
含杂质物质的相关计算
将含杂质物质的质量转化为纯净物的质量代入计算
高温
原理：在高温下，利用高炉内反应生成的CO将铁从铁矿石中还原出来
赤铁矿（主要成分Fe2O3）
磁铁矿（主要成分Fe3O4）第八单元《金属和金属材料》教学设计
课题3 金属资源的利用和保护
第一课时 金属矿物、铁的冶炼
课题3：金属矿物、铁的冶炼 课时 1 授课年级 九年级
课标要求 知道大多数金属在自然界中是以金属矿物形式存在的，体会化学方法在金属治炼中的重要性；认识金属矿物是宝贵的自然资源，形成保护和节约资源的可持续发展意识与社会责任；掌握铁的冶炼方法和原理，会计算含杂质物质的有关化学方程式的计算。
教材 分析 本课时是九年级下册第八单元课题三的第一课时，位于单元前两节课的总结收尾部分。这一安排不仅是对前面两个课题的总结和延伸，也是将理论基础与实际应用相结合的重要环节。第一课时的重点在于介绍金属资源的概况以及铁的冶炼过程。铁作为学生熟知的常见金属，尽管在日常生活中广泛接触，但学生普遍缺乏对其自然存在形式和冶炼方法的深入了解。 本课时开始时，通过金属活动顺序表的复习和联系，使学生初步了解各种金属在自然界的存在形式。接着，通过古代炼铁和工业高炉炼铁的案例，学生能够直观地理解铁矿石如何还原为铁。这一过程不仅加深了学生对铁的认识，还培养了他们在科学实验中的动手能力和探索精神。 金属材料在现代工业与日常生活中的应用无处不在，每年人类需要从自然界中提取大量的金属用于各个领域的生产活动。因此，了解金属资源现状、提取方法以及保护措施显得尤为重要。这一课时不仅涵盖了知识与技能的学习，还触及环境保护和资源节约等情感教育领域。 铁的冶炼是本课时的教学重点，主要介绍了从铁矿石中提取铁的化学反应原理，并结合实际炼铁过程，通过例题解析化学反应中的杂质问题。这些内容旨在提升学生的科学素养，增强他们的环境意识和资源保护意识。
学情分析 通过上一个学期对“碳和一氧化碳还原氧化铜以及有关化学方程式的计算”的学习，学生已经具备了一定的基础知识，特别是对碳和一氧化碳还原性的理解和简单化学计算的能力。然而，学生在化学方程式的记忆上仍然倾向于死记硬背，缺乏对方程式的归纳能力。因此，本课时需要引导学生通过归纳总结来加深对方程式的理解，并结合实际问题提高他们的运用能力。 由于铁是人类使用最广泛的金属材料，学生对其基本性质已有一定了解。经过之前的学习，他们在理论上对炼铁过程有初步的认知，并且对铁制品生锈的原因和防护措施有所接触，知道生锈是一个缓慢的氧化过程。此外，学生已经具备了一定的资料收集、整理能力，以及设计方案和控制实验条件的基础。这些技能有助于他们更好地理解和应用本课时的内容，特别是在实验和实际应用环节。 总体而言，学生在本课时的学习中具备了一定的知识基础和技能储备，教师可以通过引导和实践活动进一步提升他们的理解和应用能力，实现知识的内化和迁移。
教学目标 1.知道金属在自然界存在的形式及常见的金属矿物。 2.掌握从铁矿石中将铁还原出来的原理和方法。 3.能根据化学方程式对含有某些杂质的反应物或生成物进行简单的计算。
教学重、难点 重点：从常见铁矿石中提炼铁的原理和方法。 难点：冶炼铁的原理、有关杂质问题的计算。
核心素养 化学观念：学生对金属的自然存在形式和冶炼过程的了解，深化了对元素周期表和金属活动性顺序的理解。这有助于他们建立起金属化学反应的基本概念，认识到化学反应在金属提取和应用中的重要性。 科学思维：学生通过化学方程式的归纳和含杂质计算题的解答，培养了逻辑推理和问题解决能力。他们在计算和分析过程中，运用科学的方法进行思考，增强了对科学过程的理解和应用能力。 科学探究与实践：在实验中应用之前学习的碳和一氧化碳还原性知识，学生通过动手实验加深了对铁冶炼过程的理解。同时，他们也在探究铁制品生锈的条件和防护措施的过程中，锻炼了实验设计、数据收集与分析的能力。 科学态度与责任：通过学习金属资源的提取与保护，学生对资源的有限性和环境保护的重要性有了更深刻的认识。这有助于他们培养负责任的科学态度，增强在日常生活中关注资源节约与环境保护的意识。
教学过程
教学环节 教学活动 设计意图
环节一、 金属矿物 【新课引入】大自然向人类提供了丰富的金属矿物资源，人类每年要提取数以亿吨计的金属用于工农业生产和其他领域。金属材料无处不在，我们处处离不开金属材料，观看视频《无处不在的金属材料》。 【图片展示】沙里淘金 【思考】金可以从河沙里淘出，这说明金是以化合物形式存在还是以单质形式存在呢？为什么？ 单质，金的化学性质稳定。 【讲解】地球上的金属资源广泛地存在于地壳和海洋中，除了金、银等有单质形式存在，其余金属都以化合物的形式存在。 【展示】一些常见的金属矿石 【讲解】我国是世界上为数不多的已知金属矿物种类比较齐全的国家之一，矿物储量也很丰富，其中钨、钼、钛、锡、锑等储量居世界前列。 【展示】地壳中含量最高的金属元素是铝元素，含量第二位的金属元素是铁元素，而目前世界年产量最高的金属是铁。工业上就是从矿石中提炼金属的。 【学生活动】交流讨论：如何选择炼铁原料？ 【总结】从元素组成的角度考虑，由于黄铁矿中含有硫元素，在冶炼过程中会有二氧化硫生成，造成空气污染，所以排除黄铁矿；工业生产一定会考虑产量，从含铁量的角度考虑，赤铁矿中含铁量约为70%，磁铁矿中含铁量约为72.4%，菱铁矿中含铁量约为48.3%，所以排除含铁量低的菱铁矿。在工业生产中一般选择赤铁矿和磁铁矿炼铁。 【对应训练1】（2023·常州）同学们收集的下列矿石样品中，主要成分为Fe3O4的是（ ） A.赤铁矿 B.磁铁矿 C.孔雀石 D.铝土矿 【答案】B 让学生意识到金属在日常生活中的重要性，激发他们的学习兴趣和好奇心。 引导学生思考金的存在形式，结合化学性质，帮助他们理解金属在自然界中的存在状态，并且通过讲解，区分常见金属的单质和化合物存在形式。 通过讨论，培养学生从元素组成和产量角度分析问题的能力，并引导他们理解工业生产中材料选择的科学依据。
环节二、 铁的冶炼 【学生活动】交流讨论：如何把赤铁矿中的三氧化二铁转化为铁呢？ 【总结】将三氧化二铁转化为铁，即除去三氧化二铁中的氧元素，需要发生还原反应，在前面学习中我们知道，C、CO都能还原铁的氧化物，反应的化学方程式如下： 3C+2Fe2O34Fe+3CO2↑ 3CO+Fe2O32Fe+3CO2↑ 对于C、CO三种物质来讲， C为固体，在反应中接触不完全，导致反应不充分，浪费资源或导致环境污染，故选择CO，所以在实验室或工业上炼铁的原理是：3CO+Fe2O32Fe+3CO2。 【过渡】人类使用铁器的时代很久远，勤劳的中国人民早在春秋战国时期就知道了炼铁的方法，开始使用铁器服务于农业和社会生活。 【展示】《天工开物》我国古代炼铁示意图 “凡铁一炉载土二千余斤，或用硬木柴，或用煤炭，或用木炭”（“土”为铁矿石） 根据材料，找到古代炼铁的原料和原理？ 【讲解】原料：铁矿石、硬木柴或煤炭或木炭 原理：3CO+Fe2O32Fe+3CO2。 【问题】CO从哪里来的？ 【过渡】中国的现代钢铁工业蓬勃发展，涌现了一批特大钢铁企业如宝钢、首钢等。你知道它们的炼铁原理是什么？所用原料有哪些？ 【科普视频】揭秘工业炼铁 【总结】 工业炼铁原料：铁矿石、焦炭、石灰石、空气。 炼铁设备：高炉。 3．炼铁高炉内发生的化学反应： C+O2CO2、CO2+C2CO、3CO+Fe2O32Fe+3CO2 4.石灰石的主要作用是将矿石中的二氧化硅转变为炉渣。 CaCO3+SiO2CaSiO3 + CO2↑ 5.焦炭在工业炼铁中有两个作用，一是燃烧提供炼铁所需的热量，二是反应产生一氧化铁，用于还原铁矿石。 【讲解】工业炼铁得到的产物是生铁，是含碳量为 2%~4.3%的铁合金，生铁可经过吹氧冶炼等工序生产含碳量为0.03%~2%的钢。 【过渡】在实际炼铁时，所用的原料或产物一般都含有杂质，在计算用料和产量时，应考虑到杂质问题。下面我们通过一个例题来学习一下吧！ 【例题】用1 000 t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？ 注意：代入方程式计算的数据必须是纯净物的质量。 因此，含杂质的计算一般做法如下： 第一步，将含杂质的物质质量转化成纯物质的质量。即：纯净物质量=不纯物总质量×纯度 第二步，依据化学方程式，根据已知纯物质的质量计算未知纯净物的质量。 第三步，将纯物质转化成杂质物质的质量。即：不纯物质量=纯净物质量÷纯度 已知：氧化铁质量=1000t×80％ = 800t 解：设可炼出铁的质量为x。 则生铁的质量为：560t ÷ 96% = 583.3t 答：可炼出生铁的质量为583.3t。 【变式训练】某炼钢厂日产含杂质4%的生铁3500t，试计算： （1）该3000t生铁中含纯铁多少吨？ （2）该炼钢厂每天需含Fe2O3质量分数为85%的赤铁矿石多少吨？（计算结果保留整数） 解：（1）生铁中含纯铁：3500t×(1－4%)=3360t （2）设需含Fe2O3质量分数为80%的赤铁矿石的质量为x。 答：该炼钢厂每天需含Fe2O3质量分数为80%的赤铁矿石为6000t。 【对应训练2】《天工开物》对钢铁冶炼过程有如下记载。下列说法正确的是( ) “垦土拾锭”：铁元素是地壳中含量最高的金属元素 “淘洗铁砂”：铁矿石（主要成分为Fe2O3）能溶于水 “生熟炼铁”：冶炼铁过程中发生了化学变化 “锤锻成钢”：生铁高温锻打成钢，碳元素含量升高 【答案】C 【对应训练3】小明笔记中有一处错误，你认为是图中的哪一处（ ） A.a处　 B.b处　 C.c处　 D.d处 【答案】B 【对应训练4】联合钢铁工业的基本生产流程示意图如下： 请回答下列问题： 写出设备A的名称： 。 写出以赤铁矿为原料在高温下与一氧化碳反应制取铁的化学方程式： 。 炼铁时焦炭的作用是：①产生热量（或“提高炉温”）；② 。 应用化学原理分析，工业炼钢时用纯氧而不用空气的原因是： 。 在古代，人们把在高温下烧红的铁反复锤钉，最终使生铁转化为钢，这也是所谓“百炼成钢”的来历。写出上述转变过程中最关键一步反应的化学方程式： 。 【答案】高炉 3CO+Fe2O32Fe+3CO2 产生一氧化碳 促使反应更加剧烈，并获得更多的热量 C+O2CO2 通过让学生讨论如何将三氧化二铁转化为铁，引导他们自主思考化学反应过程。 将传统工艺与现代化学知识结合起来，增强学生对历史科技发展的认识，同时理解古代炼铁的原理和原料。 通过展示现代钢铁工业的科普视频，让学生了解现代炼铁的原材料、设备、化学反应及流程，将理论知识与实际工业应用相结合，提高学生的综合素质和实际应用能力。 通过例题讲解和变式训练，指引学生掌握含杂质物质的计算方法。这一过程锻炼了学生的化学计算能力，使他们能够解决实际问题。 通过多种类型的练习题，包括选择题和简答题，巩固学生对本课时知识点的理解和应用能力
课堂总结
板书 设计 课题3 金属资源的利用和保护 课时1 一、金属矿物 二、铁的冶炼 冶炼原理：3CO+Fe2O32Fe+3CO2 三、有关杂质问题的计算
教学 反思 亮点：该教学过程通过引导学生讨论问题和观看视频，将理论知识与实际应用相结合，激发了学生对化学反应和炼铁技术的兴趣。历史与现代炼铁工艺的结合，丰富了学生的知识视野，让他们更好地理解科学技术的进步和应用。此外，通过例题和变式训练，巩固了学生的计算能力，使他们更好地将所学知识转化为解决实际问题的能力。 不足：教学过程虽综合考虑了多方面的知识，但可能对某些学生存在信息量过大的问题，尤其在涉及现代工业炼铁的多个化学反应和设备原理时，学生可能难以完全消化和理解。此外，教学过程中对学生自主探究和思考的引导略显不足，讨论环节稍显形式化，未充分发挥学生的主动性和创新思维。 教学建议：在未来的教学中，可以增加学生分组讨论和实验模拟的环节，鼓励他们通过动手实验更直观地理解化学反应过程。对于复杂的化工流程，建议使用更简化的模型或图解帮助学生理解。此外，适当控制每节课的信息量，确保学生能够消化每一部分知识，也可以在课后提供更多资源供学生自主探究和学习。课题3 金属资源的利用和保护作业设计
(第1课时)
基础题：
1.（2023·江苏常州·中考真题）同学们收集的下列矿石样品中，主要成分为Fe3O4的是
A．赤铁矿 B．磁铁矿 C．孔雀石 D．铝土矿
2.（2024·江苏苏州·一模）为了减少工业炼铁中CO、CO2的排放，小苏同学基于碳中和理念设计了一个低碳行动方案，方案流程如图所示，下列分析不正确的是
A．该方案可以除去CO2，还可实现CaCO3、CO的部分或全部循环利用
B．该方案中的CO重新通入高炉后，起的主要作用是还原赤铁矿
C．流程图中反应1和反应2，都属于化合反应，且反应后碳元素化合价均发生改变
D．实验室用48gFe2O3粉末作为原料模拟炼铁，反应后测得固体中的铁元素与氧元素的质量比为7：1，若炼铁过程中只发生流程图中的反应3，则理论上参加反应的Fe2O3质量为32g
3.（23-24九年级上·全国·课前预习）某工厂要用赤铁矿石（主要成分是氧化铁，假设杂质不含铁元素）来炼制生铁，若要炼制含铁96%的生铁126吨，假设在炼制过程中损失10%铁元素，则理论上需要含杂质20%的赤铁矿石的质量为
A．216t B．240t C．125t D．200t
4.(改编)某钢铁厂每天消耗5000吨含氧化铁84%的赤铁矿石，该厂理论上每天可炼得含铁98%的生铁的质量为多少？
【创新题】
5．（2023·山东济南·中考真题）下图所示为实验室中常见气体制备、净化、干燥、收集和进行实验探究的部分仪器（组装实验装置时，可重复选择仪器），化学小组的同学利用其进行下列化学实验。
请根据题目要求，回答下列问题：
(1)以石灰石和稀盐酸为原料，在实验室中制备并收集一瓶干燥且不含HCl的二氧化碳气体，按照要求设计实验装置，连接仪器，检查装置的气密性，进行实验。（提示：盐酸中挥发出的少量HCl气体可用饱和碳酸氢钠溶液吸收）
①所选仪器的连接顺序为 （从左到右填写仪器序号字母）。
②上述方法制取二氧化碳的化学方程式为 。
(2)化学小组的同学用一氧化碳气体（含少量水蒸气），测定某氧化铁样品（杂质为铁粉）中Fe2O3的质量分数，设计了实验方案，所选仪器按“CO（含少量水蒸气）→C→A→D1→D2”的顺序连接（D1、D2为氢氧化钠洗气瓶），检查装置的气密性，然后进行实验。（假设发生的化学反应都充分反应）
①该装置中，洗气瓶C的作用为 。
②进行实验时，检查完装置的气密性，在仪器A硬质玻璃管中放入12g该氧化铁样品后，进行以下操作，其中应该先进行的是 （填选项序号之一）。
a．用酒精灯加热 b．通入一氧化碳气体（含少量水蒸气）
③反应充分进行后冷却，测得此时洗气瓶C增重1.8g，洗气瓶D1增重6.6g，则12g该氧化铁样品中Fe2O3的质量分数为 （计算结果精确至0.1%），该氧化铁样品中铁元素与氧元素的质量比为 （填最简整数比）。
④从环保角度考虑，该套实验装置还存在明显的不足之处，你的具体改进建议是 。
6．（2024·江苏常州·模拟预测）从古自今，炼铁是非常重要的工艺。
(1)《三省边防备览》中记载了古法炼铁：“铁炉高一丈七八尺，中空，上有洞放烟，下层放炭，中安矿石。矿石几百斤，用炭若干斤，皆有分两，不可增减。旁用风箱，十余人轮流曳之，日夜不断火。炉底有桥，矿渣分出，矿之化为铁者，流出成铁板。”
①资料中能日夜不断火，原理是 （用方程式表达）。
②“旁用风箱，十余人轮流曳之”，用风箱不断鼓风的目的是 。
③“流出成铁板”中“铁板”属于 （填“纯净物”或“混合物”）。
(2)利用含铁量低的磁铁矿冶炼生铁的流程如下。
①白云石的主要成分是CaMg(CO3)2，熔剂中一定含有的两种金属氧化物，写出其中一种金属氧化物是 （填化学式）。
②“高温烧结”是将矿石烧成多孔结构，其目的是 。
③以上流程中回收煤气可用作 ，流程中还可以回收 循环利用。
④用1000t含46.4%四氧化三铁的磁铁矿炼得的铁，相当于 吨含杂质20%的赤铁矿（主要成分为氧化铁）炼得的铁。

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