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沪教版化学九年级上册
《第6 章金属资源综合利用》第 1 节第1课时
常见的金属矿物 铁冶炼的化学原理
【基础篇】
1. 工业高炉炼铁最终得到的产品是（ ）
A. 纯铁 B. 生铁 C. 钢 D. 氧化铁
2. 生铁和钢的主要区分依据是（ ）
A. 硬度不同 B. 含碳量不同 C. 颜色不同 D. 冶炼设备不同
3. 下列属于湿法冶金反应原理的是（ ）
A. Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu
B. Fe2O3 + 3CO 高温 2Fe + 3CO2
C. 2Al2O3 通电 4Al + 3O2↑
D. C + O2 点燃 CO2
4. 炼钢过程的核心作用是（）
A. 增加铁元素含量
B. 降低生铁中的含碳量
C. 除去矿石杂质
D. 制取一氧化碳还原剂
5. 化学方程式计算时，代入的数据必须是（）
A. 含杂质矿石总质量
B. 纯净物质量
C. 混合物平均质量
D. 任意固体质量
6. 生铁含碳量范围_______，钢的含碳量范围_______；炼铁原料：铁矿石、焦炭、______、空气；炼钢原料为生铁、废钢、_________。
7. 金属冶炼三大方法：①湿法冶金，代表反应方程式____________；②热还原法，如CO还原氧化铁；③__________，用于冶炼铝等活泼金属。
8. 含杂质计算核心换算公式：纯净物质量 =__________× 纯度；混合物质量 = ______÷纯度。
9. 高炉炼铁主要设备是_______；炼钢常用设备有转炉、电炉、________。
10. 工业炼铁得到生铁质地硬而脆，原因是__________；炼钢吹入氧气目的是________。
【能力篇】
11. 纯度计算公式正确的是（ ）
A. 纯度=纯净物质量÷混合物总质量×100%
B. 纯度=混合物总质量÷纯净物质量×100%
C. 纯度=杂质质量÷纯净物质量×100%
D. 纯度=纯净物质量÷杂质质量×100%
12. 适合用电解法冶炼的金属是（ ）
A. Fe B. Cu C. Al D. Zn
13. 用CO还原赤铁矿，若矿石含有杂质，下列计算顺序正确的是（ ）
A. 混合物→纯净氧化物→纯铁→含铁合金
B. 纯铁→纯净氧化物→混合物
C. 纯净氧化物→混合物→纯铁
D. 含铁合金→纯铁→混合物
14. 实验室炼铁与工业高炉炼铁的相同点是（ ）
A. 产物都是纯铁
B. 还原剂都是CO
C. 设备均为高炉
D. 原料都包含石灰石
15. 1000t含Fe2O3 70%的赤铁矿，其中氧化铁纯净质量为（ ）
A. 300t B. 700t C. 1000t D. 70t
16. 现有800t含氧化铁80%的赤铁矿石，求矿石中纯净Fe2O3的质量。
17. 用1000t含Fe2O380%的赤铁矿冶炼生铁，理论上可得到纯铁多少吨？（相对原子质量：Fe-56，O-16）
18. 若要炼出含铁96%的生铁583.3t，理论上需要含氧化铁80%的赤铁矿多少吨？（两种方法任选一种作答）
沪教版化学九年级上册
《第6 章金属资源综合利用》第 1 节第1课时
常见的金属矿物 铁冶炼的化学原理参考答案
【基础篇】
1.B 2.B 3.A 4.B 5.B
6. 2%~4.3%； 0.03%~2%； 石灰石 ；氧气
7. Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu； 电解法
8. 混合物总质量； 纯净物质量
9. 高炉； 平炉
10. 含碳量高； 除去生铁中过量的碳，降低含碳量得到钢
【能力篇】
11.A 12.C 13.A 14.B 15.B
16. 解： 纯净氧化铁质量 = 矿石总质量 × 纯度 = 800t × 80% = 640t
答：纯净Fe2O3质量为640t。
解： Fe2O3相对分子质量=56×2+16×3=160，2Fe相对总质量=112
矿石中纯Fe2O3：1000t×80%=800t
设生成纯铁质量为x
Fe2O3 + 3CO 高温 2Fe + 3CO2
160 112
800t x
160/112 = 800t/x
x = (112 × 800t) ÷ 160 = 560t
答：理论可得纯铁560吨。
生铁中纯铁质量：583.3t × 96% ≈ 560t
设需要纯净Fe2O3质量为x
Fe2O3 ~ 2Fe
160 112 x
560t 160/112 = x/560t，
x=800t
赤铁矿质量=800t ÷ 80% = 1000t
答：需要赤铁矿1000吨。
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课题名称 第1节第2课时 铁的冶炼拓展及相关计算 课型 新授课
教学内容分析 教材地位与作用 本课承接第 1 课时基础炼铁原理，是金属冶炼知识的延伸，也是化学方程式综合计算的核心载体，衔接金属性质与化学定量计算，为后续合金、金属资源保护学习铺垫，落实化学计算与工业生产结合的学科素养。 2、教学分析 对比实验室炼铁与高炉炼铁、炼铁炼钢差异；介绍湿法、电解、热还原三类金属冶炼方法；掌握含杂质物质化学计算两种解法（方程式法、化学式元素质量法）。 3.教学重点难点 重点：炼铁与炼钢区别；含杂质化学计算步骤。 难点：纯净物、混合物质量换算，两种计算方法灵活选用。
学情分析 学生已掌握一氧化碳还原氧化铁反应方程式，能完成纯净物化学计算，但缺乏工业生产杂质认知，易混淆生铁、钢，难以理清 “矿石 — 纯氧化物 — 金属产品” 的质量转化逻辑；九年级学生具备小组讨论、例题演算能力，适合对比表格、分层习题突破计算难点。
学习目标 化学观念：区分炼铁、炼钢原料、原理、产物；熟记三类金属冶炼方法及对应反应。 科学思维：掌握纯度换算公式，熟练用化学方程式、元素质量分数两种方法完成含杂质计算。 探究实践：通过对比表格、例题演算、小组互讲习题，提升定量计算与工业分析能力。 科学态度：体会化学计算服务工业生产，树立资源节约、化工生产严谨计算意识。
学习评价 自我评价表
项目 评价内容 掌握情况
很好 一般 不好
科学知识 1 能准确说出炼铁、炼钢原料、设备、产物区别
2 能列举湿法、电解、热还原三类金属冶炼实例
探究能力 1. 熟练运用纯度公式完成纯净物、混合物换算 2. 能独立用两种方法完成含杂质炼铁计算题
科学态度 主动演算例题，主动梳理解题步骤，错题及时订正
小组评价表
评价内容 得分标准 成员一 成员二 成员 三
团队精神 5 分：主动分工，积极交流讨论； 3 分：能参与沟通； 1 分：独自完成，不参与合作
实施能力 5分：能准确设计详细的实验过程和所用实验道具。 3分：能设计出大概方框架，但不够准确和详细。 1分：不能设计出任何过程和方案。
结果展示能力 5分：表述清晰完整，科学、客观、简洁。 3分：表述完整度和清晰度一般。 1分：不能有效表述实验结果和结论。
总分
设计思路 本课遵循 “回顾旧知 — 对比拓展 — 方法建模 — 练习巩固” 主线，贴合 7 步教学流程。先复习上节课炼铁方程式导入新课，以表格对比高炉炼铁、炼钢核心差异，拓展多种金属冶炼方式搭建完整冶炼知识体系；重点拆解含杂质计算逻辑，分步推导纯度换算公式，示范方程式、化学式两种解题思路。设置分层例题与课堂习题，小组合作演算互评，依托自我评价、小组评价落实过程性评价；最后思维导图梳理知识框架，分层作业巩固计算。全程以工业真实生产情境串联，实现理论计算与化工实际结合，层层突破计算难点，落实定量计算核心素养。
教学流程
学习活动设计
任务一：回顾旧知，情境导入
教师活动 学生活动 学习评价
板书一氧化碳还原氧化铁方程式，提问实验室炼铁产物，抛出工业矿石含杂质、生铁与钢不同的生产疑问，出示高炉、炼钢炉图片。 书写化学方程式，回忆上节课实验现象，思考工业生产与实验室的区别。 抽查方程式书写，口头提问基础原理掌握情况。
设计意图：衔接前一课时知识，用工业真实场景制造认知冲突，激发探究拓展内容的兴趣。
任务二：新知讲解 —— 铁的冶炼拓展对比
教师活动 学生活动 学习评价
出示炼铁、炼钢对比表格，逐条讲解原料、原理、设备、产物差异；分别讲解湿法炼铜、电解法、热还原法冶炼，书写对应典型化学方程式。 填写对比表格，记录不同冶炼方法适用金属，小组讨论三种冶炼方法的适用范围。 抽查表格填写完整性，随机提问冶炼反应方程式。
设计意图：用表格结构化对比降低记忆难度，构建完整金属冶炼知识网络。
任务三：新知讲解 —— 含杂质物质计算建模
教师活动 学生活动 学习评价
板书纯度三大换算公式，分步示范两道经典例题，分别演示化学方程式法、化学式元素质量法，标注每一步纯净物转化关键点，强调代入方程式数据必须为纯物质。 跟随教师演算例题，标注换算步骤，同桌互讲两种解题思路。 巡视检查演算步骤，抽查学生口述解题逻辑。
设计意图：分步拆解计算难点，双解法对比帮助学生理解质量守恒本质，突破本课核心难点。
任务四：拓展延伸 变式计算训练
教师活动 学生活动 学习评价
出示拓展变式计算题，引导学生自主选择解题方法，提示混合物与纯净物转换易错点。 独立完成拓展例题，小组内核对答案，交流不同解法优劣。 小组互评解题步骤，收集典型错误集中讲解。
设计意图：变式训练强化公式运用，培养灵活选择计算方法的科学思维。
课堂小结
教师活动 学生活动 学习评价
出示本课思维导图框架，引导学生共同完善铁冶炼拓展、含杂质计算两大板块内容。 口述知识点，完善个人课堂思维导图笔记。 抽查学生完整复述本课核心内容。
设计意图：结构化梳理知识，构建清晰知识体系，强化记忆。
作业设计 教材课后相关计算题； 完善课堂思维导图； 选做拓展综合计算提升题。
板书设计 6.1.2铁的冶炼拓展及相关计算 一、炼铁 vs 炼钢 原料、原理、设备、产物（生铁 / 钢，含碳量差异） 二、金属冶炼方法 1. 湿法：Fe+CuSO =FeSO +Cu 2. 热还原：CO 还原金属氧化物 3. 电解法：活泼金属 三、含杂质计算 公式：纯物质量 = 混合物质量 × 纯度 解法 1：化学方程式法 解法 2：元素质量分数法
教学与反思 本课以工业生产串联知识点，对比表格、双解法计算有效降低学习难度，但部分学生对纯度正反换算仍易混淆；后续可增加实物生铁、钢样品直观展示，增加计算错题专项小练，强化定量计算严谨性，进一步融合工业情境提升学生应用能力。(共19张PPT)
（沪教版）九年级
上
第1节第2课时
铁的冶炼拓展及相关计算
第6章金属资源综合利用
01
素养目标
02
新知导入
03
新知讲解
04
拓展延伸
05
课堂练习
06
课堂总结
07
作业布置
01
素养目标
1.知道工业炼铁的原理、设备及原料。
2.知道金属的其他冶炼方法。
3.掌握含杂质的物质的化学方程式计算。
02
新知导入
上节课学习过的炼铁的原理是什么？
Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2
高温
03
新知讲解
一、铁的冶炼拓展
规范使用化学符号。注意反应物比例。掌握安全图标含义。理解催化剂特性。学习元素性质比较时，建立化学实验日志。学习石油分馏产物时，使用模拟实验软件。理解元素周期律。学习化学方程式配平时，建立化学实验日志。学习摩尔质量计算时，与同学互相讲解能加深印象。理解质量守恒本质。学习摩尔质量计算时，利用模型辅助理解。注意反应条件影响。注意物质状态符号。掌握常见物质颜色。理解比死记硬背更重要。注意区分相似概念。
高炉炼铁和实验室炼铁有什么区别？其产物是纯铁吗？
Fe2O3＋3CO 2Fe＋3CO2
高温
生铁
可经过吹氧冶炼等工序生产钢，含碳量降至0.03%~2%的铁合金
两者的产物不同。工业炼铁得到的是生铁，实验室得到的是纯铁。
设备不同。
对环境影响不同。
操作难易程度不同。
含有2%~4.3%的碳及少量磷和硫的铁合金
硬而脆，不利于加工
03
新知讲解
一、铁的冶炼拓展
炼铁 炼钢
原料 铁矿石、焦炭、石灰石、空气 生铁、废钢、氧气
原理 在高温条件下，用一氧化碳将铁从铁矿石中还原出来 将生铁放在炼钢炉中进一步进行冶炼，生铁中部分碳、硅、硫和磷经反应后被除去，使含碳量降低到0.03%~2%，可得到钢
主要设备 高炉 平炉、转炉、电炉
产品 生铁 钢
炼铁和炼钢的比较
03
新知讲解
一、铁的冶炼拓展
其他金属的冶炼方法
（1）湿法冶金
我国古代就有“曾青得铁化为铜”。Fe+CuSO4 Cu+FeSO4
含铜的化合物溶液
（2）电解法
（3）热还原法
许多金属(如锰、锌、铁、镍)等冶炼，是把它们的矿物跟焦炭或氢气、一氧化碳等物质一起加热反应。
CuO+CO Cu+CO2
03
新知讲解
二、含杂质的物质的化学方程式计算
纯物质的质量 ＝ 含杂质物质的质量×纯度
纯度＝ ×100%
纯物质的质量
含杂质物质的总质量
在实际生产时，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。
含杂质物质的计算一般做法如下：
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物质的质量；
第一步，将含杂质的物质质量转化成纯净物的质量；
第三步，将纯物质转化成杂质物质的质量。
含杂质物质的质量=纯物质的质量 ÷纯度
03
新知讲解
二、含杂质的物质的化学方程式计算
解：设理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量为x。
1000 t×80%
答：理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量为583.3 t 。
方法1：根据化学方程式
例题：用1000 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吨？
Fe2O3＋3CO 2Fe＋3CO2
高温
583.3 t
x =
160
2×56
x·96%
x =
2×56×1000 t×80%
160×96%
1000 t×80%
160
2×56
x·96%
=
03
新知讲解
二、含杂质的物质的化学方程式计算
1000 t×80％ = 800 t
2×56
160
= 560 t
×100%
800 t×
560 t ÷96%
= 583.3 t
矿石中Fe2O3的质量：
Fe2O3中铁元素的质量：
可得到生铁的质量：
例题：用1000 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吨？
分析：带入化学方程式计算的数据应是纯净物的质量：
方法2：根据化学式：
赤铁矿石
氧化铁
铁
生铁
1000 t×80％ = 800 t
2×56
160
= 560 t
×100%
800 t×
03
新知讲解
二、含杂质的物质的化学方程式计算
方法1:解：设490万吨含氧化铁60%的赤铁矿能炼出铁的质量为x。
490 万吨×60%
例题：某钢铁公司用490万含氧化铁60%的赤铁矿炼铁，所得到的生铁中最多含铁多少万吨？
Fe2O3＋3CO 2Fe＋3CO2
高温
205.8 万吨
x =
160
2×56
x
x =
490万吨 t×60%
160
490万吨 ×60%
160
2×56
x
=
答：所得到的生铁中最多含铁205.8万吨。
二、含杂质的物质的化学方程式计算
例题：某钢铁公司用490万吨含氧化铁60%的赤铁矿炼铁，所得到的生铁中最多含铁多少万吨？
解：赤铁矿石中含铁元素的质量为：
方法2：根据化学式：
2×56
160
= 205.8万吨
490万吨×60%×
×100%
Fe2O3的质量
Fe2O3中Fe的
质量分数
答：所得到的生铁中最多含铁205.8万吨。
04
拓展延伸
05
课堂练习
1.用足量的CO还原Fe2O3和CuO的混合物，充分反应后得到固体混合物4.4g，产生的CO2气体用足量的澄清石灰水完全吸收，生成了10.0g白色沉淀。下列选项正确的是( )
A．生成4.4gCO2
B．5.6gCO参加反应
C．固体混合物中氧元素的质量为2.4g
D．Fe2O3和 CuO的总质量为8.0g
A
05
课堂练习
2.在CO和CO2的混合气体中，含氧元素64%，将混合气体5g，先通入灼热的氧化铁，再通入足量的石灰水中，可得白色沉淀物( )
A．2.8g
B．15g
C．3g
D．5g
B
05
课堂练习
3.某兴趣小组将3.20g氧化铁与1.00g碳粉混合均匀，放入无氧密闭装置持续加强热，装置内固体质量变化情况如图，下列说法不正确的是( )
A．参加反应碳粉质量为0.72g
B．反应剩余的固体一定是混合物
C．实验结束后装置内物质总质量一定为4.20g
D．0～t1时间段内，装置内二氧化碳质量不断增加
D
06
课堂总结
铁的冶炼拓展及相关计算
铁的冶炼拓展
含杂质物质的计算
利用化学方程式
利用化学式
07
作业布置
1.课后习题
2.课堂总结导图
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