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2019-2020年中考化學第一輪復習 第5章 金屬的冶煉與利用（第2課時）導學案 【學習目標】1．知道一些常見金屬礦物的主要成分（鐵礦、鋁礦等）。 2．掌握實驗室還原金屬氧化物的步驟和方法。 【學習重點】實驗室還原金屬氧化物的方法和步驟及注意事項。 【學習難點】實驗室模擬冶煉金屬的相關問題 【學習過程】 一、知識準備 1．工業(yè)煉鐵原料： 、 、 、 。主要設備 ；生鐵出口 爐渣出口（高于、低于）。 2．赤鐵礦煉鐵方程式 ； “百煉成鋼”的化學方程式 。 二、探究與釋疑 1．某?；瘜W研究性學習小組通過實驗研究高爐煉鐵的化學原理，設計了如圖1實驗裝置： （1）已知HCOOHCO↑+H2O，根據(jù)該反應制取CO，A處應選用的氣體發(fā)生裝置是　 ?。ㄈ鐖D2，填字母序號）． （2）裝置中儀器①的名稱是　 ??；裝置B內(nèi)所盛放的試劑是　 ??；E裝置作用為　 ?。? （3）實驗開始時應先點燃　 ?。ㄌ睢癆”或“C”）處的熱源；反應后C裝置的現(xiàn)象是 　 ，D裝置中發(fā)生反應的化學方程式為　 　；待硬質(zhì)粗玻璃管內(nèi)物質(zhì)冷卻后再停止通CO的目的是　 　。 （4）該裝置有一個明顯的缺陷是　 　，改進的方法為　 ?。? 2.某研究性學習小組的同學用電解水的方法測定水的組成后，提出問題：“測定水的組成還有其他的方法嗎？”經(jīng)過討論后，得到了肯定的答案，邀請你一起對此展開探究。 ［設計方案］甲同學利用氫氣還原氧化銅的原理和下圖裝置及藥品進行實驗（操作規(guī)范）。裝置A中發(fā)生反應的化學方程式為 ，洗氣瓶B中濃硫酸的作用為 【實驗探究】當玻璃管中固體由黑色轉變?yōu)榧t色時，實驗測得：①裝置C的玻璃管和其中固體的總質(zhì)量在反應后減少了1.6g；②裝置D的干燥管和其中物質(zhì)的總質(zhì)量在反應后增加了1.82g，用此數(shù)據(jù)算得水中H、O元素的質(zhì)量比為 ，而由水的化學式算得H、O元素的質(zhì)量比為 。 【意外發(fā)現(xiàn)】丙同學不小心將反應后的少量紅色固體a灑落到多量稀硫酸中了，發(fā)現(xiàn)除了有紅色固體b以外，溶液的顏色由無色變?yōu)樗{色。 【提出問題】銅與稀硫酸是不反應的，這里溶液的顏色為什么會變藍呢？ 【查閱資料】①CuO被還原的過程中會有Cu2O生成，Cu2O也能被還原在Cu； ②Cu2O固體是紅色的，它一稀硫酸的反應為：Cu2O+H2SO4＝CuSO4+Cu+H2O。 【得出結論】紅色固體a中含有Cu2O。 【提出猜想】針對紅色固體a的成分，小組同學提出猜想①是：Cu2O和Cu； 猜想②是： 。 【拓展探究】丁同學利用改進后的裝置及藥品重新實驗，通過測量反應前后固體質(zhì)量的方法去確定哪種猜想成立，他已稱得：①玻璃管的質(zhì)量；②反應前紅色固體a和玻璃管的總質(zhì)量，完全反應后，你認為他還需要稱量 的質(zhì)量。 【教師點撥】稱取一定質(zhì)量的紅色固體a與足量的稀硫酸充分反應后，經(jīng)過濾、洗滌、干燥后再稱量紅色固體b的質(zhì)量，也可以確定哪種猜想成立。 【定量分析】小組同學再次實驗，他們開始稱取質(zhì)量為3.6g的紅色固體a，與足量的稀硫酸完全反應后得到紅色固體b為2g 。假如3.6g紅色固體a都是Cu2O，請你計算出生成銅的質(zhì)量（利用Cu2O+H2SO4＝CuSO4+Cu+H2O進行計算，寫出計算過程）；然后，通過與實際得到的固體2g進行比較，判斷猜想 成立（填①或②）。 三、總結與反思 你對高爐煉鐵的實驗與原理有了哪些新的認識？ 四、達標檢測 1.下列關于鐵的說法正確的是 （　 ?。? A．鐵部分銹蝕后沒有回收價值 B．鐵是地殼中含量最豐富的金屬元素 C．鐵生銹，產(chǎn)生的鐵銹能阻止鐵繼續(xù)被銹蝕 D．鐵生銹是鐵在有氧氣和水等物質(zhì)存在的條件下，發(fā)生復雜化學反應的過程 2.控制變量法是實驗探究的重要方法。利用下圖所示實驗不能實現(xiàn)的探究目的是 （ ） A．甲中①②對比可探究鐵的銹蝕與植物油是否有關 B．甲中①③對比可探究鐵的銹蝕與水是否有關 C．乙可探究可燃物的燃燒是否需要達到一定溫度 D．乙可探究可燃物的燃燒是否需要與氧氣接觸 3．鐵鍋、鋁鍋是生活中常用的炊具，右圖是鐵鍋的示意圖。 （1）鐵鍋含有合金單質(zhì)_______（寫化學式），含有的有機合成材料是_________。 （2）炒菜時鐵鍋中的油著火可用鍋蓋蓋滅，其原理是_______________________________________________。 （3）鋁鍋輕便、耐用，其原因是___________________、________________________________________________。 （4）廢舊鐵鍋、鋁鍋不要隨意丟棄，應回收利用，這樣做的意義是_________________。 4.一氧化碳還原氧化鐵的實驗裝置如下圖所示 （1）若先給氧化鐵加熱，再通一氧化碳可能產(chǎn)生的后果是 。 （2）A中的現(xiàn)象是 ， A中發(fā)生反應的化學方程式為： 。 （3）B裝置中的現(xiàn)象是 ，根據(jù)該現(xiàn)象可判斷A中反應是否已經(jīng)開始，B中發(fā)生化學反應的化學方程式： 。 （4）C裝置的作用是 ，C裝置收集氣體的方法叫 ，收集到C瓶中的氣體應如何處理 ，你還有哪些處理的辦法 。 （5）當氧化鐵全部還原成鐵后停止實驗，應該先熄滅 直到試管冷卻，再停 ，其目的是 。 五、課后訓練 1.下列防銹措施合理的是 （ ） A．經(jīng)常用水沖洗自行車鏈條 B．在鐵制暖氣片上刷“銀粉” C．用“鋼絲球”打磨鋁鍋表面 D．用過的菜刀及時用鹽水清洗 2.小明發(fā)現(xiàn)月餅盒里的脫氧劑部分呈紅褐色，查閱資料得知脫氧劑中含有鐵粉和活性炭。他猜想這包脫氧劑中可能含有：①Cu和C；②Fe2O3和C；③Fe3O4和C；④Fe3O4、C和Fe；⑤Fe2O3、C和Fe。其中猜想合理的是 （ ） A.①③⑤ B. ②④⑤ C. ②⑤ D. ④⑤ 3.某興趣小組在實驗室中模擬煉鐵化學原理的實驗，對固體產(chǎn)物成分等進行探究。 [設計實驗] 用一氧化碳還原純凈的氧化鐵粉末，實驗裝置如右圖。 [進行實驗] 該小組按上述實驗設計，在一定溫度下進行了實驗，測得下列數(shù)據(jù)： ①反應前玻璃管和內(nèi)盛氧化鐵粉末的總質(zhì)量66．0g(玻 璃 管的質(zhì)量為60．0g) ②反應后玻璃管和內(nèi)盛黑色固體的總質(zhì)量65．8g(冷卻到室溫稱量) 性質(zhì) 物質(zhì) 四氧化三鐵 氧化亞鐵 氧化鐵 鐵粉 顏色 黑色 黑色 紅色 黑色 能否被磁鐵吸引 能 不能 不能 能 [分析與討論] 本實驗中，玻璃管內(nèi)固體粉末由紅色全部變?yōu)楹谏Ｐ∶魍瑢W認為該黑色固體全部是鐵，但小華同學提出了質(zhì)疑，于是大家提出查閱資料。 [查閱資料] ①一氧化碳還原氧化鐵的固體產(chǎn)物的成分與反應溫度、反應時間等因素有關。 ②一氧化碳還原氧化鐵的實驗過程中固體產(chǎn)物可能有四氧化三鐵、氧化亞鐵、鐵。 [實驗與猜想] ①該小組同學將反應后的黑色固體研磨后，再用磁鐵吸引，發(fā)現(xiàn)黑色固體粉末全部能被吸引，則該黑色固體粉末中不可能含有氧化鐵和 。 ②進行猜想：黑色固體粉末可能 a．全部為鐵 b． c． 。 [得出結論] 通過實驗中獲得的數(shù)據(jù)進行計算，得出黑色固體粉末為(寫名稱 。 [反思與評價] ①一氧化碳還原氧化鐵的實驗中，若要得到鐵可適當提高反應溫度和延長反應時間。 ②實驗裝置圖中采用虛線框內(nèi)的裝置，其作用有 。 A．收集一氧化碳 B．吸收二氧化碳 C．檢驗二氧化碳