2019-2020年中考化学第一轮复习 第5章 金属的冶炼与利用（第2课时）导学案.doc

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2019-2020年中考化学第一轮复习 第5章 金属的冶炼与利用（第2课时）导学案 【学习目标】1．知道一些常见金属矿物的主要成分（铁矿、铝矿等）。 2．掌握实验室还原金属氧化物的步骤和方法。 【学习重点】实验室还原金属氧化物的方法和步骤及注意事项。 【学习难点】实验室模拟冶炼金属的相关问题 【学习过程】 一、知识准备 1．工业炼铁原料： 、 、 、 。主要设备 ；生铁出口 炉渣出口（高于、低于）。 2．赤铁矿炼铁方程式 ； “百炼成钢”的化学方程式 。 二、探究与释疑 1．某校化学研究性学习小组通过实验研究高炉炼铁的化学原理，设计了如图1实验装置： （1）已知HCOOHCO↑+H2O，根据该反应制取CO，A处应选用的气体发生装置是　 　（如图2，填字母序号）． （2）装置中仪器①的名称是　 　；装置B内所盛放的试剂是　 　；E装置作用为　 　． （3）实验开始时应先点燃　 　（填“A”或“C”）处的热源；反应后C装置的现象是 　 ，D装置中发生反应的化学方程式为　 　；待硬质粗玻璃管内物质冷却后再停止通CO的目的是　 　。 （4）该装置有一个明显的缺陷是　 　，改进的方法为　 　． 2.某研究性学习小组的同学用电解水的方法测定水的组成后，提出问题：“测定水的组成还有其他的方法吗？”经过讨论后，得到了肯定的答案，邀请你一起对此展开探究。 ［设计方案］甲同学利用氢气还原氧化铜的原理和下图装置及药品进行实验（操作规范）。装置A中发生反应的化学方程式为 ，洗气瓶B中浓硫酸的作用为 【实验探究】当玻璃管中固体由黑色转变为红色时，实验测得：①装置C的玻璃管和其中固体的总质量在反应后减少了1.6g；②装置D的干燥管和其中物质的总质量在反应后增加了1.82g，用此数据算得水中H、O元素的质量比为 ，而由水的化学式算得H、O元素的质量比为 。 【意外发现】丙同学不小心将反应后的少量红色固体a洒落到多量稀硫酸中了，发现除了有红色固体b以外，溶液的颜色由无色变为蓝色。 【提出问题】铜与稀硫酸是不反应的，这里溶液的颜色为什么会变蓝呢？ 【查阅资料】①CuO被还原的过程中会有Cu2O生成，Cu2O也能被还原在Cu； ②Cu2O固体是红色的，它一稀硫酸的反应为：Cu2O+H2SO4＝CuSO4+Cu+H2O。 【得出结论】红色固体a中含有Cu2O。 【提出猜想】针对红色固体a的成分，小组同学提出猜想①是：Cu2O和Cu； 猜想②是： 。 【拓展探究】丁同学利用改进后的装置及药品重新实验，通过测量反应前后固体质量的方法去确定哪种猜想成立，他已称得：①玻璃管的质量；②反应前红色固体a和玻璃管的总质量，完全反应后，你认为他还需要称量 的质量。 【教师点拨】称取一定质量的红色固体a与足量的稀硫酸充分反应后，经过滤、洗涤、干燥后再称量红色固体b的质量，也可以确定哪种猜想成立。 【定量分析】小组同学再次实验，他们开始称取质量为3.6g的红色固体a，与足量的稀硫酸完全反应后得到红色固体b为2g 。假如3.6g红色固体a都是Cu2O，请你计算出生成铜的质量（利用Cu2O+H2SO4＝CuSO4+Cu+H2O进行计算，写出计算过程）；然后，通过与实际得到的固体2g进行比较，判断猜想 成立（填①或②）。 三、总结与反思 你对高炉炼铁的实验与原理有了哪些新的认识？ 四、达标检测 1.下列关于铁的说法正确的是 （　 　） A．铁部分锈蚀后没有回收价值 B．铁是地壳中含量最丰富的金属元素 C．铁生锈，产生的铁锈能阻止铁继续被锈蚀 D．铁生锈是铁在有氧气和水等物质存在的条件下，发生复杂化学反应的过程 2.控制变量法是实验探究的重要方法。利用下图所示实验不能实现的探究目的是 （ ） A．甲中①②对比可探究铁的锈蚀与植物油是否有关 B．甲中①③对比可探究铁的锈蚀与水是否有关 C．乙可探究可燃物的燃烧是否需要达到一定温度 D．乙可探究可燃物的燃烧是否需要与氧气接触 3．铁锅、铝锅是生活中常用的炊具，右图是铁锅的示意图。 （1）铁锅含有合金单质_______（写化学式），含有的有机合成材料是_________。 （2）炒菜时铁锅中的油着火可用锅盖盖灭，其原理是_______________________________________________。 （3）铝锅轻便、耐用，其原因是___________________、________________________________________________。 （4）废旧铁锅、铝锅不要随意丢弃，应回收利用，这样做的意义是_________________。 4.一氧化碳还原氧化铁的实验装置如下图所示 （1）若先给氧化铁加热，再通一氧化碳可能产生的后果是 。 （2）A中的现象是 ， A中发生反应的化学方程式为： 。 （3）B装置中的现象是 ，根据该现象可判断A中反应是否已经开始，B中发生化学反应的化学方程式： 。 （4）C装置的作用是 ，C装置收集气体的方法叫 ，收集到C瓶中的气体应如何处理 ，你还有哪些处理的办法 。 （5）当氧化铁全部还原成铁后停止实验，应该先熄灭 直到试管冷却，再停 ，其目的是 。 五、课后训练 1.下列防锈措施合理的是 （ ） A．经常用水冲洗自行车链条 B．在铁制暖气片上刷“银粉” C．用“钢丝球”打磨铝锅表面 D．用过的菜刀及时用盐水清洗 2.小明发现月饼盒里的脱氧剂部分呈红褐色，查阅资料得知脱氧剂中含有铁粉和活性炭。他猜想这包脱氧剂中可能含有：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.某兴趣小组在实验室中模拟炼铁化学原理的实验，对固体产物成分等进行探究。 [设计实验] 用一氧化碳还原纯净的氧化铁粉末，实验装置如右图。 [进行实验] 该小组按上述实验设计，在一定温度下进行了实验，测得下列数据： ①反应前玻璃管和内盛氧化铁粉末的总质量66．0g(玻 璃 管的质量为60．0g) ②反应后玻璃管和内盛黑色固体的总质量65．8g(冷却到室温称量) 性质 物质 四氧化三铁 氧化亚铁 氧化铁 铁粉 颜色 黑色 黑色 红色 黑色 能否被磁铁吸引 能 不能 不能 能 [分析与讨论] 本实验中，玻璃管内固体粉末由红色全部变为黑色。小明同学认为该黑色固体全部是铁，但小华同学提出了质疑，于是大家提出查阅资料。 [查阅资料] ①一氧化碳还原氧化铁的固体产物的成分与反应温度、反应时间等因素有关。 ②一氧化碳还原氧化铁的实验过程中固体产物可能有四氧化三铁、氧化亚铁、铁。 [实验与猜想] ①该小组同学将反应后的黑色固体研磨后，再用磁铁吸引，发现黑色固体粉末全部能被吸引，则该黑色固体粉末中不可能含有氧化铁和 。 ②进行猜想：黑色固体粉末可能 a．全部为铁 b． c． 。 [得出结论] 通过实验中获得的数据进行计算，得出黑色固体粉末为(写名称 。 [反思与评价] ①一氧化碳还原氧化铁的实验中，若要得到铁可适当提高反应温度和延长反应时间。 ②实验装置图中采用虚线框内的装置，其作用有 。 A．收集一氧化碳 B．吸收二氧化碳 C．检验二氧化碳