化學(xué)公開課教案《金屬礦物鐵的冶煉》

化學(xué)公開課教案金屬礦物 鐵的冶煉【教學(xué)目標(biāo)】1、了解一些常見金屬礦物（鐵礦、鋁礦等）的主要成分。2、了解從鐵礦石中將鐵還原出來的方法； 2、知道工業(yè)煉鐵的原理、設(shè)備及原料。3、掌握一氧化碳還原氧化鐵實(shí)驗(yàn)的裝置及注意事項(xiàng)過程與方法：1、通過對工業(yè)上鐵的冶煉原理的探討與研究，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用知識于實(shí)際生活的能力；2、提高學(xué)生分析和解決實(shí)際問題的能力及創(chuàng)新思維能力。3、認(rèn)識金屬材料在生產(chǎn)生活和社會發(fā)展中的重要作用。 情感態(tài)度與價(jià)值觀：1、通過對鋼鐵等合金知識的介紹，培養(yǎng)學(xué)生的愛國主義情感；2、通過對冶鐵原理的分析，培養(yǎng)學(xué)生安全操作意識和良好的環(huán)保意識。重點(diǎn)難點(diǎn)：1.一氧化碳與氧化鐵反應(yīng)實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)。2.含雜質(zhì)物質(zhì)的化學(xué)方程式的計(jì)算；3.鐵的冶煉原理；4工業(yè)煉鐵的化學(xué)原理、設(shè)備及原料【教學(xué)過程】熱身：常見金屬活動性順序如何？引入：上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了金屬的性質(zhì)，了解鐵、鋁、銅等一些金屬的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)。那么大家知道這些金屬是怎么來的嗎？在自然界能找到這些金屬嗎？他們是以什么形式存在的？帶著這些凝問請大家一起來閱讀教材123-124頁，回答下面問題：一、 常見的金屬礦物1簡單介紹常見的金屬礦物二金屬冶煉方法學(xué)生閱讀第125頁“拓展視野”（1）電解法：電解法：適用于活潑金屬（如K、Ca、Na、Mg、Al等）很難從其礦石中提取出來，需要用電解法。如：電解熔融氧化鋁制鋁：2Al2O3通電4Al + 3O2 2NaCl通電2Na + Cl2 （2）熱還原法如Fe、Cu等活動性不是很強(qiáng)的金屬一般采用還原法，向這類礦石中加入焦炭、氫氣或一氧化碳等物質(zhì)一起加熱，使其金屬氧化物被還原為金屬單質(zhì)。如：CuO + CO =Cu + CO2 利用還原劑在高溫下將金屬從化合物中還原出來。 3、濕法冶金（金屬）用活潑金屬將一些不太活潑的金屬從其鹽溶液中置換出來。適于處理金屬含量較低和組分比較復(fù)雜的原料，如有色金屬和稀有金屬。Fe+CuSO4=FeSO4+Cu三、鐵的冶煉目前使用最多的金屬是什么？ 選擇鐵礦石時(shí)，通?？紤]礦石的價(jià)格、鐵的含量、安全無污染等。思考與討論：煉鐵選用的鐵礦石通常不僅要求含鐵量高，而且要“有害元素”少，下列鐵礦石你認(rèn)為不適宜煉鐵的是： （ ） A.磁鐵礦（Fe3O4）72.4% B.赤鐵礦（Fe2O3）70% C.菱鐵礦（FeCO3）48.3% D.黃鐵礦（FeS2）46.7%(一）、實(shí)驗(yàn)室模擬煉鐵高溫1、反應(yīng)原理:Fe2O3 + 3CO = 2Fe + 3CO2 2實(shí)驗(yàn)裝置3、實(shí)驗(yàn)步驟（1）先檢查裝置氣密性,后裝Fe2O3（3）實(shí)驗(yàn)前先通入CO,后給Fe2O3加熱（5）結(jié)束時(shí)先停止加熱,然后等冷卻才停止通CO播放視頻：一氧化碳與氧化鐵反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)過程4、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與討論現(xiàn)象：紅棕色粉末逐漸變成黑色，澄清的石灰水變渾濁，尾氣燃燒并產(chǎn)生藍(lán)色火焰。黑色粉末可以被磁鐵吸引。討論：如何證明產(chǎn)物？【交流討論】1、澄清石灰水的作用是什么？2、為什么要進(jìn)行尾氣處理？尾氣如何處理？3、實(shí)驗(yàn)中為什么要先通一段時(shí)間CO，再加熱Fe2O3？4、實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,為什么要先停止加熱繼續(xù)通CO直至試管內(nèi)物質(zhì)冷卻？5、如何驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生了鐵？設(shè)問：如果將CO改為H2還要進(jìn)行尾氣處理嗎？(不用，因?yàn)镠2無毒)(二）工業(yè)煉鐵1原料：鐵礦石、焦炭、石灰石、空氣鐵礦石(提供鐵元素)、焦炭(a、提供熱源、維持爐溫;b、制還原劑)、石灰石(制造爐渣)和空氣(提供氧氣)2設(shè)備：高爐3原理高溫點(diǎn)燃在高溫條件下，利用焦炭與氧氣反應(yīng)生成的還原劑一氧化碳從鐵礦石中將鐵還原出來。4.主要反應(yīng)：2C +O2=2CO2 C+CO2=2CO 高溫 3CO + Fe2O3= 2Fe + 3CO2 尾氣主要成分：CO和CO2 （需經(jīng)處理后再排放）想一想：高爐中制得的鐵是純鐵嗎？課堂小結(jié)：煉鐵原理物質(zhì)跟氧結(jié)合的反應(yīng)稱為氧化。物質(zhì)失去氧的過程稱為還原。同理：物質(zhì)跟氧結(jié)合的反應(yīng)叫氧化反應(yīng)，這種物質(zhì)叫還原劑。物質(zhì)失去氧的反應(yīng)叫還原反應(yīng)，這種物質(zhì)叫氧化劑。1.還原劑：反應(yīng)中失電子，升價(jià)，被氧化，發(fā)生氧化反應(yīng)2.氧化劑：反應(yīng)中得電子，降價(jià)，被還原，發(fā)生還原反應(yīng)四、有關(guān)雜質(zhì)問題的計(jì)算不純物質(zhì)的質(zhì)量= 純物質(zhì)的質(zhì)量物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)1練習(xí)：用1000t含氧化鐵80%的