第1課時鐵的冶煉

1、第1課時鐵的冶煉教學(xué)目標(biāo)：知識與技能1知道一些常見的金屬(如鐵、鋁、銅)等礦物，了解從鐵礦石中將鐵還原出來的方法。2會根據(jù)化學(xué)方程式對反應(yīng)物或生成物中含有的某些雜質(zhì)進(jìn)行計算。過程與方法通過收集資料、查閱資料、討論交流等具體探究活動，培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣和學(xué)習(xí)方法。情感、態(tài)度與價值觀使學(xué)生體會學(xué)習(xí)化學(xué)的價值；保持和增強(qiáng)對生活中化學(xué)現(xiàn)象的好奇心和探究欲，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)了解從常見鐵礦石中提煉鐵的原理。難點(diǎn)冶煉鐵的原理和含雜質(zhì)等不純物的化學(xué)方程式的計算。教學(xué)準(zhǔn)備多媒體課件：常見礦石的圖片；視頻：我國的鈦資源、參觀煉鐵廠、一氧化碳還原氧化鐵的實(shí)驗。教學(xué)過程一、新課導(dǎo)入1在日常生活

2、中，經(jīng)常要接觸到與鐵有關(guān)的物品，如鐵門、鐵鍋等。而一個國家的經(jīng)濟(jì)命脈重工業(yè)，更離不開鋼鐵的使用。那么鋼鐵是如何從鐵礦石中冶煉出來的呢？2金屬材料的使用，標(biāo)志著人類的進(jìn)步和發(fā)展。我國在商代就煉制了青銅器，春秋戰(zhàn)國時期就會煉鐵煉鋼。想想，如何把金屬礦石中的金屬冶煉出來。這節(jié)課我們一起來了解鐵的冶煉方法。3地球上的金屬廣泛存在于地殼和浩瀚的海洋中，像金、銀等少數(shù)不活潑的金屬在自然界中以單質(zhì)的形式存在，因此，人們可以“沙里淘金”。其他金屬在自然界以化合物的形式存在，而以化合物形式存在的金屬在自然界又以礦物形式存在。含有礦物的巖石稱為礦石。工業(yè)上是從礦石中提煉金屬的。二、新課教學(xué)板書一、金屬資源的概況1

3、師：欣賞自然界中幾種金屬單質(zhì)和一些礦石圖片，并說說赤鐵礦和磁鐵礦的主要成分是什么？生：赤鐵礦主要成分：Fe2O3；磁鐵礦主要成分：Fe3O4；黃鐵礦主要成分：FeS2。2請各小組同學(xué)思考：為什么金銀等少數(shù)金屬在自然界存在單質(zhì)，而絕大多數(shù)金屬元素只能以化合物的形式存在？生：金、銀的化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定，不易被氧化。像鋁、鐵、銅等金屬相對較活潑，容易被氧化，而以化合物的形式存在。3展示：金屬元素在地殼中的含量金屬鋁鐵鈣鈉鉀鎂含量(%)7.734.753.452.742.472.00分析我國金屬礦物種類齊全，礦物儲量豐富，其中鎢、鉬、鈦、銻等的儲量居世界前列，銅、鋁、錳等的儲量在世界上占重要地位。雖然我

4、國礦物種類比較齊全，儲量比較豐富，但由于多種因素的影響，我國主要礦產(chǎn)品進(jìn)口量呈逐年上升趨勢。隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，對礦產(chǎn)資源需求增長加快，主要礦產(chǎn)資源短缺的態(tài)勢日益明顯。如果地質(zhì)勘探無重大突破，不久的將來，我國礦產(chǎn)資源將出現(xiàn)全面短缺的局面。過渡：煉鐵的過程稱為鐵的冶煉。板書二、鐵的冶煉【活動一】了解將鐵從鐵礦石中還原出來的原理和方法。師：我國遼寧鞍山、湖北大冶、四川攀枝花等地都有大型鐵礦。那么如何才能煉成鐵呢？現(xiàn)在以赤鐵礦(主要成分為Fe2O3)為例，介紹如何煉鐵。1【活動探究】如何煉鐵？討論：如何將鐵礦石中的Fe2O3轉(zhuǎn)化成鐵單質(zhì)？學(xué)生討論方案一：加熱使Fe2O3發(fā)生分解。方案二：尋找一種

5、物質(zhì)，主動使其奪走Fe2O3中的“O”。優(yōu)缺點(diǎn)：方案一，需要較高的溫度，在高溫條件下鐵又易與氧氣反應(yīng)，因此要使分解成功，還必須在非空氣氛圍中進(jìn)行，但這樣成本太高。方案二，比較切合實(shí)際，但大家考慮尋找什么物質(zhì)才能奪走其中的“O”。學(xué)生討論氫氣、炭和一氧化碳等都符合條件。結(jié)論在工業(yè)上，綜合考慮經(jīng)濟(jì)效益和安全等因素，一般選用炭或一氧化碳。師：我們也可以把煉鐵的原理呈現(xiàn)給大家。2欣賞實(shí)驗室用一氧化碳還原鐵的氧化物的裝置。(1)該實(shí)驗的反應(yīng)原理是什么？(用化學(xué)方程式表示)CO在該反應(yīng)中的作用是什么？(2)為什么裝置最后要放一盞點(diǎn)燃的酒精燈？相關(guān)化學(xué)方程式怎么寫？還可以用什么方法代替酒精燈？師：知道了實(shí)驗

6、裝置后，那么該實(shí)驗怎樣操作呢？3看動畫演示，了解CO還原氧化鐵的實(shí)驗過程。(小組內(nèi)交流，找出合理答案小組代表搶答展示老師點(diǎn)評)實(shí)驗步驟在硬質(zhì)試管中，放入少量的氧化鐵粉末，先通入一氧化碳，排出管內(nèi)的空氣后，加熱氧化鐵，當(dāng)紅棕色粉末變成黑色時停止加熱。試管內(nèi)物質(zhì)冷卻后，停止通入一氧化碳。討論(1)將產(chǎn)物通入澄清石灰水中，石灰水變渾濁，說明生成了什么氣體。把得到的黑色粉末放在白紙上觀察，該物質(zhì)能被磁鐵吸引，說明生成的固體是什么物質(zhì)？請寫出有關(guān)化學(xué)方程式。(2)為什么先通CO然后才能點(diǎn)燈？為什么先熄燈然后才能停止通CO?(3)木炭和一氧化碳有相似之處，具有還原性。能否用木炭還原氧化鐵？寫出化學(xué)方程式。

7、(4)分別寫出一氧化碳還原四氧化三鐵和氧化銅的化學(xué)方程式。(5)為什么要用兩個酒精燈？(學(xué)生討論)結(jié)論反應(yīng)中生成了二氧化碳和鐵單質(zhì)。先通一氧化碳?xì)怏w，熄滅酒精燈后繼續(xù)通一氧化碳是為了防止生成的鐵被空氣中的氧氣氧化?？偨Y(jié)上述實(shí)驗是實(shí)驗室模擬鐵的冶煉過程，工業(yè)上鐵的冶煉原理雖然與上述實(shí)驗相同，但其規(guī)模、條件、裝置等與此差異很大。把磁鐵礦煉成鐵是一個復(fù)雜的過程。工業(yè)上煉鐵時，把鐵礦石和焦炭、石灰石一起加入高爐，在高溫下，利用焦炭和氧氣反應(yīng)生成一氧化碳把鐵從鐵礦石中還原出來。板書三、有關(guān)雜質(zhì)問題的化學(xué)計算過渡：在實(shí)際生產(chǎn)中，原料的產(chǎn)品往往含有雜質(zhì)，那如何去安排原料投放的多少和估計產(chǎn)品的多少呢？我們一起

8、來討論研究“活動二”?！净顒佣恐鸩綄W(xué)會涉及到雜質(zhì)問題的化學(xué)計算。例題冶煉2000 t含雜質(zhì)3%的生鐵，理論上需要含F(xiàn)e3O480%的磁赤鐵礦石多少t?4COFe3O43Fe4CO2相對原子質(zhì)量Fe56C12O16解：設(shè)理論上需要含F(xiàn)e3O480%的磁赤鐵礦石的質(zhì)量為x，則：4COFe3O43Fe4CO2 232 168 x80% 2000 t(13%)解得x3348.8 t答：理論上需要含F(xiàn)e3O480%的磁赤鐵礦石3348.8 t。三、課堂小結(jié)本節(jié)課通過類比的方法，由實(shí)驗室用一氧化碳還原氧化鐵的原理認(rèn)識和理解了工廠煉鐵原理。通過學(xué)習(xí)，也初步掌握了有關(guān)雜質(zhì)的計算。板書設(shè)計課題3金屬資源的利用和保護(hù)第1課時鐵的冶煉一、金屬資源概況二、鐵的冶煉冶煉原理：3COFe2O32Fe3CO2三、有關(guān)雜質(zhì)問題的化學(xué)計算根據(jù)化學(xué)方程式進(jìn)行計算時，要把含雜質(zhì)的物質(zhì)的質(zhì)量換算成純物質(zhì)的質(zhì)量。教學(xué)反思本課題的知識內(nèi)容學(xué)生較為熟悉，課上我用豐富的素材引導(dǎo)學(xué)生感知學(xué)習(xí)的對