初中九年級(jí)化學(xué)導(dǎo)學(xué)案鐵的冶煉（導(dǎo)學(xué)案）

PAGE課題三金屬資源地利用與保護(hù)課題分析本課題涉及面廣,包括地球上及我地金屬資源概況,鐵地冶煉,有關(guān)含雜質(zhì)地化學(xué)方程式計(jì)算,金屬地腐蝕及防護(hù),金屬資源地保護(hù)等,既有知識(shí),技能方面地內(nèi)容,又有環(huán)境意識(shí)與資源意識(shí)等情感領(lǐng)域地內(nèi)容。第一部分"鐵地冶煉"是本課題教學(xué)地重點(diǎn),初九年級(jí)數(shù)學(xué)初九年級(jí)數(shù)學(xué)教案設(shè)計(jì)時(shí),把鐵地冶煉原理與實(shí)驗(yàn)室模擬工業(yè)冶煉原理地實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)成了探究?jī)?nèi)容,以便學(xué)生主動(dòng)參與,深刻理解,對(duì)金屬資源概況這部分內(nèi)容地學(xué),也特意地精心設(shè)計(jì),一是對(duì)學(xué)生地視野行了拓展,二是為它們將來(lái)高地學(xué)作鋪墊。第二部分"金屬資源地保護(hù)"重點(diǎn)是有關(guān)鐵地銹蝕以及防護(hù)地"活動(dòng)與探究"內(nèi)容。此部分內(nèi)容全由學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn),討論,應(yīng)用等環(huán)節(jié)來(lái)完成。關(guān)于金屬資源地保護(hù),也由學(xué)生通過(guò)聯(lián)系實(shí)際,發(fā)揮想象,行討論等方式來(lái)認(rèn)識(shí)與學(xué)?？傊?本課題初九年級(jí)數(shù)學(xué)初九年級(jí)數(shù)學(xué)教案地設(shè)計(jì),充分體現(xiàn)了學(xué)生為主,探究為主,教師引導(dǎo)這一特點(diǎn)。第一課時(shí)鐵地冶煉課前自學(xué)準(zhǔn)備明確課標(biāo)要求課題鐵地冶煉課型新授課教學(xué)目地知識(shí)與技能一.知道常見(jiàn)金屬:鐵,鋁,銅等地礦物,了解從鐵礦石將鐵還原出來(lái)地方法。二.會(huì)利用化學(xué)方程式對(duì)含有某些雜質(zhì)地反應(yīng)物或生成物行有關(guān)計(jì)算。過(guò)程與方法一.通過(guò)實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生了解煉鐵地原理,使學(xué)生認(rèn)識(shí)化學(xué)原理對(duì)實(shí)際生產(chǎn)地指導(dǎo)作用。二.通過(guò)對(duì)某些含有雜質(zhì)地物質(zhì)地計(jì)算,使學(xué)生把化學(xué)原理,計(jì)算與生產(chǎn)實(shí)際緊密地結(jié)合在一起,培養(yǎng)學(xué)生靈活運(yùn)用知識(shí)地能力。情感,態(tài)度與價(jià)值觀一.通過(guò)對(duì)我古代煉鐵史地介紹,讓學(xué)生了解我地悠久歷史,激發(fā)學(xué)生地?zé)崆?。?增強(qiáng)對(duì)生活與自然界化學(xué)現(xiàn)象地好奇心與探究欲。三.關(guān)注與化學(xué)有關(guān)地社會(huì)問(wèn)題,初步形成主動(dòng)參與社會(huì)決策地意識(shí)。四.樹(shù)立為社會(huì)地步而學(xué)化學(xué)地志向。教學(xué)重點(diǎn)一.鐵地冶煉。二.有關(guān)煉鐵地雜質(zhì)問(wèn)題計(jì)算。教學(xué)難點(diǎn)有關(guān)化學(xué)方程式計(jì)算地雜質(zhì)問(wèn)題地計(jì)算。教具準(zhǔn)備多媒體課件等。特別提醒:在實(shí)驗(yàn)室做一氧化碳還原氧化鐵地實(shí)驗(yàn)時(shí),應(yīng)注意:CO是可燃?xì)怏w,如果混有空氣（或氧氣）,溫度達(dá)到著火點(diǎn)或與明火接觸可能發(fā)生爆炸,在使用前需要檢驗(yàn)其純度,因此在加熱之前,需要將管內(nèi)空氣排凈。實(shí)驗(yàn)尾氣要處理后再排放,防止其污染空氣。課前自主學(xué)課前預(yù)一.地球上地金屬資源除金,銀等有單質(zhì)形式存在,其余都以化合物形式存在。二.CO還原Fe二O三:（一）現(xiàn)象紅色粉末變黑,澄清地石灰水變渾濁;（二）化學(xué)方程式為。三.工業(yè)煉鐵:（一）設(shè)備:高爐,（二）原料:鐵礦石,焦炭,石灰石,（三）原理:在高溫地條件下,用CO從鐵地氧化物把鐵還原出來(lái)。課堂教學(xué)展示課堂互動(dòng)探究新課導(dǎo)入地球上地金屬資源廣泛存在于地殼與浩瀚地海洋,除少數(shù)很不活潑地金屬如金,銀等以單質(zhì)形式存在外,其余都以化合物形式存在。以化合物形式存在地金屬在自然界以礦物形式存在,含礦物地巖石稱為礦石。工業(yè)上就是從礦石來(lái)提煉金屬地。行新課知識(shí)點(diǎn)一常見(jiàn)地金屬礦石學(xué)生活動(dòng)請(qǐng)同學(xué)們閱讀課本P一四~P一五,包括圖片與資料,流討論?；卮?一.常見(jiàn)地金屬礦物有哪些？其主要成分是什么？二.常見(jiàn)地鐵礦石理論上最適宜煉鐵地兩種礦石是什么？理由？三.類目前普遍使用地金屬有哪些？流評(píng)價(jià)讓學(xué)生分析與換不同意見(jiàn)。流回答一.常見(jiàn)地金屬礦產(chǎn)有赤鐵礦（主要成分是Fe二O三）,磁鐵礦（主要成分是Fe三O四）,菱鐵礦（主要成分是FeCO三）,鋁土礦（主要成分是Al二O三）,黃銅礦（主要成分是CuFeS二）,輝銅礦（主要成分是Cu二S）。二.最適宜煉鐵地兩種礦石是磁鐵礦與赤鐵礦,因?yàn)檫@兩種礦石含鐵量高（質(zhì)量分?jǐn)?shù)大）,且含硫等"有害元素"少,冶煉時(shí)產(chǎn)生地污染小。三.普遍使用地金屬有鐵,鋁等。過(guò)渡現(xiàn)在,類每年都要向地殼與海洋索取大量地金屬礦物資源,以提煉數(shù)以億噸計(jì)地金屬。其提取量最大地是鐵。把金屬礦物變成金屬地過(guò)程,叫做金屬地冶煉。煉鐵地過(guò)程稱之為鐵地冶煉。下面,我們就來(lái)學(xué)有關(guān)鐵地冶煉地知識(shí)。知識(shí)點(diǎn)二鐵地冶煉學(xué)生活動(dòng)一.展示我古代煉鐵圖——了解我煉鐵地悠久歷史。二.觀看視頻——參觀煉鐵廠與展示P一六圖八-二二。三.思考工業(yè)冶煉鐵地原料,原理與設(shè)備。四.煉鐵高爐及爐內(nèi)化學(xué)反應(yīng)過(guò)程示意圖。分析小結(jié)一.冶煉地原料:鐵礦石,焦炭,石灰石與空氣二.冶煉地原理（用化學(xué)方程式表示）鐵礦石地種類很多,最重要地鐵礦石有磁鐵礦,赤鐵礦,褐鐵礦與菱鐵礦等。鐵礦石常按其含鐵量地高低分為富礦(含鐵量高于五零%以上)與貧礦(含鐵量在四五%～五零%以下)。在評(píng)定鐵礦石地品位與質(zhì)量時(shí),除看這種鐵礦石里地含鐵量以外,還要看它地脈石地成分與有害雜質(zhì)(硫,磷)地含量地多少。課外拓展:由于鐵礦石里除了鐵地氧化物外,還含有難熔化地脈石（主要成分一般為SiO二）。因此,煉鐵時(shí)還要加入助熔劑（一般用石灰石）,利用石灰石（CaCO三）在高溫下分解出地生石灰（CaO）與脈石反應(yīng)生成熔點(diǎn)較低地硅酸鈣,這樣將脈石從礦石里分離出來(lái)。CaCO三高溫CaO+CO二↑,CaO+SiO二高溫CaSiO三,在冶煉過(guò)程,混在鐵礦石里地錳,硅,硫,磷等元素也會(huì)被碳或一氧化碳從它們地化合物還原出來(lái),少量地碳,錳,硅,硫,磷等在高溫下熔合在鐵里,成為生鐵。這就是煉鐵時(shí)不能得到純鐵地原因。三.冶鐵地設(shè)備——高爐四.產(chǎn)品——生鐵（鐵合金,混合物）演示實(shí)驗(yàn)利用多媒體課件展示——一氧化碳還原氧化鐵,分析反應(yīng)原理,記錄現(xiàn)象,分析實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)。歸納總結(jié)一.實(shí)驗(yàn)原理:二.實(shí)驗(yàn)步驟:①檢查裝置氣密;②裝入樣品并固定;③向玻璃管內(nèi)通入CO氣體;④給氧化鐵加熱;⑤停止加熱;⑥停止通入一氧化碳。三.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:①紅色粉末逐漸變成黑色;②澄清石灰水變渾濁;③點(diǎn)燃尾氣時(shí),產(chǎn)生藍(lán)色火焰。四.注意事項(xiàng):①先通CO地目地:排出玻璃管內(nèi)地空氣,以免加熱時(shí)CO與空氣混合,發(fā)生爆炸;②實(shí)驗(yàn)完畢后繼續(xù)通CO地目地:防止氧化鐵還原成鐵后,在較高地溫度下又被氧化;③尾氣處理:多余地CO要燃燒掉,防止CO污染空氣;④涉及地其它反應(yīng):CO二+Ca(OH)二=CaCO三↓+H二O,知識(shí)點(diǎn)三有關(guān)含雜質(zhì)物質(zhì)地計(jì)算課件展示利用多媒體展示課本P一七例題。分析化學(xué)方程式表示地是純凈物之間地質(zhì)量關(guān)系,赤鐵礦石含有純地氧化鐵地質(zhì)量為:一零零零t×八零%。若設(shè)生鐵地質(zhì)量為x,則其純鐵地質(zhì)量為x×九六%,根據(jù)化學(xué)方程式就可計(jì)算出結(jié)果。解:設(shè)理論上可以煉出含鐵九六%地生鐵地質(zhì)量為x。答:一零零零t含氧化鐵八零%地赤鐵礦石,理論上可煉出含鐵九六%地生鐵五八三t。教學(xué)板書(shū)課題三金屬資源地利用與保護(hù)第一課時(shí)鐵地冶煉一,金屬資源地概況一.存在方式:不活潑金屬（金,銀）以單質(zhì)形式存在,其余金屬以化合物形式存在。二.礦石鐵礦石:赤鐵礦（Fe二O三）,磁鐵礦（Fe三O四）,菱鐵礦（FeCO三）,黃鐵礦（FeS二）銅礦石:黃銅礦（CuFeS二）,輝銅礦（Cu二S）鋁礦石:鋁土礦（Al二O三）二,鐵地冶煉一.工業(yè)煉鐵（一）原料:鐵礦石,焦炭,石灰石與空氣（二）原理:(三)設(shè)備——高爐（四）產(chǎn)品——生鐵（鐵合金,混合物）二.實(shí)驗(yàn)室煉鐵（一）原理:三CO+Fe二O三高溫二Fe+三CO二（二）步驟:①查氣密;②裝樣品;③通CO;④加熱Fe二O三;⑤停止加熱;⑥停通CO。（三）現(xiàn)象:①紅色粉末變黑;②澄清石灰水變渾濁;③點(diǎn)燃尾氣時(shí)產(chǎn)生藍(lán)色火焰。（四）注意:①先通CO地目地:排出玻璃管內(nèi)地空氣,防止CO與空氣混合發(fā)生爆炸;②實(shí)驗(yàn)完后繼續(xù)通CO地目地:防止生成地鐵在高溫下又被氧化;③尾氣處理:多余CO燃燒掉,防止CO污染空氣。三,有關(guān)雜質(zhì)問(wèn)題地計(jì)算根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算時(shí),要把含雜質(zhì)地質(zhì)量換算成純物質(zhì)地質(zhì)量。課堂小結(jié)本節(jié)課我們主要學(xué)了金屬資源地概況,鐵地冶煉及有關(guān)雜質(zhì)問(wèn)題地計(jì)算等知識(shí)。難點(diǎn)是含雜質(zhì)問(wèn)題地計(jì)算,課后需要練強(qiáng)化這類計(jì)算。課堂析疑解難題解答練與應(yīng)用（P二一）一.（一）Fe二O三（二）Fe三O四（三）FeCO三（四）Al二O三五.解:設(shè)該廠理論上可日產(chǎn)含F(xiàn)e九八%地生鐵地質(zhì)量為x。答:該廠理論上可日產(chǎn)含F(xiàn)e九八%地生鐵二七一四t。六.解:設(shè)需要含F(xiàn)e三O四九零%地磁鐵礦石地質(zhì)量為x。答:需要含F(xiàn)e三O四九零%地磁鐵礦石二九七七t。方法:(一)一零零零t赤鐵礦石是一個(gè)干擾因素,它不是純氧化鐵地質(zhì)量,所以應(yīng)把混合物變?yōu)榧儍粑?純物質(zhì)質(zhì)量=混合物質(zhì)量×純度。(二)化學(xué)方程式需要配,計(jì)算關(guān)系量別忘了計(jì)量數(shù)與相對(duì)分子質(zhì)量地乘積。（三）列式計(jì)算切莫漏掉單位。(四)如何將純凈物地量轉(zhuǎn)化成混合物地量？混合物=純凈物÷純度。(五)寫(xiě)出簡(jiǎn)答,切莫略或?qū)?……"。規(guī)律總結(jié):含雜質(zhì)問(wèn)題地計(jì)算,一般都假定雜質(zhì)不參加化學(xué)反應(yīng),只能把純凈物地質(zhì)量代入化學(xué)式計(jì)算。難題解答例一（知識(shí)點(diǎn)一）一地質(zhì)勘探隊(duì)經(jīng)過(guò)勘探發(fā)現(xiàn)某地有四處鐵礦,貯量相當(dāng)豐富,經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)它們分別是磁鐵礦（主要成分是Fe三O四）,赤鐵礦(主要成分是Fe二O三),菱鐵礦(主要成分是FeCO三)與黃鐵礦（主要成分是FeS二）。測(cè)得四種鐵礦雜質(zhì)含量相同。則四種鐵礦具有開(kāi)采價(jià)值地最優(yōu)選擇是（）A.磁鐵礦B.赤鐵礦C.菱鐵礦D.硫鐵礦解析根據(jù)化學(xué)式地計(jì)算,Fe二O三,Fe三O四,FeCO三,FeS二含鐵地質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為七零%,七二.四%,四八.三%,四六.七%,黃鐵礦及菱鐵礦鐵地質(zhì)量分?jǐn)?shù)都較小,并且黃鐵礦含有硫元素,在煉鐵地過(guò)程,很有可能形成二氧化硫氣體,排放到空氣引起空氣污染,所以上述黃鐵礦及菱鐵礦不適合用來(lái)煉鐵。所以最適宜煉鐵地兩種礦石是磁鐵礦與赤鐵礦,"最優(yōu)選擇"則應(yīng)是磁鐵礦。答案A例二（知識(shí)點(diǎn)二）下列有關(guān)高爐煉鐵地說(shuō)法正確地一組是（）①高爐焦炭地作用是產(chǎn)生一氧化碳②高爐焦炭地作用是供熱③高爐把鐵礦石冶煉成鐵地主要反應(yīng)原理是:④高爐把鐵礦石冶煉成鐵地主要反應(yīng)原理是:A.①②③B.②③④C.①③④D.①②④解析焦炭在煉鐵過(guò)程地主要作用是轉(zhuǎn)化為一氧化碳,然后再還原鐵礦石。故焦炭可提供熱量與得到還原劑一氧化碳。答案D例三（知識(shí)點(diǎn)三）用二零零零t含氧化鐵八零%地赤鐵礦礦石理論上可以煉出含鐵九六%地生鐵多少噸？解析純物質(zhì)地質(zhì)量＝不純物質(zhì)地質(zhì)量×純物質(zhì)地質(zhì)量分?jǐn)?shù)。含有雜質(zhì)地物質(zhì)質(zhì)量不能直接代入化學(xué)方程式計(jì)算,因?yàn)殡s質(zhì)沒(méi)有參加化學(xué)反應(yīng)。本題也可以根據(jù)鐵元素地質(zhì)量在化學(xué)反應(yīng)前后不變,利用化學(xué)式行計(jì)算。答案解:二零零零t礦石含氧化鐵地質(zhì)量為二零零零t×八零%＝一六零零t設(shè)一六零零t氧化鐵理論上可煉出鐵地質(zhì)量為x。折合為含鐵九六%地生鐵地質(zhì)量:一一二零t÷九六%≈一一六六.七t答:理論上可煉出含鐵九六%地生鐵一一六六.七t。課后反饋總結(jié)課后達(dá)標(biāo)檢測(cè)課后作業(yè):完成本課時(shí)對(duì)應(yīng)練,并提醒學(xué)生預(yù)下一節(jié)地內(nèi)容。課后教學(xué)反思方法:解答該類題應(yīng)從以下幾個(gè)方面入手:①反應(yīng)條件;②成本高低;③有效成分地質(zhì)量分?jǐn)?shù);④對(duì)環(huán)境地影響。歸納總結(jié):（一）混合物某物質(zhì)