1、课题 3 金属资源的利用和保护 一、 教学目标 1、知识与技能 (1)知道一些常见的金属(铁)等矿物,了解从铁矿石中将铁还原出来的方法; (2)会根据化学方程式对含有某些杂质的反应物或生成物进行有关计算 2、过程与方法 (1)通过了解金属资源的存在及在地壳中的含量,认识标本、图片、图表的直观作 用; (2)通过科学探究铁的冶炼原理,进一步明确探究的作用; 3、情感态度与价值观 (1)增强对生活和自然中化学现象的好奇心和探究欲; (2)通过铁的冶炼原理和根据化学方程式对含有某些杂质的计算的学习,懂得化学 原理、计算和生产实际是紧密结合的一个有 机整体,培养学生主动参与学习的积极性。 二、教学重、
2、难点 重点:了解从常见铁矿石中提炼铁的原理。 难点:冶炼铁的原理和含杂质等不纯量的化学方程式的计算。 三、 课时安排:2 课时 四、 教学过程 教师活动 学生活动 设计意图 引入新课在我们的日常生活中,经常接触到与铁有关的物 品,如铁门、铁锅等,而一个国家的经济命脉-重工业,更是 离不开钢铁的使用。那么钢铁是如何由矿石炼成的呢?这一 节课我们就来学习有关炼铁的知识。 探究新课多媒体展示金、银图片并提出问题 提问金、银为什么在自然界中以单质的形式存在?其他金 属在自然界中以什么形式存在? 教师点拔金、银的金属活动性很不活泼,所以在自然界中 以单质的形式存在。其他金属在自然界以化合物的形式存在,
3、以化合物形式存在的金属在自然界又以矿物形式存在。含有 矿物的岩石称为矿石。工业上就是从矿石中来提炼金属的。 一、 铁的冶炼 过渡炼铁的过程称 之为铁的冶炼。下面,我们就来学 习有关铁的冶炼知识。 思考铁矿石是怎样炼成铁的呢?现以氧化铁为例,来 学习研 究任何实现铁的冶炼。 炼铁的原理:利用一氧化碳与氧化铁的反应 反应的化学方程式为: Fe2O3 + 3CO = 2Fe + 3CO2 多媒体演示 一氧化碳还原氧化铁的模拟实验 学生边听 边思考 学生边看边 思考并相互 讨论交流问 题,然后回 答问题。 学生边听边 思考 学生边看边 思考 激发学 习的兴趣 发挥图片 的直观作 用,激起 学生学习 兴
4、趣 为学生学 习有关铁 的冶炼知 识做准备 利用多媒 体 直观, 现象的 特 点,帮助 学生理解 相关的 知 识 高温 讨论根据上图所示的实验,回答下列问题: 1、 玻璃管中观察到的实验现象是什么? 2、 试管中的澄清石灰水发生什么变化?说明反应生成什么 产物? 3、 为什么装置的后面还要用点燃的酒精灯? 回答1、从实验中可以看到,玻璃管里的粉末由红色逐渐 变黑,这种黑色的粉末就是被还原出 来的铁; 2、试管中的澄清石灰水变浑浊,说明反应生成二氧化碳; 3、装置的后面还要用点燃的酒精灯的目的是使未反应的 CO 燃烧生成 CO2, 防止污染空气。 练习1、玻璃管中发生的化学反应 方程式是什么?
5、2、试管中发生的化学反应方程式是什么? 小结上述实验是实验室模拟铁的冶炼实验,工业上铁的冶 炼原理虽与上述实验相同,但其规模、条件、装置与此差异 很大。把铁矿石冶炼成铁是一个复杂的过程。工业上炼铁时, 把铁矿石和焦炭、石灰石一起加入高炉,在高温下,利用焦 炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来。 过渡在冶铁的实际生产过程中,所用的原料或产物一般都 含有杂质,故在计算用料和产量时就不可能不考虑杂质问题。 例题:用 1000t 含氧化铁 80%的赤铁矿石,理论上可以炼出 含铁 96%的生铁的质量是多少吨? 分析带入化学方程式计算的数据应是纯净物的质量: 赤铁矿石 氧化铁 铁 生铁 多媒体
6、投影 解:1000t 赤铁矿石中含氧化铁的质量为 1000Tx80%=800t. 设 800t 氧化铁理论上可以炼出铁的质量为 x. 160 112 800t x 学生思考, 讨论问题, 然后回答问 题 学生思考并 做练习,然 后回答 学生思考、 讨论、交流 学生边看边 思考 Fe2O3 + 3CO = 2Fe + 3CO2 高温 t8016 x12 X= 160 2tX =560t 折合为含铁 96%的生铁的真理为:560t96%=583t。 答:用 1000t 含氧化铁 80%的赤铁矿石,理论上可以炼出含 铁 96%的生铁的质量是 583 吨。 课堂练习若赤铁矿中氧化铁的质量分数为 80%
7、,2000 吨这 样的 赤铁矿可炼出含碳等其他杂质为 7%的生铁多少吨? 课堂小结本节课通过类比的方法,由实验室用一氧化碳还 原氧化铁的原理去认识理解工厂炼铁原理,充分体现了理论 指导实践的巨大作用。通过学习,学生要初步掌握有关杂质 的计算方法。 学生做练习 培养学生 学以致用 的能力 板书设计 炼铁的原理和有关杂质的计算 一、金属资源概况 二、铁的冶炼 炼铁原理; 三、有关杂质问题的计算 根据化学方程式进行计算时 ,要把含杂质物质的质量换算成纯物质的质量 5 分钟检测题 1、 在实验室里,可以利用下图所示装置制得铁 = Fe2O3 + 3CO = 2Fe + 3CO2 高温 A CB (1)A 处可以观察到的现象是 ,所发生反应的化学方程式为 。 (2) B 处可以观察到的现象是 ,所发生反应的化学方程式为 。 (3)C 处酒精灯的作用是 (4) 待氧化铁完全反应后,停止加热 A 处,在断开 A、 B 之前应继续通入一氧化碳至 A 处玻璃管冷却。若不继续通入一氧化碳,可能出现的后果是 。 2、计算 5000 吨含氧化铁 80%的赤铁矿中,含氧化铁多少吨?上述赤铁矿理论上可炼得含 铁 98%的生铁多少吨?