(遵義專版)九年級(jí)化學(xué)上冊(cè) 第5章 金屬的冶煉與利用 第2節(jié) 金屬礦物 鐵的冶煉教案 滬教版

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1、(遵義專版)九年級(jí)化學(xué)上冊(cè) 第5章 金屬的冶煉與利用 第2節(jié) 金屬礦物 鐵的冶煉教案 滬教版 1.知識(shí)與技能 (1)認(rèn)識(shí)幾種常見的金屬礦物。 (2)了解從鐵礦中將鐵還原出來(lái)的方法。 2.過(guò)程與方法 (1)學(xué)習(xí)從日常生活事物中發(fā)現(xiàn)和提出問題。 (2)指導(dǎo)學(xué)生通過(guò)各種媒體和資料收集、整理和加工信息。 3.情感、態(tài)度與價(jià)值觀 (1)了解我國(guó)鋼鐵工業(yè)的發(fā)展。 (2)認(rèn)識(shí)金屬冶煉的重要性。 重點(diǎn): (1)鐵的冶煉。 (2)含雜質(zhì)物質(zhì)的化學(xué)方程式的計(jì)算。 難點(diǎn): (1)含雜質(zhì)物質(zhì)的化學(xué)方程式的計(jì)算。 (2)“一氧化碳與氧化鐵反應(yīng)”的演示實(shí)驗(yàn)。 (1)讓學(xué)生觀看煉鐵廠

2、的錄像,了解從鐵礦石開采到鐵水出爐的大致生產(chǎn)過(guò)程。 (2)要求學(xué)生調(diào)查日常生活中我們用到了哪些金屬。 (3)教師了解其他常見金屬的冶煉方法,準(zhǔn)備“一氧化碳與氧化鐵反應(yīng)”的演示實(shí)驗(yàn)。 學(xué)習(xí)課題 教師活動(dòng) 學(xué)生活動(dòng) 設(shè)計(jì)意圖 一、組織教學(xué)、音樂欣賞、導(dǎo)入新課   在電腦中給出工人采礦煉鐵的畫面,背景音樂為《咱們工人有力量》片斷。 提問:畫面上展示的是哪種勞動(dòng)?   在觀看畫面的同時(shí)欣賞背景音樂。 回答。   激發(fā)學(xué)生興趣,活躍課堂氣氛。 二、常見金屬礦物   【過(guò)渡】 1.地殼中含量最多的前四位金屬元素是哪些? 2.試想這些元素的化學(xué)性質(zhì)是否活潑,在地殼中是以什

3、么狀態(tài)存在的? 3.俗話說(shuō):“沙里淘金”,金可以從河沙里淘出,這說(shuō)明金是以什么形式存在的?為什么呢? 【教師總結(jié)】 除了金、銀、鉑這些化學(xué)性質(zhì)不活潑的金屬以單質(zhì)形式存在以外,其余大多數(shù)金屬在自然界中以化合物的形式存在?;蠎B(tài)的金屬在自然界中以礦物的形式存在。   交流、討論、回答。 觀察教材第123頁(yè)圖5-8一些金屬礦物,認(rèn)識(shí)一些金屬礦物,并歸類各屬于哪種金屬的礦物。 ①鐵的礦物主要有:赤鐵礦(主要成分Fe2O3)、磁鐵礦(主要成分Fe3O4)、菱鐵礦(主要成分FeCO3)、黃鐵礦(主要成分Fe2O3·xH2O) ②銅的礦物主要有:黃銅礦、赤銅礦(主要成分Cu2O)、孔雀石【主要

4、成分Cu2(OH)2CO3】、斑銅礦等。 鋁的礦物主要有:鋁士礦、明礬石等。   培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力。 三、工業(yè)煉鐵的過(guò)程及原理   【比較】鐵礦石中Fe2O3和Fe組成上的差別是什么? 【提問】從以前接觸過(guò)的一些物質(zhì)中尋找,如何通過(guò)化學(xué)反應(yīng)使Fe2O3失去氧? 金屬的冶煉方法。 從經(jīng)濟(jì)效益等各方面原因考慮,我們一般選擇C或CO,展示高爐剖面示意圖,介紹高爐工作過(guò)程(如下圖)。 指出高爐里面所發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng),即煉鐵的原理: 3CO+Fe2O32Fe+3CO2   回答。 回答。 分析討論Mg、H2、C、CO等物質(zhì)是否符合條件。 分析討論CO的來(lái)源。

5、   讓學(xué)生通過(guò)比較組成差別來(lái)尋求冶煉的方法,即使Fe2O3失去氧,得到Fe。 學(xué)習(xí)課程 教師活動(dòng) 學(xué)生活動(dòng) 設(shè)計(jì)意圖 四、“一氧化碳與氧化鐵反應(yīng)”的演示實(shí)驗(yàn)。   展示儀器裝置圖。 按圖組裝好儀器,開始實(shí)驗(yàn)。 展示另外兩種處理尾氣的方法: 1.將尾氣直接燃燒。 2.用化學(xué)試劑將尾氣吸收。   分析討論為什么要先通入CO,過(guò)會(huì)兒才開始加熱。 根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理:預(yù)期會(huì)看到哪些實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。 分析討論怎樣判斷鐵礦石反應(yīng)后變?yōu)殍F。 分析討論后面尾氣出口為什么要點(diǎn)燃尾氣? 還有什么方法可以處理此尾氣? 分析討論有沒有其他辦法來(lái)處理尾氣。   增強(qiáng)學(xué)生環(huán)保意識(shí)。 五

6、、含雜質(zhì)物質(zhì)的化學(xué)方程式的計(jì)算   化學(xué)方程式所表示的反應(yīng)物與生成物之間的質(zhì)量關(guān)系,指的是純凈物。然而現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)、生活所接觸的物質(zhì)大多為不純物,因此在進(jìn)行含有一定量雜質(zhì)的反應(yīng)物或生成物的計(jì)算時(shí),首先要掌握不純物與純凈物的質(zhì)量關(guān)系。 1.不純物質(zhì)量=純凈物的質(zhì)量+雜質(zhì)的質(zhì)量 2.純凈物質(zhì)量=不純物質(zhì)量×純凈物質(zhì)量分?jǐn)?shù) 3.不純物質(zhì)量=純凈物質(zhì)量÷純凈物質(zhì)量分?jǐn)?shù) 【例題】用2000噸含氧化鐵75%的赤鐵礦,可煉鐵多少噸? 【解】2000噸赤鐵礦含氧化鐵的質(zhì)量為 2000噸×75%=1500噸 設(shè):1500噸氧化鐵可煉出鐵的質(zhì)量為x。 Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 160  

7、  2×56 1500t x = x==1050t答:可煉鐵1050噸。   練習(xí)教材第125頁(yè)交流與討論中的題目。   掌握含雜質(zhì)物質(zhì)的化學(xué)方程式的計(jì)算。 六、小結(jié)   自然界中的金屬很少以單質(zhì)形式存在,大多是以化合物的形式存在的,所以大部分金屬必須通過(guò)冶煉才能得到單質(zhì)形式的金屬。而且,各種金屬互相混合能得到性質(zhì)優(yōu)異的合金,適用于不同的領(lǐng)域。其中尤其以鋼最為重要,應(yīng)用也最為廣泛。 通過(guò)本節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí),使我們知道了生鐵、鋼等合金的重要性;也掌握了含雜質(zhì)物質(zhì)的化學(xué)方程式計(jì)算;明白了實(shí)際應(yīng)用和理論計(jì)算之間的差異。金屬冶煉的方法很多,除了書上介紹的以外,科學(xué)家還正在研究利用植物和細(xì)

8、菌來(lái)冶煉金屬的“綠色冶煉”方法。   回顧本節(jié)課的知識(shí)。 七、作業(yè)   教材第126頁(yè)1~5題。 第2節(jié) 金屬礦物 鐵的冶煉 一、常見的金屬礦物 二、鐵的冶煉 1.設(shè)備:高爐 2.原料:鐵礦石、焦炭、石灰石、空氣 3.反應(yīng)原理 3CO+Fe2O22Fe+3CO2 三、含雜質(zhì)物質(zhì)的化學(xué)方程式的計(jì)算 不純物與純凈物之間的質(zhì)量關(guān)系: (1)不純物質(zhì)量=純凈物的質(zhì)量+雜質(zhì)的質(zhì)量 (2)純凈物質(zhì)量=不純物質(zhì)量×純凈物質(zhì)量分?jǐn)?shù) (3)不純物質(zhì)量=純凈物質(zhì)量÷純凈物質(zhì)量分?jǐn)?shù) 1.下列物質(zhì)不屬于合金的是( D ) A.高爐煉出的生鐵      B.不銹鋼

9、 C.黃銅 D.赤鐵礦 2.今有赤鐵礦樣品10g,經(jīng)實(shí)驗(yàn)分析,其中含氧化鐵8g,該鐵礦石中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為( C ) A.80%   B.70%   C.56%   D.30% 3.實(shí)驗(yàn)室中常用如圖所示裝置,用一氧化碳還原氧化鐵,下列對(duì)該實(shí)驗(yàn)的相關(guān)說(shuō)法中,錯(cuò)誤的是( B ) A.實(shí)驗(yàn)時(shí),試管中澄清的石灰水變渾濁,證明該反應(yīng)有二氧化碳生成 B.硬質(zhì)玻璃管內(nèi)固體物質(zhì)的質(zhì)量減小,減少的質(zhì)量在數(shù)值上等于反應(yīng)生成的二氧化碳中氧元素的質(zhì)量 C.為保證實(shí)驗(yàn)安全和得到純凈的還原鐵粉,實(shí)驗(yàn)開始時(shí)應(yīng)先通一氧化碳,實(shí)驗(yàn)結(jié)束后應(yīng)繼續(xù)通一氧化碳至試管冷卻 D.為了防止一氧化碳污染空氣,應(yīng)增加尾氣處理裝

10、置 4.某鋼鐵廠高爐煉鐵的主要反應(yīng)過(guò)程如下: 焦炭CO2CO (1)請(qǐng)?jiān)诜娇騼?nèi)填入相應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)式。 (2)寫出步驟①②③的化學(xué)方程式; ①C+O2CO2 ②C+CO22CO ③Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 5.人類的生產(chǎn)和生活都離不開金屬。 (1)金屬元素在自然界中分布很廣,地殼中含量最多的金屬元素是__鋁__。金屬以礦物形式存在,下列礦石的主要成分屬于氧化物的是Fe2O3、Al2O3__(填化學(xué)式)。 (2)鐵是應(yīng)用最廣泛的金屬。 ①工業(yè)常用赤鐵礦和一氧化碳在高溫條件下煉鐵,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為__Fe2O3+3CO2Fe+3CO2__ 。 ②使用過(guò)的菜

11、刀、鐵鍋等鐵制品,清洗后需要及時(shí)擦干放置,可以減少__水__對(duì)鐵銹蝕的影響。 (3)將一定量的鋅加入稀硫酸、硫酸亞鐵和硫酸銅的混合液中,充分反應(yīng)后過(guò)濾,向?yàn)V渣中加入稀鹽酸,有氣泡產(chǎn)生。濾渣和濾液中一定含有的物質(zhì)是__Fe、ZnSO4__。 6.某化學(xué)興趣小組用以下裝置探究煉鐵的原理。 (1)加熱Fe2O3之前要先通一會(huì)兒CO,目的是__排完裝置內(nèi)的空氣,防止加熱時(shí)發(fā)生爆炸__。 (2)方框中連接的是C和D,導(dǎo)管接口的連接順序?yàn)閍→(__d__)→(__b__)→(__e__),如果導(dǎo)管連接錯(cuò)誤,后果是__CO會(huì)排入空氣中從而污染空氣__。 (3)玻璃管A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_

12、_Fe2O3+3CO2Fe+3CO2__用這種方法“煉”得的鐵與工業(yè)上煉出的生鐵在組成上的最大區(qū)別是__煉得鐵中不含碳__。 7.用500t含氧化鐵質(zhì)量分?jǐn)?shù)為70%的赤鐵礦,可以煉出含雜質(zhì)4%的生鐵多少噸:__255.2噸__。 8.(雅安中考)某實(shí)驗(yàn)小組模擬高爐煉鐵的化學(xué)反應(yīng)原理進(jìn)行實(shí)驗(yàn),其裝置如下圖所示。 (1)A處發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是__Fe2O3+3CO2Fe+3CO2__。 (2)B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是__CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O__。 C處點(diǎn)燃酒精燈的目的是__處理尾氣,消除污染__。 (3)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,小李看到紅色固體全部變黑了,

13、認(rèn)為產(chǎn)物就是單質(zhì)鐵,但小王提出了質(zhì)疑:還有可能生成其他物質(zhì)。為了進(jìn)一步驗(yàn)證其固體成分,小王查到下列資料: ①鐵的氧化物有氧化鐵、氧化亞鐵、四氧化三鐵(該化合物中鐵有+2、+3兩種化合價(jià)),其中氧化鐵為紅棕色,其余都為黑色;并且只有四氧化三鐵能被磁鐵吸引。② 鐵的氧化物都能與酸發(fā)生反應(yīng)而溶解。+2價(jià)鐵的化合物溶解在水中形成的溶液呈淺綠色,+3價(jià)鐵的化合物溶解在水中形成的溶液呈黃色。 (4)根據(jù)上述信息,小王又設(shè)計(jì)了兩個(gè)實(shí)驗(yàn)。 【實(shí)驗(yàn)一】 將黑色固體研磨后,取少量加入__稀鹽酸__溶液中,觀察到有氣泡出現(xiàn),溶液未變黃色,據(jù)此得出的結(jié)論是__一定有單質(zhì)鐵,一定沒有氧化鐵__。 【實(shí)驗(yàn)二】

14、 再用磁鐵吸引余下黑色固體,實(shí)驗(yàn)后即可對(duì)黑色固體成分進(jìn)行判斷__如果黑色固體被磁鐵全部吸引,說(shuō)明只有單質(zhì)鐵,如果被部分吸引,說(shuō)明黑色固體為Fe和FeO__。 9.(江西中考)為測(cè)定某赤鐵礦石中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù),小龍和他的同學(xué)用足量的一氧化碳與10g赤鐵礦石樣品充分反應(yīng)(雜質(zhì)不參與反應(yīng)),并將生成的氣體用一定量的氫氧化鈉溶液完全吸收,該溶液總質(zhì)量與反應(yīng)時(shí)間的變化關(guān)系如圖。 (1)上述反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳的質(zhì)量為__6.6__g; (2)計(jì)算該赤鐵礦石中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)__80%__。 (3)若上述反應(yīng)后剩余固體質(zhì)量為m克,寫出計(jì)算該赤鐵礦石中氧化鐵質(zhì)量分?jǐn)?shù)的表達(dá)式:__×100%__。(用m表示)

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