九年級(jí)化學(xué)下冊(cè) 第8單元 金屬和金屬材料 課題3 金屬資源的利用和保護(hù) 第1課時(shí) 鐵的冶煉教案 新人教版

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1、九年級(jí)化學(xué)下冊(cè) 第8單元 金屬和金屬材料 課題3 金屬資源的利用和保護(hù) 第1課時(shí) 鐵的冶煉教案 新人教版 教學(xué)目標(biāo) 【知識(shí)與技能】 (1)知道常見的金屬礦物；了解從鐵礦石中將鐵還原出來的方法。 (2)會(huì)根據(jù)化學(xué)方程式對(duì)含有雜質(zhì)的反應(yīng)物或生成物進(jìn)行有關(guān)計(jì)算。 【過程與方法】 (1)通過實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生了解煉鐵的原理，使學(xué)生認(rèn)識(shí)化學(xué)原理對(duì)實(shí)際生產(chǎn)的指導(dǎo)作用。 (2)通過對(duì)某些含有雜質(zhì)的物質(zhì)的計(jì)算，使學(xué)生把化學(xué)原理、計(jì)算和生產(chǎn)實(shí)際結(jié)合在一起，培養(yǎng)學(xué)生靈活運(yùn)用知識(shí)的能力。 【情感態(tài)度與價(jià)值觀】 通過化學(xué)知識(shí)與生產(chǎn)、生活相聯(lián)系，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注身邊的化學(xué)，增強(qiáng)社會(huì)責(zé)任感。 教學(xué)重難點(diǎn) 【重

2、點(diǎn)】 鐵的冶煉和化學(xué)方程式中有關(guān)雜質(zhì)問題的計(jì)算。 【難點(diǎn)】 化學(xué)方程式中有關(guān)雜質(zhì)問題的計(jì)算。 教學(xué)過程 知識(shí)點(diǎn)一　金屬資源的概況 【自主學(xué)習(xí)】 閱讀教材第14～15頁的有關(guān)內(nèi)容，完成下列填空： 1．地球上的金屬資源除少數(shù)很不活潑的金屬如金、銀等以單質(zhì)形式存在外，其余都以化合物形式存在。 2．金屬元素在地殼中含量最多的是鋁，其次是鐵。 3．常見的礦石有：赤鐵礦，主要成分的化學(xué)式為Fe2O3；磁鐵礦，主要成分的化學(xué)式為Fe3O4；菱鐵礦，主要成分的化學(xué)式為FeCO3；鋁土礦，主要成分的化學(xué)式為Al2O3。 【合作探究】 鐵礦石有多種，在煉鐵時(shí)常用磁鐵礦或赤鐵礦，而很少用黃鐵

3、礦或菱鐵礦，為什么？ 答：黃鐵礦含鐵量低，并且含有對(duì)環(huán)境有害的元素硫，在冶煉過程中會(huì)產(chǎn)生有毒氣體二氧化硫，污染環(huán)境，因此黃鐵礦不宜煉鐵；菱鐵礦中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于磁鐵礦和赤鐵礦中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，所以工業(yè)煉鐵最好選擇磁鐵礦或赤鐵礦。 【跟進(jìn)訓(xùn)練】 1．用下列礦石冶煉金屬時(shí)，排放的廢氣容易引起酸雨的是(　A　) A．輝銅礦(主要成分Cu2S) B．赤鐵礦(主要成分Fe2O3) C．磁鐵礦(主要成分Fe3O4) D．鋁土礦(主要成分Al2O3) 2．常見的鐵礦石有：磁鐵礦(主要成分是Fe3O4)、赤鐵礦(主要成分是Fe2O3)、褐鐵礦(主要成分是Fe2O3·3H2O)、菱鐵礦(主

4、要成分是FeCO3)、黃鐵礦(主要成分是FeS2)。其中理論上最適宜煉鐵的兩種礦石為磁鐵礦、赤鐵礦。理由為含鐵量較大，礦石中不含硫，冶煉過程中不易產(chǎn)生有害的SO2氣體。知識(shí)點(diǎn)二　鐵的冶煉 【自主學(xué)習(xí)】 閱讀教材第15～16頁的有關(guān)內(nèi)容，完成下列填空： 1．煉鐵的原理：利用一氧化碳與氧化鐵的反應(yīng)。 2．實(shí)驗(yàn)室煉鐵的步驟： 要先點(diǎn)燃酒精燈的目的是除尾氣防止污染空氣；然后再通入CO的目的是除掉裝置中的空氣；過一會(huì)再點(diǎn)燃酒精噴燈(溫度可達(dá)到1000 ℃)，反應(yīng)條件是高溫；加熱一會(huì)兒看到玻璃管中的現(xiàn)象是紅色物質(zhì)變成黑色，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2，看到澄清的石灰

5、水變渾濁，化學(xué)反應(yīng)方程式為CO2＋Ca(OH)2CaCO3↓＋H2O。 3．工業(yè)煉鐵的原料：鐵礦石、焦炭、石灰石。石灰石的作用將二氧化硅變?yōu)闋t渣；焦炭的作用：作為燃料、產(chǎn)生高溫、與氧氣反應(yīng)生成一氧化碳；焦炭在高爐中發(fā)生的兩個(gè)化學(xué)反應(yīng)的方程式：C＋O2CO2、C＋CO22CO；高爐煉鐵的原理的化學(xué)反應(yīng)方程式：Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2。 【合作探究】 在高爐煉鐵的反應(yīng)中，還原劑是焦炭還是一氧化碳？ 答：高爐煉鐵是利用焦炭燃燒產(chǎn)生的一氧化碳將鐵從鐵礦石中還原出來的過程，故還原劑是一氧化碳。 【教師點(diǎn)撥】 在實(shí)驗(yàn)室模擬煉鐵的實(shí)驗(yàn)中，需要注意的事項(xiàng)： (1)實(shí)驗(yàn)開始先通純凈的CO

6、，再加熱氧化鐵。防止CO與空氣混合加熱發(fā)生爆炸。 (2)實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)要先停止加熱，繼續(xù)通CO直到玻璃管冷卻。其目的是防止高溫下的鐵與氧氣接觸重新被氧化，同時(shí)還可以防止石灰水倒吸。 (3)CO有劇毒，應(yīng)將尾氣點(diǎn)燃或收集處理，防止污染空氣。 【跟進(jìn)訓(xùn)練】 1．下列有關(guān)工業(yè)煉鐵的敘述中，不正確的是(　D　) A．煉鐵用的設(shè)備是高爐 B．煉鐵的原料是焦炭、石灰石、鐵礦石 C．煉鐵得到的生鐵仍為混合物 D．煉鐵是用空氣中的氧氣將鐵礦石中的雜質(zhì)氧化除去 2．用“W”型玻璃管進(jìn)行微型實(shí)驗(yàn)(如圖所示)。下列說法正確的是(　B　) A．a(chǎn)處的化學(xué)方程式為：3CO＋Fe2O3===2Fe＋3

7、CO2 B．b處澄清的石灰水變渾濁 C．尾氣可以不經(jīng)處理就直接排放 D．使用該微型裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)優(yōu)點(diǎn)只有節(jié)約藥品 3．下圖為教材中實(shí)驗(yàn)室模擬煉鐵的實(shí)驗(yàn)改進(jìn)裝置(部分夾持儀器略去)。 實(shí)驗(yàn)步驟如下： Ⅰ.連接好裝置，并檢查裝置的氣密性； Ⅱ.裝好藥品，先通一會(huì)兒CO，再點(diǎn)燃酒精噴燈； Ⅲ.實(shí)驗(yàn)結(jié)束，先撤去酒精噴燈，繼續(xù)通CO直至玻璃管冷卻。 回答下列問題： (1)實(shí)驗(yàn)中可看到A處玻璃管里的粉末由紅色逐漸變黑，說明Fe2O3轉(zhuǎn)化為Fe(填化學(xué)式)，B瓶中澄清石灰水變渾濁，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O。 (2)步驟Ⅲ中先撤去酒精噴燈，繼

8、續(xù)通CO直至玻璃管冷卻的目的是防止生成的鐵被空氣中的氧氣氧化。 (3)盛滿澄清石灰水的B裝置在此實(shí)驗(yàn)中的作用有下列說法： ①收集多余的CO； ②檢驗(yàn)并吸收反應(yīng)生成的CO2。 上述說法中正確的C(填字母序號(hào))。 A．①　B．②C.①和②知識(shí)點(diǎn)三　含雜質(zhì)物質(zhì)的計(jì)算 【合作探究】 前面我們學(xué)過利用化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算，但化學(xué)方程式表示的是純凈物之間的質(zhì)量關(guān)系，而不表示不純物質(zhì)之間的質(zhì)量關(guān)系。故計(jì)算時(shí)若涉及含雜質(zhì)物質(zhì)的質(zhì)量，我們應(yīng)該怎么辦？ 答：化學(xué)方程式表示的是純物質(zhì)之間的質(zhì)量比，故計(jì)算時(shí)須先進(jìn)行換算：純物質(zhì)的質(zhì)量＝不純物質(zhì)的質(zhì)量×純凈物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。 【教師點(diǎn)撥】 進(jìn)行含雜質(zhì)物質(zhì)的

9、計(jì)算時(shí)，要看清題中所給的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是雜質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)還是純物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，計(jì)算時(shí)一般都假定雜質(zhì)不發(fā)生反應(yīng)；換算后的純物質(zhì)的質(zhì)量在代入化學(xué)方程式時(shí)要找準(zhǔn)對(duì)應(yīng)的位置。 【跟進(jìn)訓(xùn)練】 1．用1000 t含有氧化鐵80%的赤鐵礦石，理論上可以煉出含鐵97%的生鐵的質(zhì)量約是(　C　) A．560 t B．571 t C．577 t D．583 t 2．鋼鐵的使用是人類文明和進(jìn)步的重要標(biāo)志。某鋼鐵公司用500噸含氧化鐵(Fe2O3)64%的赤鐵礦石進(jìn)行煉鐵，高爐煉鐵的原理為3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2。計(jì)算： (1)鐵礦石中氧化鐵的質(zhì)量為320噸。 (2)這些礦石理論上能煉得鐵多少噸？(寫出簡(jiǎn)明的計(jì)算過程) 解：設(shè)這些礦石理論上能煉得鐵的質(zhì)量為x。 Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2 160　　　　　　112 320 t x ＝　x＝224 t 答：這些礦石理論上能煉得鐵的質(zhì)量為224噸。 練習(xí)設(shè)計(jì) 完成本課相應(yīng)練習(xí)部分，并預(yù)習(xí)下一課的內(nèi)容。