九年級化學下冊 第8單元 金屬和金屬材料 課題3 金屬資源的利用和保護 第1課時 鐵的冶煉教案 新人教版.doc

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課題3　金屬資源的利用和保護 第一課時　鐵的冶煉 教學目標 【知識與技能】 (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)會根據(jù)化學方程式對含有雜質(zhì)的反應物或生成物進行有關計算。 【過程與方法】 (1)通過實驗，讓學生了解煉鐵的原理，使學生認識化學原理對實際生產(chǎn)的指導作用。 (2)通過對某些含有雜質(zhì)的物質(zhì)的計算，使學生把化學原理、計算和生產(chǎn)實際結(jié)合在一起，培養(yǎng)學生靈活運用知識的能力。 【情感態(tài)度與價值觀】 通過化學知識與生產(chǎn)、生活相聯(lián)系，引導學生關注身邊的化學，增強社會責任感。 教學重難點 【重點】 鐵的冶煉和化學方程式中有關雜質(zhì)問題的計算。 【難點】 化學方程式中有關雜質(zhì)問題的計算。 教學過程 知識點一　金屬資源的概況 【自主學習】 閱讀教材第14～15頁的有關內(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，主要成分的化學式為Fe2O3；磁鐵礦，主要成分的化學式為Fe3O4；菱鐵礦，主要成分的化學式為FeCO3；鋁土礦，主要成分的化學式為Al2O3。 【合作探究】 鐵礦石有多種，在煉鐵時常用磁鐵礦或赤鐵礦，而很少用黃鐵礦或菱鐵礦，為什么？ 答：黃鐵礦含鐵量低，并且含有對環(huán)境有害的元素硫，在冶煉過程中會產(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)量分數(shù)小于磁鐵礦和赤鐵礦中鐵元素的質(zhì)量分數(shù)，所以工業(yè)煉鐵最好選擇磁鐵礦或赤鐵礦。 【跟進訓練】 1．用下列礦石冶煉金屬時，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Fe2O33H2O)、菱鐵礦(主要成分是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。知識點二　鐵的冶煉 【自主學習】 閱讀教材第15～16頁的有關內(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。 2．實驗室煉鐵的步驟： 要先點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；過一會再點燃酒精噴燈(溫度可達到1000 ℃)，反應條件是高溫；加熱一會兒看到玻璃管中的現(xiàn)象是紅色物質(zhì)變成黑色，該反應的化學方程式為3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2，看到澄清的石灰水變渾濁，化學反應方程式為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、與氧氣反應生成一氧化碳；焦炭在高爐中發(fā)生的兩個化學反應的方程式：C＋O2CO2、C＋CO22CO；高爐煉鐵的原理的化學反應方程式：Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2。 【合作探究】 在高爐煉鐵的反應中，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。 【教師點撥】 在實驗室模擬煉鐵的實驗中，需要注意的事項： (1)實驗開始先通純凈的CO，再加熱氧化鐵。防止CO與空氣混合加熱發(fā)生爆炸。 (2)實驗結(jié)束時要先停止加熱，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，同時還可以防止石灰水倒吸。 (3)CO有劇毒，應將尾氣點燃或收集處理，防止污染空氣。 【跟進訓練】 1．下列有關工業(yè)煉鐵的敘述中，不正確的是(　D　) A．煉鐵用的設備是高爐 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”型玻璃管進行微型實驗(如圖所示)。下列說法正確的是(　B　) A．a(chǎn)處的化學方程式為：3CO＋Fe2O3===2Fe＋3CO2 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．使用該微型裝置進行實驗優(yōu)點只有節(jié)約藥品 3．下圖為教材中實驗室模擬煉鐵的實驗改進裝置(部分夾持儀器略去)。 實驗步驟如下： Ⅰ.連接好裝置，并檢查裝置的氣密性； Ⅱ.裝好藥品，先通一會兒CO，再點燃酒精噴燈； Ⅲ.實驗結(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)實驗中可看到A處玻璃管里的粉末由紅色逐漸變黑，說明Fe2O3轉(zhuǎn)化為Fe(填化學式)，B瓶中澄清石灰水變渾濁，該反應的化學方程式為CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O。 (2)步驟Ⅲ中先撤去酒精噴燈，繼續(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裝置在此實驗中的作用有下列說法： ①收集多余的CO； ②檢驗并吸收反應生成的CO2。 上述說法中正確的C(填字母序號)。 A．①　B．②C.①和②知識點三　含雜質(zhì)物質(zhì)的計算 【合作探究】 前面我們學過利用化學方程式進行計算，但化學方程式表示的是純凈物之間的質(zhì)量關系，而不表示不純物質(zhì)之間的質(zhì)量關系。故計算時若涉及含雜質(zhì)物質(zhì)的質(zhì)量，我們應該怎么辦？ 答：化學方程式表示的是純物質(zhì)之間的質(zhì)量比，故計算時須先進行換算：純物質(zhì)的質(zhì)量＝不純物質(zhì)的質(zhì)量純凈物的質(zhì)量分數(shù)。 【教師點撥】 進行含雜質(zhì)物質(zhì)的計算時，要看清題中所給的質(zhì)量分數(shù)是雜質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)還是純物質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)，計算時一般都假定雜質(zhì)不發(fā)生反應；換算后的純物質(zhì)的質(zhì)量在代入化學方程式時要找準對應的位置。 【跟進訓練】 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步的重要標志。某鋼鐵公司用500噸含氧化鐵(Fe2O3)64%的赤鐵礦石進行煉鐵，高爐煉鐵的原理為3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2。計算： (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？(寫出簡明的計算過程) 解：設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。 練習設計 完成本課相應練習部分，并預習下一課的內(nèi)容。