（遵義專版）九年級化學(xué)上冊 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）九年級化學(xué)上冊 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．知識與技能 (1)認識幾種常見的金屬礦物。 (2)了解從鐵礦中將鐵還原出來的方法。 2．過程與方法 (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)生通過各種媒體和資料收集、整理和加工信息。 3．情感、態(tài)度與價值觀 (1)了解我國鋼鐵工業(yè)的發(fā)展。 (2)認識金屬冶煉的重要性。 重點： (1)鐵的冶煉。 (2)含雜質(zhì)物質(zhì)的化學(xué)方程式的計算。 難點： (1)含雜質(zhì)物質(zhì)的化學(xué)方程式的計算。 (2)“一氧化碳與氧化鐵反應(yīng)”的演示實驗。 (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)”的演示實驗。 學(xué)習(xí)課題 教師活動 學(xué)生活動 設(shè)計意圖 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？ 　　在觀看畫面的同時欣賞背景音樂。 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：“沙里淘金”，金可以從河沙里淘出，這說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頁圖5－8一些金屬礦物，認識一些金屬礦物，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】從以前接觸過的一些物質(zhì)中尋找，如何通過化學(xué)反應(yīng)使Fe2O3失去氧？ 金屬的冶煉方法。 從經(jīng)濟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的來源。

5、 　　讓學(xué)生通過比較組成差別來尋求冶煉的方法，即使Fe2O3失去氧，得到Fe。 學(xué)習(xí)課程 教師活動 學(xué)生活動 設(shè)計意圖 四、“一氧化碳與氧化鐵反應(yīng)”的演示實驗。 　　展示儀器裝置圖。 按圖組裝好儀器，開始實驗。 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，過會兒才開始加熱。 根據(jù)實驗原理：預(yù)期會看到哪些實驗現(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處理尾氣。 　　增強學(xué)生環(huán)保意識。 五

6、、含雜質(zhì)物質(zhì)的化學(xué)方程式的計算 　　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)實生產(chǎn)、生活所接觸的物質(zhì)大多為不純物，因此在進行含有一定量雜質(zhì)的反應(yīng)物或生成物的計算時，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)量分數(shù) 3．不純物質(zhì)量＝純凈物質(zhì)量÷純凈物質(zhì)量分數(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)方程式計算；明白了實際應(yīng)用和理論計算之間的差異。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

8、菌來冶煉金屬的“綠色冶煉”方法。 　　回顧本節(jié)課的知識。 七、作業(yè) 　　教材第126頁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)量分數(shù) (3)不純物質(zhì)量＝純凈物質(zhì)量÷純凈物質(zhì)量分數(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)實驗分析，其中含氧化鐵8g，該鐵礦石中鐵的質(zhì)量分數(shù)為(　C　) A．80%　　　B．70%　　　C．56%　　　D．30% 3．實驗室中常用如圖所示裝置，用一氧化碳還原氧化鐵，下列對該實驗的相關(guān)說法中，錯誤的是(　B　) A．實驗時，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．為保證實驗安全和得到純凈的還原鐵粉，實驗開始時應(yīng)先通一氧化碳，實驗結(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)過程如下： 焦炭CO2CO (1)請在方框內(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使用過的菜

11、刀、鐵鍋等鐵制品，清洗后需要及時擦干放置，可以減少__水__對鐵銹蝕的影響。 (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)后過濾，向濾渣中加入稀鹽酸，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之前要先通一會兒CO，目的是__排完裝置內(nèi)的空氣，防止加熱時發(fā)生爆炸__。 (2)方框中連接的是C和D，導(dǎo)管接口的連接順序為a→(__d__)→(__b__)→(__e__)，如果導(dǎo)管連接錯誤，后果是__CO會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)量分數(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)某實驗小組模擬高爐煉鐵的化學(xué)反應(yīng)原理進行實驗，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處點燃酒精燈的目的是__處理尾氣，消除污染__。 (3)實驗結(jié)束后，小李看到紅色固體全部變黑了，

13、認為產(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)。為了進一步驗證其固體成分，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)，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價鐵的化合物溶解在水中形成的溶液呈淺綠色，＋3價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)計了兩個實驗。 【實驗一】 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__。 【實驗二】

14、 再用磁鐵吸引余下黑色固體，實驗后即可對黑色固體成分進行判斷__如果黑色固體被磁鐵全部吸引，說明只有單質(zhì)鐵，如果被部分吸引，說明黑色固體為Fe和FeO__。 9．(江西中考)為測定某赤鐵礦石中氧化鐵的質(zhì)量分數(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)計算該赤鐵礦石中氧化鐵的質(zhì)量分數(shù)__80%__。 (3)若上述反應(yīng)后剩余固體質(zhì)量為m克，寫出計算該赤鐵礦石中氧化鐵質(zhì)量分數(shù)的表達式：__×100%__。(用m表示)