6.3金属矿物与冶炼.docx

6. 3金属矿物与冶炼备课素材素材一：包头包钢集团简绍：包头钢铁（集团）有限责任公司是中华人民共和国成立后最早建设的钢铁工业基地之一，1954年开始建设，1959年投产，周恩来总理亲临包钢为1号高炉出铁剪彩。包钢拥有“包钢股份”和“包钢稀土”两个上市公司，是中国主要钢轨生产基地之一、无缝钢管生产基地之一、华北地区最大的板材生产基地，是世界稀土工业的发端和最大的稀土科研、生产基地。始终致力于多元发展，除钢铁、稀土两大主业外，还拥有矿业、非钢两大产业。“十二五”期间，将建设“大包钢”，成为世界最大的稀土钢生产基地和最具竞争力的稀土生产、科研基地，年销售收入达到1000亿元以上。包钢股份2014年2月19日晚间发布公告表示包钢集团现有的稀土、煤炭、钼等资源将会逐步注入到包钢股份。包钢股份将转型为资源型企业，成为全球最大稀土企业。2016年8月，包头钢铁（集团）有限责任公司在2016中国企业500强中排名第397位。 2016年12月11日，包头钢铁（集团）有限责任公司荣获第四届中国工业大奖提名奖。素材二：情景导入 多媒体展示 部分常见矿石的实物以及图片。地球上存在着丰富的矿产资源，矿产资源的利用对一个国家的工业发展有着十分重要的作用。金属资源就属于矿产资源的一个重要的分支。请同学们谈谈你们对金属资源的认识。情景导入 学生出示课外收集到的矿石样品(重晶石、赤铁矿石等)，朗读有关矿石的产地、产量、钢铁厂的名称等背景资料。课件展示人类最早使用的铁矿石陨铁等其他矿石样品。讲述 金属材料的使用，标志着人类的进步与发展。我国古代劳动人民在商代就能制造出青铜器，春秋战国时期就会冶铁炼钢。大家一定很想知道我国古代劳动人民是如何把金属矿石中的金属冶炼出来的，这节课就让我们一起来探究铁的冶炼。复习导入 地壳中含量最多的金属是什么？年产量最高的金属呢？说出你所知道的含金属的矿石。这些矿石中的金属哪些是以单质形式存在的，哪些是以化合物形式存在的？你想知道矿石是如何变成金属的吗？素材三：建言1 模拟炼铁1有条件的地方可做演示实验。2一般情况下，结合实验装置图讲解。针对经常考查的要点，分别做介绍：(1)关于实验操作顺序方法一：“一通、二点、三灭、四停、五处理”。“一通”：先通一氧化碳排尽装置内的空气，防止加热发生爆炸。“二点”：点燃酒精喷灯进行加热。“三灭”：实验完毕后，先熄灭酒精喷灯。“四停”：等到室温时再停止通一氧化碳防止进入空气使铁氧化，也防止澄清石灰水倒流而炸裂试管。“五处理”：处理尾气防止一氧化碳污染环境。方法二：一氧化碳早来晚走，尾气处理。(2)关于实验现象：红变黑，清变浑，有火焰。红变黑：玻璃管内观察到红色粉末变成黑色。清变浑：试管中澄清石灰水变浑浊。有火焰：导气管口有淡蓝色火焰。(3)发生的反应对应三处实验现象，发生的反应分别为Fe2O33CO2Fe3CO2；Ca(OH)2CO2=CaCO3H2O；2COO22CO2。建言2 一氧化碳还原氧化铁实验装置的改进改进一(1)实验装置改进(2)改进说明将两个塑料瓶巧妙组合，使供气装置随开随用、随关随停、气流可大可小，增强了对实验过程的调控；同时尾气存储装置既能自动吸储尾气，又能直观显示玻璃管内空气何时排完(已知玻璃管的容积为36 mL)，增强了实验的可操作性和安全性；另外，简化了实验装置，节省了一氧化碳气体(1瓶一氧化碳气体可以在34个班级连续实验)。反应装置源于教材，主体部分保持了与教材设计的一致性，使学生易于接受实验原理。对实验尾气的巧妙处理，既能很好地培养学生的环保意识，又能激发学生的创新精神。利用废旧的塑料瓶替代供气装置和尾气存储装置，丰富了教育装备，节省了教育经费，培养了学生勤俭节约的习惯。改进二(1)实验装置改进(2)改进说明为节约药品用量将实验改成微型化实验，设计了一体化的一氧化碳发生装置，可通过胶头滴管滴加甲酸的量来控制反应速率。多余的一氧化碳的处理可以用小塑料袋收集后点燃，这样做既可以处理尾气又可以让学生观察到一氧化碳燃烧的现象。本实验边制取一氧化碳气体边进行其性质实验，无须提前收集大量的一氧化碳气体，这样既方便，产生的污染又少。教材中的实验使用的氧化铁粉末较多，反应所需温度较高且耗时较长，本实验氧化铁粉末用量较少，酒精灯加热即可发生反应，现象非常明显且耗时短。本实验较安全、环保、简便，可操作性强，可进行学生分组实验。本实验装置还可用于一氧化碳还原氧化铜的实验和氢气还原氧化铜的实验。改进三(1) 实验装置(2)改进说明大理石和盐酸的用量要相对多一点，木炭粉的用量要多一点并且尽量平铺，氧化铁的量要尽可能少一点并且尽量平铺。通入二氧化碳后当看到澄清石灰水变浑浊就点燃酒精灯及酒精喷灯甲和乙。操作简单、无污染、安全，利于教师上课演示，现象明显，教学效果好，无须验纯一氧化碳。建言3 含杂质物质的化学方程式的计算1以“现有100 t含氧化铁质量分数为80%的赤铁矿石，理论上可炼出含铁96%的生铁的质量是多少”为例进行解答讲解。方法一：利用“守恒思想”解答。氧化铁中的铁全部转化到生铁中，则有100 t80%96%58.3 t。方法二：利用“关系式法”解答。氧化铁中的铁全部转化到生铁中，则有Fe2O32Fe，设可得到含铁96%的生铁的质量为x。Fe2O32Fe 160 112 100 t80% 96%x x58.3 t方法三：利用“转化法”解答。设可炼出含铁96%的生铁的质量为x。Fe2O33CO2Fe3CO2160 112100 t80% 96%xx58.3 t2明确几个基本公式(1)纯物质的质量分数(纯度)100%1杂质的质量分数(2)纯物质的质量样品