沪教版九年级全册（全国版）第五章 第二节 金属矿物与铁的冶炼 教案

1、.第二节 金属矿物与铁的冶炼教学目的1、知识目的元素有两种存在形态。认识几种金属矿物。理解钢铁是怎样炼成的。理解冶炼金属的常用方法。认识复原反响及物质的复原性。2、才能目的初步学会关于不纯物的计算。3、情感目的与价值观体验探究孔雀石受热分解产物的过程和方法。教学重点、难点重点：钢铁冶炼，有关不纯物的计算。难点：复原反响，有关不纯物的计算。教学过程设问：1、地壳中铁的含量在金属中居于第几位？自然界中铁元素以何种形式存在？2、你知道的铁矿石、铜矿石、铝矿石有哪些？我国的铁矿主要分布在哪些地区？3、人类冶炼最多、在消费生活中应用最广泛的金属是什么？ 引导学生阅读P123-124既然铁在日常生活和国民

2、消费中的地位如此重要，那么，我们有必要理解和掌握以铁矿石为原料冶炼出铁的反响原理及过程。铁矿的主要成分都是铁的化合物，冶铁是把铁矿变为金属铁的过程。板书：一、常见的金属矿物1.常见的金属矿物：铁、铜、铝矿及其存在形态。2.金属的冶炼:使金属矿物变成金属的过程。引导：今天我们以主要成分为Fe2O3的赤铁矿为例，来学习研究如何实现铁的冶炼。比照Fe2O3与Fe 组成上的区别，请大胆假设，如何实现从Fe2O3到Fe的转变。Fe2O3与Fe的组成上均含有Fe元素，不同之处在于Fe少了O元素，要使Fe2O3转变为Fe，可从以下方面入手：1可在一定条件下，使Fe2O3直接失氧，转变为铁；2可参加某类物质，

3、让其与Fe2O3中的O元素结合，主动夺取Fe2O3中的“O元素，使Fe2O3转变为金属Fe。强调：金属的氧化和金属的复原的概念P125倒数第一段通常把金属如铁跟氧气结合生成金属氧化物如氧化铁的过程称为金属的氧化。金属氧化物跟焦碳、氢气、一氧化碳等物质反响，失去氧转化为金属的过程称为金属氧化物的复原评析：引读P125?拓宽视野?-金属的冶炼方法 复原法、电解法、热分解法。3.金属冶炼的方法：1复原法：把金属矿物与焦炭、氢气、一氧化碳等复原性物质一起加热反响。如：利用赤铜矿Cu2O提取铜Cu2O+C2Cu+CO；古代湿法炼铜：Fe+CuSO4=FeSO4+Cu2电解法：活泼金属很难从其矿石中复原出

4、来，需要用电解法。如：电解熔融氧化铝制铝：2Al2O34Al+3O2，电解熔融氯化钠制钠：2NaCl2Na+Cl23分解法：有些金属的氧化物受热容易分解，可以用简单加热的方法得到。如：氧化汞制水银:2HgO2Hg+O2强调：金属Fe的活动性不是很强，可选择参加其它易得氧的物质与Fe2O3反响，以夺氧的方式复原Fe2O3引导：我们以前所学过和接触的物质中，哪些可以和“O结合，形成新的物质？答: Mg、H2、C、S、CO、P、Cu等物质可实现以上变化。引导：从理论上讲,这些物质都可以实现所需转变,但从经济效益、环境保护、人体安康及平安角度出发，我们一般选择C或CO。现以CO为例，讨论铁的冶炼过程。

5、阅读：P124“观察与考虑中CO与Fe2O3的反响工业炼铁的主要原理。考虑：1. 实验中为什么要先通一段时间CO，再加热Fe2O3？2. 澄清石灰水的作用是什么？实验中会出现什么现象？3. 点燃从尖嘴管口排出气体的目的是什么？4. 实验完毕前应如何操作，才能保证得到较纯洁的铁粉？5. 如何验证实验中产生了铁？6该实验表达了CO的哪些化学性质。右边处装置的作用：验证CO复原氧化铁的产物是二氧化碳除去多余的CO，防止它污染空气。板书：二、铁的冶炼一实验室模拟1.实验步骤：检验装置的气密性；装入药品并固定；向玻璃管内通入一氧化碳气体；给氧化铁加热；停顿加热；停顿通一氧化碳。将黑色粉末倒在白纸上，看其

6、能否被磁铁吸起。CO：早出晚归 酒精灯：迟到早退2实验现象：红棕色粉末逐渐变成黑色，澄清的石灰水变浑浊，尾气燃烧并产生蓝色火焰。黑色粉末可以被磁铁吸引。高温3CO + Fe2O3=2Fe + 3CO23本卷须知：1反响前，先通入CO，再加热。目的是为了排尽装置内的空气，防止加热时CO与空气混合发生爆炸。2反响后，先撤走酒精灯，等固体冷却后再停顿通一氧化碳。目的是为了使固体产物冷却，防止铁在较高的温度下重新被氧化;同时还可以防止石灰水倒吸。3尾气处理：由于一氧化碳有毒，故尾气要点燃或搜集除去，防止污染空气设问：假如将CO改为H2还要进展尾气处理吗？不用，因为H2无毒二工业炼铁1炼铁的原料：铁矿石

7、提供铁元素、焦炭a、提供热源、维持炉温;b、制复原剂、石灰石制造炉渣和空气提供氧气2炼铁的设备：高炉点燃3炼铁的原理：在高温条件下，利用焦炭与氧气反响生成的复原剂一氧化碳从铁矿石中将铁复原出来。高温主要反响：2C +O2=2CO C+CO2=2CO C+O2=CO2高温 3CO + Fe2O3= 2Fe + 3CO2高温 CaCO3 = CaO +CO2 CaO +SiO2=CaSiO3 炉渣可用于制水泥 尾气主要成分：CO和CO2 需经处理后再排放引入：三、有关杂质问题的计算不纯物质的质量= 纯物质的质量÷物质的质量分数学习三类计算题1、 矿石求生铁或铁。P125?交流与讨论?2练

8、习：用1000t含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁96%的生铁多少吨？2、 生铁求矿石例：某炼铁厂每天消费纯度95%的生铁70 t，问该厂每天最少需用含杂质20%的赤铁矿含Fe2O3多少吨?3、 求铁合金的含碳量，判断是生铁还是钢。将10g钢铁样品置于氧气流中灼烧，得到了0.2g二氧化碳。问此样品的含碳量是多少？它是钢还是生铁？0.54% 是钢课后练习：1.以下两个成语与我们所学的化学知识有关。简述其中的化学原理。百炼成钢将反复烧红的生铁在空气中不断锤打，转化为钢。 答：百炼成钢：锤打烧红的铁时，生铁中C与O2反响生成CO2，使含碳量降低。2炼铁选用的铁矿石不仅要选含铁量高的，还要选

9、“有害元素少的。今有铁矿石，磁铁矿石主要成分是Fe3O4，赤铁矿石主要成分是Fe2O3，褐铁矿石主要成分是2Fe2O3·3H2O，菱铁矿石主要成分是FeCO3，黄铁矿石主要成分是FeS2，你认为不适宜炼铁的矿石是： ；理由： 。3用CO复原铁的氧化物的实验中，硬质玻璃管质量是71.7 g，在通人CO前，铁的氧化物和玻璃管的总质量是86.2 g，当铁的氧化物与足量的CO充分反响且生成的CO2全部逸出玻璃管后，玻璃管和管内固体的总质量为82.2 g，通过计算推测该铁的氧化物的化学式。4将13g锌样品放入足量的硫酸中反响，放出的氢气是0.36g，那么铁样品中含有的杂质可能 AMg BAl CCu DFe5.假如血液中缺乏亚铁离子，就会造成缺铁性贫血，市场出售的某种麦片中含有微量的颗粒极小的复原铁粉，这些铁粉在人的