資源簡介

課題3　金屬資源的利用和保護
教學目標
知識與技能
知道常見的金屬(鐵、鋁等)礦物;了解從鐵礦石中將鐵還原出來的方法。
會根據化學方程式對含有某些雜質的反應物或生成物進行有關計算。
過程與方法
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的指導作用。
通過對某些含有雜質的物質的計算,使學生把化學原理、計算和生產實際緊密地結合在一起,培養學生靈活運用知識的能力。
情感態度與價值觀
通過對我國古代練鐵的介紹,讓學生了解我國的悠久歷史,激發學生的愛國熱情。
增強對生活和自然界中化學現象的好奇心和探究欲。
學情分析
學生對金屬在自然界的形態有一定的了解,但也有不少的誤解,如錯把鐵礦石認為是含有一定雜質的單質鐵的礦石,通過本課的講解使其產生正確的認識結合生活實際,多利用學生每天都接觸到的金屬制品,舉生活中的例子,調動學生積極性.
重點難點
重點:
了解從常見鐵礦石中提煉鐵的原理。
難點:
冶煉鐵的原理和含雜質等不純量的化學方程式的計算。
教學過程
活動1【導入】導入新課
引入:多媒體展示生活中常見的物品,讓學生觀察有什么特點
學生發言:都是金屬制品。
講述:金屬使我們的生活更加的方便快捷。軍事和科技也需要大量的金屬,金屬有廣泛的用途,對于人類社會起著不可替代的作用!那么同學們思考一下,金屬都以什么形式存在于地殼中呢 我們人類又是如何利用金屬的呢 這就是我們今天要研究的問題,金屬資源的利用和保護。
活動2【講授】講授、引入鐵的冶煉
前言:地球上的金屬資源廣泛地存在于地殼和浩瀚的海洋中,除少數很不活潑的金屬如金、銀、鉑等有單質形式存在外,其余都以化合物形式存在。
多媒體:展示地殼中以單質形式存在的金和銀。
講述:以化合物形式存在金屬都存在礦石當中。
多媒體:展示常見的礦石:赤鐵礦、黃鐵礦、菱鐵礦、鋁土礦、黃銅礦、輝銅礦。一邊展示,一邊提問這些礦石中的金屬元素有什么,因此可以提煉出什么金屬
提問:我們已經知道了金屬提取量最大的是鐵,那么鐵是如何從鐵礦石中冶煉出來的呢
講述:這個問題早在春秋戰國時期人們就已經解決。
多媒體:展示我國古代煉鐵圖
講述:到了現代煉鐵的技術更是成熟、先進。
多媒體:新中國成立后鋼鐵工業的發展——上海寶山鋼鐵公司煉鐵高爐;為紀念1996年中國鋼產量突破1億噸而發行的郵票。
講述:那么今天我們第一個問題就學習——鐵的冶煉
活動3【活動】小組合作探究
講述:化學是一門以實驗為基礎的科學,所以我們先研究實驗室把鐵礦石中的鐵還原出來的方法。
板書:1、實驗室
多媒體:展示實驗室一氧化碳還原氧化鐵的實驗裝置圖。
提問:這個裝置圖分為幾部分
學生發言:分為三部分,玻璃管為一部分、澄清石灰水為第二部分,酒精燈為第三部分。
講述:由于一氧化碳具有毒性,因此這個實驗我們不在教室內操作,為了讓大家看到這個反應,老師給大家放一段視頻,大家要仔細看,看這三部分分別出現什么現象,以及作用都是什么
多媒體:展示視頻《一氧化碳還原氧化鐵》,一邊展示,一邊講解。
講述:大家看完視頻了,看誰看得最認真,能回答下列問題。
多媒體:實驗原理:
實驗現象:
(
高溫
)
學生發言:實驗原理:3CO+Fe2O3 = 2Fe+3CO2
實驗現象:
1、玻璃管里的粉末由紅色逐漸變黑。
2、澄清的石灰水變渾濁。
板書:實驗原理
實驗現象
多媒體:交流與討論
1、實驗中先通一段時間CO,再加熱Fe2O3的目的:
2、實驗完畢后繼續通一氧化碳的目的
3、尾氣的成分中含有CO,必須加以處理,方法有
提問:這幾個問題有點兒難,所以我們分組討論,時間一分鐘,現在開始。
學生發言:
1、實驗中先通一段時間CO,再加熱Fe2O3的目的:
排出玻璃管內的空氣,以免加熱時CO與空氣混合,可能會發生爆炸。
2、實驗完畢后繼續通一氧化碳的目的
防止石灰水倒吸
防止生成的鐵重新被氧化
3、尾氣的成分中含有CO,必須加以處理,方法有
用氣球收集;
點燃;
活動4【活動】小組合作交流——工業煉鐵
多媒體:展示高爐煉鐵圖
講述:高爐是如何煉鐵的呢,我們看一段視頻。
多媒體:展示視頻《高爐煉鐵》,一邊展示,一邊講解。
講述:現在看誰記得最準確。
多媒體:煉鐵的主要設備:
原理:
原料:
提問:實驗室煉鐵和高爐煉鐵的原理一樣嗎
學生發言:一樣。讓該學生到黑板寫出煉鐵的原理。
講述:這個化學方程式非常重要,而且配平不容易,因此應牢牢記住。
提問:剩下兩個問題誰來回答
學生發言:煉鐵的主要設備:高爐
原料:鐵礦石、焦炭、石灰石、熱空氣
板書:煉鐵的主要設備:
原理:
原料:
提問:焦炭的作用
學生發言:
提供熱量。
2、焦炭與氧氣反應生成一氧化碳還原氧化鐵。
提問:石灰石的作用
學生發言:石灰石與礦石中的脈石反應生成爐渣,
活動5【講授】有關含雜質問題的簡單計算
講述:礦石中有脈石,說明了自然界中的礦石都含有雜質。在實際生產中,所用的原料或產物一般都是含有雜質的。因此,在實際生產中必然會涉及到雜質的計算問題。假如你是剛才那個煉鐵廠的員工,你的領導給你一個任務,看誰能完成的最好最快
多媒體:用1000t含氧化鐵80%的赤鐵礦石,理論上可以煉出含鐵96%的生鐵的質量是多少
有關相對原子質量:Fe-56 O-16 C-12
板書:二、有關含雜質問題的計算
提問:大家說根據化學知識能解決嗎
學生發言:能,根據今天所學的化學方程式解決。
講述:帶入化學方程式中的量是純量,那題中的數值能直接代入方程式嗎 如果不能,應如何轉化 給大家一分鐘的時間考慮一下,這個問題應分幾步完成
學生發言:分三步,首先計算出赤鐵礦石中含氧化鐵的質量,然后計算出氧化鐵中鐵元素的質量。
所媒體:分步展示。
講述:我們今天學習了工業煉鐵的原理,老師想用到今天所學的知識。誰能換個思路解題
學生發言:用一氧化碳還原氧化鐵的方程式列比例式計算出鐵的質量,最后換算成含鐵96%的生鐵的質量。
多媒體:分步展示。
提問:同學們都聽懂了嗎 那大家一定能把這道題解出來。
多媒體:展示習題:某鋼鐵廠每天消耗2000t含氧化鐵80%的赤鐵礦,理論上可以煉出含鐵98%的生鐵多少噸
板書:解題過程
活動6【練習】練習鞏固
1、用鐵礦石煉鐵,其最主要的化學反應是( )
A、焦炭與鐵的氧化物反應
B、一氧化碳與鐵的氧化物反應
C、焦炭燃燒生成二氧化碳的反應
D、一氧化碳燃燒生成二氧化碳的反應
2、在評定鐵礦石的品味和質量時,除看這種鐵礦石里的含鐵量外,還要看它的脈石(SiO2)成分和有害雜質(硫、磷)的含量的多少,下列鐵礦石不能作為煉鐵礦石的是( )
A、赤鐵礦(Fe2O3)
B、磁鐵礦(Fe3O4)
C、硫鐵礦(FeS2)
D、菱鐵礦(FeCO3)
3、下列關于鐵的說法中,你不贊成的是( )
A、鐵的化學性質比較活潑,在地殼中鐵主要以化合物形式存在
B、冶煉鋼鐵時排放的尾氣中含有一氧化碳
C、鐵冶煉過程中一氧化碳為還原劑
D、赤鐵礦、黃鐵礦的主要成分分別是Fe3O4和FeS2
4、在一氧化碳還原氧化鐵的實驗中,為了防止尾氣污染空氣應采取( )
A、用水吸收尾氣
B、點燃尾氣
C、用食鹽水吸收尾氣
D、用石灰水吸收尾氣
5、同學們為了驗證老師用一氧化碳還原氧化鐵實驗后的固體有鐵的存在,對反應后的固體采取了多種方法進行試驗,其結果不能明確說明問題的是( )
A、固體與稀鹽酸反應有氣體產生
B、與硫酸銅溶液反應黑色固體變紅
C、固體粉末用磁鐵吸引,能被吸起
D、固體不能溶于水

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