資源簡介

金屬礦物及其冶煉
● 教學目標：
1、知道一些常見的金屬礦物的主要成分
2、掌握實驗室煉鐵的原理
3、知道什么是還原反應
4、通過對煉鐵原理的分析，培養學生安全操作意識和良好的環保意識
● 教學重點：煉鐵的基本原理。
● 教學難點：實驗室探究煉鐵原理的實驗
● 考點、易錯點：
實驗室探究煉鐵原理的實驗
● 學情分析：學生對礦石有一定的認識，但不了解礦石是怎樣煉成金屬的，因此通過以鐵礦石為例，對反應原理、反應裝置、實驗步驟等的探究，認識怎樣把鐵礦石煉成鋼鐵。
【創設問題情境】（展示里約奧運會獎牌相關圖片）
1、奧運會的獎牌由什么材料制成？
2、我們如何從自然界獲??？
【學習目標】課件展示學習目標，學生齊讀。
【自主學習】
【師】認真閱讀課本P58內容，思考并找出下列問題的答案：
1、金屬在自然界中極少數不活潑的金屬以______形式存在，如_________等；其余金屬都以_______的形式存在。
2、常見的鐵礦石有______（主要成分的化學式：_______）；
__________（主要成分的化學式：_______）、____________（主要成分的化學式：_______）、__________（主要成分的化學式：_______）。
3、選擇哪種鐵礦石來煉鐵最好？為什么？
__________________________________________________________________
(
菱鐵礦
) (
黃鐵礦
)
主要成分 Fe2O3 Fe3O4 FeCO3 FeS2
含鐵量 70% 72% 48% 47%
【活動一】探究實驗室煉鐵的反應原理
【過渡】鐵在自然界中分布很廣，在眾多金屬材料中，鐵及其合金一直在我們生產生活中占據主導地位，我們如何從鐵礦石中得到鐵的呢？
【師】以赤鐵礦石為例：Fe2O3 Fe是一個失氧的過程，Fe2O3本身不會失氧，而是被奪去，因此需向氧化鐵中加入能奪去氧化鐵中氧的物質。本節課我們采取在高溫下用CO還原氧化鐵的方法來煉鐵。
【師】 那么CO具有哪些性質呢？
【生】 思考，師生共同總結CO的物理、化學性質及其用途。
【師】 下面我們就以CO還原氧化鐵來具體說說實驗室煉鐵的原理
(
高溫
) 1、原料：赤鐵礦 CO
(
高溫
) 2、反應原理： CO + Fe2O3 = Fe + CO2 （該方程式是否正確？怎樣配平？）
【師】提醒從得氧和失氧的角度進行配平：3CO + Fe2O3 = 2Fe + 3CO2
【活動二】探究煉鐵的反應裝置
教師引導學生認識實驗儀器并分析各部分裝置的作用
【活動三】探究煉鐵的操作步驟（觀看視頻，歸納實驗步驟）
【師】正確的操作步驟是實驗成功的前提條件，我們應該如何完成該實驗呢？
（1）檢查裝置的氣密性
（2）裝入藥品并固定裝置。
（3）通入CO并點燃尾部酒精燈。
（4）待玻璃管內的空氣完全排凈后（約半分鐘），點燃酒精噴燈給氧化鐵加熱。
（5）當玻璃管內的紅色粉末變為黑色時，熄滅酒精噴燈。
（6）待玻璃管內的固體冷卻后，停止通入CO并熄滅尾部酒精燈。
巧記： CO：早出晚歸；酒精噴燈：遲到早退
【師】再一次觀看視頻，描述實驗現象：
硬質玻璃管中紅色粉末逐漸變成黑色，澄清的石灰水變渾濁，尾氣點燃產生藍色火焰
實驗結論：
一氧化碳和氧化鐵反應生成了鐵 和二氧化碳。
試著寫出有關化學方程式：
(
高溫
)
(
CO
2
+ Ca(OH)
2
= CaCO
3
↓
+ H
2
O
) （1）3CO + Fe2O3 = 2Fe + 3CO2
(
2CO + O
2
= 2CO
2
) (
點燃
) （2）
（3）
【活動四】實驗反思（小組合作）
【課件展示】
（1）.澄清石灰水的作用是什么？
檢驗并吸收二氧化碳
（2）．裝置中導管末端酒精燈的作用是什么？
處理尾氣，防止一氧化碳擴散到空氣中污染環境
（3）．實驗中為什么要先通一段時間CO，再加熱Fe2O3？
排盡玻璃管內的空氣，防止CO和空氣混合加熱時引起爆炸。
（4）．實驗結束時先停止加熱，再繼續通入CO直到硬質玻璃管冷卻至室溫，為什么？
防止生成的鐵再被空氣中的氧氣氧化。
（5）.如何驗證實驗中生產了鐵？
物理方法：用磁鐵吸引
化學方法：向黑色固體中加稀鹽酸，有氣泡產生且溶液呈淺綠色。
(
高溫
)
【師】展示方程式: （1）3CO + Fe2O3 = 2Fe + 3CO2
引導分析：在這個反應中，氧化鐵中的氧被一氧化碳奪去，化學上把氧化物中的氧被奪去的反應叫做還原反應。其中一氧化碳得到氧作為還原劑，而氧化鐵失去氧作為氧化劑。
【過渡】早在春秋戰國時期，我國就開始生產和使用鐵器，鋼的主要成分就是鐵，鋼和鐵的應用在一定程度上代表了一個國家的工業發展水平。新中國成立后，我國的鋼鐵工業得到迅速發展。在工業上如何煉鐵呢？
【投影彩色圖片】介紹工業煉鐵的原理，并播放工業煉鐵的視頻。
【師】請大家回顧一下，你有哪些收獲。
【生】 通過本節課的學習，我知道了……
板書設計：
金屬礦物及其冶煉
(
高溫
)1、常見鐵礦石：赤鐵礦、磁鐵礦
2、實驗室煉鐵：3CO + Fe2O3 = 2Fe + 3CO2
3、實驗步驟：CO：早出晚歸；酒精噴燈：遲到早退
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