資源簡介

課題3金屬資源的利用和保護
第1課時 金屬礦物及鐵的冶煉
課時 金屬礦物及鐵的冶煉 課型 新授課
教學內容 教科書第16～18頁
學業目標 1.知道一些常見的金屬如鐵、鋁、銅等礦石。 2.了解從鐵礦石中將鐵還原出來的方法。 3.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。
教學重點 工業煉鐵原理以及有關雜質問題的計算。
教學難點 工業煉鐵原理以及有關雜質問題的計算。
教 學 過 程 備 注
一、創設情境，導入新知 【情景導入】列舉生活中的金屬制品，思考這些金屬制品是天然存在的嗎？這些金屬在自然界是以什么形式存在的？ 二、自主活動，探索學習 （一）金屬礦物 【自主閱讀】請同學們自主閱讀教材P16，了解地球上金屬資源的存在形式，了解金屬礦石的主要成分。 【歸納總結】，除了金、銀等有單質形式存在，其余金屬都以化合物的形式存在。 （二）鐵的冶煉 【過渡】大自然向人類提供了豐富的金屬礦物資源，人類每年要從有開采價值的金屬礦石中提煉大量的金屬，用于工農業生產和其他領域。其中，提煉量最大的是鐵。 【講解】早在春秋時期，我國已生產和使用鐵器。戰國時期，鐵制工具的大量使用提高了生產力水平。隨后，鐵逐漸成為最主要的金屬材料。《天工開物》中有我國古代煉鐵的記載。 【討論】討論回答下列問題： 1.由鐵礦石（以赤鐵礦為例）得到鐵，該除去何種成分？ 2.該如何除去Fe2O3中的氧元素？ 3.能夠奪取Fe2O3中氧元素的物質有哪些？工業上該選用哪種物質反應得到單質鐵？為什么？ 【歸納總結】工業上利用一氧化碳還原氧化鐵，主要原料是鐵礦石和焦炭。 【展示】高爐煉鐵。 【思考】類比CO還原CuO實驗，思考Fe2O3和CO在高溫條件下會生成何種產物？該如何驗證生成物？ 【歸納總結】猜想：生成物為Fe和CO2。利用磁鐵吸引證明是否有鐵生成，利用澄清石灰水證明是否有CO2生成。 【展示】實驗室煉鐵，觀察實驗現象。 【歸納總結】玻璃管內紅色的粉末逐漸變黑，同時產生使石灰水變渾濁的氣體。 【討論】1.開始實驗時，為什么先通入CO，后加熱？ 2.結束實驗時，為什么先停止加熱，后停止通入CO？ 3.結尾處放置酒精燈的作用是什么？還有哪些改進方法？ 【書寫】書寫有關反應的化學方程式。 【過渡】上述煉鐵的原理都是純凈物之間的反應，但在實際生產中，所用的原料和產物一般都含有雜質。例如：煉鐵時用到的赤鐵礦除了含有Fe2O3外還有雜質，而煉出的產物生鐵除了含有Fe外還有其它物質。下面我們就一起學習有關雜質的計算問題。 【例題】用1000t含氧化鐵80%赤鐵礦石，理論上可以煉出含鐵96%生鐵的質量是多少(計算結果保留一位小數) 解：1 000 t赤鐵礦石中含氧化鐵的質量為：1 000 t×80%＝800 t 設：800 t氧化鐵理論上可以煉出的鐵質量為x。 3CO+ Fe2O3高溫2Fe + 3CO2 160 2×56 800t x x=560t 折合為含鐵96%生鐵的質量為：560t÷96%=83.3 t 答：理論上可以煉出含鐵96 生鐵的質量是583.3 t。 【歸納總結】計算有關雜質問題計算時，必須先換算成純凈物質的質量再代入化學方程式中計算，最后轉化成不純物質的質量。 三、課堂小結 通過本課知識的學習，有哪些心得？小組討論，看看都學到了什么。小組討論本課主要內容，歸納后選代表發言。 四、隨堂訓練 1.工業生產中，不僅要考慮生產效率和經濟效益的高低，還要考慮對環境污染的程度。在鐵礦石的成本價格和雜質含量都相同的條件下，選擇下列哪種礦石用來冶煉生鐵比較好( ) A.赤鐵礦(主要成分Fe2O3) B.黃鐵礦(主要成分FeS2) C.菱鐵礦(主要成分FeCO3) D.磁鐵礦(主要成分Fe3O4) 2.煉鐵的原理是利用一氧化碳與氧化鐵反應，某同學利用該原理設計一個實驗，實驗裝置如圖： （1）給玻璃管加熱的儀器叫酒精噴燈，要用其______（填“外焰”、“內焰”或“焰心”）進行加熱。 （2）實驗中玻璃管里氧化鐵粉末的顏色變化是_______________，觀察到澄清石灰水的現象是_____________________。 （3）實驗前“通入CO”與“開始加熱”的順序是_______________；實驗后“停止通入CO”與“停止加熱”的順序是_________________。 （4）實驗要在裝置末端a處燃著一只酒精燈，其作用是_______。 3.冶煉2000t含雜質3%的生鐵，需要含Fe3O490%的磁鐵礦石的質量是多少？ 五、布置作業 用生產、生活中的大量事實經驗，引出金屬在自然界中的存在形式。 培養學生的閱讀能力。 通過小組討論，讓學生自主了解工業煉鐵的原料。 通過CO還原CuO實驗，培養學生類比能力。 培養學生發散思維，加深實驗室煉鐵的操作的認識。 培養學生的閱讀能力、計算能力和表達能力。
板書 設計 金屬礦物及鐵的冶煉 一、金屬礦物 1.以單質形式存在：金、銀 2.以化合物形式存在 二、鐵的冶煉 1.原料：赤鐵礦、焦炭、石灰石 2.原理：3CO+ Fe2O3高溫2Fe + 3CO2 3.現象：玻璃管內紅色的粉末逐漸變黑，同時產生使石灰水變渾濁的氣體
教學 反思

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