九年級(jí)化學(xué)下冊(cè) 第八單元 金屬和金屬材料 課題3 金屬資源的利用和保護(hù)教案 （新版）新人教版

1、課題3金屬資源的利用和保護(hù)第課時(shí)1.知道一些常見(jiàn)金屬如鐵、鋁、銅等的礦物,了解從鐵礦石中將鐵還原出來(lái)的方法.2.會(huì)根據(jù)化學(xué)方程式對(duì)含有某些雜質(zhì)的反應(yīng)物或生成物進(jìn)行有關(guān)計(jì)算.1.通過(guò)觀察、實(shí)驗(yàn)、閱讀資料、聯(lián)系實(shí)際等方法獲取信息.2.運(yùn)用比較、分析、聯(lián)想、分類(lèi)等方法對(duì)所獲取的信息進(jìn)行加工.1.增強(qiáng)對(duì)生活和自然界中化學(xué)現(xiàn)象的好奇心和探究欲.關(guān)注與化學(xué)有關(guān)的社會(huì)問(wèn)題,初步形成主動(dòng)參與社會(huì)決策的意識(shí).2.逐步樹(shù)立珍惜資源、愛(ài)護(hù)環(huán)境、合理使用化學(xué)物質(zhì)的觀念.樹(shù)立為社會(huì)的進(jìn)步而學(xué)習(xí)化學(xué)的志向.【重點(diǎn)】1.鐵的冶煉.2.有關(guān)化學(xué)方程式計(jì)算中含雜質(zhì)物質(zhì)的計(jì)算.【難點(diǎn)】有關(guān)化學(xué)方程式計(jì)算中含雜質(zhì)物質(zhì)的計(jì)算.【教師

2、準(zhǔn)備】礦石樣品(重晶石、赤鐵礦石等);金、銀戒指;鑷子;酒精燈;火柴等.一氧化碳還原氧化鐵的視頻和相關(guān)圖片等.【學(xué)生準(zhǔn)備】課前預(yù)習(xí)本課時(shí)內(nèi)容;收集我國(guó)鋼鐵廠(chǎng)的簡(jiǎn)介材料.導(dǎo)入一:【展示】如圖表示金屬活動(dòng)性順序中銅、鐵和鋁被人類(lèi)大規(guī)模開(kāi)發(fā)、利用的大致年限.【提問(wèn)】為什么銅的開(kāi)發(fā)使用比鐵和鋁早數(shù)千年?金屬被大規(guī)模開(kāi)發(fā)、利用主要和金屬的哪些性質(zhì)和特點(diǎn)有關(guān)?鈉、鎂等金屬為什么在自然界中不能以單質(zhì)形式存在,而是以化合物形式存在于各種礦物之中?導(dǎo)入二:【展示圖片】為紀(jì)念1996年中國(guó)鋼產(chǎn)量突破1億噸而發(fā)行的郵票.自然界以單質(zhì)形式存在的金、銀.【設(shè)問(wèn)】我們知道自然界中只有金、銀等少數(shù)金屬以單質(zhì)形式存在,大部分

3、的金屬是以化合物形式存在的,那么我們?cè)谏a(chǎn)、生活中用到最多的金屬鐵是怎樣煉成的?導(dǎo)入三:【展示】鋼鐵是怎樣煉成的是前蘇聯(lián)作家尼古拉奧斯特洛夫斯基所著的一部長(zhǎng)篇小說(shuō).有一名鋼鐵廠(chǎng)的工人誤把這本書(shū)當(dāng)成介紹鋼鐵是怎樣煉成的科技書(shū)籍.【提疑】你知道鋼鐵是怎樣煉成的嗎?鋼鐵是由哪些元素組成的呢?一、金屬資源概況過(guò)渡語(yǔ)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(shù)很不活潑的金屬如金、銀等有單質(zhì)形式存在外,其余都以化合物形式存在.以化合物形式存在的金屬在自然界中以礦物形式存在.含有礦物的巖石稱(chēng)為礦石.工業(yè)上就是從礦石中來(lái)提煉金屬的.思路一【引入】不同種類(lèi)的金屬在地殼中的含量并不相同.它們?cè)诘貧ぶ谐试?/p>

4、樣的分布趨勢(shì)呢? 請(qǐng)大家觀察和閱讀關(guān)于“金屬元素在地殼中的含量”的資料.元素名稱(chēng)質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%鋁7.73鐵4.75鈣3.45鈉2.74鉀2.47鎂2.00鋅0.008銅0.007銀0.00001金0.0000005【展示】教材有關(guān)金屬資源的圖片.【提問(wèn)】人類(lèi)目前普遍使用的金屬有哪些?【回答】鐵、鋁、銅等.【追問(wèn)】這是否和它們?cè)诘貧ぶ械暮坑幸欢ǖ年P(guān)系呢?【學(xué)生】肯定有!因?yàn)殇X、鐵在地殼中的含量是所有金屬中最多的.【疑惑】銅在地殼中的含量遠(yuǎn)小于鐵和鋁,為什么也普遍使用于我們的日常生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中呢?(可讓學(xué)生討論、各抒己見(jiàn))【總結(jié)】這主要與銅的性質(zhì)和銅的提煉成本有關(guān).【追問(wèn)】那么,自然界含鐵、鋁

5、、銅的礦石主要有哪些呢?它們的主要成分是什么?【展示】常見(jiàn)的金屬礦石的圖片.【學(xué)生】含鐵的礦石主要有赤鐵礦(主要成分是Fe2O3)、磁鐵礦(主要成分是Fe3O4)、菱鐵礦(主要成分是FeCO3);含鋁的礦石主要是鋁土礦(主要成分是Al2O3);含銅的礦石主要是黃銅礦(主要成分是CuFeS2)和輝銅礦(主要成分是Cu2S).【承接】我國(guó)的金屬礦物分布怎么樣?【回答】礦物種類(lèi)齊全,礦物儲(chǔ)量豐富,其中鎢、鉬、鈦、銻等儲(chǔ)量居世界前列,銅、鋁、錳等儲(chǔ)量在世界上占有重要地位.【補(bǔ)充】雖說(shuō)我國(guó)礦物種類(lèi)比較齊全、礦物儲(chǔ)量比較豐富,但由于多種因素的影響,我國(guó)主要礦產(chǎn)品進(jìn)口量呈逐年上升趨勢(shì).隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展,

6、對(duì)礦產(chǎn)資源需求增長(zhǎng)很快,主要礦產(chǎn)資源短缺的態(tài)勢(shì)日益明顯.如果地質(zhì)勘探無(wú)重大突破,21世紀(jì)初,我國(guó)礦產(chǎn)資源將出現(xiàn)全面緊缺的局面.設(shè)計(jì)意圖激發(fā)學(xué)生探究大自然和學(xué)習(xí)新知識(shí)的興趣.對(duì)學(xué)生進(jìn)行愛(ài)國(guó)主義教育,激發(fā)學(xué)生熱愛(ài)祖國(guó)的情感.思路二教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖【講解】(針對(duì)導(dǎo)入一)金屬被大規(guī)模開(kāi)發(fā)、利用主要和金屬的活動(dòng)性有關(guān),活動(dòng)性弱的金屬以單質(zhì)形式存在,易被開(kāi)發(fā)和利用,活潑金屬一般以化合物形式存在,有的還比較難冶煉;其次是與該金屬在地殼中的含量有關(guān),含量越大,越容易被發(fā)現(xiàn)利用.【引入】引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)金屬活動(dòng)性順序.【提出問(wèn)題】金屬活動(dòng)性有強(qiáng)弱之分,那它們?cè)谧匀唤缰惺且允裁礃拥男问酱嬖诘?【過(guò)渡陳述】金屬

7、在人類(lèi)日常生活中應(yīng)用廣泛,人們是如何從自然界中得到金屬的?【思考討論】學(xué)生回憶已學(xué)知識(shí),教師指定23名敘述說(shuō)出常見(jiàn)金屬的活動(dòng)性順序.并指出金屬元素的存在形式.【學(xué)生思考并回答】以單質(zhì)或化合物的形式存在.【教師引導(dǎo)學(xué)生分析原因】活動(dòng)性強(qiáng)的金屬易和其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),以化合物形式存在;活動(dòng)性弱的金屬不易與其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),以單質(zhì)形式存在.復(fù)習(xí)鞏固已學(xué)知識(shí).創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境,實(shí)施啟發(fā)式教學(xué).過(guò)渡鋪墊,不讓學(xué)生感到突兀.【分析】地球上金屬資源概況(廣泛存在于地殼和海洋中).元素名稱(chēng)質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%鋁7.73鐵4.75鈣3.45鈉2.74鉀2.47鎂2.00鋅0.008銅0.007銀0.00001金0.000

8、0005分析金屬元素在地殼中的含量.【教師陳述】我國(guó)的礦物種類(lèi)比較齊全,儲(chǔ)量也豐富.指導(dǎo)閱讀教材1415頁(yè)有關(guān)內(nèi)容.【活動(dòng)】教師展示金屬元素在地殼中含量的表格;學(xué)生認(rèn)真觀看并聆聽(tīng).【展示】多媒體課件展示圖片,學(xué)生認(rèn)識(shí)以單質(zhì)形式存在的金屬和幾種常見(jiàn)的礦石.激發(fā)學(xué)生探究大自然和學(xué)習(xí)新知識(shí)的興趣.加強(qiáng)學(xué)生閱讀和總結(jié)的能力.二、鐵的冶煉過(guò)渡語(yǔ)現(xiàn)在,人類(lèi)每年都要向地殼和海洋索取大量的金屬礦物資源,以提取數(shù)以?xún)|噸計(jì)的金屬.其中,提取量最大的是鐵.把金屬礦物變成金屬的過(guò)程,叫做金屬的冶煉.煉鐵的過(guò)程稱(chēng)之為鐵的冶煉.下面,我們就來(lái)學(xué)習(xí)有關(guān)鐵的冶煉的知識(shí).思路一【引入】早在春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期,我國(guó)就開(kāi)始生產(chǎn)和使用鐵器

9、,從公元1世紀(jì)起,鐵便成了一種最主要的金屬材料.【展示】我國(guó)古代煉鐵圖:【講解】鋼的主要成分就是鐵.鋼和鐵有著非常廣泛和重要的應(yīng)用,它們?cè)谀撤N程度上代表了一個(gè)國(guó)家工業(yè)發(fā)展的水平.新中國(guó)成立后,我國(guó)的鋼鐵工業(yè)得到了飛速的發(fā)展.1949年,我國(guó)的鋼產(chǎn)量只有15.8萬(wàn)噸,居世界第26位;1996年,我國(guó)的鋼產(chǎn)量首次突破1億噸,居世界前列.【展示】上海寶山鋼鐵公司煉鐵高爐和為紀(jì)念1996年中國(guó)鋼產(chǎn)量突破1億噸而發(fā)行的郵票.【介紹】我國(guó)遼寧鞍山、湖北大冶、四川攀枝花等地都有大型鐵礦.過(guò)渡語(yǔ)鐵礦石是怎樣煉成鐵的呢?現(xiàn)以赤鐵礦的主要成分Fe2O3為例,來(lái)學(xué)習(xí)、研究如何實(shí)現(xiàn)鐵的冶煉.【啟發(fā)】比較Fe2O3與F

10、e的組成差異,設(shè)想用什么方法或試劑去完成鐵的冶煉.【學(xué)生討論】Fe2O3與Fe在組成上只相差一種元素,即氧元素.要使Fe2O3變?yōu)殍F關(guān)鍵是使Fe2O3失去“O”.可能的方案有:1.加熱使Fe2O3發(fā)生分解反應(yīng).2.找尋一種物質(zhì)使其主動(dòng)奪取Fe2O3中的“O”.【評(píng)價(jià)】引導(dǎo)學(xué)生對(duì)以上方案進(jìn)行評(píng)價(jià),方案1要使Fe2O3分解,需較高的溫度;又因?yàn)殍F在高溫下易與空氣中的氧氣反應(yīng),要使Fe2O3分解成功,還需在非空氣氛圍中進(jìn)行,這樣成本太高.方案2比較切實(shí)可行,但選用什么樣的物質(zhì)才能使Fe2O3失去“O”呢?【教師引導(dǎo)】我們可以從以前接觸過(guò)的一些物質(zhì)中,尋找適合這種條件的物質(zhì).請(qǐng)大家回憶、思考并討論.【

11、學(xué)生討論】結(jié)論:H2、C、CO等都符合條件.【教師總結(jié)】事實(shí)上,這些物質(zhì)都可把Fe2O3中的“O”奪走,但考慮到經(jīng)濟(jì)效益等原因,我們一般選用C或CO.【教師】請(qǐng)大家寫(xiě)出以CO和Fe2O3為反應(yīng)物冶鐵的化學(xué)方程式.【學(xué)生板書(shū)】Fe2O3+3CO3CO2+2Fe【教師引導(dǎo)】請(qǐng)大家利用自己的智慧,設(shè)計(jì)一個(gè)模擬鐵的冶煉過(guò)程的化學(xué)實(shí)驗(yàn),并最好能驗(yàn)證其生成產(chǎn)物.【學(xué)生討論】教師可引導(dǎo)學(xué)生從金屬冶煉的一般條件、生成物的證明、尾氣的處理等角度進(jìn)行考慮.如根據(jù)經(jīng)驗(yàn)學(xué)生可判斷出金屬冶煉的一般條件是高溫;根據(jù)以前所學(xué)知識(shí)學(xué)生可想象到用澄清石灰水驗(yàn)證CO2;用磁鐵驗(yàn)證鐵的生成;CO有毒,尾氣應(yīng)處理等.【演示實(shí)驗(yàn)】一氧

12、化碳還原氧化鐵的實(shí)驗(yàn):【點(diǎn)撥】(1)實(shí)驗(yàn)前應(yīng)先通CO把裝置內(nèi)空氣排干凈,然后再加熱;反應(yīng)完成后,需待玻璃管內(nèi)物質(zhì)冷卻后再停止通CO.(2)反應(yīng)完畢后,把得到的黑色粉末倒在白紙上觀察,并試驗(yàn)它能不能被磁鐵吸引,以判斷反應(yīng)中是否生成了鐵.【總結(jié)】上述實(shí)驗(yàn)是實(shí)驗(yàn)室模擬鐵的冶煉過(guò)程,工業(yè)上鐵的冶煉原理雖與上述實(shí)驗(yàn)相同,但其規(guī)模、條件、裝置與此差異很大.把鐵礦石冶煉成鐵是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程.工業(yè)上煉鐵時(shí),把鐵礦石和焦炭、石灰石一起加入高爐,在高溫下,利用反應(yīng)生成的一氧化碳把鐵從鐵礦石里還原出來(lái).思路二教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖【過(guò)渡】如果你是煉鐵廠(chǎng)的廠(chǎng)長(zhǎng),你會(huì)選擇哪種鐵礦石?【展示】見(jiàn)教材第15頁(yè)圖8-17.

13、【討論】我們學(xué)過(guò)的還原劑有碳、一氧化碳等,選擇哪種還原劑呢?煉鐵的設(shè)備是什么?在煉鐵時(shí)主要發(fā)生了哪些化學(xué)反應(yīng)?【歸納板書(shū)】1.主要原理:3CO+Fe2O32Fe+3CO22.原料:鐵礦石、焦炭、石灰石、空氣3.設(shè)備:高爐【學(xué)生思考、討論】選擇含鐵量高,容易冶煉、含雜質(zhì)少的鐵礦石.【思考、討論】選擇碳、氫氣、一氧化碳中的哪種物質(zhì)做還原劑.【討論】觀察圖片,思考、討論高爐內(nèi)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng),并寫(xiě)出化學(xué)方程式.【板演】C+O2CO2CO2+C2COFe2O3+3CO2Fe+3CO2培養(yǎng)學(xué)生觀察、閱讀、交流、解決問(wèn)題的能力.【展示】一氧化碳還原氧化鐵的圖片,或者播放視頻“一氧化碳還原氧化鐵”.【提出問(wèn)題

14、】在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)注意哪些安全事項(xiàng)?【交流討論】學(xué)生觀看圖片或視頻.討論在實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng).1.先通CO,再加熱,目的是將玻璃管中的空氣排盡,防止CO發(fā)生爆炸.2.實(shí)驗(yàn)完畢后,先停止加熱,繼續(xù)通CO至冷卻,目的是防止鐵被氧化及石灰水倒吸.3.用酒精燈點(diǎn)燃尾氣的作用是:防止一氧化碳污染空氣.培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí)、安全意識(shí).【設(shè)計(jì)活動(dòng)】在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)生了幾個(gè)化學(xué)反應(yīng),寫(xiě)出化學(xué)方程式.【學(xué)生討論、交流】書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式.Fe2O3+3CO2Fe+3CO2CO2+Ca(OH) 2CaCO3+H2O2CO+O22CO2體會(huì)科學(xué)的方法在實(shí)驗(yàn)中的作用.【討論交流】引導(dǎo)學(xué)生分析比較工業(yè)煉鐵和實(shí)驗(yàn)室煉鐵有什么不同.【

15、學(xué)生討論后回答】1.產(chǎn)物不同.工業(yè)煉鐵得到的是生鐵,實(shí)驗(yàn)室煉鐵得到的是純鐵.2.設(shè)備不同.工業(yè)煉鐵的設(shè)備是高爐,實(shí)驗(yàn)室用玻璃管.3.溫度不同.高爐內(nèi)溫度高,玻璃管內(nèi)溫度較低.4.對(duì)環(huán)境影響不同.高爐煉鐵對(duì)環(huán)境影響大,實(shí)驗(yàn)室煉鐵對(duì)環(huán)境影響小.5.操作難易程度不同.高爐煉鐵工藝復(fù)雜,實(shí)驗(yàn)室煉鐵操作簡(jiǎn)單.等等.培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題的能力.體會(huì)到化工生產(chǎn)與實(shí)驗(yàn)室生產(chǎn)的不同.三、有關(guān)雜質(zhì)問(wèn)題的計(jì)算思路一過(guò)渡語(yǔ)實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中,所有的原料或產(chǎn)物如鐵礦石、生鐵等一般都含有雜質(zhì),故在計(jì)算用料和產(chǎn)量時(shí)就不可能不考慮雜質(zhì)問(wèn)題.如果你是鋼鐵廠(chǎng)的工程師,你會(huì)如何計(jì)算原料和產(chǎn)物的量呢?【展示】例題:用1000 t含氧化鐵80

16、%的赤鐵礦石,理論上可以煉出含鐵96%的生鐵多少?lài)?【分析】本題是有關(guān)化學(xué)方程式的計(jì)算,但化學(xué)方程式表示的是純凈物之間的質(zhì)量關(guān)系,而不表示不純物質(zhì)之間的質(zhì)量關(guān)系,故計(jì)算時(shí)需先進(jìn)行換算.如果題目給出或要求算出不純物質(zhì)的質(zhì)量,必須先換算成純凈物的質(zhì)量,或先計(jì)算出純凈物的質(zhì)量再換算成不純物質(zhì)的質(zhì)量.【教師】請(qǐng)大家根據(jù)以上分析,解答此題.【展示】給出正確解法如下:解法1:1000 t赤鐵礦石中含氧化鐵的質(zhì)量為1000 t80%=800 t.設(shè)800 t氧化鐵理論上可以煉出鐵的質(zhì)量為x.Fe2O3+3CO2Fe+3CO2160256800 tx=x=560 t.折合為含鐵96%的生鐵的質(zhì)量為:560 t

17、96%=583 t.答:1000 t含氧化鐵80%的赤鐵礦石,理論上可煉出含鐵96%的生鐵583 t.解法2:設(shè)理論上可煉出含鐵96%的生鐵的質(zhì)量為x.Fe2O3+3CO2Fe+3CO21602561000 t80%x96%=,x=583 t.答:1000 t含氧化鐵80%的赤鐵礦石,理論上可煉出含鐵96%的生鐵583 t.【交流】對(duì)練習(xí)中出現(xiàn)的錯(cuò)誤進(jìn)行分析和糾正.【總結(jié)并板書(shū)】根據(jù)化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算時(shí),要把含雜質(zhì)物質(zhì)的質(zhì)量換算成純凈物的質(zhì)量.純凈物的質(zhì)量=混合物的質(zhì)量純凈物的質(zhì)量分?jǐn)?shù).【小結(jié)】本節(jié)課我們主要學(xué)習(xí)了金屬資源概況、鐵的冶煉及有關(guān)雜質(zhì)問(wèn)題的計(jì)算等知識(shí).思路二教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖

18、【過(guò)渡】在實(shí)際生產(chǎn)時(shí),所用的原料或產(chǎn)物一般都含有雜質(zhì),在計(jì)算用料和產(chǎn)量時(shí),應(yīng)考慮到雜質(zhì)問(wèn)題.【展示例題】例1某煉鐵廠(chǎng)每天需消耗3000 t含F(xiàn)e2O3 76%的赤鐵礦石,理論上可生產(chǎn)含F(xiàn)e 98%的生鐵多少?lài)? 【提示】學(xué)生在根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算時(shí),代入的數(shù)據(jù)都是純凈物的質(zhì)量,所以需要求出鐵礦石中氧化鐵的質(zhì)量,然后再進(jìn)行計(jì)算.純凈物的質(zhì)量=混合物的質(zhì)量純凈物的質(zhì)量分?jǐn)?shù).【活動(dòng)】學(xué)生在討論、計(jì)算過(guò)程中老師巡視、指導(dǎo).【交流】學(xué)生思考、獨(dú)立完成例題后交流.例1解:Fe2O3的質(zhì)量為3000 t76%=2280 t.設(shè)生鐵的質(zhì)量為x,則純鐵的質(zhì)量為98%x.Fe2O3+3CO2Fe+3CO216011

19、22280 t 98%x=x=1628.6 t答:理論上可生產(chǎn)含鐵98%的生鐵1628.6噸.體會(huì)化學(xué)方程式的計(jì)算在化工生產(chǎn)中的作用.培養(yǎng)學(xué)生解決問(wèn)題的能力.【展示例題】例2某煉鐵廠(chǎng)每天生產(chǎn)1000 t含F(xiàn)e 96%的生鐵,理論上需消耗含F(xiàn)e2O3 70%的赤鐵礦石多少?lài)? 【活動(dòng)】巡視、指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行計(jì)算.例2解:Fe的質(zhì)量為1000 t96%=960 t.設(shè)鐵礦石的質(zhì)量為x,則氧化鐵的質(zhì)量為70%x.Fe2O3+3CO2Fe+3CO216011270%x960 t=x=1959.2 t答:需消耗含氧化鐵70%的赤鐵礦石1959.2噸.鞏固含雜質(zhì)的化學(xué)方程式的計(jì)算.知識(shí)拓展煉鐵和煉鋼的比較煉鐵

20、煉鋼目的把鐵從鐵礦石中還原出來(lái)通過(guò)氧化減少碳、硫等的含量原理一氧化碳還原氧氣氧化原料鐵礦石、石灰石、焦炭、空氣生鐵、氧氣、氧化鈣設(shè)備煉鐵高爐轉(zhuǎn)爐、平爐、電爐金屬資源的利用1.下列礦石的主要成分表述錯(cuò)誤的是()A.黃鐵礦(FeS2)B.菱鐵礦(FeCO3)C.黃銅礦(CuFeS2)D.輝銅礦(CuS)解析:輝銅礦的主要成分為Cu2S.故選D.2.(啟東市一模)下圖是實(shí)驗(yàn)室用CO還原氧化鐵的裝置,關(guān)于該實(shí)驗(yàn),下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先給玻璃管加熱,后通COB.實(shí)驗(yàn)時(shí),試管中澄清的石灰水變渾濁,證明該反應(yīng)有二氧化碳生成C.實(shí)驗(yàn)中能觀察到玻璃管中紅棕色粉末逐漸變成黑色D.為了減少空氣污染,應(yīng)增

21、加尾氣處理裝置解析:一氧化碳有可燃性,加熱或點(diǎn)燃一氧化碳和空氣或氧氣的混合物可能發(fā)生爆炸,故一氧化碳還原氧化鐵實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)要先通入純凈的一氧化碳,排凈裝置內(nèi)的空氣,然后再點(diǎn)燃酒精噴燈;試管中澄清的石灰水變渾濁,證明該反應(yīng)有二氧化碳生成;一氧化碳與氧化鐵反應(yīng)生成鐵和二氧化碳,故看到的現(xiàn)象為玻璃管中紅棕色固體變?yōu)楹谏?尾氣中有一氧化碳,一氧化碳有毒,所以一定要進(jìn)行尾氣處理.故選A.3.某工廠(chǎng)要用赤鐵礦石(主要成分是氧化鐵,假設(shè)雜質(zhì)不含鐵元素)來(lái)煉制生鐵.若要煉制含鐵96%的生鐵63 t,假設(shè)在煉制過(guò)程中損失10%鐵的元素,則理論上需要含雜質(zhì)20%的赤鐵礦石的質(zhì)量是()A.120 tB.108 tC.

22、96 tD.84 t解析:63 t含鐵96%的生鐵中鐵的質(zhì)量為:63 t96%,則理論上所煉鐵的質(zhì)量為63 t96%(1-10%)=63 t96%;設(shè)需要含雜質(zhì)20%的赤鐵礦石的質(zhì)量為x,則:3CO+Fe2O32Fe+3CO2160112(1-20%)x 63 t96%=,解得x=120 t.故選A.4.(呼和浩特中考)鋼鐵是使用最多的金屬材料.(1)人類(lèi)從自然界提取量最大的金屬是鐵,高爐煉鐵的原料是鐵礦石、空氣、石灰石和.(2)鋁的活動(dòng)性比鐵強(qiáng),但在生活中常在鐵的表面涂上鋁粉.其原因是.(3)金屬鈷(Co)與鐵具有相似的化學(xué)性質(zhì).CoCl2固體是藍(lán)色的,CoCl2溶液是粉紅色的.現(xiàn)將金屬鈷投

23、入稀鹽酸中,發(fā)生化學(xué)反應(yīng)Co+2HClCoCl2+ H2.該反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為.解析:(1)高爐煉鐵的原料是鐵礦石、空氣、石灰石和焦炭.(2)鋁的活動(dòng)性比鐵強(qiáng),但在生活中常在鐵的表面涂上鋁粉.其原因是常溫時(shí),鋁能和空氣中的氧氣反應(yīng),在表面生成致密的氧化物薄膜,保護(hù)里面的鐵不被腐蝕.(3)金屬鈷投入稀鹽酸中時(shí),發(fā)生化學(xué)反應(yīng):Co+2HClCoCl2+H2,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,金屬不斷溶解,表面產(chǎn)生氣泡,溶液由無(wú)色變?yōu)榉奂t色.故答案為:(1)焦炭(2)常溫時(shí),鋁在空氣中表面生成致密的氧化物薄膜,保護(hù)里面的鐵不被銹蝕(3)金屬不斷溶解,表面產(chǎn)生氣泡,溶液由無(wú)色變?yōu)榉奂t色課題3金屬資源的利用和保護(hù)第1課時(shí)一

24、、金屬資源概況二、鐵的冶煉1.主要原理:3CO+Fe2O32Fe + 3CO22.原料:鐵礦石、焦炭、石灰石、空氣3.設(shè)備:高爐4.實(shí)驗(yàn)室還原氧化鐵三、原料或產(chǎn)物有雜質(zhì)的相關(guān)計(jì)算一、教材作業(yè)【必做題】教材第21頁(yè)練習(xí)與應(yīng)用的4、5題.【選做題】教材第21頁(yè)練習(xí)與應(yīng)用的1、6題.二、課后作業(yè)二、課后作業(yè)【基礎(chǔ)鞏固】1.下列礦石中,其主要成分屬于氧化物的是()A.黃鐵礦B.赤鐵礦C.菱鐵礦D.石灰石2.實(shí)驗(yàn)室里用如圖所示裝置還原氧化鐵.關(guān)于該實(shí)驗(yàn),下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.實(shí)驗(yàn)時(shí),試管中澄清的石灰水變渾濁,證明該反應(yīng)中有二氧化碳生成B.實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí),點(diǎn)燃酒精噴燈給玻璃管加熱的同時(shí)通入純凈的一氧化碳C.

25、為了減少空氣污染,應(yīng)增加尾氣處理裝置D.實(shí)驗(yàn)中觀察到玻璃管中紅色固體變?yōu)楹谏?并且澄清的石灰水變渾濁3.下圖為煉鐵的兩幅圖,請(qǐng)據(jù)圖判斷下列敘述中錯(cuò)誤的是()乙圖A.高爐煉鐵原理是:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2B.乙圖中高爐煉鐵時(shí)原料焦炭的作用是:只產(chǎn)生熱量C.乙圖中生鐵出口低于爐渣出口的原因是:生鐵密度大于爐渣密度D.甲圖中尾氣處理的目的是:防止一氧化碳污染空氣4.(重慶中考)如圖所示的煉鐵高爐中發(fā)生了許多化學(xué)反應(yīng),其中就涉及碳及其化合物的相互轉(zhuǎn)化.請(qǐng)回答下列問(wèn)題.(1)空氣通過(guò)進(jìn)風(fēng)口與原料中的焦炭充分反應(yīng),其化學(xué)方程式為.(2)由(1)中產(chǎn)生的氣體與熾熱的焦炭會(huì)繼續(xù)反應(yīng),其化學(xué)方程式為

26、.5.如圖所示是一氧化碳與氧化鐵反應(yīng)的模擬煉鐵實(shí)驗(yàn).請(qǐng)回答下列問(wèn)題.(1)寫(xiě)出一氧化碳與氧化鐵反應(yīng)的化學(xué)方程式.(2)實(shí)驗(yàn)中能觀察到A、B兩處的現(xiàn)象是.(3)實(shí)驗(yàn)中酒精燈的作用是.【能力提升】6.用CO還原鐵的氧化物1.00 g,得到鐵粉0.75 g,則下列說(shuō)法中正確的是()A.該氧化物是Fe2O3B.該氧化物可能是由FeO、Fe2O3、Fe3O4組成的混合物C.該氧化物是FeOD.該氧化物中不含F(xiàn)eO【拓展探究】7.以大理石和赤鐵礦(Fe2O3)為主要原料可以制取B和G,其轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖所示,已知D、G為單質(zhì).(C是能使澄清石灰水變渾濁的常見(jiàn)氣體).試回答下列問(wèn)題:(1)寫(xiě)出工業(yè)上制取的兩種

27、物質(zhì)的化學(xué)式:B,G.(2)寫(xiě)出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式:反應(yīng).反應(yīng).反應(yīng).【答案與解析】1.B(解析:黃鐵礦的主要成分是FeS2,不含氧元素,不屬于氧化物;赤鐵礦的主要成分是氧化鐵(Fe2O3),是由兩種元素組成且有一種是氧元素的化合物,屬于氧化物;菱鐵礦的主要成分是FeCO3,是由鐵、碳、氧三種元素組成的化合物,不屬于氧化物;石灰石的主要成分是碳酸鈣(CaCO3),是由鈣、碳、氧三種元素組成的化合物,不屬于氧化物.)2.B(解析:試管中澄清的石灰水變渾濁,證明該反應(yīng)有二氧化碳生成;一氧化碳有可燃性,加熱或點(diǎn)燃一氧化碳和空氣或氧氣的混合物可能發(fā)生爆炸,故一氧化碳還原氧化鐵實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)要先通入純凈的

28、一氧化碳,排凈裝置內(nèi)的空氣,然后再點(diǎn)燃酒精噴燈;尾氣中有一氧化碳,一氧化碳有毒,所以一定要進(jìn)行尾氣處理;一氧化碳與氧化鐵反應(yīng)生成鐵和二氧化碳,故看到的現(xiàn)象為玻璃管中紅色固體變?yōu)楹谏?澄清的石灰水變渾濁.)3.B(解析:高爐煉鐵時(shí)原料焦炭的作用是產(chǎn)生熱量和產(chǎn)生一氧化碳,CO用來(lái)還原氧化鐵.)4.(1)O2+CCO2(2)CO2+C2CO(解析:(1)焦炭充分反應(yīng)生成二氧化碳,化學(xué)方程式為O2+CCO2.(2)煉鐵高爐內(nèi)焦炭與二氧化碳反應(yīng)生成一氧化碳,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:CO2+C2CO.)5.(1)3CO+Fe2O32Fe + 3CO2(2)A處:紅棕色粉末變黑,B處:石灰水變渾濁(3)處理尾氣

29、,減少CO對(duì)環(huán)境的污染(解析:(1)一氧化碳與氧化鐵在高溫條件下反應(yīng)生成鐵和二氧化碳.(2)A中紅棕色粉末逐漸變?yōu)楹谏?B處澄清石灰水變渾濁;(3)多余的一氧化碳有毒,擴(kuò)散到空氣中污染環(huán)境,酒精燈是為了將多余的一氧化碳點(diǎn)燃.)6.B(解析:鐵的氧化物1.00 g,得到鐵粉0.75 g,則氧元素的質(zhì)量為0.25 g,則鐵和氧的原子個(gè)數(shù)比=.則不可能是純凈的Fe2O3,故A錯(cuò)誤;也不可能是純凈的FeO,故C錯(cuò)誤.)7.(1)CaO;Fe(2)CaCO3 CaO+CO2,CO2+C 2CO,3CO+Fe2O32Fe+3CO2 (解析:由C是能使澄清石灰水變渾濁的常見(jiàn)氣體,可知C是二氧化碳.由圖A物質(zhì)

30、在高溫下分解生成二氧化碳和B,結(jié)合題中給出信息:在工業(yè)上以大理石為主要原料可以制取B,可以推出A是大理石的主要成分碳酸鈣,B是氧化鈣;在工業(yè)上以赤鐵礦(Fe2O3)為主要原料,用一氧化碳作還原劑可以煉鐵,所以G是鐵,又由圖可知E和F在高溫下反應(yīng)生成了二氧化碳和鐵,E又是二氧化碳和D在高溫下反應(yīng)生成的,可以推出D是碳,E是一氧化碳,那么F就是赤鐵礦的主要成分氧化鐵.至此,各種物質(zhì)都已推出,也可以寫(xiě)出物質(zhì)之間反應(yīng)的化學(xué)方程式.)本課時(shí)的知識(shí)內(nèi)容學(xué)生較為熟悉,但教師用豐富的素材引導(dǎo)學(xué)生感知熟悉學(xué)習(xí)的對(duì)象,從生活經(jīng)驗(yàn)出發(fā),引出課題,易激發(fā)學(xué)生的興趣,讓學(xué)生用科學(xué)家的身份來(lái)研究金屬礦物的種類(lèi)等,從而感受

31、到“身邊處處有化學(xué)”.在教學(xué)中,注意培養(yǎng)學(xué)生閱讀教材、查閱資料的能力,展示學(xué)生課前調(diào)查和收集樣品的信息,能較好地達(dá)到資源共享的目的,有利于培養(yǎng)“合作”意識(shí).在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中體現(xiàn)了學(xué)生“從生活走向化學(xué),從化學(xué)走向社會(huì)”的理念.更可貴的是學(xué)生在課堂上充分發(fā)揮了主體作用,自主實(shí)驗(yàn)、自主探究、自主評(píng)價(jià),無(wú)疑使自信心更強(qiáng),學(xué)習(xí)興趣更濃.建議:一氧化碳還原氧化鐵的實(shí)驗(yàn)采用動(dòng)畫(huà)演示,既明白清晰,又節(jié)約時(shí)間,同時(shí)可避免儀器、材料短缺而不能做實(shí)驗(yàn)的弊端,環(huán)節(jié)緊湊.我國(guó)古代冶鐵、煉鋼的成就我國(guó)在2300多年以前就已經(jīng)接觸了鐵,并加以利用.在河北曾出土一把商代的銅鉞,其年代約在公元前14世紀(jì)前后.銅鉞上嵌有的鐵刃已

32、經(jīng)全部被氧化成氧化鐵.對(duì)鐵刃的殘銹檢驗(yàn)后表明,鐵刃是用隕鐵鍛成的.這說(shuō)明那時(shí)不僅認(rèn)識(shí)了鐵,而且能進(jìn)行鍛造加工.已有的考古發(fā)現(xiàn),我國(guó)最早人工冶煉鐵器始于公元前6世紀(jì),即春秋末期或更早一些.那時(shí),幾乎同時(shí)產(chǎn)生了塊煉鐵和生鐵兩種工藝.塊煉鐵是用木炭在固態(tài)時(shí)還原鐵礦石的方法,這種鐵里含有較多大塊的氧化鐵和硅酸鐵.生鐵是在高溫下液態(tài)時(shí)冶煉出來(lái)的,含碳超過(guò)2%,還含有較細(xì)小的硅酸鹽.對(duì)公元前5世紀(jì)的鐵錛和鐵鏟進(jìn)行鑒定,發(fā)現(xiàn)是生鐵鑄造的,其中鐵鏟還經(jīng)過(guò)退火處理,是展性鑄鐵.在我國(guó)一些早期的文獻(xiàn)(如詩(shī)經(jīng)秦風(fēng)左傳昭公二十九年)就有鐵和鐵器的文字記載.歐洲最早的生鐵出現(xiàn)在公元13世紀(jì)末至14世紀(jì)初,比我國(guó)晚190

33、0多年.塊煉鐵煉出以后需要加熱鍛打,以擠出夾雜物,鍛成器物.在多次加熱過(guò)程中,塊煉鐵同炭火接觸,有可能增碳變硬,塊煉滲碳鋼的冶煉技術(shù)由此產(chǎn)生.從河北易縣出土的79件鐵器證明,至遲在戰(zhàn)國(guó)后期,這種技術(shù)已在燕國(guó)應(yīng)用.對(duì)部分鐵器的檢查表明,絕大部分是鋼鍛制的,如長(zhǎng)100.4 cm的長(zhǎng)劍以及某些殘劍、箭桿、矛等.這些鍛鋼件大都經(jīng)過(guò)淬火處理,這表明至遲在戰(zhàn)國(guó)晚期,淬火技術(shù)在生產(chǎn)上已經(jīng)廣泛應(yīng)用.煉鐵的礦石主要有哪些?怎樣識(shí)別鐵礦石?鐵在自然界中的分布很廣,主要以化合態(tài)存在,含鐵的礦石很多,具有冶煉價(jià)值的鐵礦石有磁鐵礦、赤鐵礦、褐鐵礦和菱鐵礦等.識(shí)別鐵礦石的方法通常是利用其顏色、光澤、密度、磁性、刻痕等性質(zhì)

34、.磁鐵礦(Fe3O4)是黑色的,用粗瓷片在礦石上刻畫(huà)時(shí),留下的條痕是黑色的,具有磁性,密度為4.95.2克/厘米3.赤鐵礦(Fe2O3)顏色暗紅,含鐵量越高,顏色就越深,甚至接近黑色,但是瓷片留下的刻痕仍然是紅色的,不具有磁性.呈致密塊狀或結(jié)晶塊狀(稱(chēng)鏡鐵礦)產(chǎn)出,也有的呈土狀產(chǎn)出.密度為55.3克/厘米3.褐鐵礦(Fe2O33H2O)礦石有黃褐、褐和黑褐等多種顏色,瓷片的刻痕呈黃褐色,無(wú)磁性,密度為3.34克/厘米3.菱鐵礦(FeCO3)有黃白、淺褐和深褐等顏色.性脆,無(wú)磁性,在鹽酸里有氣泡(CO2)放出.密度為3.83.9克/厘米3.高爐煉鐵時(shí),為什么要加入石灰石?煉鐵時(shí)用的鐵礦石,主要有

35、赤鐵礦石(主要成分是氧化鐵)和磁鐵礦石(主要成分是四氧化三鐵),在鐵礦石中還含有無(wú)用的脈石,主要成分是二氧化硅(SiO2).煉鐵時(shí),被還原出的鐵在高溫下變成液體,而熔點(diǎn)很高的二氧化硅以顆粒雜質(zhì)的形式混在煉出的鐵水中.為了除去這種雜質(zhì),選用石灰石作熔劑,石灰石在高溫下分解成氧化鈣和二氧化碳,氧化鈣在高溫下與二氧化硅反應(yīng)生成熔點(diǎn)比鐵水還低的硅酸鈣,而液態(tài)硅酸鈣密度比鐵水小且跟鐵水不相混溶,便浮在鐵水上.打開(kāi)高爐上的出渣口,液態(tài)硅酸鈣先流出去,凝固成高爐渣,過(guò)去這種高爐渣當(dāng)作煉鐵廠(chǎng)的廢物,丟棄在農(nóng)田,既毀了農(nóng)田,又污染了環(huán)境.現(xiàn)在將高爐渣粉碎配制成水泥,過(guò)去的廢物變成了今日的建筑材料.第課時(shí)1.了解

36、鐵生銹的條件及防止鐵生銹的簡(jiǎn)單方法.2.知道廢舊金屬對(duì)環(huán)境的污染,認(rèn)識(shí)回收利用廢舊金屬等保護(hù)金屬資源的途徑的重要性.通過(guò)鐵生銹條件的探究,進(jìn)行收集材料、猜想、設(shè)計(jì)、驗(yàn)證、觀察、分析、得到結(jié)論、討論交流活動(dòng),培養(yǎng)學(xué)生的良好學(xué)習(xí)習(xí)慣和學(xué)習(xí)方法.使學(xué)生體會(huì)學(xué)習(xí)化學(xué)的價(jià)值;保持和增強(qiáng)對(duì)生活中化學(xué)現(xiàn)象的好奇心和探究欲,培養(yǎng)學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣,樹(shù)立珍惜資源、愛(ài)護(hù)環(huán)境、合理利用自然資源的意識(shí).【重點(diǎn)】鐵生銹的條件,生活中防止鐵生銹的措施.【難點(diǎn)】生活中防止鐵生銹的措施.【教師準(zhǔn)備】一套提前準(zhǔn)備好的探究鐵生銹條件的器材,鐵釘、5%的過(guò)氧化氫溶液、二氧化錳、鐵釘、蒸餾水、酒精燈、帶導(dǎo)管的單孔塞、氯化鈉、火柴、試管、

37、燒杯、石棉網(wǎng)、三腳架等.生銹的鐵鎖、因銹蝕穿孔的銅壺、長(zhǎng)期未用的菜刀、幾段生銹的鐵絲、不能用的水龍頭等.【學(xué)生準(zhǔn)備】課前預(yù)習(xí)本課時(shí)內(nèi)容,收集一些有關(guān)金屬回收利用的資料.在一周前做好鐵釘銹蝕條件的探究的對(duì)比實(shí)驗(yàn).導(dǎo)入一:【展示】出示生銹的鐵鎖、銅壺、菜刀、鐵絲、水龍頭或者展示下列圖片,分析還能否使用.導(dǎo)入二:【展示】食品包裝袋中常用到的鐵粉 “脫氧劑”圖片.食品包裝袋中常會(huì)見(jiàn)到一小袋的鐵粉 “脫氧劑”,這種脫氧劑可以起到減少包裝物內(nèi)氧氣含量,防止食品氧化變質(zhì)的作用.導(dǎo)入三:【展示】網(wǎng)易新聞:稀土出口:被妖魔化的“資源掠奪”.不久前,我國(guó)政府修訂稀土工業(yè)發(fā)展專(zhuān)項(xiàng)規(guī)劃,新規(guī)劃規(guī)定調(diào)減稀土金屬的出口數(shù)

38、量,各地關(guān)閉了不少的稀土金屬礦,保護(hù)我國(guó)稀土金屬資源的可持續(xù)開(kāi)發(fā).四、金屬的腐蝕和防護(hù)思路一過(guò)渡語(yǔ)(針對(duì)導(dǎo)入一)金屬腐蝕是需要條件的,生銹要有能夠和金屬發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì),反應(yīng)物要能相互接觸,生成物不會(huì)對(duì)反應(yīng)起阻礙作用等等.只要我們知道了金屬腐蝕的條件,就能知道如何防止金屬制品腐蝕.下面,就讓我們以生活中最常見(jiàn)的鐵制品為例來(lái)探究鐵制品的銹蝕條件及防銹措施.【展示】現(xiàn)有潔凈無(wú)銹的鐵釘、試管、稀硫酸(或醋酸)、食鹽水、經(jīng)煮沸迅速冷卻的蒸餾水、植物油、棉花和干燥劑氯化鈣.試設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)比較鐵釘在不同環(huán)境中的銹蝕速度.【注意】此實(shí)驗(yàn)約在一周前已給學(xué)生布置.【討論交流】學(xué)生交流實(shí)驗(yàn)方案和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象.學(xué)生設(shè)計(jì)的方案

39、可能有以下幾種:實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:鐵釘銹蝕比較明顯的為1、2、3、4.銹蝕不明顯的為5、6.【問(wèn)】為什么方案5中的鐵釘比方案4中的鐵釘銹蝕得慢呢?【答】因?yàn)榉桨?中的鐵釘與氧氣接觸,方案5中的鐵釘與氧氣不接觸.【問(wèn)】為什么方案6中的鐵釘銹蝕得慢呢?【答】因?yàn)槿鄙偎?【交流總結(jié)】根據(jù)以上實(shí)驗(yàn),教師引導(dǎo)學(xué)生得出導(dǎo)致鐵釘銹蝕的因素:在水、氧氣同時(shí)存在的環(huán)境中鐵能銹蝕.酸和氯化鈉能使鐵在氧氣、水存在的環(huán)境中加速銹蝕.【講解】鐵制品銹蝕的過(guò)程,實(shí)際上是鐵與空氣中的氧氣、水蒸氣等發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程.鐵銹的主要成分是Fe2O3xH2O.【設(shè)問(wèn)】鋁與氧氣反應(yīng)生成的氧化鋁能起到保護(hù)里層鋁的作用.鐵銹是否也能保護(hù)里層的

40、鐵呢?【學(xué)生看書(shū)后回答】不能.【講解】鐵銹是一種疏松多孔的物質(zhì),具有吸水性,它能讓水分和空氣中的氧氣穿過(guò)它的空隙,不斷向里層滲透,繼續(xù)跟鐵反應(yīng),直至鐵完全銹蝕.故鐵銹反而能加速里層鐵生銹.【過(guò)渡】了解了鐵制品銹蝕的條件,我們應(yīng)該采取什么措施來(lái)防止鐵制品生銹呢?【學(xué)生討論】分組討論.【教師啟發(fā)】鐵制品的銹蝕是需要具備一定條件的.如果破壞鐵制品銹蝕的條件,使它們不再具備銹蝕的基礎(chǔ),就能防止鐵制品銹蝕.【學(xué)生交流討論結(jié)果】1.鐵制品放置時(shí)要遠(yuǎn)離酸性環(huán)境,盡量放置在干燥的環(huán)境中.2.在鐵制品外面“穿”一層保護(hù)衣,如可涂上隔絕空氣的油,涂油漆,鍍上一層耐腐蝕的其他金屬,高溫灼燒金屬、進(jìn)行“烤藍(lán)”處理等等

41、.3.一發(fā)現(xiàn)鐵制品銹蝕,就馬上處理,以防止其繼續(xù)蔓延.【教師總結(jié)并板書(shū)】把鐵制品放在干燥環(huán)境中.為其穿一層耐腐蝕的外衣.【討論】自行車(chē)的構(gòu)件如支架、鏈條、鋼圈等,分別采取了什么防銹措施?【學(xué)生討論交流】刷漆、涂油、鍍其他金屬等.思路二教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖【過(guò)渡】(針對(duì)導(dǎo)入二)鐵粉 “脫氧劑” 是如何減少包裝袋內(nèi)氧氣含量的?真的能夠防止食品等氧化變質(zhì)嗎?通過(guò)鐵生銹條件的實(shí)驗(yàn)探究,可知究竟.【演示】鐵生銹條件的探究(學(xué)生提前一周準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)).現(xiàn)有潔凈無(wú)銹的鐵釘、試管、經(jīng)煮沸迅速冷卻的蒸餾水、植物油.試設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)以證明鐵制品銹蝕的條件. 試管1試管2 試管3與學(xué)生探討設(shè)計(jì)的目的并對(duì)學(xué)生的設(shè)計(jì)給予評(píng)價(jià)

42、.【小結(jié)】在水、氧氣同時(shí)存在的環(huán)境中鐵能銹蝕,鐵銹的主要成分是Fe2O3 xH2O.【提問(wèn)】1.試管2中為什么要用煮沸過(guò)的蒸餾水,且要加入植物油?2.試管3中為什么要將空氣干燥?【教師展示實(shí)驗(yàn)】(1)在試管中加入稀硫酸或醋酸溶液,浸沒(méi)鐵釘后,倒去溶液;(2)在試管中加入少量的氯化鈉溶液,使鐵釘?shù)囊话虢](méi)在溶液中;(3)在試管中把鐵釘放在一團(tuán)濕棉球上;(4)在試管中注滿(mǎn)迅速冷卻的沸水,塞緊橡皮塞;(5)在試管中加入少量干燥劑(生石灰或無(wú)水氯化鈣),再放一團(tuán)干棉球,把鐵釘放在干棉球上,塞緊橡皮塞.【注意】試管需要事先用酒精燈進(jìn)行加熱.【提問(wèn)】1.通過(guò)探究總結(jié)使鐵制品發(fā)生銹蝕的主要因素有哪些.2.通

43、過(guò)探究總結(jié)加速鐵制品銹蝕的主要因素有哪些.3.鋁與氧氣反應(yīng)生成的氧化鋁能起保護(hù)里層鋁的作用.鐵銹是否也能保護(hù)里層的鐵呢?【交流】提前一星期設(shè)計(jì)、準(zhǔn)備鐵的銹蝕條件的 “活動(dòng)與探究”,完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告.在課堂上回顧實(shí)驗(yàn)步驟,匯報(bào)實(shí)驗(yàn)結(jié)果:試管1:生銹試管2:不生銹試管3:不生銹【回答】1.為了防止蒸餾水中溶有氧氣.2.為了除去空氣中原有的水蒸氣.【小結(jié)】1.導(dǎo)致鐵制品銹蝕的因素是:水和氧氣同時(shí)存在.2.加速鐵制品銹蝕的因素是:酸或者氯化鈉.3.鐵銹具有疏松多孔的結(jié)構(gòu),易吸水和氧氣,從而加速鐵的生銹.而鋁表面有一層致密的氧化膜,保護(hù)鋁不與氧氣接觸. 學(xué)生實(shí)驗(yàn)有利于學(xué)生把握實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵,培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真、細(xì)致、

44、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)態(tài)度.培養(yǎng)學(xué)生歸納、總結(jié)和觀察、思考的能力.讓學(xué)生明確鐵生銹的必要因素和其他因素的區(qū)別.【過(guò)渡】了解鐵制品銹蝕的條件才能知道防止鐵制品銹蝕的方法,因?yàn)槠茐蔫F制品銹蝕的條件就能防止鐵制品的銹蝕.【思考】(1)你對(duì)防止鐵制品的銹蝕有什么建議?(2)防止鐵生銹的原理是什么.【提問(wèn)】在實(shí)際生活和生產(chǎn)中我們應(yīng)該采取哪些具體方法來(lái)防止鐵制品生銹呢?【討論】自行車(chē)的構(gòu)件如支架、鏈條、鋼圈等,分別采取了什么防銹措施?【思考、討論】防止鐵制品銹蝕的方法.防止鐵生銹的原理是破壞鐵生銹的條件:隔絕空氣;隔絕水.【討論、交流】1.保持鐵制品表面干燥和潔凈.2.在鐵制品表面涂一層保護(hù)膜,如:刷油漆,涂油,搪瓷

45、,鍍上一層耐磨、耐腐蝕的金屬鉻,高溫灼燒金屬,進(jìn)行“烤藍(lán)”等.3.制成合金鋼,如不銹鋼.【回答】刷漆、鍍鉻、涂油.引導(dǎo)學(xué)生形成基本的運(yùn)用知識(shí)的思路:了解反應(yīng)的條件促進(jìn)或破壞反應(yīng)的條件達(dá)到某一目的.聯(lián)系日常生活事件和經(jīng)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣.五、金屬資源保護(hù)過(guò)渡語(yǔ)上面我們討論了鐵制品的腐蝕和防護(hù).對(duì)于金屬資源,除了采取防止金屬腐蝕的措施外,還可以通過(guò)什么途徑來(lái)使其得到保護(hù)呢?思路一【展示】根據(jù)一些礦物的儲(chǔ)量和消耗速度,有人估計(jì)一些礦物可供開(kāi)采的年限如圖所示(不包括今后探明的儲(chǔ)量,一些國(guó)家的金屬儲(chǔ)備量和金屬的回收利用等).【提問(wèn)】怎么保護(hù)金屬資源呢?【交流】防止鋼鐵的腐蝕.(1)制成合金,如不

46、銹鋼.(2)形成保護(hù)層,刷油漆、涂油、燒制搪瓷(物理方法).(3)電鍍上一層其他金屬(鍍鉻、鋅、錫).(4)通過(guò)化學(xué)反應(yīng)使表面形成致密的氧化物薄膜等.(5)保持鐵制品表面干燥和潔凈.【講述】還有金屬的回收利用.例如,回收一個(gè)鋁質(zhì)飲料罐比制造一個(gè)新飲料罐要便宜20%.目前世界上有50%以上的鐵和90%以上的金得到了回收利用.廢舊電池中含有鉛、鎳、鎘、汞等,如果將廢舊電池隨意丟棄,將造成地下水和土壤的污染.目前鉛的生產(chǎn)量中,來(lái)自于汽車(chē)用過(guò)的鉛酸蓄電池的再生就占很大比例.【提問(wèn)】保護(hù)金屬的途徑有哪些?【交流】(1)防止金屬的腐蝕.(2)金屬的回收利用.(3)有計(jì)劃、合理地開(kāi)采礦物.(4)尋找金屬的替

47、代品.例如,目前已廣泛用塑料代替鋼和其他合金制造管道、齒輪等.【拓展視野】稀土是儲(chǔ)量較少的一類(lèi)金屬的統(tǒng)稱(chēng),有“工業(yè)的維生素”的美譽(yù),廣泛用于新材料、新能源、航空航天、電子信息等尖端科技領(lǐng)域,是不可再生的重要戰(zhàn)略資源.1970年,我國(guó)已探明的稀土儲(chǔ)量約占世界總儲(chǔ)量的75%左右;到2005年,這一比例降到55%左右.目前我國(guó)稀土的生產(chǎn)和消費(fèi)居世界第一位.按目前生產(chǎn)量,我國(guó)稀土儲(chǔ)備僅能維持1520年.我國(guó)60%以上稀土產(chǎn)品出口到國(guó)外.出于環(huán)保和資源儲(chǔ)備因素的考慮,有些發(fā)達(dá)國(guó)家封存本國(guó)稀土而從我國(guó)進(jìn)口稀土產(chǎn)品.我國(guó)從1999年開(kāi)始實(shí)施稀土出口配額管理,2011年發(fā)布國(guó)務(wù)院關(guān)于促進(jìn)稀土行業(yè)持續(xù)健康發(fā)展的

48、若干意見(jiàn).思路二教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖【過(guò)渡】(針對(duì)導(dǎo)入三)為什么我國(guó)政府修訂稀土工業(yè)發(fā)展專(zhuān)項(xiàng)規(guī)劃,規(guī)定調(diào)減稀土金屬的出口數(shù)量,關(guān)閉了不少的稀土金屬礦呢?【展示】提供兩份材料和相應(yīng)圖片,指出金屬資源的寶貴性:資料一:一些礦物可供開(kāi)采的年限(不包括今后新探明的礦物儲(chǔ)量、一些國(guó)家的金屬儲(chǔ)備量和金屬的回收利用等).資料二:據(jù)有關(guān)資料報(bào)道,現(xiàn)在世界上每年因腐蝕而報(bào)廢的金屬設(shè)備和材料相當(dāng)于年產(chǎn)量的20% 40%.【提問(wèn)】金屬資源短缺對(duì)人類(lèi)社會(huì)發(fā)展意味著什么?閱讀資料、思考.人類(lèi)需要保護(hù)金屬資源.通過(guò)具體數(shù)字,讓學(xué)生清楚地認(rèn)識(shí)到金屬資源保護(hù)的重要性.【展示】回收利用廢舊金屬的圖片.【提問(wèn)】請(qǐng)同學(xué)們閱讀教

49、材19頁(yè),總結(jié)如何有效保護(hù)金屬資源.閱讀、回答:(1)防止金屬腐蝕.(2)回收和利用廢舊金屬.(3)合理開(kāi)采礦物.(4)尋找金屬的代用品.培養(yǎng)學(xué)生閱讀和自主學(xué)習(xí)的能力.知識(shí)拓展1.金屬的表面防護(hù)(1)改變金屬的組成或結(jié)構(gòu).如在鐵中加入一定比例的鉻煉制的鉻鋼,具有很強(qiáng)的耐腐蝕性.既含鉻又含鎳的鉻鎳不銹鋼,其耐腐蝕性更好. (2)在金屬表面覆蓋一層保護(hù)膜,使金屬與周?chē)哂懈g性的氣體或電解質(zhì)溶液隔離,便可保護(hù)金屬,防止金屬腐蝕.如在金屬表面噴漆、電鍍或使其表面鈍化等.(3)電化學(xué)保護(hù)法.如在金屬上鉚接比它更活潑的另一種金屬,發(fā)生金屬腐蝕時(shí)是較活潑的金屬被腐蝕而金屬本身受到保護(hù).2.除銹方法物理方法

50、:用砂紙打磨,用刀刮.化學(xué)方法:用酸清洗(酸不能過(guò)量),以鐵制品除銹為例,發(fā)生的反應(yīng)為:Fe2O3+6HCl2FeCl3+3H2O或Fe2O3+3H2SO4Fe2(SO4)3+3H2O.金屬資源保護(hù)1.下列關(guān)于鐵的做法或說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.用鐵桶盛放硫酸銅溶液B.鐵和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵和氫氣C.鐵釘在潮濕的空氣中易生銹D.煉鐵高爐內(nèi)一氧化碳奪取氧化鐵中的氧而生成了鐵解析:鐵能與硫酸銅發(fā)生反應(yīng);鐵和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵和氫氣;C符合鐵生銹的條件;一氧化碳具有還原性.故選A.2.(株洲中考)下列措施不能在一定程度上防止金屬生銹的是()A.在金屬表面涂油或刷漆B.在金屬表面鍍上一層耐腐蝕的鉻C

51、.制成耐腐蝕的合金D.用砂紙擦去鋁制品表面的氧化膜解析:金屬銹蝕與氧氣和水有關(guān),在金屬表面刷漆或涂油能防止金屬與氧氣和水接觸,可以防銹;在金屬表面鍍上一層耐腐蝕的鉻能使金屬與氧氣和水隔絕,能防止生銹;制成耐腐蝕的合金,改變了金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu),有利于防銹;用砂紙擦去鋁制品表面的氧化膜,則破壞了保護(hù)層,使內(nèi)部的鋁易被腐蝕,不能防銹.故選D.3.下圖是探究鐵銹蝕條件的裝置.調(diào)節(jié)L端與R端的液面高度一致,塞緊木塞,一周后觀察.下列推斷錯(cuò)誤的是()A.a管中鐵釘會(huì)銹蝕,b管中鐵釘不會(huì)銹蝕B.該實(shí)驗(yàn)說(shuō)明鐵銹蝕與空氣、水有關(guān)C.L端液面高度低于R端液面高度D.若將a管中的水改為海水能加快鐵的銹蝕解析:a管中鐵

52、同時(shí)接觸空氣和水,故鐵易生銹;b管中無(wú)水分,故鐵不容易生銹;根據(jù)兩管中鐵生銹的情況可以得出鐵的銹蝕和空氣、水分有關(guān);a管鐵銹蝕消耗了氧氣和水蒸氣,而b管鐵不生銹,所以a管內(nèi)氣壓減小,故L端液面高;有鹽分存在時(shí)鐵生銹會(huì)更快.故選C.第2課時(shí)四、金屬的腐蝕和防護(hù)1.鐵制品銹蝕的條件:水和氧氣.2.防止鐵制品銹蝕的原理:隔絕水或氧氣.防止鐵制品銹蝕的方法:保持表面干燥和潔凈;涂一層保護(hù)膜.五、金屬資源保護(hù)1.防止金屬的腐蝕;2.金屬的回收利用;3.有計(jì)劃、合理地開(kāi)采礦物;4.尋找金屬的代替品.一、教材作業(yè)【必做題】教材第21頁(yè)【練習(xí)與應(yīng)用】的第2、3題.【選做題】教材第21頁(yè)【練習(xí)與應(yīng)用】的第7題.

53、二、課后作業(yè)【基礎(chǔ)鞏固】1.下列情況中,鐵釘最容易生銹的是()A.浸沒(méi)在水中B.浸沒(méi)在植物油中C.在潮濕的空氣中D.在干燥的空氣中2.金屬防銹既能節(jié)約資源,又能美化環(huán)境.下列鋼鐵制品經(jīng)過(guò)如下處理后,防銹效果最差的是()A.經(jīng)常在表面涂油的大型鋼制機(jī)械B.涂上防銹漆后的“遼寧”號(hào)航母艦體外殼C.擦洗干凈后長(zhǎng)期存放在室外的大型鐵制農(nóng)機(jī)具D.經(jīng)過(guò)“烤藍(lán)”,在表面形成致密氧化膜的鋼制槍管3.(蘇州中考)下列關(guān)于金屬的說(shuō)法正確的是()A.波爾多液的配制可以在鐵制容器中進(jìn)行B.鋁制品抗腐蝕能力較鐵制品強(qiáng)C.用FeSO4溶液、Cu和Ag三種物質(zhì)可以驗(yàn)證Fe、Cu、Ag三種金屬的活動(dòng)性強(qiáng)弱順序D.鐵制品生銹產(chǎn)

54、生的鐵銹是一種疏松多孔的物質(zhì),它的主要成分是Fe3O44.(長(zhǎng)春中考)回答下列與金屬有關(guān)的問(wèn)題:(1)在黃銅(銅鋅合金)片和純銅片中,硬度較大的是,將它們分別放入稀鹽酸中能產(chǎn)生氣泡的是.(2)鐵生銹是鐵與空氣中的發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程.(3)向AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入一定量Al粉,充分反應(yīng)后過(guò)濾;取少量濾液滴加稀鹽酸,產(chǎn)生白色沉淀.濾液中一定含有的溶質(zhì)是.【能力提升】5.下列各種方法中:金屬表面涂抹油漆;改變金屬內(nèi)部結(jié)構(gòu);保持金屬表面清潔干燥;在金屬表面進(jìn)行電鍍;使金屬表面形成致密的氧化物薄膜,其中能對(duì)金屬起到防護(hù)或減緩腐蝕作用的是()A.B.C.D.全部6.(龍巖中考)鐵是生產(chǎn)、生活中應(yīng)用廣泛的金屬材料.(1)酸菜等酸性的食物不宜用鐵質(zhì)器具長(zhǎng)期盛放,因?yàn)?(2)為減緩海水