第1課時鐵的冶煉導學案

1、課題 3 金屬的利用和保護課題分析本課題涉及面廣，包括地球上及我國的金屬概況、鐵的冶煉、有雜質的化學方程式計算、金屬的腐蝕及防護、金屬的保護等，既有知識、技能方面的內容，又有環(huán)境意識和意識等情感領域的內容。第一部分“鐵的冶煉”是本課題教學的重點，教案設計時，把鐵的冶煉原理和模擬工業(yè)冶煉原理的實驗設計成了探究內容，以便學生主動參與，深刻理解，對金屬概況這部分內容的學習，也特意的精心設計，一是對學生的視野進行了拓展，二是為他們將來高中的學習作鋪墊。第二部分“金屬的保護”重點是有的銹蝕以及防護的“活動與探究”內容。此部分內容全由學生通過實驗、討論、應用等環(huán)節(jié)來完成。關于金屬的保護，也由學生通過實際，

2、發(fā)揮想象，進行討論等方式來認識和學習。特別提醒：在總之，本課題教案的設計，充分體現(xiàn)了學生為主、探究為主，教師引導這一特點。做一氧化碳還第 1 課時 鐵的冶煉原氧化鐵的實驗時，應注意： CO 是可燃性氣體，如果混有空氣（或氧氣），溫度達到著火點或與明火接觸可能發(fā)課前自學準備明確課標要求生，在使用前必須檢驗其純度，因此在加熱之前， 必須將管內空氣排凈。實驗中尾氣要處理后再排放，防止其污染空氣。課題鐵的冶煉課型新授課教學目標知識與技能1. 知道常見金屬：鐵、鋁、銅等的礦物，了解從鐵礦鐵還原出來的方法。2. 會利用化學方程式對含有某些雜質的反應物或生成物進行有算。過程與方法1. 通過實驗，讓學生了解煉

3、鐵的原理，使學生認識化學原理對實際生產(chǎn)的指導作用。2. 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(chǎn)實際緊密地結合在一起，培養(yǎng)學生靈活運用知識的能力。情感、態(tài)度與價值觀1. 通過對我國古代煉鐵史的介紹，讓學生了解我國的悠久歷史，激發(fā)學生的愛國熱情。2. 增強對生活和自然界中化學現(xiàn)象的好奇心和探究欲。3. 關注與化學有關的問題，初步形成主動參與決策的意識。4. 樹立為的進步而學習化學的志向。教學重點1. 鐵的冶煉。2. 有關煉鐵的雜質問題計算。教學難點有關化學方程式計算中的雜質問題的計算。教具準備多課件等。課前學習鐵礦石的種類很多，最重要的鐵礦石有磁鐵礦、赤鐵礦、褐鐵礦和菱鐵礦等

4、。鐵礦石常按其含鐵量的高低分為富礦(含鐵量高于 50% 以上)和貧礦(含鐵量在45%50%以下)。在評定鐵礦石的品位和質量時，除看這種鐵礦石里的含鐵量以外，還要看它的脈石的成分課堂教學展示課堂互動探究和有害雜質(的多少。)的含量課外拓展：由于鐵礦石里除了鐵的氧化物外，還含有難熔化的脈石（主要成分一般為 SiO2）。因此，煉鐵時還要加入助熔劑（一般用石灰石），利用石灰石（CaCO3）在高分解出的生石灰（CaO） 與脈石反應生成熔點較低的硅酸鈣，這樣將脈石從礦石里分離出來。CaCO3 高溫CaO+CO2，CaO+SiO2 高溫 CaSiO3，在冶煉過程中，混在鐵礦石里的錳、硅、硫、磷等元素也會被碳

5、或一氧化碳從它們的化合物中還原出來，少量的碳、錳、硅、硫、磷等在高熔合在，成為生鐵。這就是煉鐵時不能得到純鐵的。新課導入地球上的金屬 廣泛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、銀等以單質形式存在外，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，含礦物的巖石稱為礦石。工業(yè)上就是從礦石中來提煉金屬的。進行新課知識點 1 常見的金屬礦石【學生活動】請同學們閱讀P14P15，包括圖片和資料，交流討論。回答： 1.常見的金屬礦物有哪些？其主要成分是什么？2. 常見的鐵礦石中理論上最適宜煉鐵的兩種礦石是什么？理由？3. 人類目前普遍使用的金屬有哪些？【交流評價】讓學

6、生分析與交換不同意見?！窘涣骰卮稹?. 常見的金屬礦產(chǎn)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）、鋁土礦（主要成分是 Al2O3）、黃銅礦（主要成分是 CuFeS2）、輝銅礦（主要成分是 Cu2S）。2. 最適宜煉鐵的兩種礦石是磁鐵礦和赤鐵礦，因為這兩種礦石含鐵量高（質量分數(shù)大），且含硫等“有害元素”少，冶煉時產(chǎn)生的污染小。3. 普遍使用的金屬有鐵、鋁等?！具^渡】現(xiàn)在，人類每年都要向地殼和海洋索取大量的金屬礦物 ，以提煉數(shù)以億噸計的金屬。其中提取量最大的是鐵。把金屬礦物變成金屬的過程，叫做金屬的冶煉。煉鐵的過程稱之為鐵的冶煉。下面，我

7、們就來學習有 的冶煉的知識。知識點 2 鐵的冶煉【學生活動】1. 展示我國古代煉鐵圖了解我國煉鐵的悠久歷史。2. 參觀煉鐵廠和展示 P16 圖 8-22。3.思考工業(yè)冶煉鐵的原料、原理和設備。4.煉鐵高爐及爐內化學反應過程示意圖?！痉治鲂〗Y】1. 冶煉的原料：鐵礦石、焦炭、石灰石和空氣2. 冶煉的原理（用化學方程式表示）課前預習1.地球上的金屬除金、銀等有單質形式存在，其余都以化合物形式存在。2.CO 還原 Fe2O3：（1）現(xiàn)象紅色粉末變黑，澄清的石灰水變渾濁；（2）化學方程式為。3.工業(yè)煉鐵：（1）設備：高爐，（2）原料：鐵礦石、焦炭、石灰石，（3）原理：在高溫的條件下，用 CO 從鐵的氧

8、化物中把鐵還原出來。3. 冶鐵的設備高爐4. 生鐵（鐵合金、混合物）【演示實驗】利用多課件展示一氧化碳還原氧化鐵，分析反應原理，現(xiàn)象， 分析實驗注意事項?！練w納總結】1. 實驗原理：2. 實驗步驟：檢查裝置氣密性；裝入樣品并固定；向管內通入 CO氣體；給氧化鐵加熱；停止加熱；停止通入一氧化碳。3. 實驗現(xiàn)象：紅色粉末逐漸變成黑色；澄清石灰水變渾濁；點燃尾氣時，產(chǎn)生火焰。4. 注意事項：先通 CO 的目的： 排出管內的空氣，以免加熱時 CO 與空氣混合，發(fā)生；實驗完畢后繼續(xù)通 CO 的目的：防止氧化鐵還原成鐵后， 在較高的溫度下又被氧化；尾氣處理：多余的 CO 要燃燒掉，防止 CO 污染空氣；涉

9、及的其他反應：CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O、知識點 3 有雜質物質的計算【課件展示】利用多展示P17 例題?！痉治觥炕瘜W方程式表示的是純凈物之間的質量關系，赤鐵礦石中含有純的氧化鐵的質量為：1000t×80%。若設生鐵的質量為 x，則其純鐵的質量為 x×96%,根據(jù)化學方程式就可計算出結果。解：設理論上可以煉出含鐵 96%的生鐵的質量為 x。答：1000t 含氧化鐵 80%的赤鐵礦石，理論上可煉出含鐵 96%的生鐵 583t。教學板書課題 3 金屬的利用和保護第 1 課時 鐵的冶煉一、金屬的概況1. 存在方式：不活潑金屬（金、銀）以單質形式存在，其余金屬以化合

10、物形式存在。2. 礦石鐵礦石：赤鐵礦（F e2O3）、磁鐵礦（Fe3O4）、菱鐵礦（FeCO3）、黃鐵礦（FeS2）銅礦石：黃銅礦（CuFeS2）、輝銅礦（Cu2S）鋁礦石：鋁土礦（Al2O3）方法點撥：(1) 1000t 赤鐵礦石是一個干擾因素，它不是純氧化鐵的質量，所以應把混合物變?yōu)榧儍粑铮?純物質質量= 混合物質量×純度。(2) 化學方程式必須配平，計算關系量別忘了計量數(shù)與相對質量的乘積。（3）列式計算切莫漏掉。(4) 如何將純凈物的量轉化成 混合物的量？混合物=純凈物÷純度。(5) 寫出簡答，切莫略或寫“”。課堂析疑解難規(guī)律總結：含雜質問題的計算，一般都假定雜質不參

11、加化學反應， 只能把純凈物的質量代入化學式中計算。習題解答練習與應用（P21）1.（1）Fe2O3 （2）Fe3O4 （3）FeCO3 （4）Al2O35.解：設該廠理論上可日產(chǎn)含 Fe 98%的生鐵的質量為 x。答：該廠理論上可日產(chǎn)含 Fe 98%的生鐵 2714t。6.解：設需要含 Fe3O490%的磁鐵礦石的質量為 x。答：需要含 Fe3O490%的磁鐵礦石 2977t。二、鐵的冶煉1.工業(yè)煉鐵（1） 原料：鐵礦石、焦炭、石灰石和空氣（2） 原理：(3)設備高爐（4）生鐵（鐵合金、混合物）2.煉鐵（1） 原理：3CO+Fe2O3 高溫 2Fe+3CO2（2） 步驟：查氣密性；裝樣品；通

12、CO；加熱 Fe2O3；停止加熱；停通 CO。（3） 現(xiàn)象：紅色粉末變黑；澄清石灰水變渾濁；點燃尾氣時產(chǎn)生藍色火焰。（4） 注意：先通 CO 的目的：排出 管內的空氣，防止 CO 與空氣混合發(fā)生 ；實驗完后繼續(xù)通 CO 的目的：防止生成的 高 又被氧化； 尾氣處理：多余 CO 燃燒掉，防止 CO 污染空氣。三、有關雜質問題的計算根據(jù)化學方程式計算時，要把含雜質的質量換算成純物質的質量。課堂小結本節(jié)課我們主要學習了金屬的概況，鐵的冶煉及有關雜質問題的計算等知識。難點是含雜質問題的計算，課后需要練習強化這類計算。方法點撥：解答該類題應從以下幾個方面入手： 反應條件； 成本高低； 有效成分的質量分數(shù)

13、； 對環(huán)境的影響。歸納總結：（1）混合物中某物質的質量分數(shù)（純度）該物質的質量´100%混合物的總質量1雜質的質量分數(shù)（2） 該物質的質量不純物質的總質量×該物質的質量分數(shù)（純度）（3） 不純物質的總質量該物質的質量該物質的質量分數(shù)（純度）歸納總結：在一氧化碳還原氧化鐵的實驗中，規(guī)律可用口訣法巧記為：一氧化碳早出晚歸，酒課后反饋總結課后達標檢測布置作業(yè)：完成本課時對應練習，并提醒學生預習課后教學反思精噴燈早退。的內容。難題解答【例 1】（知識點 1）一地質勘探隊經(jīng)過勘探發(fā)現(xiàn)某地有四處鐵礦，貯量相當豐富， 經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)它們分別是磁鐵礦（主要成分是 Fe3O4）、赤鐵礦(主要成分

14、是 Fe2O3)、菱鐵礦(主要成分是 FeCO3)和黃鐵礦（主要成分是 FeS2）。測得四種鐵礦中雜質含量相同。則四種鐵礦中具有開采價值的最優(yōu)選擇是（ ）A.磁鐵礦B.赤鐵礦C.菱鐵礦D.硫鐵礦【】根據(jù)化學式的計算，F(xiàn)e2O3 、Fe3O4、FeCO3、FeS2 中含鐵的質量分數(shù)分別為70%、72.4%、48.3%、46.7%，黃鐵礦及菱鐵礦的質量分數(shù)都較小，并且黃鐵礦中含有硫元素，在煉鐵的過程中，很有可能形成二氧化硫氣體，排放到空氣中引起空氣污染，所以上述黃鐵礦及菱鐵礦不適合用來煉鐵。所以最適宜煉鐵的兩種礦石是磁鐵礦和赤鐵礦，“最優(yōu)選擇”則應是磁鐵礦?！尽緼【例 2】（知識點 2）下列有關高

15、爐煉鐵的說法正確的一組是（ ）高爐中焦炭的作用是產(chǎn)生一氧化碳高爐中焦炭的作用是供熱高爐中把鐵礦石冶煉成鐵的主要反應原理是：高爐中把鐵礦石冶煉成鐵的主要反應原理是：A.B.C.D.【】焦炭在煉鐵過程中的主要作用是轉化為一氧化碳，然后再還原鐵礦石。故焦炭可提供熱量和得到還原劑一氧化碳?！尽緿【例 3】（知識點 3）用 2000t 含氧化鐵 80%的赤鐵礦礦石理論上可以煉出含鐵 96%的生鐵多少噸？【 】純物質的質量不純物質的質量×純物質的質量分數(shù)。含有雜質的物質質量不能直接代入化學方程式中計算，因為雜質沒有參加化學反應。本題也可以根據(jù)鐵元素的質量在化學反應前后不變，利用化學式進行計算。【】解：2000t 礦石中含氧化鐵的