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文檔簡介
1、課題3金屬資源的利用和保護(hù)耳教営目標(biāo)1. 知道一些常見金屬如鐵、鋁、銅等的礦物,了解從鐵礦石中將鐵還原出來的方法.2. 會根據(jù)化學(xué)方程式對含有某些雜質(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、分類等方法對所獲取的信息進(jìn)行加工| | 倩站態(tài)底爸價眉觀丨倩站態(tài)底爸價眉觀丨1. 增強(qiáng)對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)的社會問題,初步形成主動參與社會決策的意識2. 逐步樹立珍惜資源、愛護(hù)環(huán)境、合理使用化學(xué)物質(zhì)的觀念.樹立為社會的進(jìn)步而學(xué)習(xí)化學(xué)的志向.幣幣教學(xué)重難點(diǎn)教學(xué)重難點(diǎn)【重點(diǎn)】1. 鐵的冶煉2. 有關(guān)化學(xué)方程
2、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.教學(xué)準(zhǔn)備教學(xué)準(zhǔn)備【教師準(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.-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)本課時內(nèi)容;收集我國鋼鐵廠的簡介材料釣100年前-X氐CH用日14耳Al,睪e Wn PbA習(xí)Pt Au釣2500年前 約6000年前【提問】 為什么銅的開發(fā)使用比鐵和鋁早數(shù)千年?金屬被大規(guī)模開發(fā)、利用主要和金第 jJ課時導(dǎo)入一:【展如圖表示金屬活動性順序中銅、鐵和鋁被人類大規(guī)模開發(fā)、利用的大致年限屬的哪些性質(zhì)和特點(diǎn)有關(guān) ?鈉、?鈉、鎂等金屬為什么在自然界中不能以單質(zhì)形式存在
3、,而是以化合物形式存在于各種礦物之中 ?3為紀(jì)念 1996 年中國鋼產(chǎn)量突破 1 億噸而發(fā)行的郵票自然界以單質(zhì)形式【設(shè)問】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,大部分的金屬是以化合物形式存在的,那么我們在生產(chǎn)、生活中用到最多的金屬一一鐵是怎樣煉成的?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篇小說有一名鋼鐵廠的工人誤把這本書當(dāng)成介紹鋼鐵是怎樣煉成的科技書籍【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、金屬資源概況過渡語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
4、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為礦石工業(yè)上就是從礦石中來提煉金屬的思路一【引入】 不同種類的金屬在地殼中的含量并不相同它們在地殼中呈怎樣的分布趨勢呢?請大家觀察和閱讀關(guān)于“金屬元素在地殼中的含量”的資料 兀素名稱質(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】人類目前普遍使用的金屬有哪些?【回答】鐵、鋁、銅等.【追問】這是否和它們在地殼中的含量有 定的關(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導(dǎo)入二:【展示圖
5、片】 存在的金、銀新知構(gòu)建44【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)【總結(jié)】 這主要與銅的性質(zhì)和銅的提煉成本有關(guān)【追問】 那么,自然界含鐵、鋁、銅的礦石主要有哪些呢?它們的主要成分是什么?【展示】 常見的金屬礦石的圖片菱鐵礦(主要成分是 FeCO);含鋁的礦石主要是鋁土礦(主要成分是 Al203);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 CihS).【承接】 我國的金屬礦物分布怎么樣?【回答】 礦物種類齊全,礦物儲量豐富,其中鎢、鉬、鈦、銻等儲量居世界前列,銅、 鋁、錳等儲量在世界上
6、占有重要地位【補(bǔ)充】 雖說我國礦物種類比較齊全、礦物儲量比較豐富,但由于多種因素的影響,我國主要礦產(chǎn)品進(jìn)口量呈逐年上升趨勢隨著我國經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展,對礦產(chǎn)資源需求增長很快主要礦產(chǎn)資源短缺的態(tài)勢日益明顯 如果地質(zhì)勘探無重大突破,21 世紀(jì)初,我國礦產(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)新知識的興趣對學(xué)生進(jìn)行愛國主義教育,激發(fā)學(xué)生熱愛祖國的情感思路二教師活動學(xué)生活動設(shè)計(jì)意圖【講解】(針對導(dǎo)入一)金屬被大規(guī)模開發(fā)、利用主要和金屬的活動性有 關(guān),活動性弱的金屬以單質(zhì)形式存在,易被開發(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,
7、越容易被發(fā)現(xiàn)利用【引入】 引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)金屬活動性順序【提出問題】金屬活動性有強(qiáng)弱之分,那它們在自然界中是以什么樣的 形式存在的?【過渡陳述】金屬在人類日常生活中應(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,教師指定 23 名敘 述說出常見金屬的活動性 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)知識創(chuàng)設(shè)問題情境,實(shí) 施啟發(fā)式教學(xué) 過渡鋪墊,不讓學(xué) 生感到突?!緦W(xué)含鐵的礦石主要有赤鐵礦(
8、主要成分是 FaQ)、磁鐵礦(主要成分是 Fe3O4)、赤鐵礦(主娶砸弁是劭上礦 主嗯砸分是 AIQJ進(jìn)鐵礦菱鐵礦主尖城付繪民(主翌咸甘韭 FeCDj(匸餐成莎堆COFESJ榨銅礦 (工餐城分是 Cu)5【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,它們在某種程度上 代表了一個國家工業(yè)發(fā)展的水平新中國成立后,我國的鋼鐵工業(yè)得到了飛速的發(fā)展.1949年,我國的鋼產(chǎn)量只有 15.8 萬噸,居世界第 26 位;1996 年,我國的鋼產(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 年中國鋼產(chǎn)量突破 1 億噸而發(fā)行的郵票【介紹】 我國遼寧鞍山、湖北大冶
9、、四川攀枝花等地都有大型鐵礦-過渡語鐵礦石是怎樣煉成鐵的呢?現(xiàn)以赤鐵礦的主要成分 FQQ 為例,來學(xué)習(xí)、研究 如何實(shí)現(xiàn)鐵的冶煉【啟發(fā)】 比較 Fe2Q 與 Fe 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】Fe2Q 與 Fe 在組成上只相差一種元素,即氧元素要使 FezQ 變?yōu)殍F關(guān)鍵是使 FezQ 失去“O可能的方案有:1. 加熱使 Fe2Q 發(fā)生分解反應(yīng).2. 找尋一種物質(zhì)使其主動奪取Fe2Q 中的“ C”.【分析】 地球上金屬資源概況(廣泛存在于地殼和海洋中).兀素名稱質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%鋁7.731鐵4.75鈣3.45鈉2.74鉀2.47 n鎂2.00 1鋅0.008銅0.007銀
10、0.00001金0.0000005 分析金屬兀素在地殼中的含量【教師陳述】我國的礦物種類比較齊全,儲量也豐富指導(dǎo)閱讀教材1415 頁有關(guān)內(nèi)容.【活動】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.【展示】 多媒體課件展示圖片,學(xué)生認(rèn)識以單質(zhì)形式 存在的金屬和幾種常見的 礦石.激發(fā)學(xué)生探究大自然和學(xué)習(xí)新知識的興趣加強(qiáng)學(xué)生閱讀和總結(jié)的能力二、鐵的冶煉過渡語現(xiàn)在,人類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)以億噸計(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程,叫做金屬的冶煉煉鐵的 過程稱之為鐵的冶煉.下面,我們就來學(xué)習(xí)有關(guān)鐵的冶煉的知識思路一【引入】 早在春秋戰(zhàn)國時
11、期,我國就開始生產(chǎn)和使用鐵器,從公元 1 世紀(jì)起,鐵便成了一種最主要的金屬材料.【展示】 我國古代煉鐵圖:赤鐵礦上要嚨仆攔氏O鉗上礦(4?峑成芬迪 CF現(xiàn)46【評價】 引導(dǎo)學(xué)生對以上方案進(jìn)行評價,方案 1 要使 FezQ 分解,需較高的溫度;又因?yàn)?鐵在高溫下易與空氣中的氧氣反應(yīng),J .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【教師引導(dǎo)】 我們可以從以前接觸過的一些物質(zhì)中 回憶、思考并討論.【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 FezQ 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】 請大家寫出以
12、CO 和 F&O 為反應(yīng)物冶鐵的化學(xué)方程式 .【教師引導(dǎo)】 請大家利用自己的智慧,設(shè)計(jì)一個模擬鐵的冶煉過程的化學(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)知識學(xué)生可想象到用澄清石灰水驗(yàn)證CQ 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)】 一氧化碳還原氧化鐵的實(shí)驗(yàn):要使 FezQ 分解成功,還需在非空氣氛圍中進(jìn)行,這樣成. FezQ 失去“ O呢?,尋找適合這種條件的物質(zhì).請大家2、【學(xué)生板Fe2Q+3CO 3CG+2Fe【點(diǎn)撥】(1)實(shí)
13、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 .述實(shí)驗(yàn)是實(shí)驗(yàn)室模擬鐵的冶煉過程,工業(yè)上鐵的冶煉原理雖與上述實(shí)驗(yàn)相.把鐵礦石冶煉成鐵是一個復(fù)雜的過程.工業(yè)上煉鐵,在高溫下,利用反應(yīng)生成的一氧化碳把鐵從鐵礦【總結(jié)】同,但其規(guī)模、 條件、 裝置與此差異很大 時,把鐵礦石和焦炭、石灰石一起加入高爐 石里還原出來.思路二教師活動學(xué)生活動設(shè)計(jì)意圖7【過渡】 如果你是煉鐵廠的廠長,你會選擇哪種鐵礦石?【展示】見教材第 15 頁圖 8-17.【討論】我
14、們學(xué)過的還原劑有碳、一氧化碳等,選擇哪種還原劑呢?煉鐵的設(shè)備是什么?在煉鐵時主要發(fā) 生了哪些化學(xué)反應(yīng)?【歸納板書】1. 主要原理:3CO+FeO 輕 2Fe+3CO2. 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),并寫出化學(xué)方程式.、恢站石、出炭、石京石離爐 r 萍 I 務(wù)爐吒體JFe+JCO, 憐密叫琲的/ 進(jìn)口必協(xié)址二暮二豐需【板演】C+(COCO+(2CO曲溫Fe2C3+3C 2Fe+3CO培養(yǎng)學(xué)生觀察、 閱
15、讀、交流、解決問 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”.【提出問題】在實(shí)驗(yàn)過程中應(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、安全意識.【設(shè)計(jì)活動】在實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)生了幾個化學(xué)反應(yīng),寫出化學(xué)方程式.【學(xué)生討論、交流】書寫化學(xué)方程式.Fe2Q+3C2Fe+3COCO+Ca(OH) 2
16、CaCOj +HO點(diǎn)廳2CO+2CQ體會科學(xué)的方法 在實(shí)驗(yàn)中的作用.8業(yè)煉論交實(shí)】室煉鐵有學(xué)么分析比較工【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.咼爐內(nèi)溫度 咼,玻璃管內(nèi)溫度較低.4. 對環(huán)境影響不同.咼爐煉 鐵對環(huán)境影響大,實(shí)驗(yàn)室煉 鐵對環(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 操作簡單.等等.培養(yǎng)學(xué)生分析問 題的能力.體會到 化工生產(chǎn)與實(shí)驗(yàn) 室生產(chǎn)的不同.三、有關(guān)雜質(zhì)問題的計(jì)算思路一過渡語實(shí)際生產(chǎn)過程中,所有的原料或產(chǎn)物如鐵礦石、 生鐵等一般都含有雜質(zhì),
17、故在 計(jì)算用料和產(chǎn)量時就不可能不考慮雜質(zhì)問題如果你是鋼鐵廠的工程師,你會如何計(jì)算原料和產(chǎn)物的量呢?【展示】 例題:用 1000 t 含氧化鐵 80%勺赤鐵礦石,理論上可以煉出含鐵 96%勺生鐵多少噸?【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 壬曰.質(zhì)量 .【教師】 請大家根據(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 tx80%=800t.
18、設(shè) 800 t 氧化鐵理論上可以煉出鐵的質(zhì)量為X.Fe2Q+3CO 2Fe+3CO1602X56800 txx=560 t.折合為含鐵 96%勺生鐵的質(zhì)量為:560 t - 96%=583t.答:1000 t 含氧化鐵 80%勺赤鐵礦石,理論上可煉出含鐵 96%勺生鐵 583 t. 解法 2:設(shè)理論上可煉出含鐵 96%勺生鐵的質(zhì)量為X.Fe2Q+3CO 2Fe+3CO1601000 tx80%2X56xx96%=,x=583 t.答:1000 t 含氧化鐵 80%勺赤鐵礦石,理論上可煉出含鐵 96%勺生鐵 583 t. 【交流】對練習(xí)中出現(xiàn)的錯誤進(jìn)行分析和糾正.【總結(jié)并板書】根據(jù)化學(xué)方程式進(jìn)行
19、計(jì)算時,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x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)問題的計(jì)算等知識.思路二教帥沽動學(xué)生沽動設(shè)計(jì)意圖9【過渡】 在實(shí)際生產(chǎn)時,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,應(yīng)考慮到雜質(zhì)問題【展示例題】例 1 某煉鐵廠每天需消耗 3000 t 含 FeaQ76%勺赤鐵礦石,理論上可生產(chǎn)含 Fe 98%的生鐵多少噸?【提示】學(xué)生在根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算時,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x純凈物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)【活動】學(xué)生在
20、討論、計(jì)算過程中老師巡視、指導(dǎo)【交流】 學(xué)生思考、獨(dú)立完成例題后交流 例 1 解:Fe2Q的質(zhì)量為 3000 tx76%=2280t. 設(shè)生鐵的質(zhì)量為X,則純鐵 的質(zhì)量為 98% X.Fe2Q+3C 畀 2Fe+3CO160 112 2280 t98% xx=1628.6 t答:理論上可生產(chǎn)含鐵 98% 的生鐵 1628.6 噸.體會化學(xué)方程式 的計(jì)算在化工生 產(chǎn)中的作用.培養(yǎng) 學(xué)生解決問題的 能力.【展示例題】例 2 某煉鐵廠每天生產(chǎn) 1000 t 含 Fe 96%勺生鐵,理論上需消耗含 FezO 70% 的赤鐵礦石多少噸?【活動】 巡視、指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行計(jì)算例 2 解:Fe 的質(zhì)量為 1000
21、 tx96%=960 t.設(shè)鐵礦石的質(zhì)量為X,則氧 化鐵的質(zhì)量為 70%(.Fe2O+3C 2Fe+3CO160 11270%x960 tx=1959 2 t答:需消耗含氧化鐵 70%勺 赤鐵礦石 1959.2 噸.鞏固含雜質(zhì)的化 學(xué)方程式的計(jì)算.知識拓展I 煉鐵和煉鋼的比較煉鐵刁鋼.、煉鐵. 煉鋼,目的把鐵從鐵礦石中還原出來通過氧化減少碳、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、電爐阿課堂小結(jié)金屬資源的利用隧檢測反憒1. 下列礦石的主要成分表述錯誤的是()A.黃鐵礦(FeS2) B.菱鐵礦(FeCQ)C.黃銅礦(
22、CuFeS2)D.輝銅礦(CuS)解析:輝銅礦的主要成分為CuaS.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),下列說法錯誤的是( )10A.實(shí)驗(yàn)時應(yīng)先給玻璃管加熱,后通 CO11B. 實(shí)驗(yàn)時,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)開始時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
23、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)來煉制生鐵若要煉制含鐵 96%勺生鐵 63 t,假設(shè)在煉制過程中損失 10%鐵的元素,則理論上需要含雜質(zhì) 20%勺赤 鐵礦石的質(zhì)量是()A.120 t B.108 tC.96 t D.84 t解析:63 t 含鐵 96%勺生鐵中鐵的質(zhì)量為:63 tX96%則理論上所煉鐵的質(zhì)量為63tX96 滄(1 -10%)=63 tX96%;設(shè)需要含雜質(zhì) 20%勺赤鐵礦石的質(zhì)量為X,則:3CO+FeCfe2
24、Fe+3CO160 112(1-20%)x63 tX96%=,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)將金屬鈷投入稀鹽酸中,發(fā)生化學(xué)反應(yīng) CO+2HCIC0CI2+ H2f.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)鋁的活動性比鐵強(qiáng),但在生活中常在鐵的表面涂上鋁
25、粉.其原因是常溫時,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,發(fā)生化學(xué)反 應(yīng):Co+2HCl CoCb+Hd ,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,金屬不斷溶解,表面產(chǎn)生氣泡,溶液由無色變?yōu)?粉紅色.故答案為:(1) 焦炭(2) 常溫時,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,溶液由無色變?yōu)榉奂t色匡板書設(shè)計(jì)課題 3 金屬資源的利用和保護(hù)第 1 課時一、 金屬資源概況二、 鐵的冶煉1. 主要原理:3CO+FQQ2Fe + 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
26、三、 原料或產(chǎn)物有雜質(zhì)的相關(guān)計(jì)算10126布置作業(yè)-、教材作業(yè) 【必做題】教材第 21 頁練習(xí)與應(yīng)用的 4、5 題. 【選做題】教材第 21 頁練習(xí)與應(yīng)用的 1、6 題. :、課后作業(yè):、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),下列說法錯誤的是()A.高爐煉鐵原理是:Fe2Q+3CO 2Fe+3CO一預(yù)化碳*潑淸的右-萩水A.實(shí)驗(yàn)時,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)開始時,點(diǎn)燃酒精噴燈給玻璃管加熱的同時通入純凈的一氧化碳C.為了減少空氣污染,應(yīng)增加尾
27、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氧化鐵3.下圖為煉鐵的兩幅圖,請據(jù)圖判斷下列敘述中錯誤的是甲圖乙圖生挾出 LI13B乙圖中高爐煉鐵時原料焦炭的作用是: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.請回答下列問題(1) 空氣通過進(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繼續(xù)反應(yīng),其化學(xué)方程式為 _ 5. 如圖所示是一氧化碳與氧化鐵反應(yīng)的模擬
28、煉鐵實(shí)驗(yàn)請回答下列問題(1) 寫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,貝 U 下列說法中正確的是()A. 該氧化物是 FezQB. 該氧化物可能是由FeO Fe2Q、FesO 組成的混合物C. 該氧化物是 FeOD. 該氧化物中不含 FeO【拓展探究】7. 以大理石和赤鐵礦(FezQ)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氣體).試回答下列問題:(1) 寫出工
29、業(yè)上制取的兩種物質(zhì)的化學(xué)式1214B_ ,G_ .(2) 寫出下列反應(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 FeS,不含氧元素,不屬于氧化物;赤鐵礦的主要成分是氧化鐵(FezQ),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FeCO,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(CaCO),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
30、實(shí)驗(yàn)開始時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;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?3. B(解析:高爐煉鐵時原料焦炭的作用是產(chǎn)生熱量和產(chǎn)生一氧化碳,CO 用來還原氧化鐵.)4. (1)02+CCO (2)CO2+C 比 2C0(解析:(1)焦炭充分反應(yīng)生成二氧化碳,化學(xué)方程式為Q+C 辿 C0.(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+C2C0.)5.(1)3CO+Fe2O2Fe + 3CO (2)A處:紅棕色粉末變
31、黑,B 處:石灰水變渾濁(3)處理尾氣,減少 CO 對環(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,則鐵和氧的原子個數(shù)比=:=.則不可能是純凈的FezQ,故 A 錯誤;也不可能是純凈的FeO,故 C 錯誤.)高溫高溫高溫7.(1)CaO;FeCaCQCaO+COT ,CO2+C2CO,3CO+FeO32Fe+3CO(解析:由 C
32、是能使澄清石灰水變渾濁的常見氣體,可知 C 是二氧化碳由圖 A 物質(zhì)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(Fe2Q)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,也可以寫出物質(zhì)之間反應(yīng)的化學(xué)方程式.)旦教學(xué)反星本課時的知識內(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
33、知熟悉學(xué)習(xí)的對象,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)家的身份來研究金屬礦物的種 類等,從而感受到“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”意識在整個教學(xué)過程中體現(xiàn)了學(xué)生“從生活走向化學(xué),從化學(xué)走向社會”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、自主評價,無疑使自信心更強(qiáng),學(xué)習(xí)興趣更濃15建議:一氧化碳還原氧化鐵的實(shí)驗(yàn)采用動畫演示,既明白清晰,又節(jié)約時間,同時可避免儀器、材料短缺而不能做實(shí)驗(yàn)的弊端,環(huán)節(jié)緊湊匡)備課資源我國古代冶鐵、煉鋼的成就我國
34、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經(jīng)全部被氧化成氧化鐵.對鐵刃的殘銹檢驗(yàn)后表明,鐵刃是用隕鐵鍛成的這說明那時不僅認(rèn)識了鐵,而且能進(jìn)行鍛造加工已有的考古發(fā)現(xiàn),我國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,幾乎同時產(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)時冶煉出來的,含碳超過 2%,還含有較細(xì)小的硅酸鹽.對公元前 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)過退火處理,是展性鑄鐵在我國一
35、些早期的文獻(xiàn)(如詩經(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,比我國晚 1900 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)國后期,這種技術(shù)已在燕國應(yīng)用對部分鐵器的檢查表明,絕大部分是鋼鍛制 的,如長 100.4 cm 的長劍以及某些殘劍、箭桿、矛等.這些鍛鋼件大都經(jīng)過淬火處理,這表明至遲在戰(zhàn)國晚期,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?怎樣識別鐵礦石?鐵在自然界中的分布很廣,主要以化合
36、態(tài)存在,含鐵的礦石很多,具有冶煉價值的鐵礦石 有磁鐵礦、赤鐵礦、褐鐵礦和菱鐵礦等.識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)1磁鐵礦(Fe3。)是黑色的,用粗瓷片在礦石上刻畫時,留下的條痕是黑色的,具有磁性,密度為 4.95.2 克/厘米3.2赤鐵礦(Fe203)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(稱鏡鐵礦)產(chǎn)出,也有的呈土狀產(chǎn)出. 密度為 55.3克/厘米3.3褐鐵礦(Fe2Q3fO)礦石有黃褐、褐和黑褐等多種顏色,瓷片的刻痕呈黃褐色,無磁性,密度為 3.34 克/厘米3.4菱鐵礦(FeCQ)
37、有黃白、淺褐和深褐等顏色.性脆,無磁性,在鹽酸里有氣泡(CQ)放出. 密度為 3.83.9 克/厘米3.高爐煉鐵時,為什么要加入石灰石?煉鐵時用的鐵礦石,主要有赤鐵礦石(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用的脈石,主要成分是二氧化硅(SiO2).煉鐵時,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.打開高爐上的出渣口,液態(tài)硅酸鈣先流出
38、去,凝固成高爐渣,過去這種高爐渣 當(dāng)作煉鐵廠的廢物,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,過去的廢物變成了今日的建筑材料課時教教學(xué)目標(biāo)學(xué)目標(biāo)粗說與扌閒粗說與扌閒1. 了解鐵生銹的條件及防止鐵生銹的簡單方法.2. 知道廢舊金屬對環(huán)境的污染,認(rèn)識回收利用廢舊金屬等保護(hù)金屬資源的途徑的重要 性.過程過程通過鐵生銹條件的探究,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,培養(yǎng)學(xué)生的良好學(xué)習(xí)習(xí)慣和學(xué)習(xí)方法1216使學(xué)生體會學(xué)習(xí)化學(xué)的價值;保持和增強(qiáng)對生活中化學(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,樹立珍惜資源、愛護(hù)環(huán)境、合理利用自然資源的意識教學(xué)重
39、難點(diǎn)教學(xué)重難點(diǎn)【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i i教學(xué)準(zhǔn)備教學(xué)準(zhǔn)備【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、燒杯、石棉網(wǎng)、 三腳架等生銹的鐵鎖、因銹蝕穿孔的銅壺、長期未用的菜刀、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比實(shí)驗(yàn)囚教學(xué)莖程亞新課導(dǎo)入導(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
40、常用到的鐵粉“脫氧劑”圖片食品包裝袋中常會見到一小袋的鐵粉“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,我國政府修訂稀土工業(yè)發(fā)展專項(xiàng)規(guī)劃,新規(guī)劃規(guī)定調(diào)減稀土金屬的出口數(shù)量 各地關(guān)閉了不少的稀土金屬礦,保護(hù)我國稀土金屬資源的可持續(xù)開發(fā)四、金屬的腐蝕和防護(hù)思路一過渡語(針對導(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17質(zhì),反應(yīng)物要能相互接觸,生成物不會對反應(yīng)起阻礙作用等等只要我們知道了金屬腐蝕的條1218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的鐵制品為例來探究鐵
41、制品的銹蝕條件及防銹措施 【展示】 現(xiàn)有潔凈無銹的鐵釘、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)的方案可能有以下幾種:匚實(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】 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?4 中的鐵釘與氧氣接觸,方案 5 中的鐵釘與氧氣不接觸【問】 為什么方案 6 中的鐵釘銹蝕得慢呢?【答】 因?yàn)槿鄙偎帧窘涣骺偨Y(jié)】 根據(jù)以上實(shí)驗(yàn),教師引導(dǎo)
42、學(xué)生得出導(dǎo)致鐵釘銹蝕的因素:在水、氧氣同時存在的環(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)的過程鐵銹的主要成分是 Fe2Q xH20.【設(shè)問】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)里層的鐵呢?【學(xué)生看書后回答】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 【過渡】了解了鐵制品銹蝕的條件,我們應(yīng)該采取什么措施來防止鐵制品生銹呢?【學(xué)生討論】 分組討論【教師啟發(fā)】 鐵制
43、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】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 思路二教師活動學(xué)生活動設(shè)計(jì)意圖爭蚩爭蚩湊過的湊過的銀愉水銀愉水附fTT燥削的幗
44、花19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)的目的并對學(xué)生的設(shè)計(jì)給 予評價【小結(jié)】在水、氧氣同時存在的環(huán)境中鐵能銹蝕,鐵銹的主要成分是 FezQ xH2O.【提問】1. 試管 2 中為什么要用煮沸過的蒸餾水,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,浸沒鐵釘后,倒去溶液;(2) 在試管中加入少量的
45、氯化鈉溶液,使 鐵釘?shù)囊话虢]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.【交流】 提前一星期設(shè)計(jì)、準(zhǔn)備鐵的銹蝕條件的“活動與探究” 完成實(shí)驗(yàn)報告.在課堂 上回顧實(shí)驗(yàn)步驟,匯報 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 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
46、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、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?實(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.【注意】 試管需要事先用酒精燈進(jìn)行加熱.【提問】 1.通過探究總結(jié)使鐵制品發(fā)生銹蝕的主要因素有哪些.2. 通過探究總結(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?【過渡】 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
47、止鐵制品的銹蝕 .【思考】【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:隔引導(dǎo)學(xué)生形成基本的運(yùn)用知識的思路:了解反應(yīng)的條件- 促進(jìn)或122021五、金屬資源保護(hù)過渡語上面我們討論了鐵制品的腐蝕和防護(hù)對于金屬資源,除了采取防止金屬腐蝕的措施外,還可以通過什么途徑來使其得到保護(hù)呢?思路一【展示】 根據(jù)一些礦物的儲量和消耗速度,有人估計(jì)一些礦物可供開采的年限如圖所示(不包括今后探明的儲量,一些國家的金屬儲備量和金屬的回收利用等).【提問】怎么保護(hù)金屬資源呢?【交流】防止鋼鐵的腐蝕(1) 制成合金,如不銹鋼(2) 形成保護(hù)層,刷油漆、涂油、燒制搪瓷(物理方法).(3) 電
48、鍍上一層其他金屬(鍍鉻、鋅、錫).(4) 通過化學(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,回收一個鋁質(zhì)飲料罐比制造一個新飲料罐要便宜 20%目前世界上有 50%A 上的鐵和 90%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,來自于汽 車用過的鉛酸蓄電池的再生就占很大比例【提問】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、合理地開采礦物(4)尋找金屬的替代品例如,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】你
49、對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】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防止鐵制品生銹呢【討論】自行車的構(gòu)件如支架、鏈條、鋼圈等,分別采取了什么防銹措施?絕空氣;隔絕水破壞反應(yīng)的條件【討論、交流】達(dá)到某一目1.保持鐵制品表面十的燥和潔凈聯(lián)系日常生活事2.在鐵制品表面涂件和經(jīng)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)層保護(hù)膜,如:刷油漆,生學(xué)習(xí)化學(xué)的興涂油,搪瓷,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、涂油趣1970 年,我國已探明的稀土儲量約占世界總儲量的75%右;到 2005 年,這一比例降到1222稀土是儲量較少
50、的一類金屬的統(tǒng)稱,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55%右目前我國稀土的生產(chǎn)和消費(fèi)居世界第一位按目前生產(chǎn)量,我國稀土儲備僅能維持1520 年我國 60%上稀土產(chǎn)品出口到國外出于環(huán)保和資源儲備因素的考慮,有些發(fā)達(dá)國家封存本國稀土而從我國進(jìn)口稀土產(chǎn)品我國從 1999 年開始實(shí)施稀土出口配額管理,2011 年發(fā)布國務(wù)院關(guān)于促進(jìn)稀土行業(yè)持 續(xù)健康發(fā)展的若干意見23閱讀資料、思考. 人類需要保護(hù)金 屬資源.【提問】請同學(xué)們閱讀教材 19 頁,總結(jié)如何有 效保護(hù)金屬資源知識拓展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
51、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,使金屬與周圍具有腐蝕性的氣體或電解質(zhì)溶液隔離可保護(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:用砂紙打磨,用刀刮化學(xué)方法:用酸清洗(酸不能過量),以鐵制品除銹為例,發(fā)生的反應(yīng)為:Fe2Q+6HCI2FeCl3+3H2O 或 Fe2Q+3HzSQFe2(SQ)3+3H2O.金屬資源保護(hù)隧檢測反饋1.下列關(guān)于鐵的做法或說法錯誤的是()A
52、. 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思路二教師活動學(xué)生活動設(shè)計(jì)意圖通過具體數(shù)字,讓學(xué)生清楚地認(rèn)識 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.【過渡】(針對導(dǎo)入三)為什么我國政府修訂稀土工業(yè)發(fā)展專項(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,指出金屬蝕而報廢的金屬設(shè)備和材料相當(dāng)于年產(chǎn)量的20%
53、40%.【提問】 金屬資源短缺對人類社會發(fā)展意味著 什么?1224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. 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)
54、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A. a 管中鐵釘會銹蝕,b 管中鐵釘不會銹蝕B. 該實(shí)驗(yàn)說明鐵銹蝕與空氣、水有關(guān)C. L 端液面咼度低于 R 端液面咼度D. 若將 a 管中的水改為海水能加快鐵的銹蝕解析:a 管中鐵同時接觸空氣和水,故鐵易生銹;b 管中無水分,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;有鹽分存在時鐵生銹會更快.故選 C.5板書設(shè)計(jì)第 2 課時四、 金屬的腐蝕
55、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、合理地開采礦物;4. 尋找金屬的代替品.財布置作_-、教材作業(yè)【必做題】教材第 21 頁【練習(xí)與應(yīng)用】的第 2、3 題. 【選做題】教材第 21 頁【練習(xí)與應(yīng)用】的第 7 題.:、課后作業(yè) 【基礎(chǔ)鞏固】察.下列推斷錯誤的是(251.下列情況中,鐵釘最容易生銹的是(A. 浸沒在水中B. 浸沒在植物油中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
56、品經(jīng)過如下處理后,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”號航母艦體外殼C擦洗干凈后長期存放在室外的大型鐵制農(nóng)機(jī)具D.經(jīng)過“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 FeSQ 溶液、Cu 和 Ag 三種物質(zhì)可以驗(yàn)證 Fe、Cu Ag三種金屬的活動性強(qiáng)弱順序D鐵制品生銹產(chǎn)生的鐵銹是一種疏松多孔的物質(zhì),它的主要成分是 FesQ4. (長春中考)回答下列與金屬有關(guān)的問題:(1)_ 在黃銅(銅鋅合金)片和純銅片中,硬度較大的是 _,將
57、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)的過程向 AgNQ 和 CU(NQ)2的混合溶液中加入一定量 Al 粉,充分反應(yīng)后過濾;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)器具長期盛放,因?yàn)?.(2)為減緩海水對鐵質(zhì)海輪外殼的腐蝕,制造海輪時,會
58、在海輪船底四周鑲嵌比鐵更活潑的金屬.下列金屬適宜船底鑲嵌的是 _ (填選項(xiàng)).A.Pb(鉛)B.CuC.Pt(鉑)D.Zn(3)對鐵“發(fā)藍(lán)”處理,其表面將形成致密氧化膜而有效避免腐蝕.1致密氧化膜能有效阻止鐵銹蝕的原因是 _.2“發(fā)藍(lán)”過程的化學(xué)方程式如下,式中 X 的化學(xué)式為 _ .36Fe+4NaN(9NaN(3+26Hz 12X+13NaOH+13NHT3為檢驗(yàn)“發(fā)藍(lán)”處理的鐵質(zhì)零件表面是否形成致密氧化膜,將該零件浸泡于硫酸銅溶液中,發(fā)現(xiàn)零件表面出現(xiàn)紅色物質(zhì).由此可知該零件“發(fā)藍(lán)”處理效果 _ (填“好”或“不好”),因?yàn)開 (用化學(xué)方程式表示).【拓展探究】7. 蕪湖鐵畫經(jīng)過 300
59、多年的發(fā)展,已成為一朵藝苑奇葩,被列為首批非物質(zhì)文化遺產(chǎn).今天鐵畫藝術(shù)大師們又賦予她新的生命力,給鐵畫穿上一層金黃色的外衣-鍍金(1)在鐵畫表面鍍金的作用是 _ 、_.已知鍍金鐵畫中只含有金、鐵、碳三種元素,某同學(xué)為探究鍍金鐵畫中三種元素的含量,1226進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):取鍍金鐵畫的邊角料 6 g,磨成粉末,放入足量的稀鹽酸中,收集到 0.2 g 氫 氣,溶液過濾后,將殘?jiān)磧簟⒑娓?,在空氣中充分灼燒,剩余固體的質(zhì)量為 0.24 g.求:鐵畫 中金、鐵、碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù).【答案與解析】1. C(解析:浸沒在水中,鐵不與氧氣接觸,不易生銹;浸沒在植物油中,鐵與水和氧氣都不接觸 不易生銹;在潮濕的空氣中
60、,鐵與水和氧氣同時接觸,易生銹;在干燥的空氣中,鐵不與水接觸 不易生銹.)2. C(解析:經(jīng)常在表面涂油的大型鋼制機(jī)械隔絕了空氣和水,防銹效果較好;涂上防銹漆后的“遼寧”號航母艦體外殼隔絕了空氣和水,防銹效果較好;C 選項(xiàng)中擦洗干凈后長期存放在室外的大型鐵制農(nóng)機(jī)具容易達(dá)到鐵生銹的條件,故防銹效果較差;經(jīng)過“烤藍(lán)”,在表面形成致密氧化膜的鋼制槍管防銹效果較好.)3. B(解析:鐵的活動性比銅強(qiáng),能與硫酸銅溶液反應(yīng)生成硫酸亞鐵和銅,不能在鐵桶中配制波爾多液;由于鋁與空氣中的氧氣反應(yīng)生成了致密的氧化鋁薄膜,所以,鋁制品抗腐蝕能力較鐵制品強(qiáng);由于 Cu 和 Ag 都不能與 FeSQ 溶液反應(yīng),只能得出鐵比銅、
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