九年級化學下冊 第8單元 金屬和金屬材料 課題3 金屬資源的利用和保護 第1課時 鐵的冶煉教案 新人教版

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1、九年級化學下冊 第8單元 金屬和金屬材料 課題3 金屬資源的利用和保護 第1課時 鐵的冶煉教案 新人教版 教學目標 【知識與技能】 (1)知道常見的金屬礦物；了解從鐵礦石中將鐵還原出來的方法。 (2)會根據化學方程式對含有雜質的反應物或生成物進行有關計算。 【過程與方法】 (1)通過實驗，讓學生了解煉鐵的原理，使學生認識化學原理對實際生產的指導作用。 (2)通過對某些含有雜質的物質的計算，使學生把化學原理、計算和生產實際結合在一起，培養(yǎng)學生靈活運用知識的能力。 【情感態(tài)度與價值觀】 通過化學知識與生產、生活相聯(lián)系，引導學生關注身邊的化學，增強社會責任感。 教學重難點 【重

2、點】 鐵的冶煉和化學方程式中有關雜質問題的計算。 【難點】 化學方程式中有關雜質問題的計算。 教學過程 知識點一　金屬資源的概況 【自主學習】 閱讀教材第14～15頁的有關內容，完成下列填空： 1．地球上的金屬資源除少數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。 2．金屬元素在地殼中含量最多的是鋁，其次是鐵。 3．常見的礦石有：赤鐵礦，主要成分的化學式為Fe2O3；磁鐵礦，主要成分的化學式為Fe3O4；菱鐵礦，主要成分的化學式為FeCO3；鋁土礦，主要成分的化學式為Al2O3。 【合作探究】 鐵礦石有多種，在煉鐵時常用磁鐵礦或赤鐵礦，而很少用黃鐵

3、礦或菱鐵礦，為什么？ 答：黃鐵礦含鐵量低，并且含有對環(huán)境有害的元素硫，在冶煉過程中會產生有毒氣體二氧化硫，污染環(huán)境，因此黃鐵礦不宜煉鐵；菱鐵礦中鐵元素的質量分數小于磁鐵礦和赤鐵礦中鐵元素的質量分數，所以工業(yè)煉鐵最好選擇磁鐵礦或赤鐵礦。 【跟進訓練】 1．用下列礦石冶煉金屬時，排放的廢氣容易引起酸雨的是(　A　) A．輝銅礦(主要成分Cu2S) B．赤鐵礦(主要成分Fe2O3) C．磁鐵礦(主要成分Fe3O4) D．鋁土礦(主要成分Al2O3) 2．常見的鐵礦石有：磁鐵礦(主要成分是Fe3O4)、赤鐵礦(主要成分是Fe2O3)、褐鐵礦(主要成分是Fe2O3·3H2O)、菱鐵礦(主

4、要成分是FeCO3)、黃鐵礦(主要成分是FeS2)。其中理論上最適宜煉鐵的兩種礦石為磁鐵礦、赤鐵礦。理由為含鐵量較大，礦石中不含硫，冶煉過程中不易產生有害的SO2氣體。知識點二　鐵的冶煉 【自主學習】 閱讀教材第15～16頁的有關內容，完成下列填空： 1．煉鐵的原理：利用一氧化碳與氧化鐵的反應。 2．實驗室煉鐵的步驟： 要先點燃酒精燈的目的是除尾氣防止污染空氣；然后再通入CO的目的是除掉裝置中的空氣；過一會再點燃酒精噴燈(溫度可達到1000 ℃)，反應條件是高溫；加熱一會兒看到玻璃管中的現象是紅色物質變成黑色，該反應的化學方程式為3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2，看到澄清的石灰

5、水變渾濁，化學反應方程式為CO2＋Ca(OH)2CaCO3↓＋H2O。 3．工業(yè)煉鐵的原料：鐵礦石、焦炭、石灰石。石灰石的作用將二氧化硅變?yōu)闋t渣；焦炭的作用：作為燃料、產生高溫、與氧氣反應生成一氧化碳；焦炭在高爐中發(fā)生的兩個化學反應的方程式：C＋O2CO2、C＋CO22CO；高爐煉鐵的原理的化學反應方程式：Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2。 【合作探究】 在高爐煉鐵的反應中，還原劑是焦炭還是一氧化碳？ 答：高爐煉鐵是利用焦炭燃燒產生的一氧化碳將鐵從鐵礦石中還原出來的過程，故還原劑是一氧化碳。 【教師點撥】 在實驗室模擬煉鐵的實驗中，需要注意的事項： (1)實驗開始先通純凈的CO

6、，再加熱氧化鐵。防止CO與空氣混合加熱發(fā)生爆炸。 (2)實驗結束時要先停止加熱，繼續(xù)通CO直到玻璃管冷卻。其目的是防止高溫下的鐵與氧氣接觸重新被氧化，同時還可以防止石灰水倒吸。 (3)CO有劇毒，應將尾氣點燃或收集處理，防止污染空氣。 【跟進訓練】 1．下列有關工業(yè)煉鐵的敘述中，不正確的是(　D　) A．煉鐵用的設備是高爐 B．煉鐵的原料是焦炭、石灰石、鐵礦石 C．煉鐵得到的生鐵仍為混合物 D．煉鐵是用空氣中的氧氣將鐵礦石中的雜質氧化除去 2．用“W”型玻璃管進行微型實驗(如圖所示)。下列說法正確的是(　B　) A．a處的化學方程式為：3CO＋Fe2O3===2Fe＋3

7、CO2 B．b處澄清的石灰水變渾濁 C．尾氣可以不經處理就直接排放 D．使用該微型裝置進行實驗優(yōu)點只有節(jié)約藥品 3．下圖為教材中實驗室模擬煉鐵的實驗改進裝置(部分夾持儀器略去)。 實驗步驟如下： Ⅰ.連接好裝置，并檢查裝置的氣密性； Ⅱ.裝好藥品，先通一會兒CO，再點燃酒精噴燈； Ⅲ.實驗結束，先撤去酒精噴燈，繼續(xù)通CO直至玻璃管冷卻。 回答下列問題： (1)實驗中可看到A處玻璃管里的粉末由紅色逐漸變黑，說明Fe2O3轉化為Fe(填化學式)，B瓶中澄清石灰水變渾濁，該反應的化學方程式為CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O。 (2)步驟Ⅲ中先撤去酒精噴燈，繼

8、續(xù)通CO直至玻璃管冷卻的目的是防止生成的鐵被空氣中的氧氣氧化。 (3)盛滿澄清石灰水的B裝置在此實驗中的作用有下列說法： ①收集多余的CO； ②檢驗并吸收反應生成的CO2。 上述說法中正確的C(填字母序號)。 A．①　B．②C.①和②知識點三　含雜質物質的計算 【合作探究】 前面我們學過利用化學方程式進行計算，但化學方程式表示的是純凈物之間的質量關系，而不表示不純物質之間的質量關系。故計算時若涉及含雜質物質的質量，我們應該怎么辦？ 答：化學方程式表示的是純物質之間的質量比，故計算時須先進行換算：純物質的質量＝不純物質的質量×純凈物的質量分數。 【教師點撥】 進行含雜質物質的

9、計算時，要看清題中所給的質量分數是雜質的質量分數還是純物質的質量分數，計算時一般都假定雜質不發(fā)生反應；換算后的純物質的質量在代入化學方程式時要找準對應的位置。 【跟進訓練】 1．用1000 t含有氧化鐵80%的赤鐵礦石，理論上可以煉出含鐵97%的生鐵的質量約是(　C　) A．560 t B．571 t C．577 t D．583 t 2．鋼鐵的使用是人類文明和進步的重要標志。某鋼鐵公司用500噸含氧化鐵(Fe2O3)64%的赤鐵礦石進行煉鐵，高爐煉鐵的原理為3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2。計算： (1)鐵礦石中氧化鐵的質量為320噸。 (2)這些礦石理論上能煉得鐵多少噸？(寫出簡明的計算過程) 解：設這些礦石理論上能煉得鐵的質量為x。 Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2 160　　　　　　112 320 t x ＝　x＝224 t 答：這些礦石理論上能煉得鐵的質量為224噸。 練習設計 完成本課相應練習部分，并預習下一課的內容。