资源简介

金属矿物及其冶炼
● 教学目标：
1、知道一些常见的金属矿物的主要成分
2、掌握实验室炼铁的原理
3、知道什么是还原反应
4、通过对炼铁原理的分析，培养学生安全操作意识和良好的环保意识
● 教学重点：炼铁的基本原理。
● 教学难点：实验室探究炼铁原理的实验
● 考点、易错点：
实验室探究炼铁原理的实验
● 学情分析：学生对矿石有一定的认识，但不了解矿石是怎样炼成金属的，因此通过以铁矿石为例，对反应原理、反应装置、实验步骤等的探究，认识怎样把铁矿石炼成钢铁。
【创设问题情境】（展示里约奥运会奖牌相关图片）
1、奥运会的奖牌由什么材料制成？
2、我们如何从自然界获取？
【学习目标】课件展示学习目标，学生齐读。
【自主学习】
【师】认真阅读课本P58内容，思考并找出下列问题的答案：
1、金属在自然界中极少数不活泼的金属以______形式存在，如_________等；其余金属都以_______的形式存在。
2、常见的铁矿石有______（主要成分的化学式：_______）；
__________（主要成分的化学式：_______）、____________（主要成分的化学式：_______）、__________（主要成分的化学式：_______）。
3、选择哪种铁矿石来炼铁最好？为什么？
__________________________________________________________________
(
菱铁矿
) (
黄铁矿
)
主要成分 Fe2O3 Fe3O4 FeCO3 FeS2
含铁量 70% 72% 48% 47%
【活动一】探究实验室炼铁的反应原理
【过渡】铁在自然界中分布很广，在众多金属材料中，铁及其合金一直在我们生产生活中占据主导地位，我们如何从铁矿石中得到铁的呢？
【师】以赤铁矿石为例：Fe2O3 Fe是一个失氧的过程，Fe2O3本身不会失氧，而是被夺去，因此需向氧化铁中加入能夺去氧化铁中氧的物质。本节课我们采取在高温下用CO还原氧化铁的方法来炼铁。
【师】 那么CO具有哪些性质呢？
【生】 思考，师生共同总结CO的物理、化学性质及其用途。
【师】 下面我们就以CO还原氧化铁来具体说说实验室炼铁的原理
(
高温
) 1、原料：赤铁矿 CO
(
高温
) 2、反应原理： CO + Fe2O3 = Fe + CO2 （该方程式是否正确？怎样配平？）
【师】提醒从得氧和失氧的角度进行配平：3CO + Fe2O3 = 2Fe + 3CO2
【活动二】探究炼铁的反应装置
教师引导学生认识实验仪器并分析各部分装置的作用
【活动三】探究炼铁的操作步骤（观看视频，归纳实验步骤）
【师】正确的操作步骤是实验成功的前提条件，我们应该如何完成该实验呢？
（1）检查装置的气密性
（2）装入药品并固定装置。
（3）通入CO并点燃尾部酒精灯。
（4）待玻璃管内的空气完全排净后（约半分钟），点燃酒精喷灯给氧化铁加热。
（5）当玻璃管内的红色粉末变为黑色时，熄灭酒精喷灯。
（6）待玻璃管内的固体冷却后，停止通入CO并熄灭尾部酒精灯。
巧记： CO：早出晚归；酒精喷灯：迟到早退
【师】再一次观看视频，描述实验现象：
硬质玻璃管中红色粉末逐渐变成黑色，澄清的石灰水变浑浊，尾气点燃产生蓝色火焰
实验结论：
一氧化碳和氧化铁反应生成了铁 和二氧化碳。
试着写出有关化学方程式：
(
高温
)
(
CO
2
+ Ca(OH)
2
= CaCO
3
↓
+ H
2
O
) （1）3CO + Fe2O3 = 2Fe + 3CO2
(
2CO + O
2
= 2CO
2
) (
点燃
) （2）
（3）
【活动四】实验反思（小组合作）
【课件展示】
（1）.澄清石灰水的作用是什么？
检验并吸收二氧化碳
（2）．装置中导管末端酒精灯的作用是什么？
处理尾气，防止一氧化碳扩散到空气中污染环境
（3）．实验中为什么要先通一段时间CO，再加热Fe2O3？
排尽玻璃管内的空气，防止CO和空气混合加热时引起爆炸。
（4）．实验结束时先停止加热，再继续通入CO直到硬质玻璃管冷却至室温，为什么？
防止生成的铁再被空气中的氧气氧化。
（5）.如何验证实验中生产了铁？
物理方法：用磁铁吸引
化学方法：向黑色固体中加稀盐酸，有气泡产生且溶液呈浅绿色。
(
高温
)
【师】展示方程式: （1）3CO + Fe2O3 = 2Fe + 3CO2
引导分析：在这个反应中，氧化铁中的氧被一氧化碳夺去，化学上把氧化物中的氧被夺去的反应叫做还原反应。其中一氧化碳得到氧作为还原剂，而氧化铁失去氧作为氧化剂。
【过渡】早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器，钢的主要成分就是铁，钢和铁的应用在一定程度上代表了一个国家的工业发展水平。新中国成立后，我国的钢铁工业得到迅速发展。在工业上如何炼铁呢？
【投影彩色图片】介绍工业炼铁的原理，并播放工业炼铁的视频。
【师】请大家回顾一下，你有哪些收获。
【生】 通过本节课的学习，我知道了……
板书设计：
金属矿物及其冶炼
(
高温
)1、常见铁矿石：赤铁矿、磁铁矿
2、实验室炼铁：3CO + Fe2O3 = 2Fe + 3CO2
3、实验步骤：CO：早出晚归；酒精喷灯：迟到早退
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