资源简介

第九单元 金属
第一节 常见的金属材料（第 2 课时）
● 教学目标：
1、知道重要的铁矿石和炼铁的基本原理。
2、掌握实验室探究炼铁原理的实验。
3、训练学生实验设计的能力。
● 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。
●课 时： 1课时：
● 教学流程设计
● 教学设计：
【创设问题情境】
金属材料既然有着广泛的应用，我们就要想尽办法制取出金属。金属在自然界的存在形式由金属的化学性质决定的。铁的化学性质比较活泼，在自然界中以化合物的形式存在于各种矿石中，下面我就以炼铁为例来学习如何从自然界中获取金属。
【师】认真看课本P58内容，同时思考下列问题：
1、自然界的金属大多以什么形式存在？为什么金、银以单质形式存在？
2、地壳中含量最多的金属是什么？其次是什么金属？
3、常见的铝矿石、铁矿石有哪些？
【生】认真读教材、思考并回答：
Fe2O3 Fe3O4 FeCO3 FeS2
【活动一】探究工业炼铁的反应原理
【过渡】我们如何从铁矿石中得到铁的呢？
【师】展示铁矿石中铁的含量，让学生选择用哪一种炼铁较好。
【生】思考后回答。
【师】点拨分析以赤铁矿石为例：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。具有这样性质的物质有氢气、一氧化碳和碳。这些物质得氧后会被氧化成水、二氧化碳。如果以CO和Fe2O3为例，能写出化学方程式吗？
【生】试着写出化学方程式：CO + Fe2O3 Fe + CO2
【师】提醒学生从得氧和失氧的角度进行配平：3CO + Fe2O3 2Fe + 3CO2
【师】引导分析：在这个反应中，氧化铁中的氧被一氧化碳夺去，铁被还原出来，一氧化碳是还原剂。化学上把氧化物中的氧被夺去的反应叫做还原反应。
【师】工业炼铁的原理：利用CO做还原剂，将铁矿石中的铁还原出来
【活动二】探究炼铁的反应装置
【探究实验设计】逐步点拨学生进行实验设计：
【活动三】探究炼铁的操作步骤
【师】引导学生填空：实验步骤：
（1）检查装置的_________.
（2）装入药品并固定装置。
（3）通入__________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______给氧化铁加热。
（5）当玻璃管内的红色粉末变为黑色时，熄灭__________。
（6）待玻璃管内的固体冷却后，停止通入_____________，并熄灭尾部酒精灯。
【生】回答
【师】引导学生填空：实验现象：
红色粉末逐渐变成_______________，澄清的石灰水变___________.
实验结论：
一氧化碳和氧化铁反应生成了________和________。
有关化学方程式：
（1）______________________________
（2）______________________________
（3）______________________________
【生】回答
【师】引导学生填空：注意事项：
（1）反应条件：高温；若无酒精灯可在酒精灯火焰上加一个_________。
（2）CO有毒，应将尾气______或______处理，防止污染空气
（3）操作顺序：实验开始时，先通入一氧化碳再给氧化铁加热，目的是__________________________；
实验结束后，先停止加热，还要继续通入一氧化碳，直到玻璃管冷却，目的是_________________。
【生】回答
【师】小结：（1）实验开始时，先通一会一氧化碳：排净试管内的空气，防止加热时引起爆炸（2）实验结束后，先停止加热，继续通入一氧化碳直至试管冷却：防止生成的铁再度被氧化。
【师】播放一氧化碳还原氧化铁的实验视频，学生观察并记录现象。
【师】如何判断反应中生成了什么物质？装置中右边的酒精灯起什么作用？你还有更好的改进方法吗？
【生】讨论后回答。
【师】小结：对尾气的处理可以点燃、收集、循环利用、和酒精灯一起给氧化铁加热等。
【过渡】钢铁工业中，就是利用这一原理来炼铁的。
【投影彩色图片】工业高炉炼铁、原料、及其作用
【师】请大家回顾一下，你有哪些收获。
【生】谈收获，教师课件展示，见板书设计。
当堂测试
钢铁的冶炼是人类文明的一个重要标志，下图是模拟钢铁冶炼的实验装置图，回答下列问题。
（1）实验时观察到的现象是： .
（2）写出A中发生反应的化学方程式： ，在该反应中发生还原反应的是_____，还原剂是 。
（3）B装置中的现象可以判断反应是否发生，如果B中的试剂没有出现明显的现象，原因可能是 。
（4）C装置的作用是___________，实验时应该先点燃________（填“A”或“C”）中的酒精灯。
● 板书设计：
炼铁的原理
1.常见的铁矿石：赤铁矿、磁铁矿、菱铁矿、黄铁矿等。
2.炼铁的原理：Fe2O3+3 CO 2 Fe + 3CO2
3.还原反应：氧化物中的氧被夺去的反应。
【创设情境】铁的化学性质比较活泼，在自然界中以化合物的形式存在于各种矿石中，下面我就以炼铁为例来学习如何从自然界中获取金属。
活动一：以赤铁矿石为例探究工业炼铁的反应原理
活动二：探究炼铁的反应装置。
活动三：探究炼铁的操作步骤。
明矾石
KAl3(SO4)2(OH)2
KAlSi3O8
Al2O3
菱铁矿
黄铁矿
炼铁过程中可产生污染空气的二氧化硫
高温
C
B
A

展开更多......

收起↑