资源简介

课题3　金属资源的利用和保护
教学目标
知识与技能
知道常见的金属(铁、铝等)矿物;了解从铁矿石中将铁还原出来的方法。
会根据化学方程式对含有某些杂质的反应物或生成物进行有关计算。
过程与方法
通过实验,让学生了解炼铁的原理,使学生认识化学原理对实际生产的指导作用。
通过对某些含有杂质的物质的计算,使学生把化学原理、计算和生产实际紧密地结合在一起,培养学生灵活运用知识的能力。
情感态度与价值观
通过对我国古代练铁的介绍,让学生了解我国的悠久历史,激发学生的爱国热情。
增强对生活和自然界中化学现象的好奇心和探究欲。
学情分析
学生对金属在自然界的形态有一定的了解,但也有不少的误解,如错把铁矿石认为是含有一定杂质的单质铁的矿石,通过本课的讲解使其产生正确的认识结合生活实际,多利用学生每天都接触到的金属制品,举生活中的例子,调动学生积极性.
重点难点
重点:
了解从常见铁矿石中提炼铁的原理。
难点:
冶炼铁的原理和含杂质等不纯量的化学方程式的计算。
教学过程
活动1【导入】导入新课
引入:多媒体展示生活中常见的物品,让学生观察有什么特点
学生发言:都是金属制品。
讲述:金属使我们的生活更加的方便快捷。军事和科技也需要大量的金属,金属有广泛的用途,对于人类社会起着不可替代的作用!那么同学们思考一下,金属都以什么形式存在于地壳中呢 我们人类又是如何利用金属的呢 这就是我们今天要研究的问题,金属资源的利用和保护。
活动2【讲授】讲授、引入铁的冶炼
前言:地球上的金属资源广泛地存在于地壳和浩瀚的海洋中,除少数很不活泼的金属如金、银、铂等有单质形式存在外,其余都以化合物形式存在。
多媒体:展示地壳中以单质形式存在的金和银。
讲述:以化合物形式存在金属都存在矿石当中。
多媒体:展示常见的矿石:赤铁矿、黄铁矿、菱铁矿、铝土矿、黄铜矿、辉铜矿。一边展示,一边提问这些矿石中的金属元素有什么,因此可以提炼出什么金属
提问:我们已经知道了金属提取量最大的是铁,那么铁是如何从铁矿石中冶炼出来的呢
讲述:这个问题早在春秋战国时期人们就已经解决。
多媒体:展示我国古代炼铁图
讲述:到了现代炼铁的技术更是成熟、先进。
多媒体:新中国成立后钢铁工业的发展——上海宝山钢铁公司炼铁高炉;为纪念1996年中国钢产量突破1亿吨而发行的邮票。
讲述:那么今天我们第一个问题就学习——铁的冶炼
活动3【活动】小组合作探究
讲述:化学是一门以实验为基础的科学,所以我们先研究实验室把铁矿石中的铁还原出来的方法。
板书:1、实验室
多媒体:展示实验室一氧化碳还原氧化铁的实验装置图。
提问:这个装置图分为几部分
学生发言:分为三部分,玻璃管为一部分、澄清石灰水为第二部分,酒精灯为第三部分。
讲述:由于一氧化碳具有毒性,因此这个实验我们不在教室内操作,为了让大家看到这个反应,老师给大家放一段视频,大家要仔细看,看这三部分分别出现什么现象,以及作用都是什么
多媒体:展示视频《一氧化碳还原氧化铁》,一边展示,一边讲解。
讲述:大家看完视频了,看谁看得最认真,能回答下列问题。
多媒体:实验原理:
实验现象:
(
高温
)
学生发言:实验原理:3CO+Fe2O3 = 2Fe+3CO2
实验现象:
1、玻璃管里的粉末由红色逐渐变黑。
2、澄清的石灰水变浑浊。
板书:实验原理
实验现象
多媒体:交流与讨论
1、实验中先通一段时间CO,再加热Fe2O3的目的:
2、实验完毕后继续通一氧化碳的目的
3、尾气的成分中含有CO,必须加以处理,方法有
提问:这几个问题有点儿难,所以我们分组讨论,时间一分钟,现在开始。
学生发言:
1、实验中先通一段时间CO,再加热Fe2O3的目的:
排出玻璃管内的空气,以免加热时CO与空气混合,可能会发生爆炸。
2、实验完毕后继续通一氧化碳的目的
防止石灰水倒吸
防止生成的铁重新被氧化
3、尾气的成分中含有CO,必须加以处理,方法有
用气球收集;
点燃;
活动4【活动】小组合作交流——工业炼铁
多媒体:展示高炉炼铁图
讲述:高炉是如何炼铁的呢,我们看一段视频。
多媒体:展示视频《高炉炼铁》,一边展示,一边讲解。
讲述:现在看谁记得最准确。
多媒体:炼铁的主要设备:
原理:
原料:
提问:实验室炼铁和高炉炼铁的原理一样吗
学生发言:一样。让该学生到黑板写出炼铁的原理。
讲述:这个化学方程式非常重要,而且配平不容易,因此应牢牢记住。
提问:剩下两个问题谁来回答
学生发言:炼铁的主要设备:高炉
原料:铁矿石、焦炭、石灰石、热空气
板书:炼铁的主要设备:
原理:
原料:
提问:焦炭的作用
学生发言:
提供热量。
2、焦炭与氧气反应生成一氧化碳还原氧化铁。
提问:石灰石的作用
学生发言:石灰石与矿石中的脉石反应生成炉渣,
活动5【讲授】有关含杂质问题的简单计算
讲述:矿石中有脉石,说明了自然界中的矿石都含有杂质。在实际生产中,所用的原料或产物一般都是含有杂质的。因此,在实际生产中必然会涉及到杂质的计算问题。假如你是刚才那个炼铁厂的员工,你的领导给你一个任务,看谁能完成的最好最快
多媒体:用1000t含氧化铁80%的赤铁矿石,理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量是多少
有关相对原子质量:Fe-56 O-16 C-12
板书:二、有关含杂质问题的计算
提问:大家说根据化学知识能解决吗
学生发言:能,根据今天所学的化学方程式解决。
讲述:带入化学方程式中的量是纯量,那题中的数值能直接代入方程式吗 如果不能,应如何转化 给大家一分钟的时间考虑一下,这个问题应分几步完成
学生发言:分三步,首先计算出赤铁矿石中含氧化铁的质量,然后计算出氧化铁中铁元素的质量。
所媒体:分步展示。
讲述:我们今天学习了工业炼铁的原理,老师想用到今天所学的知识。谁能换个思路解题
学生发言:用一氧化碳还原氧化铁的方程式列比例式计算出铁的质量,最后换算成含铁96%的生铁的质量。
多媒体:分步展示。
提问:同学们都听懂了吗 那大家一定能把这道题解出来。
多媒体:展示习题:某钢铁厂每天消耗2000t含氧化铁80%的赤铁矿,理论上可以炼出含铁98%的生铁多少吨
板书:解题过程
活动6【练习】练习巩固
1、用铁矿石炼铁,其最主要的化学反应是( )
A、焦炭与铁的氧化物反应
B、一氧化碳与铁的氧化物反应
C、焦炭燃烧生成二氧化碳的反应
D、一氧化碳燃烧生成二氧化碳的反应
2、在评定铁矿石的品味和质量时,除看这种铁矿石里的含铁量外,还要看它的脉石(SiO2)成分和有害杂质(硫、磷)的含量的多少,下列铁矿石不能作为炼铁矿石的是( )
A、赤铁矿(Fe2O3)
B、磁铁矿(Fe3O4)
C、硫铁矿(FeS2)
D、菱铁矿(FeCO3)
3、下列关于铁的说法中,你不赞成的是( )
A、铁的化学性质比较活泼,在地壳中铁主要以化合物形式存在
B、冶炼钢铁时排放的尾气中含有一氧化碳
C、铁冶炼过程中一氧化碳为还原剂
D、赤铁矿、黄铁矿的主要成分分别是Fe3O4和FeS2
4、在一氧化碳还原氧化铁的实验中,为了防止尾气污染空气应采取( )
A、用水吸收尾气
B、点燃尾气
C、用食盐水吸收尾气
D、用石灰水吸收尾气
5、同学们为了验证老师用一氧化碳还原氧化铁实验后的固体有铁的存在,对反应后的固体采取了多种方法进行试验,其结果不能明确说明问题的是( )
A、固体与稀盐酸反应有气体产生
B、与硫酸铜溶液反应黑色固体变红
C、固体粉末用磁铁吸引,能被吸起
D、固体不能溶于水

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