8.3金属资源的利用和保护（第1课时）（教案）-【优选课堂】2022-2023学年九年级化学下册同步课件（人教版）

课题3 金属资源的利用和保护 第1课时 铁的冶炼 设计意图： 第一部分为铁的冶炼，这一部分内容，可以先从我国炼铁的历史，然后重点介绍从铁矿石中将铁还原出来的化学反应原理，介绍矿石的时候可以展示实物或者图片，引起学生兴趣。一氧化碳还原氧化铁的实验是本节课的重点和难点，可以结合实验视频进行突破，重点是实验的原理、步骤、实验现象以及实验的注意要点。高炉炼铁简单一点，可以通过观看视频完成。教材中有关杂质问题的计算是以例题的形式呈现的，计算类的对于学生来说难度较大，教师应进行重点分析、引导以及步骤规范。有关一氧化碳还原氧化铁的实验和含杂质化学反应的计算是中考命题的重点,考查一氧化碳还原的氧化铁的实验、计算和环保问题,题型在原有的计算、实验设计基础上,新增加了开放题等题型。 教学目标 1.了解金属资源概况，知道一些常见的金属如铁、铝、铜等的矿石。 2.通过金属锈蚀条件的实验探究，学习利用控制变量法进行科学探究的方法。 3.增强对生活和自然界中化学现象的好奇心和探究欲，熟悉与化学有关的社会问题。 重难点 1.了解金属锈蚀的条件及防止金属锈蚀的方法。 2.冶炼铁的原理，有关化学方程式计算中杂质问题的计算、、 教学过程 （一）导入新课 世界最长的跨海大桥——港珠澳大桥 ，是中国境内一座连接中国香港、广东珠海和中国澳门的桥隧工程，位于中国广东省珠江口伶仃洋海域内，为珠江三角洲地区环线高速公路南环段。因其超大的建筑规模、空前的施工难度以及顶尖的建造技术而闻名世界，是世界上总体跨度最长的跨海大桥。大桥的建造利用了很多金属材料，金属材料与我们的生活和生产密不可分，那么，大家是否想过我们使用的金属材料是怎么来的？ （二）新课讲授 知识点1：地球上的金属资源 【教师提问】金属材料与我们的生活和生产密不可分，那么，大家是否想过我们使用的金属材料是怎么来的？它们都可以从自然界中直接获得吗？ 【学生讨论】 地球上的金属资源广泛地存在于地壳和浩瀚的海洋中。只有少数化学性质很不活泼的金属如金、银等以单质形式存在，其他金属以化合物形式存在。 人类使用金属的年代与金属的活动性及冶炼的难度有关。越活泼的金属越难冶炼，被开发的越晚。 常见的金属铁、铝、铜都是以化合物形式存在于金属矿石中。铝是地壳中含量最多的金属元素。 铁在地壳中以化合物的形式存在，是因为铁的化学性质比较活泼。 我国矿物种类比较齐全，储量比较丰富，其中钨、钼、钛、锡等储量居世界前列。 工业上从含有金属元素并有开采价值的矿山中提炼金属，我们来看几种常见的金属。 名称 主要成分 名称 主要成分 赤铁矿 Fe2O3 铝土矿 Al2O3 磁铁矿 Fe3O4 黄铜矿 CuFeS2 菱铁矿 FeCO3 辉铜矿 Cu2S 教师展示图片 知识点2：铁的冶炼 人类每年都要从自然界提取数以亿计的金属，其中提取量最大的是铁，那么我们如何从铁矿石中得到铁单质呢？ 还记得我们学过什么物质可以将赤铁矿中的氧化铁（Fe2O3）还原为铁单质吗？ 1.实验步骤 a.检查装置的气密性； b.装入药品并固定装置； c.向玻璃管中通入一氧化碳气体； d.点燃酒精灯； e.点燃酒精喷灯给氧化铁加热； f.熄灭酒精喷灯； g.继续通入一氧化碳至玻璃管冷却 h.熄灭酒精灯 2.实验现象： 红棕色粉末逐渐变为黑色，生成的气体使澄清的石灰水变浑浊，尾气燃烧并产生蓝色的火焰。 3.实验原理： 3CO+Fe2O32Fe+3CO2。 (1)反应类型是氧化还原反应,但反应物中无单质，不属于置换反应。 (2)反应条件是“高温”而不是“加热”。酒精喷灯火焰的温度比酒精灯火焰的温度高，一般大于800 ℃。 (3)化学式CO₂后不能标“↑”符号。 注意事项 ①先通入CO，后加热。（排尽玻璃管内的空气） ②先停止加热，后停止通CO。（防止新生成的铁粉被氧化；防止液体倒吸，使玻璃管炸裂） ③一氧化碳有毒，一定要进行尾气处理。（点燃处理或者收集备用，防止污染空气） 巧记规律 一氧化碳早出晚归 酒精喷灯迟到早退 前者颠倒易爆炸 后者颠倒被氧化或倒吸 提出问题： 人们如何把铁矿石炼制成铁呢？ 1．原料：铁矿石(赤铁矿或磁铁矿)、焦炭、石灰石、空气。 (1)石灰石的主要作用是将矿石中的二氧化硅(SiO2)转变为炉渣(CaSiO3)。 (2)焦炭的主要作用是提供热量和还原剂一氧化碳。 2．设备：炼铁高炉 3． 反应原理：在高温条件下，利用还原剂CO把铁从铁矿石中还原出来。 如何根据化学方程式对含有杂质的反应物或生成物进行有关计算呢？ 在实际生产时，所用的原料和产物一般都含有杂质，在计算用料和产量时，应考虑到杂质问题。 例题 用1 000 t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？ 分析：化学方程式表