第八单元 课题3 第1课时 铁的冶炼（教案）-【木牍教育·课时A计划】2023春九年级下册化学（人教版）安徽

课题3　金属资源的利用和保护 第1课时　铁的冶炼 ◇教学目标◇ 【知识与技能】 1.知道一些常见的金属矿物,了解从铁矿石中将铁还原出来的方法。 2.能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。 【过程与方法】 1.通过实验,让学生了解炼铁的原理,认识化学原理对实际生产的指导作用。 2.通过对某些含有杂质的物质的计算,引导学生把化学原理、计算与生产实际结合在一起,培养学生灵活运用知识的能力。 【情感·态度·价值观】 通过化学知识与生产、生活的联系,引导学生关注身边的化学,增强社会责任感。 ◇教学重难点◇ 【教学重点】 炼铁的原理和有关化学反应中含杂质问题的计算。 【教学难点】 有关化学反应中含杂质物质的计算。 ◇教学过程◇ 一、导入新课 《钢铁是怎样炼成的》是苏联作家尼古拉·奥斯特洛夫斯基所著的一部长篇小说,有一名钢铁厂的工人误把这本书当成介绍钢铁冶炼的科技书籍。那么,你知道钢铁是怎样炼成的吗? 二、推进新课 [投影展示] [讲解]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、银等有单质形式存在外,其余都以化合物的形式存在。 [过渡]不同种类的金属在地壳中的含量并不相同,它们在地壳中呈怎样的分布趋势呢?(引导学生阅读教材第14页的“资料卡片”,了解金属元素在地壳中的含量) [提出问题]人类目前普遍使用的金属有哪些? [归纳总结]铁、铝、铜等。 [提出问题]这是否和它们在地壳中的含量有关呢? [归纳总结]有一定的关系,地壳中含量高的金属往往被广泛使用。 [讨论交流]铜在地壳中的含量远小于铁和铝,但其在日常生活和工农业生产中也被广泛应用的原因是什么呢? [过渡]引导学生阅读教材第15页的相关内容,了解常见的金属矿石。 [讲解]我国是世界上已知矿物种类比较齐全的少数国家之一,矿物储量丰富。现在,人类每年都要提取数以亿吨计的金属,用于工农业生产和其他领域。其中,提取量最大的是铁。 [过渡]大多数金属都是以化合物的形式存在于自然界中,我们如何从金属矿石中获得需要的金属呢? [提出问题]比较Fe2O3与Fe的组成差异,思考用什么方法或试剂可完成铁的冶炼。 [归纳总结]Fe2O3与Fe在组成上只相差一种元素,即氧元素。使Fe2O3转变为Fe的关键是使Fe2O3失去“O”。可以寻找一种物质使其能主动夺取Fe2O3中的“O”。 [引导]结合夺取氧的物质具有还原性进行思考。 [归纳总结]H2、C、CO等都符合条件。 [讲解]这些物质都可把Fe2O3中的“O”夺走,但考虑到经济效益等原因,我们一般选用CO。 [视频展示]播放“一氧化碳还原氧化铁”视频(学生观看视频并总结实验原理、实验现象等)。 [归纳总结]①玻璃管中的粉末由红棕色逐渐变黑(Fe2O3转化为Fe),试管里的澄清石灰水变浑浊(说明有CO2生成),点燃尾气时产生蓝色火焰。 ②Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。 [讨论交流]①实验前为什么要先通入CO再加热? ②实验结束后,为什么要先停止加热,并继续通CO至玻璃管冷却? ③为什么要将尾气点燃? [归纳总结]①CO与空气混合加热易发生爆炸,实验前先通入CO再加热的目的是将玻璃管中的空气排尽,防止加热时发生爆炸。 ②实验结束后,先停止加热,并继续通CO至玻璃管冷却的目的是防止生成的铁粉在较高温度下被重新氧化;防止石灰水倒吸,使玻璃管炸裂。 ③防止CO污染空气。 [讲解]工业上铁的冶炼原理虽与上述实验原理相同,但其规模、条件、装置却与此差异很大。 [投影展示]高炉炼铁示意图。 [归纳总结]高炉炼铁。 原料 铁矿石、焦炭、石灰石、空气等 反应 原理 在高温的条件下,利用炉内反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石中还原出来 化学 方程式 以赤铁矿为原料,主要反应为3CO+Fe2O32Fe+3CO2 焦炭的作用:①提供热量:C+O2CO2;②提供还原剂:C+CO22CO 炼铁过程中石灰石的主要作用是将矿石中的二氧化硅转变为炉渣 产品 生铁(含碳量为2%~4.3%的铁合金,不是纯铁) 　　[过渡]实际生产过程中,所有的原料或产物一般都含有杂质,在计算用料和产量时应考虑杂质问题,相关转化关系如下: ①混合物中某物质的质量分数(纯度)=×100%=1-杂质的质量分数。 ②某纯净物的质量=混合物的总质量×该物质的质量分数。 ③混合物的总质量=。 [例题]用1000 t含氧化铁80%的赤铁矿石,理论上可以炼出含铁96%的生铁多少吨? [分析]含有杂质的物质质量不能直接代入化学方程式进行计算,应先换算成纯净物的质量,然后再代入计算。 [答案]解:1000 t赤铁矿石中含氧化铁的质量为1000 t×80%=800 t。 设800 t氧化铁理论上可以炼出铁的质量为x。 Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 160　　2