8.3金属资源的利用和保护第一课时-2023～2024学年九年级化学人教版下册

课题:金属资源的利用和保护 (第一课时) 课型:新授课 教学目标: 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原理及方法; 2.能够依据化学方程式对含有一定量杂质的反应物或生成物进行质量计算; 3.通过视频资料,掌握实验室和工业炼铁的原理、方法及操作步骤。 教学重点:实验室和工业炼铁的原理,利用化学方程式对含杂质等不纯物的计算 教学难点:利用化学方程式对含杂质等不纯物的计算 教学过程: 一、复习导入 师:上节课我们学习了金属的化学性质,知道了金属活动性顺序,现在请同学们默写常见金属的活动性顺序 【学生活动】默写 【提问】目前人们生活中经常使用的金属有哪些? 师:金属树料与我们的生活和生产密不可分,那么,大家是否想过我们日常使用的金属材料是怎么来的?它们可以从自然界中直接获得吗? 2、 新知讲授 【提问】“千淘万漉虽辛苦,吹尽狂沙始到金”两句诗词道出了沙里淘金的方法,也反映出金是以什么形式存在的? 【讲解】地球上的金属资源广泛地存在于地壳和海洋中,除金、银这种化学性质很不活泼的金属有单质形式存在外,其余都以化合物的形式存在。 【提问】地壳中含量最高的金属元素是哪个? 【讲解】金属化合物在自然界中以矿物形式存在,含有矿物的岩石叫矿石,工业上就是从矿石中提炼金属的。 【多媒体】展示常见的金属矿石 【提问】这些矿石的主要成分是什么? 【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,矿物储量也很丰富,其中,提取量最大的是铁。 【多媒体】展示铁的几种矿石 【提问】你认为哪种矿石最适宜用来炼铁? 【讲解】赤铁矿和磁铁矿,因为这两种矿石含铁量高(质量分数大),且含硫等“有害元素”少,冶炼时产生的SO2等污染物少,对环境的影响小。 师:工农业生产和生活中使用最广泛的金属是铁,我们如何从铁矿石中获得需要的铁呢? 【提问】比较一下Fe203和Fe的组成差异,Fe203要转化为Fe需要用什么方法 【讲解】Fe203要转化为Fe,需要失去氧,这种含氧化合物里的氧被夺去的反应,叫做还原反应。 【提问】我们前面学习中了解到的还原性物质有哪些?(在前面的学习中,我们知道的哪些物质是具有还原性的?) 【讲解】一般选用C,但在高温条件下,C又易生成CO,现在实验室和工业炼铁的原理是利用C0与Fe203的反应Fe203 + 3CO 高温 2Fe + 3CO2 师:在实验室里,可以利用教材16页图8-22所示的装置进行实验 【演示】实验CO还原Fe203 【讲解】从实验中可以看到,玻璃管里的粉末由红棕色逐渐变黑,这种黑色的粉末就是还原出来的铁,试管里澄清石灰水变浑浊,证明有二氧化碳生成。 【学生活动】回忆实验步骤 【提问】结合一氧化碳还原氧化铜的实验,在进行一氧化碳还原氧化铁实验时,有哪些要注意的地方? 1.为什么要先通一段对间CO,再加热Fe203? 2.为什么要先停止加热、继续通CO至物质冷却? 3.装置末端酒精灯的作用是什么? 4.如何证明有铁生成?(检验生成的黑色固体为铁) 师: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。 【讲解】铁矿石冶炼成铁是一个复杂的过程,把铁矿石、焦炭和石灰石一起加入高炉,在高温下,利用炉内反应生成的C0把铁从铁矿石里还原出来 【多媒体】展示炼铁高炉及炉内化学反应过程示意图 【讲解】 铁矿石:提供铁元素 焦炭:提供热量、生成CO 石灰石:将矿石中的SiO2转变为炉渣(有利于杂志与生铁的分离) 空气:提供反应所需氧气 【提问】在炼铁的过程中铁矿石与Fe203、Fe、生铁之间有什么样的联系? 【讲解】铁矿石中含有Fe203,Fe203会转化为Fe,最后的产物是含碳的生铁。在这个转化过程里,铁矿石、Fe203、生铁三者中铁元素的质量是相等的,根据这个数量关系我们可以进行原料或产量计算。 师:在实际生产时,所用的原料或产物一般都含有采质,在计算用料和产量时,应考虑到杂质问题。 【提问】混合物中某纯净物的质量如何计算? 【讲解】含杂质问题的计算 3、 课堂小结 4、 随堂演练 板书设计: 金属资源的利用和保护 一、常见的金属矿石 二、铁的冶炼 原理:Fe203 + 3CO 高温 2Fe + 3CO2 计算:含杂质物质的相关计算 学科网(北京)股份有限公司 $$