《铁的冶炼》参考教案.docx
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1、第二节 金属矿物铁的冶炼-铁的冶炼教案教学目标:1、了解从铁矿石中将铁还原出来的方法;过程及方法:1、通过对工业上铁的冶炼原理的探讨及研究,培养学生运用知识于实际生活的能力;2、提高学生分析和解决实际问题的能力及创新思维能力。情感态度及价值观:1、通过对钢铁、青铜等合金知识的介绍,培养学生的爱国主义情感;2、通过对冶铁原理的分析,培养学生安全操作意识和良好的环保意识。重点难点:铁的冶炼原理;工业炼铁的化学原理。【教学设计思路】:一、铁的冶炼呈现学习情景提出问题讨论及探究知识运用工业炼铁的设备及过程CO还原Fe2O3的化学原理如何从铁矿石中提取铁?从你所了解的钢铁知识入手【教学过程】:1、地壳中
2、铁的含量在金属中居于第几位?自然界中铁元素以何种形式存在?2、你知道的铁矿石有哪些?我国的铁矿主要分布在哪些地区?3、就你所知的历史知识,你知道我国劳动人民早在什么时期就发明了炼铁和使用铁器了?4、人类冶炼最多、在生产生活中应用最广泛的金属是什么? 引导学生从地壳中铁的含量,自然界中铁元素的存在形式,我国铁矿的类型及基地分布情况等方面进行讨论。既然铁在日常生活和国民生产中的地位如此重要,那么,我们有必要了解和掌握以铁矿石为原料冶炼出铁的反应原理及过程。【教师引导】今天我们以主要成分为Fe2O3的赤铁矿为例,来学习研究如何实现铁的冶炼。对比Fe2O3及Fe 组成上的区别,请大胆假设,如何实现从F
3、e2O3到Fe的转变。Fe2O3及Fe的组成上均含有Fe元素,不同之处在于Fe少了O元素,要使Fe2O3转变为Fe,可从下列方面入手:(1)可在一定条件下,使Fe2O3直接失氧,转变为铁;(2)可加入某类物质,让其及Fe2O3中的O元素结合,主动夺取Fe2O3中的“O”元素,使Fe2O3转变为金属Fe。评析:(1)对于活动性比较活泼的金属(如Na、K 、Mg 、Al等)很难从其矿物中提取出来,为了得到它们,可采用电解的方式直接将它们分解,引读P120“拓宽视野” 。金属Fe的活动性不是很强,一般不采用这种方式。 (2)冶炼金属铁,可选择加入其他易得氧的物质及Fe2O3反应,以夺氧的方式还原Fe
4、2O3。引导:我们以前所学过和接触的物质中,哪些可以和“O”结合,形成新的物质?Mg、H2、C、CO、P、Cu等物质可实现以上变化。 MgMgO H2H2O CCO2 PP2O5 CuCuO COCO2引导:从理论上讲,这些物质都可以实现所需转变,但从经济效益、环境保护、人体健康及安全角度出发,我们一般选择C或CO。现以CO为例,探讨铁的冶炼过程。阅读P119 “观察及思考”中CO及Fe2O3的反应工业炼铁的反应原理。并思考下列问题:(1) 实验中为什么要先通一段时间CO,再加热Fe2O3?(2) 澄清石灰水的作用是什么?实验中会出现什么现象?(3) 点燃从尖嘴管口排出气体的目的是什么?(4)
5、 实验结束前应如何操作,才能保证得到较纯净的铁粉?(5) 如何验证实验中产生了铁?引导:书写CO和Fe2O3反应的化学方程式。Fe2O3 + 3COFe + 3CO2引导学生阅读 P120文字及展示炼铁高炉的模型。(展示实物模型及光盘上关于高炉炼铁的演示过程) 归纳:工业上炼铁 设备:高炉 原料:铁矿石、焦炭、石灰石 主要反应:2C +O2 2CO 3CO + Fe2O32Fe + 3CO2 CaCO3CaO +CO2 CaO +SiO2=CaSiO3 (炉渣可用于制水泥) 尾气主要成分:CO和CO2 (需经处理后再排放)内容:1、在炼铁高炉里用一氧化碳及铁矿石中的氧化铁(或其他铁的氧化物)在
6、高温下反应能生成生铁。2、生铁和钢是重要的铁合金。3、合金是由一种金属跟其他金属(或非金属)熔合形成的有金属特性的物质。如青铜是由铜、锡等元素形成的合金。世界上最常见、应用很广的钢是由铁、碳等元素形成的合金。通常所说的“金属材料”,既包括各种纯金属,也包括各种合金。4、含杂质的化学方程式的计算。本节在本章中的地位及作用:通过铁的冶炼,使学生了解工业炼铁的原理、设备、原料,从而将书本上的化学知识及工业生产相结合。知道生铁和钢等重要的合金,认识加入其它元素可以改善金属特性的重要性;认识金属材料在生产、生活和社会发展中的重要作用。通过含杂质的化学方程式的计算,让学生明白实际应用及理论计算之间的差异。
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