《第2节 金属矿物 铁的冶炼》教案2

《第2节金属矿物铁的冶炼》教案

教学目标

1、了解一些常见金属矿物（铁矿、铝矿等）的主要成分。

2、了解从铁矿石中将铁还原出来的方法；

2、知道工业炼铁的原理、设备及原料。

3、掌握一氧化碳还原氧化铁实验的装置及注意事项

过程与方法：

1、通过对工业上铁的冶炼原理的探讨与研究，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。

3、认识金属材料在生产生活和社会发展中的重要作用。

情感态度与价值观：

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。

教学重点

1.“一氧化碳与氧化铁反应”的演示实验。

2.含杂质物质的化学方程式的计算；

教学难点

1.铁的冶炼原理；

2.工业炼铁的化学原理、设备及原料

教学过程

引入：上节课我们学习了金属的性质，了解铁、铝、铜等一些金属的物理性质和化学性质。那么大家知道这些金属是怎么来的吗？在自然界能找到这些金属吗？他们是以什么形式存在的？阅读课本，回答下面问题：

一、常见的金属矿物

1、地壳中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。

二、铁的冶炼

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。

【探究问题1】铁矿石是怎样炼成铁的？

【探究问题2】探究实验的装置（提示从反应物的状态和反应的条件等考虑）中CO与Fe2O3的反应——实验室炼铁的反应原理。并思考下列问题：

实验中为什么要先通一段时间CO，再加热Fe2O3？

澄清石灰水的作用是什么？实验中会出现什么现象？

点燃从尖嘴管口排出气体的目的是什么？

实验结束前应如何操作，才能保证得到较纯净的铁粉？

如何验证实验中产生了铁？

1.实验步骤：

①检验装置的气密性；

②装入药品并固定；

③向玻璃管内通入一氧化碳气体；

④给氧化铁加热；

⑤停止加热；

⑥停止通一氧化碳。

⑦将黑色粉末倒在白纸上，看其能否被磁铁吸起。（CO：早出晚归酒精灯：迟到早退）

2．实验现象：红棕色粉末逐渐变成黑色，澄清的石灰水变浑浊，尾气燃烧并产生蓝色

高温

火焰。黑色粉末可以被磁铁吸引。或用3CO+Fe2O3======2Fe+3CO2

三、工业炼铁

炼铁的原理：在高温条件下，利用焦炭与氧气反应生成的还原剂一氧化碳从铁矿石中将铁还原出来。

主要反应：2C+O 2======2CO 2（C+CO2===2CO ）

3CO+Fe2O 3===2Fe+3CO 2

CaCO 3===CaO+CO 2↑

CaO+SiO 2==CaSiO 3（炉渣——可用于制水泥）

尾气主要成分：CO 和CO 2（需经处理后再排放）

引入：金属冶炼还有哪些方法？

1、热分解法

常用于不活泼金属（Hg 、Ag 等）的冶炼。

2、电解法2Al 2O 3通电4Al+3O 2↑ 2NaCl 通电2Na+Cl 2↑

在金属活动性顺序中，K 、Na 、Ca 、Al 等活泼金属的还原性很强，都很容易失去电子，因此不能用一般的方法和还原剂使其从化合物中还原出来，只能用通电分解其熔融盐或氧化物的方法来冶炼。

3、湿法冶金（金属）

用活泼金属将一些不太活泼的金属从其盐溶液中置换出来。适于处理金属含量较低和组分比较复杂的原料，如有色金属和稀有金属。

Fe+CuSO 4=FeSO 4+Cu

热还原法Fe 2O 3+3CO===2Fe+3CO 2利用还原剂在高温下将金属从化合物中还原出来。

高温 高温

高温 高温