化学公开课教案《金属矿物铁的冶炼》

化学公开课教案《金属矿物 铁的冶炼》

【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：

1.一氧化碳与氧化铁反应实验要点。

2.含杂质物质的化学方程式的计算；

3.铁的冶炼原理；

4工业炼铁的化学原理、设备及原料

【教学过程】

热身：常见金属活动性顺序如何

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带着这些凝问请大家一起来阅读教材123--124页，回答下面问题：

一、 常见的金属矿物 1．简单介绍常见的金属矿物 二．金属冶炼方法

学生阅读第125页“拓展视野”

（1）电解法：电解法：适用于活泼金属（如K 、Ca 、Na 、Mg 、Al 等）很难从其矿石中提取出来，需要用电解法。

如：电解熔融氧化铝制铝：

2Al 2O 通电4Al + 3O 2↑ 2NaCl 通电2Na + Cl 2↑ （2

如Fe、Cu等活动性不是很强的金属一般采用还原法，向这类矿石中加入焦炭、氢气或一氧化碳等物质一起加热，使其金属氧化物被还原为金属单质。如：CuO + CO ===Cu + CO

2

利用还原剂在高温下将金属从化合物中还原出来。

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

三、铁的冶炼

目前使用最多的金属是什么选择铁矿石时，通常考虑矿石的价格、铁的含量、安全无污染等。

炼铁选用的铁矿石通常不仅要求含铁量高，而且要“有害元素”少，下列铁矿石你认为不适宜炼铁的是：（）

A.磁铁矿（Fe

3

O

4

）% B.赤铁矿（Fe

2

O

3

）70%

C.菱铁矿（FeCO

3

）% D.黄铁矿（FeS

2

）%

1、反应原理:

Fe

2

O

3

+ 3CO === 2Fe + 3CO

2

2．实验装置

3、实验步骤

（1）先检查装置气密性,后装Fe

2

O

3

（3）实验前先通入CO,后给Fe

2

O

3

加热

（5）结束时先停止加热,然后等冷却才停止通CO

播放视频：一氧化碳与氧化铁反应的实验过程

4、实验现象与讨论

高

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火焰。黑色粉末可以被磁铁吸引。

讨论：如何证明产物

【交流讨论】

1、澄清石灰水的作用是什么

2、为什么要进行尾气处理尾气如何处理

3、实验中为什么要先通一段时间CO ，再加热Fe 2O 3

4、实验结束后,为什么要先停止加热继续通CO 直至试管内物质冷却

5、如何验证实验中产生了铁

设问：如果将CO 改为H 2还要进行尾气处理吗(不用，因为H 2无毒)

(二）工业炼铁

1．原料：铁矿石、焦炭、石灰石、空气

铁矿石(提供铁元素)、焦炭(a 、提供热源、维持炉温;b 、制还原剂)、石灰石(制造炉渣)和空气(提供氧气)

2．设备：高炉 3．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。 4.主要反应：2C +O 2======2CO 2 C+CO 2===2CO

3CO + Fe 2O 3===

2Fe + 3CO 2

尾气主要成分：CO 和CO 2 （需经处理后再排放）

想一想：高炉中制得的铁是纯铁吗

课堂小结：炼铁原理

高

点高

物质跟氧结合的反应称为氧化。物质失去氧的过程称为还原。同理：物质跟氧结合的反应叫氧化反应，这种物质叫还原剂。物质失去氧的反应叫还原反应，这种物质叫氧化剂。

1.还原剂：反应中失电子，升价，被氧化，发生氧化反应

2.氧化剂：反应中得电子，降价，被还原，发生还原反应

四、有关杂质问题的计算

不纯物质的质量= 纯物质的质量÷物质的质量分数

1．练习：用1000t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

2．练习：要炼出含2%杂质的生铁1600吨，需要含氧化铁质量分数为80%的赤铁矿石多少吨

作业布置：

1.课后练习

2.练习册

【教学反思】: