金属常见的金属材料金属矿物及其冶炼【一等奖教案】鲁教版281212293

第二课时金属矿物及其冶炼

教学目标

【知识与技能】

知道重要的铁矿石和炼铁的基本原理。

【过程与方法】

通过实验，让学生了解炼铁的原理，使学生认识化学原理对实际生产的指导作用。

【情感态度与价值观】

通过化学知识与生产、生活相联系，引导学生关注身边的化学，增强社会责任感。

教学重难点

【重点】

炼铁的基本原理。

【难点】

实验室探究炼铁原理的实验。

教学过程

知识点一金属矿物

【自主学习】

阅读教材第58页的相关内容，完成下列填空：

1．存在：地球上的金属资源除少数很不活泼的金属如金、银、铂等以单质形式存在外，其余都以化合物形式存在。

2．种类：(1)铝矿石：铝土矿(主要成分为Al2O3)、钾长石和明矾石等；(2)铁矿石：赤铁矿(主要成分为Fe2O3)、磁铁矿(主要成分为Fe3O4)、黄铁矿(主要成分为FeS2)、菱铁矿(主要成分为FeCO3)等。

【合作探究】

铁矿有多种，在炼铁时常用磁铁矿或赤铁矿，而很少用黄铁矿或菱铁矿，为什么？

答：黄铁矿含铁量低，含有对环境有害的硫元素，在冶炼过程中会产生有毒气体二氧化硫，因此黄铁矿不宜炼铁；菱铁矿中铁元素的质量分数小于磁铁矿和赤铁矿中铁元素的质量分数，所以工业炼铁最好选择磁铁矿或赤铁矿。

【跟进训练】

1．用下列矿石冶炼金属时，排放的废气容易引起酸雨的是( A )

A．辉铜矿(主要成分Cu2S)

B．赤铁矿(主要成分Fe2O3)

C．磁铁矿(主要成分Fe3O4)

D．铝土矿(主要成分Al2O3)

2．常见的铁矿石有：磁铁矿(主要成分是Fe3O4)、赤铁矿(主要成分是Fe2O3)、褐铁矿(主

要成分是Fe 2O 3·3H 2O)、菱铁矿(主要成分是FeCO 3)、黄铁矿(主要成分是FeS 2)。其中理论上最适宜炼铁的两种矿石为 磁铁矿、赤铁矿，理由为含铁量较大、矿石中不含硫，冶炼中不会产生有害的SO 2气体。

知识点二 金属冶炼

【自主学习】

1．阅读教材第59页实验探究9－1，完成下列填空：

铁的冶炼：

还原反应：含氧化合物中的氧被夺去的反应。3CO ＋Fe 2O 3=====高温2Fe ＋3CO 2，该反应中CO 夺走氧化铁中的氧，铁被还原出来，CO 是还原

剂。

3．电解法冶炼铝：2Al 2O 3=====通电4Al ＋3O 2↑。

【合作探究】

在高炉炼铁的反应中，还原剂是焦炭还是一氧化碳？

答：高炉炼铁是利用焦炭和二氧化碳反应产生的一氧化碳将铁从铁矿石中还原出来，故还原剂是一氧化碳。

【教师点拨】

在铁的冶炼实验中，需要注意的事项：

(1)实验开始先通纯净的CO ，再加热氧化铁。防止CO 与空气混合加热发生爆炸。

(2)实验结束时要先停止加热，继续通CO 直到玻璃管冷却。其目的是防止高温下的铁与氧气接触重新被氧化；同时，还可以防止石灰水倒吸。

(3)CO 有毒，应将尾气点燃或收集处理，防止污染空气。

【跟进训练】

1．下列有关工业炼铁的叙述中，不正确的是( D )

A．炼铁用的设备是高炉

B．炼铁过程中焦炭用于提供热量和CO

C．炼铁得到的生铁仍为混合物

D．炼铁是用空气中的氧气将铁矿石中的杂质氧化除去

2．用“W”型玻璃管进行微型实验(如图所示)。下列说法正确的是( B )

A．a处的化学方程式为：3CO＋Fe2O3,2Fe＋3CO2

B．b处澄清的石灰水变浑浊

C．尾气可以不经处理就直接排放

D．使用该微型装置进行实验，优点只有节约药品

3．下图为教材中实验室模拟炼铁的实验改进装置(部分夹持仪器略去)。

实验步骤如下：

Ⅰ.连接好装置，并检查装置的气密性；

Ⅱ.装好药品，先通一会儿CO，再点燃酒精喷灯；

Ⅲ.实验结束，先撤去酒精喷灯，继续通CO直至玻璃管冷却。

回答下列问题：

(1)实验中可看到A处玻璃管里的粉末由红色逐渐变黑，说明Fe2O3转化为 Fe(填化学式)，B瓶中澄清石灰水变浑浊，该反应的化学方程式为 CO2＋Ca(OH)2,CaCO3↓＋H2O。

(2)步骤Ⅲ中先撤去酒精喷灯，继续通CO直至玻璃管冷却的目的是防止生成的铁被空气中的氧气氧化。

(3)盛满石灰水的B装置在此实验中的作用有下列说法：

①收集多余的CO；

②检验并吸收反应生成的CO2。

上述说法中正确的是C(填字母序号)。

A．只有① B．只有②

C．①和②

练习设计

完成本课相应练习部分，并预习下一课的内容。