《铁的冶炼》参考教案.doc

第二节 教学目标： 1、了解从铁矿石中将铁还原出来的方法； 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。 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。 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 【教学过程】： 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。 【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与Fe 组成上的区别，请大胆假设，如何实现从Fe2O3到Fe的转变。 Fe2O3与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，让其与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与Fe2O3反应，以夺氧的方式还原Fe2O3。 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 “观察与思考”中CO与Fe2O3的反应——工业炼铁的反应原理。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？ 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与铁矿石中的氧化铁（或其他铁的氧化物）在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与作用：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与工业生产相结合。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与理论计算之间的差异。通过学习，使学生了解我国钢铁工业的发展；认识金属冶炼的重要性。 参考资料： 1、古代的炼铁 天然的纯铁在自然界几乎不存在，人类最早发现和使用