课题3　金属资源的利用和保护教学设计(第二课时)

湖北鸿鹄志文化传媒有限公司 《导学案》word版

课题3

金属资源的利用和保护

第1课时

金属的冶炼和与之相关的计算

【学习目标】

1．知道常见的用来提炼金属的矿石，记住可用来炼铁的矿石。

2．了解炼铁的基本原理。

3．会根据化学方程式对含有某些杂质的反应物或生成物进行有关计算。

【学习重点】

了解炼铁的基本原理。

【学习难点】

含有某些杂质的反应物或生成物的有关计算。

情景导入

生成问题

1．分析“真金不怕火炼”的原因，以及钠、铝、铁等金属为什么在自然界中不能以单质形式存在，而是以化合物形式存在于各种矿物之中的原因。我们怎样可得到铁单质？

2．出示学习目标，由学生对学习目标进行解读。

自学互研

生成能力

知识模块一

铝、铁、铜等金属在自然界中的存在形式

阅读教科书P14—15内容，回答下列问题：

1．地壳中居前五位的元素含量由大到小的排列顺序为：氧、硅、铝、铁、钙，地壳中含量最多的元素与含量最多的金属元素所形成的化合物的化学式为Al2O3。

2．常见的铁、铜、铝的矿石主要有哪些？其主要成分是什么？

点拨：(略) 知识模块二

铁的冶炼

1．根据教科书P15上提炼金属的矿石图，比较哪种铁矿石最适宜炼铁。

点拨：适宜炼铁的矿石：赤铁矿(主要成主三氧化二铁)，磁铁矿(主要成分四氧化三铁)。

2．观察与思考：观察老师演示教科书P16图8—20实验，记录实验现象并分析出现现象的原因。

现象

化学方程式

3.交流讨论

(1)实验开始时，先通入一氧化碳，再给直玻璃管加热。这样做的目的是排出装置内的空气，防止加热时发生危险。

(2)实验结束时，要先停止加热，再通一会儿一氧化碳，原因是防止灼热的铁单质被空气中氧气氧化。

(3)最后导气管中的气体为何要接一个燃着的酒精灯？

点拨：将未反应的一氧化碳转化为二氧化碳，防止一氧化碳污染空气。

(4)在一氧化碳与氧化铁的反应中，一氧化碳具有还原性，做还原剂。

4．工业炼铁的主要设备是高炉，原料是铁矿石、焦炭、石灰石等。

5.用化学方程式表示工业炼铁中焦炭如何转化为一氧化碳。

www.hhzwh.com

直玻璃管内

红色粉末变黑色

3CO＋Fe2O3=====2Fe＋3CO2

高温试管内

澄清石灰水变浑浊

Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O 酒精灯处

气体燃烧，发出蓝色火焰

2CO＋O2=====2CO2

点燃

湖北鸿鹄志文化传媒有限公司 《导学案》word版

(1)在高炉的底层：C＋O2=====CO2；

(2)碳在氧气中不充分燃烧：2C＋O2=====2CO；

(3)二氧化碳通过灼热碳层：C＋CO2=====2CO。

6．工业炼铁中是否得到纯净的铁？

点拨：工业炼铁得到的是生铁，而非纯净的铁。

知识模块三

含有某些杂质的反应物或生成物的有关计算

1．阅读教科书P17[例题]，思考：题目中的量是纯净物的量吗？能直接代入方程式计算吗？是如何处理的？

略

2．请完成下列计算。

(1)100吨含杂质3%的磁铁矿石中有多少四氧化三铁？

100×(1－3%)＝97(吨) (2)200吨含三氧化二铁97%的赤铁矿石的质量是多少？

200÷97%≈206.186(吨) (3)含铁95%的生铁1000吨中纯铁的质量是多少？

1000×95%＝950(吨) (4)某炼铁厂利用含三氧化二铁80%的赤铁矿石100吨可得到含铁96%的生铁多少吨？

100×80%×56×2÷96%≈58.33(吨) 56×2＋3×16高温点燃点燃归纳：(1)把含杂质的混合物乘以质量分数得到纯净物质量才能代入方程式计算；

(2)纯净物质量＝混合物质量×纯净物质量分数

交流展示

生成新知

知识模块一：铝、铁、铜等金属在自然界中的存在形式

知识模块二：铁的冶炼

知识模块三：含有某些杂质的反应物或生成物的有关计算

检测反馈

达成目标

一、当堂检测

1．用一氧化碳与氧化铁反应炼铁时，可观察到直玻璃管中的现象是红色粉末变为黑色，反应的化学方程式是3CO＋Fe2O3=====2Fe＋3CO2，试管内的现象是澄清石灰水变浑浊，反应的化学方程式是Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O，酒精灯处反应的化学方程式是2CO＋O2=====2CO2。做该实验之前应先通一氧化碳，然后给试管加热。目的是为了防止没反应的一氧化碳污染空气。在该实验中最后加一个燃着的酒精灯的目的是将未反应的一氧化碳转化为二氧化碳。

2．用磁铁矿(主要成分是Fe3O4)为原料炼铁，主要反应的化学反应方程式是4CO＋Fe3O4=====3Fe＋4CO2。8在此反应中，氧化剂是Fe3O4，还原剂是CO，铁元素的化合价由价变为零价。

33．冶炼2240吨含杂质3%的生铁，需要含氧化铁80%的赤铁矿多少吨？

解：设需要含氧化铁80%的赤铁矿x吨。

80%x×56×2＝2240×(1－3%) 56×2＋16×3高温点燃高温

x＝3880 www.hhzwh.com

湖北鸿鹄志文化传媒有限公司 《导学案》word版

答：需要含氧化铁80%的赤铁矿3880吨。

二、课后检测(见学生用书) 课后反思

查漏补缺

1．课堂小结：通过这节课的学习，你有哪些收获、困惑以及你还想获得的知识有哪些？

2．课后反思：

方法改进：

存在困惑： www.hhzwh.com