2021年【教案】沪教版九年级化学第五单元第二节铁的冶炼和合金教案.docx

精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -其次节 铁的冶炼 合金教学目标：1.明白从铁矿石中将铁仍原出来的方法；2.知道生铁和钢等重要的合金，熟识加入其他元素可以改善金属特性的重要作用；3.熟识金属材料在生产生活和社会进展中的重要作用；过程与方法：1.通过对工业上铁的冶炼原理的探讨与争论，培育同学运用学问于实际生活的才能；2.提高同学分析和解决实际问题的才能及创新思维才能；情感态度与价值观：1.通过对钢铁.青铜等合金学问的介绍，培育同学的爱国主义情感；2.通过对冶铁原理的分析，培育同学安全操作意识和良好的环保意识；重点难点：铁的冶炼原理；合金及合金的物理特性；工业炼铁的化学原理；【教学设计思路 】：一.铁的冶炼出现学习情形 提出问题 争论与探究 学问运用从你所明白的钢铁学问入手如何从铁矿石中提取铁CO仍原 Fe2O3 的化学原理工业炼铁的设备及过程【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.就你所知的历史学问，你知道我国劳动人民早在什么时期就创造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为什么引导同学从地壳中铁的含量，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形等方面进行争论；既然铁在日常生活和国民生产中的位置如此重要， 那么，我们有必要明白和把握以铁矿石为原料冶炼出铁的反应原理及过程；【老师引导】今日我们以主要成分为 Fe2O3 的赤铁矿为例，来学习争论如何实现铁的冶炼；对比 Fe2O3 与Fe 组成上的区分，请大胆假设，如何实现从 Fe2O3 到 Fe 的转变；Fe2 O3 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 Fe2 O3 转变为 Fe，可从以下方面入手：（1）可在肯定条件下，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 Fe2 O3 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，第 1 页，共 4 页 - - - - - - - - - -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -为了得到它们，可采纳电解的方式直接将它们分解，引读 P120“拓宽视野” ；金属 Fe 的活动性不为很强，一般不采纳这种方式；（2 ）冶炼金属铁，可挑选加入其他易得氧的物质与 Fe2O3 反应，以夺氧的方式仍原 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；O O OMg MgO H2 H2O C CO2O O OP P2O5 Cu CuO CO CO2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.环境爱护.人体健康及安全角度动身，我们一般挑选 C 或 CO；现以 CO 为例，探讨铁的冶炼过程；阅读 P119 “观看与摸索” 中 CO 与 Fe2O3 的反应——工业炼铁的反应原理； 并摸索以下问题：（1） 试验中为什么要先通一段时间 CO，再加热 Fe2O3（2） 澄清石灰水的作用为什么试验中会显现什么现象（3） 点燃从尖嘴管口排出气体的目的为什么（4） 试验终止前应如何操作，才能保证得到较纯洁的铁粉（5） 如何验证明验中产生了铁引导：书写 CO 和 Fe2O3 反应的化学方程式； Fe2O3 + 3CO高温 Fe + 3CO2引导同学阅读 P120 文字及展现炼铁高炉的模型； （展现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 点燃 2CO3CO + Fe2O3 高温 2Fe + 3CO2CaCO3 高温 CaO +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）二.生铁和钢引导： 生铁和钢均为铁的合金； 它们在生产生活中有着广泛的用途； 钢铁的生产和使用为人类文明和社会进步的一个重要标志；阅读 P120-121 归纳：生铁：含碳量在 2﹪—﹪之间的铁的合金钢：含碳量在﹪— 2﹪之间的铁的合金从生铁炼成钢的实质为：降碳.除硫磷.调硅锰三.合金引导： 作为“金属材料”之一的合金在生产生活中起着越来越重要的作用，合金的显现大大拓宽了金属材料的范畴和使用价值；阅读： P122 有关文字；归纳：合金为一种金属跟其他金属（或非金属）熔合形成的具有金属特性的物质；人类历史上使用最早的合金为青铜；世界上最常见.应用最广的合金为钢；引导同学阅读 P122 活动与探究：某种保险丝为用武德合金制成的，熔点约为 69℃；其组成第 2 页，共 4 页 - - - - - - - - - -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -金属及其熔点分别为鉍（ 271℃ ）.铅（ 327℃ ）.锡（ 232℃ ）.镉（ 321℃ ）；比较武德合金和其组成金属的熔点差异，归纳出合金的优良特性；归纳： 合金具有很多良好的物理.化学或机械性能；合金的硬度一般比各成分金属大； 多数合金的熔点低于组成它的成分金属；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.生铁和钢为重要的铁合金；3.合金为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；如青铜为由铜.锡等元素形成的合金；世界上最常见.应用很广的钢为由铁.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运算；本节在本章中的位置与作用： 通过铁的冶炼， 使同学明白工业炼铁的原理. 设备.原料，从而将书本上的化学学问与工业生产相结合； 知道生铁和钢等重要的合金， 熟识加入其它元 素可以改善金属特性的重要性； 熟识金属材料在生产. 生活和社会进展中的重要作用； 通过含杂质的化学方程式的运算， 让同学明白实际应用与理论运算之间的差异； 通过学习， 使同学明白我国钢铁工业的进展；熟识金属冶炼的重要性；参考资料：1.古代的炼铁自然的纯铁在自然界几乎不存在， 人类最早发觉和使用的铁， 为天空中落下的陨铁； 陨铁为铁和镍.钴等金属的混合物，含铁量较高；但为，陨铁究竟特别稀有，它对制造生产工具起不了什么大的作用，但通过对陨铁的利用，究竟使人们初步熟识到铁；原始的炼铁方法，大致为在山坡上就地挖个坑，内壁用石块堆砌， 形成一个简单的 “炉膛”，然后将铁矿石和木炭一层夹一层地放进“炉膛” ，依靠自然通风，空气从“炉膛”下面 的孔道进入，使木炭燃烧，部分矿石就被仍原成铁；由于通风不足， “炉膛”又小，故炉温 难以提高，生成的铁混有很多渣滓，叫毛铁；铁的冶炼和应用以埃及和我国为最早； 用高炉来炼铁， 我国要比欧洲大约早 1000 多年；2.古代的炼铜人类最早用石器制造工具，曾称为“石器时代” ；接着，人们创造了炼铜并用铜制造工具，曾称为“铜器时代” ；紧接着人们又创造了炼制铜与锡的合金——青铜，青铜被大量用 于制造工具，曾称为“青铜时代” ；青铜的使用为人类使用金属掀开了历史的新篇章；大约在 5000 年以前，中国已学会用孔雀石（碱式碳酸铜）冶炼出铜；冶炼时，在熔锅或熔炉内放置孔雀石和木炭，让木炭在里面燃烧，用吹管往里送风，产生高温，熔化矿石，同时产生一氧化碳使铜析出； 依据牢靠的文献资料和出土铜器， 可以确定在殷商时期我国对青铜器的冶炼和青铜器的铸造已达到相当高的水平；在铜的冶金史和化学史上， 我国仍有一项重大的创造， 就为湿法炼铜； 早在公元前一两百年，就已经知道用铁从铜盐中置换出铜；在距今 1200 多年前，就用铁锅熬胆水（硫酸铜 溶液）炼铜，此法炼铜到宋朝时进展到顶峰；直到今日，湿法炼铜仍旧被世界各国采纳，因为湿法炼铜相宜开采低品位贫铜矿；3.铁与人体健康铁为人们特别熟识的一种物质， 且再日常生活中应用广泛；如建筑材料.工业机床.钢木家具.锅.铲.瓢.勺等等均离不开铁做原料；然而铁的用途并不仅仅为这些，更重要的为铁元素人体健康必不行少的元素， 它为人体血红蛋白的一个重要组成部分， 血红蛋白之所以能把氧带到全身的每一个细胞中去， 其主角就为铁， 人体中的血为红色的， 就为由于铁的第 3 页，共 4 页 - - - - - - - - - -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -存在；血红蛋白的每一个次小单位都含有一个铁原子， 没有铁原子， 血红蛋白就制造不出来，氧就无法被输送，这样血液就变白， 进而使肤色惨白，由于血红蛋白与氧结合，才使血带上鲜红色；人们每天吃进的食物中含有一部分铁，在日常饮食中含铁的食物主要有：鸡.鸭.鹅.猪.牛.羊肉及肝脏.心脏.猪肚.蛋黄.海带.黑木耳.蘑菇.菠菜.芹菜.萝卜.番茄等；当人膳食含有足够的铁时， 所吸取的铁就会被储存在机体组织中， 吃进的铁不足时， 储存的铁就会因逐步消耗而削减， 严峻缺铁会引起缺铁性贫血； 人体吸取铁一般为无机铁盐比 有机铁盐简单，二价铁（ Fe2+）比三价铁（ Fe3+）吸取率约大 3 倍；所以在给缺铁性贫血病 人补充铁时， 明显应赐予无机的二价铁如硫酸亚铁以及维生素 C 等酸性物质； 近几年来世界卫生组织， 多次提倡推广使用中国的铁锅. 铁铲烹饪食物， 通过铁铲与铁锅而获得大量的无 机二价铁，在胃酸中成离子态时被人体直接吸取，以补充人体对铁的需要；4.炼铁的矿石及识别铁在自然界中的分布很广， 主要以化合态存在， 含铁的矿石很多， 具有冶炼价值的铁矿石有磁铁矿.赤铁矿.褐铁矿和菱铁矿等；识别铁矿石的方法通常为利用其颜色，光泽.密度.磁性.刻痕等性质；①磁铁矿（ Fe3O4）黑色，用粗瓷片在矿石上刻划时，留下的条痕为黑色的；具有磁性， 密度为 ~克/ 厘米 3；②赤铁矿（ Fe2 O3）颜色暗红，含铁量越高，颜色就越深，甚至接近黑色，但为瓷片留下的刻痕仍旧为红色， 不具磁性； 成致密块状或结晶块状 （镜铁矿） 产出， 也有成土状产出；密度为 5~克/ 厘米 3；③褐铁矿（ Fe2O3 3H2O）矿石有黄褐.褐和黑褐等多种颜色，瓷片的划痕呈黄褐色；无磁性，密度为 ~4 克/ 厘米 3；④菱铁矿 （ FeCO3）有黄白. 浅褐或深褐等颜色； 性脆， 无磁性， 在盐酸里有气泡 （ CO2）冒出；密度为 ~克/ 厘米 3；5.在高炉中炼铁为什么使用焦炭焦炭为把肯定品种的煤在炼焦炉中隔绝空气加强热——干馏， 而得到的一种坚硬多孔性固体； 高炉炼铁时使用焦炭，一为用作热源， 焦炭在燃烧时放大量热； 二为生成的二氧化碳在高温下与焦炭反应得到仍原剂一氧化碳，一氧化碳使铁矿石仍原成铁；焦炭硬度大.多孔.在高炉不易压碎，简单使气体通过，且发。