第六章、金属 6.2金属矿物与冶炼(第一课时)
学习目标:1.知道元素由两种形态并认识几种常见的金属矿物。
2.了解生铁和钢的主要成分,机械性能和用途。
3.知道从铁矿石中将铁还原出来的方法。(原料、原理、过程、设备)
4.理解氧化还原反应以及物质的还原性。
重点:冶炼铁的原理、过程。
难点:氧化还原反应。
学习过程:
一、自主预习:
阅读课文P178—181,完成下列各题:
1.元素有两种存在形态,如Fe2O3中的铁元素是 态,单质铁中的铁元素是 态,活泼金属(如钾、钙、钠)以 态存在,不活泼金属(如金)以 态存在,为什么呢?
2.常见的铁矿石有 、 、
3.炼铁就是把 、 、 一起放入 中,利用还原剂 把铁从它的化合物中 来。
4.生铁与钢的主要差异是 ,性能有何差异?
二、探究解疑:
主题一、炼铁的原理
1.要把赤铁矿(主要成分是Fe2O3)炼成铁,需要 (得氧或失氧),工业上用 来还原Fe2O3,根据你的理解,完成以下内容:
还原剂是 氧化剂是
依据氧化还原的原理完成下面的反应方程式:
CuO+C 高温 WO3+H2 高温
3.你对氧化还原反应的总结: 。
4.焦炭的作用 ;石灰石的作用 。
主题二、炼铁的实验过程:
对照P179 图6-9,讨论完成。
①实验步骤:检验装置的气密性→装入药品并固定→ →给氧化铁加热→停止加热→
②预测现象:玻璃管内的粉末由 色变成 色,澄清石灰水 ,点燃尾气产生 。
③先通一氧化碳的目的? 。
实验完毕后继续通一氧化碳的目的? 。
剩余尾气是什么?为什么要点燃?还可以怎么处理尾气?(设计多种方式)
④书写该反应的方程式:
三、训练巩固:
1.(2011年四川内江)鞍钢集团全力支持上海世博会,为上海虹桥交通枢纽建设提供了4.7万吨精品钢材。下列关于钢的说法错误的是 ( ) A.钢是一种铁合金 B.钢的许多性能优于生铁 C.钢的含碳量高于生铁 D.钢是一种混合物
2.说一说炼钢的原理,你能用一个反应表示百炼成钢的原理。
3.钢铁厂高炉炼铁的主要原料是焦炭、赤铁矿(主要成分是Fe2O3)、空气等,主要反应过程如下所示:
(1)在上面方框中写出有关反应的生成物的化学式。
(2)写出②、③两步反应的化学方程式
②_____________________________ ③______________________________
(3)电化学腐蚀是金属腐蚀的主要原因。当两种活泼性不同的金属在潮湿的环境中接触时,因形成原电池,活泼性强的金属首先被腐蚀。利用这一原理,为了保护轮船的钢质外壳,通常在行驶的轮船外壳上连接____________ (填“铜板”、“锌板”)。
(4)为了满足某些尖端技术发展的需要,人们又合成了许多新型合金材料。储氢合金是一类能够大量吸收H2,并与H2结合成金属氢化物的材料。此过程发生了____________变化(填“物理”、“化学”),储氢合金属于____________ (填“纯净物”、“混合物”)。
四、分层作业:
A(必做):P182检查站
B(选做):1.常温下A.B.C为无色气体,D为黑色固体。在一定条件下,它们之间的反应关系是:A+氧化铁→铁+B;D+C→B;A+C→B;B+D→A。试判断A.B.C.D四种物质中,A和C的名称是 和 。B和D的化学式为 和 。
2.联合钢铁工业的基本生产流程示意图所示:
请回答下列问题:(1)写出设备A 的名称: ;
(2)写出以赤铁矿为原料在高温下与一氧化碳反应制取铁的化学方程式:
(3)应用化学原理分析,工业炼钢时用纯氧而不用空气的原因是:
(4)铁粉与生石灰都是常用的干燥剂,现欲用化学方法检验某食品袋中的干燥剂究竟是其中的哪一种?请你简述方法和现象: 。
五、教学反思/学后心得:
第六章、金属 6.2金属矿物与冶炼(第二课时)
学习目标:1.了解冶炼金属常用的方法。 2.探究氢气、木炭的还原性。
重点:三种常见的还原剂。
学习过程:
一、自主预习:
回顾氢气的化学性质:(用化学方程式表示)
回顾碳单质的化学性质:(用化学方程式表示)
3.从氧化还原的角度分析反应:CuO+H2=
得氧的是 ,发生 反应,是 剂;
失氧的是 ,发生 反应,是 剂。
4.阅读p183,冶炼金属常用的方法有哪些?(举例说明)
①
②
③
二、探究解疑:
主题一:氢气、木炭的还原性
1.P182观察活动孔雀石的加热分解
①观察现象:1.孔雀石由 色变成 色 2.试管壁 3.石灰水
②书写该反应的方程式:
2.氢气还原氧化铜
①观察现象:1.氧化铜由 色变成 色 2.试管壁
②书写该反应的方程式:
③讨论:结合一氧化碳还原氧化铁的实验想一想:
先通氢气的目的?
实验完毕后继续通氢气的目的?
3.要用木炭还原氧化铜,请你设计实验(画图):
预测现象:
书写该反应的方程式:
主题二:冶炼金属常用的方法
1.化学的研究目的就是帮助人们认识、改造和应用物质,把金属矿物冶炼成金属就是人们利用化学方法实现物质改造的典型范例。下图是不同的金属被开发和利用的年代,从化学反应的角度看,决定这一年代先后顺序的关键因素是 ( )
A.金属的活动性 B.金属的导电性 C.金属的延展性 D.地壳中金属元素的含量
2.冶炼金属的方法与什么因素有关?
三、训练巩固:
1.从金属利用的历史来看,先是青铜器时代,而后是铁器时代,铝的利用是近百年的事。这个先后顺序跟下列有关的是 ( )
① 地壳中的金属元素的含量;②金属活动性顺序;③金属的导电性;
④ 金属冶炼的难易程度; ⑤金属的延展性;
A.②⑤ B.②④ C.③⑤ D.①③
2.葛洪是我国晋代慕名炼丹家。在其著作《抱朴子》中记载了这样一件事情:葛洪之妻鲍姑用铁勺盛“曾青” (硫酸铜溶液),几天后,葛洪发现了一个奇妙的现象:铁勺变成了黄灿灿的“金勺”,葛洪的徒弟高兴得跳了起来:“点铁成金啦!”俗语说:“真金不怕火炼”。葛洪把“金勺”放在火上烘烤,“金勺”变成了黑色。虽然没能够“点铁成金”,但是,葛洪却因此发现了“湿法冶金”。
⑴写出上文中“点铁成金”和“金勺””变成黑色的两个反应的化学方程式
, 。
这两个反应分别属于化学反应基本类型中的 和 。
⑵“曾青”是硫酸铜的水溶液。硫酸铜是一种 (填写物质类别:单质或化合物)。
四、分层作业:
A(必做):P184 1、2、3、
B(选做)
1.金属活动性顺序是学习化学的重要工具,在农业生产和科学研究中有重要应用。根据常见的金属活动性顺序:
(1)解释不能用铁制容器配置硫酸铜溶液的原因(用化学方程式表示)
(2)验证镁比锌的金属活动性强,应选用的溶液是
(3)从金属活动性顺序中你还能获得哪些信息(写出一条即可)
2.(2011年重庆綦江)有些食品袋里装有一小袋铁粉作保鲜剂,它利用了钢铁生锈的化学原理,所以有人称它为“双吸剂”,这里的“双吸”是吸收空气中的________________________这两种物质。有一袋铁粉使用了一段时间,表面已经生锈,但经过验证它还可以继续使用,其验证方法是加入过量稀盐酸,能观察到的现象是___________ ____________。加稀盐酸后发生反应的化学方程式为:___________________________ __;_______ _____________________。
五、教学反思/学后心得:
第六章、金属 6.2金属矿物与冶炼(第三课时)
学习目标:含杂质物质的化学方程式计算。
重点:含杂质物质的化学方程式计算。
学习过程:
一、自主预习:
1.化学方程式所表达的物质间的质量关系都是参加反应的纯净物间的关系,你怎么理解这句话的含义?
2.25吨赤铁矿中含三氧化二铁20吨,则这种矿石中Fe2O3的纯度为 %(求纯度)
3.1000克生铁中含有96%的铁,则此生铁中含有 克铁。(已知全体求部分)
4. 克生铁(铁的纯度为96.1%)中才含有96.1克铁。(已知部分求全体)
二、探究解疑:
1.交流展示预习内容并总结:
纯度=
M纯净物=
M不纯物=
2.小组合作
例1: 含碳酸钙75%的石灰石100吨,高温煅烧后,可得氧化钙多少吨?
例2: 含三氧化二铁的质量分数为80%的铁矿石1000吨,可炼出含杂质5%的生铁多少吨?
练习1. 实验室用5g不纯的样品锌与足量的稀HCl反应得到0.1gH2,则样品中Zn的质量分数是多少?
练习2.含四氧化三铁85%的磁铁矿200t,用一氧化碳做还原剂,充分反应能炼出含杂质2%的生铁多少吨?
三、训练巩固:
某生铁样品放入稀H2SO4中完全反应,有0.2克固体物质剩余,放出的氢气质量为0.2克,求原生铁样品中铁的质量分数。
四、分层作业:
A(必做):
1.实验室欲制6克氢气,需含锌97.5%的不纯的锌多少克?
2.课本P184 4、5
B(选做)
1.黄铜是铜、锌合金,它用于制造机器、电器零件等。为测定某黄铜样品中铜的质量分数,取10g该黄铜样品加入到稀硫酸中,恰好完全反应,产生氢气0.1g。试求:
(1)该黄铜样品中锌的质量。 (2)该黄铜样品中铜的质量分数。
五、教学反思/学后心得: