6.3金属矿物与冶炼教学目标:一、知识与目标1、元素有两种存在形态。认识几种金属矿物。2、了解钢铁是怎样炼成的。二、过程与方法认识还原反应及物质的还原性。三、情感态度与价值观体验探究炼铁的的过程和方法。
教学重点:认识还原反应及物质的还原性教学难点: 认识还原反应及物质的还原性教学方法: 实验引导,观察分析,结合多媒体直观形象化,学生为主体。教具准备: 多媒体电脑一台;铁架台和玻璃管各一个;酒精灯;塑料罐;烧杯;火柴;试管。教学过程:
教师活动
学生活动
设计意图
引言:生活中我们经常会接触到金属与金属矿物,它们在工农业生产、科学技术和日常生活都有广泛的用途,与人类的生存和发展密不可分。那么,为人类社会做出许多贡献的金属是从哪里来的呢?那么今天来给大家介绍一下金属矿物,首先请大家阅读课本176页。板书:金属矿物与冶炼。
倾听,阅读课本,思考
激发学生学习金属矿物的兴趣
提问:俗话说:“沙里淘金”,金可以从河沙里淘出,这说明金是以什么形式存在的?为什么呢?还有地壳中含量最多的前四位金属元素是哪些?它们的化学性质是否活泼,在地壳中是以什么状态存在的呢?
交流,讨论,思考
激发学生学习金属矿物的兴趣
教师给出结论:其实除了金外,象银、铂这些化学性质不活泼的金属以单质形成存在以外,其余大多数金属在自然界中以化合物的形式存在。化合态的金属在自然界中以矿物的形式存在。含有矿物的岩石称为矿石。
倾听,思考,理解金属的存在形式,从哪里来
培养学习金属矿物的兴趣
在地壳中,矿物常与岩石混合共存在一起,形成矿石。人们开采矿石,用矿石冶炼金属。那么,矿石是怎样变成金属的呢?现在我们以产量最大应用最广的铁为例来做个实验,了解一下金属冶炼的原理。
倾听,思考
联系生活培养学习兴趣
实验6-5
如图装置进行氧化铁与一氧化碳反应生成铁的实验。在硬制质玻璃管中装入少量氧化铁粉末,先通一氧化碳,接着点燃尖嘴管处酒精灯,再用酒精喷灯对着玻璃管加热。同学们观察到什么现象呢?(很好)那实验生成了什么呢?(没错)板书:Fe2O3+3CO→Fe+3CO2
观察,思考,回答:红棕色粉末转变成黑色,澄清石灰水变浑浊生成二氧化碳
培养观察和分析实验的能力
提问:为什么要先通一会儿一氧化碳,才开始加热?(很好)
把试管中的空气排尽
培养分析问题能力,解决问题能力
提问:还有为什么反应结束时要先停止加热,再通一会儿一氧化碳直至玻璃管冷却?(回答得很不错)
如果先停止通一氧化碳,高温下铁会再次被氧化
培养分析问题能力,解决问题能力
总结:在这个反应中,氧化铁失去氧变成铁,这种含氧化合物失去氧的反应,叫做还原反应。能夺取含氧化合物里的氧,使它发生还原反应的物质,具有还原性。说明上述反应中的一氧化碳具有还原性,可以冶炼金属。
倾听,思考,理解冶炼金属的原理
培养学生透过现象看本质的能力
拓展与迁移:在刚才实验的装置中,我们用氧化铜粉末代替氧化铁进行实验,你们预测一下会有什么样的现象呢?下面我们通过实验来看看这位同学说的是否正确同学们看实验现象正如那位同学所说的一样黑色粉末变红色,澄清石灰水变浑浊
思考,回答:黑色粉末变红色,澄清石灰水变浑浊观察,思考
培养观察和分析实验的能力
钢铁厂炼铁就是根据上述化学反应原理进行的。那么接下来请同学认真阅读178页,思考几个问题:
1、钢铁厂如何把矿石炼成铁和钢?
生铁与钢有何异同?(很不错)
阅读,思考,回答:将铁矿石、焦炭和石灰石按一定的比例加入高炉,从炉下部通进热风,使焦碳转变成一氧化碳,并利用它将铁矿石还原成铁。生铁硬而不脆,不利加工,钢硬而韧,有弹性,可锻。
培养阅读,自学能力
总结:今天我们认识几种金属矿物,知道了只有极不活泼的金、铂、银才能以单质形态游离存在于自然界中,大多数金属元素都以化合态存在。通过实验,我们认识了钢铁是怎样炼成的,什么叫还原反应和还原性,体验了如何鉴别孔雀石受热分解产物的探究过程和方法。
倾听,回顾
培养学生总结能力
作业:在课本上完成习题6.3中的第1-5题。
让学生复习掌握知识
教学板书:6.3 金属矿物与冶炼
几种金属矿物
钢铁是怎样炼成的
Fe2O3+3CO→Fe+3CO2
课件19张PPT。九年级化学科粤版6.3 金属矿物与冶炼温 故 知 新一、几种金属矿物 1.金属元素在自然界的存在形态
游离态(元素以单质形态存在):
少数很 不活泼金属如金、银、铂
化合态(元素以化合物形态存在):
绝大多数金属以化合物形态存在
于矿物中2.常见的几种矿石在地壳中,矿物常与岩石混合共存在一起,形成矿石赤铁矿(Fe2O3)磁铁矿
(Fe3O4)钛铁矿
(FeTiO3)黄铁矿
(FeS2)孔雀石
(Cu2(OH)2CO3)赤铜矿
(Cu2O)铝土矿(Al2 O3)金属的冶炼实质是把金属从矿石中还原出来的过程二、钢铁是怎样炼成的观察活动:实验6-5
现象: ____________________
说明生成物有:
方程式:_________________红棕色粉末变成黑色,石灰水变浑浊铁和二氧化碳还原反应:含氧化合物失去氧的反应
还原剂:能夺取含氧化合物里的氧,
使它发生还原反应的物质具有还原性炼铁的基本原理:
用还原剂一氧化碳在高温条件下将氧化铁中的铁还原出来还有其他尾气的处理方法吗?注意:? 1、先通一氧化碳,可以把管内的空气排出,防止一氧化碳与空 气混合受热爆炸? 2、实验完毕先停止加热,还要继续通入一氧化碳直到玻璃管冷 却为止。(防止灼热的铁重新被氧化)
3、把尾气烧掉,防止污染空气(或将尾气用气球收集起来)拓展与迁移用氧化铜代替氧化铁进行实验,结果会怎样?现 象:化学方程式:黑色粉末逐渐变成光亮的红色,澄清的石灰水变浑浊实战演练1.写出下列矿物的主要成分的化学式.
赤铁矿________,磁铁矿__________,
孔雀石_________________.
2.有下列金属元素:镁、铁、钾、铝、钠,
在地壳中含量占第一位的是_____,占第
二位的是________. 3.在下列物质里(1)氧化铁(2)液态氧(3)氯酸钾(4)硫酸(5)钢瓶里的氧,其中氧元素以游离态存在的有_________________,以化合态存在的有______________.
4.在CuO + CO = Cu + CO2的反应中,_____夺取了_______中的氧,使其发生还原反应,所_______具有还原性.三、生铁和钢(铁的合金)阅读课本178 页弄清楚以下几个问题2% ~ 4.3%0.03% ~ 2%多 少硬而脆 硬而韧良好的延展性和弹性 可铸不可煅可铸可煅1、生铁的冶炼主要反应原料工业炼铁的主要设备是高炉石灰石的作用是使有矿石中的脉石(如二氧化硅)转变成炉渣而除去2.钢的冶炼原料:生铁
原理:在炼钢炉里吹进氧气,降低生铁中
碳的含量并除去硫、磷杂质(氧化)
设备:平炉、电炉、转炉
1.活泼金属(如K Na Mg AI) :电解法
2.一般金属(如Zn Fe Sn Pb Cu) :热还原法
3.较稳定金属(如Hg Ag) :直接加热法
4.稳定金属(如Pt Au) :可通过金沙淘洗获得四、冶炼金属的常用方法例:1000吨含氧化铁80%的赤铁矿石,理论上可以炼出含铁96%的生铁多少吨? 典型习题小结或产物是混合物。这里所讲的纯净物是指化学方程式中各化学式所指的物质,没有参加反应(前和后)的物质视为杂质,杂质混入纯净物中组成了混合物(即一纯物质)。这类计算只要混合物的质量分解开来,用原料或产物中的纯净物质量去计算便可以了。[课堂练习]若要炼制含铁量为90%的生铁100吨,需要含氧化铁65%的赤铁矿多少吨? 小结1.有少数很不活泼的金属如金、银、铂,有以单质形态存在的矿物,绝大多数金属都是以化合物形态存在于矿物之中。
2.还原反应,还原性。
3.炼铁、炼钢。
4.冶炼金属的常用方法。作业阅读本节教材内容
完成教材179-180页1 、4 、5 题