教学设计
课程基本信息
学科 化学 年级 九年级 学期 春季
课题 6.3金属矿物与金属冶炼(第一课时)
教学目标
1. 通过阅读资料,认识几种金属矿物,了解金属在自然界以单质和化合物形态存在于金属矿物中。 2. 通过观察实验,能描述实验现象、正确书写方程式,认识炼铁原理,树立环保意识,体会化学方法在金属冶炼中的重要性。 3. 基于不同金属的冶炼方法,能说出金属的存在形式和冶炼与金属性质的关系。
教学内容
教学重点: 1.炼铁的原理
2.生铁和钢的主要区别
教学难点: 1.金属的存在形式和冶炼与金属性质的关系 2.一氧化碳与氧化铁反应的操作注意事项
教学过程
【引言】 同学们好!今天我们一起学习《6.3金属矿物与金属冶炼》,体会化学方法在金属冶炼中的重要性。 【温故知新】 1.请同学们背诵金属活动性顺序。 2.为何南宋“南海一号”沉船载物中的金首饰(左)仍然光彩夺目,银锭(右)上的字迹仍依稀可辨? 学生活动: 1.背诵金属活动性顺序,说出最强、最弱金属。 2.因为金、银的金属活动性弱,不容易和其他物质发生化学反应。 【问题探讨】 这是常用金属的冶炼年代,铜距今3000多年,铁距今2000多年,铝是20世纪开始冶炼。 1. 为什么铜、铁、铝大量冶炼的年代差距如此之大? 2. 为什么到目前为止,铁仍是世界上产量最大、应用最广的金属? 学生活动:思考问题 【任务一:认识几种金属矿物】 1.为人类社会作出许多贡献的金属来自地壳中天然存在的矿物。为何金、铂、银等少数金属以单质形态存在,而绝大多数金属都以化合物形态存在于矿物中? 学生活动:因为金、铂、银的化学性质很不活泼,不易和其他物质发生化学反应,常以单质形态存在,而大多数金属化学性质比较活泼,都是以化合物形态存在于矿物中。 2.这是常见金属元素在地壳中所占的质量分数,请说出地壳中金属元素的含量前三位是 。 学生活动:铝、铁、钙 【任务二:初识钢铁的冶炼】 金属材料的使用,标志着人类的进步与发展。我国古代劳动人民在商代就能制造出青铜器,春秋战国时期就开始炼铁。港珠澳大桥是目前世界上最大的钢结构桥梁。 1.选择原料 哪种铁矿石更适合炼铁? 【信息提示】 学生活动:选择含铁量高且污染小的赤铁矿或磁铁矿 2.反应原理 赤铁矿(Fe2O3) Fe 学生活动:加入还原剂(H2、CO、C) 3.模拟炼铁 【思考】 (1)发生了哪些反应? (2)实验现象是什么? (3)实验装置的结尾部分为何放酒精灯? (4)实验的操作顺序是什么?为什么这么操作? 学生活动:观看一氧化碳还原氧化铁实验视频,描述实验现象、书写化学方程式,分析实验原理。 4.实验分析 ①实验现象 学生活动:A处:粉末由红色逐渐变为黑色 B处:澄清石灰水变浑浊 ②写出A处反应的化学方程式 学生活动:Fe2O3 + 3CO 2 Fe + 3CO2 (配平方法——“夺氧法”) ③B处澄清石灰水的作用是什么? 学生活动:检验是否生成CO2 ④写出B处反应的化学方程式 学生活动:CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3↓ + H2O ⑤C处的实验现象是什么? 学生活动:产生淡蓝色火焰 ⑥写出C处反应的化学方程式 学生活动:2CO+O22CO2 ⑦C处酒精灯的作用是什么? 学生活动:尾气处理,防止CO污染空气。 ⑧除去尾气还有什么方法呢? 学生活动:用气球或气囊收集 【注意事项】 ①实验时,先通CO还是先点燃酒精喷灯?为什么? 学生活动:实验时,先通CO再点燃酒精喷灯。原因是排尽装置中空气,防止加热时CO与空气发生爆炸。②实验结束时,先停止通CO还是先熄灭酒精喷灯?为什么?实验结束时,先停止加热,等装置冷却到室温再停止通CO。 学生活动:防止生成的Fe再次被氧化,同时还可防止石灰水倒吸。 技巧归纳:CO: 早出晚归。喷灯: 迟到早退。 5.工业炼铁 设备:高炉 原料:铁矿石、石灰石、焦炭、空气 产品:生铁 6.工业炼钢 降碳除杂 生铁(原料) 钢(产品) 【评价检测】下列关于生铁和钢的叙述正确的是( ) A.生铁是混合物,钢是纯净物 B.生铁是合金,钢不是 C.高炉炼铁炼得的产品是钢 D.生铁含碳量比钢多,二者性能有差异。 学生活动:D 【知识视窗】阅读教材第20页的“知识视窗”——冶炼金属的常用方法,比较这些不同方法,请你想一想,金属冶炼方法的选择,与金属活动性顺序有关系吗? 学生活动:金属活动性越强,冶炼金属的难度越大。 【课堂小结】 学生活动:学生归纳总结 【问题再现】 1. 为什么铜、铁、铝大量冶炼的年代差距如此之大? 2. 为什么到目前为止,铁仍是世界上产量最大、应用最广的金属? 学生活动:思考并回答问题