从自然界获取铁和铜
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文档简介
从自然界获取铁和铜（引用）
仙居中学 沈珊珊 王洪奖
教学目标：
1、 知识与技能：
1、知道人类对铁、铜的使用历史，知道铁、铜在自然界的广泛存在及存在的主要形式。
2、了解工业炼铁的原料、原理、设备、工艺流程与产物。
3、初步知道工业炼铜的方法，复习古代湿法炼铜的方法，知道生物炼铜的方法。
2、 过程与方法：
在对工业炼铁的原料、原理、设备、工艺流程与产物的探讨中培养学生用所学化学知识解决实际问题的能力。
3、 情感态度与价值观：
1、了解铁、铜在自然界的广泛存在及存在的主要形式，体会铁、铜的冶炼对人类文明的影响。
2．通过对生物炼铜的学习，培养学生环保意识。
教学重点：工业炼铁的原料、原理、设备、工艺流程与产物。
教学难点：工业炼铁原料中焦碳、石灰石、空气的作用。
教学手段：多媒体辅助教学
教学方法：启发、讨论，由学生归纳得出知识点。
教学过程：
教师活动 学生活动 设计意图
引入新课：多媒体演示漂亮的流星雨。提问：陨石是怎样形成的？展示：世界上最大的铁陨石非洲纳米比亚的Hoba铁陨石图片，司母戊大方鼎图片，以及长江南京三桥图片。提问：请从工业、农业、生活三方面陈述铁的用途？那么铜主要用在哪里？ 学生讨论，交流并回答。指定学生回答问题。 调动课堂气氛，引起学生学习兴趣。引出铁和铜。
板书：从自然界获取铁和铜提问：它们在自然界如何存在？板书：一.铁、铜存在形式1、铁以化合态形式存在于自然界，游离态的铁来自陨石。 铁的存在：磁铁矿（Fe3O4)、赤铁矿(Fe2O3 )2、铜主要以化合态存在于自然界， 铜的存在：黄铜矿(CuFeS2) 、孔雀(CuCO3·Cu(OH)2) 铜有少量的以游离态形式存在自然界 学生阅读相应的内容，并回答问题。
讲述：我们在生活中用的都是铁和铜的单质，而自然界里它们都是以化合态存在的。提问：1、你们知道如何将铁从化合态转化为游 离态吗？2、选用哪些还原剂？请同学们回忆已学过的知识并查阅相关资料，填写书本70页表3-3生成铁的化学方程式。分析学生所写的方程式。（从书写的规范上分析） 学生交流讨论，并回答：用还原剂把铁化合态还原为游离态。H2、CO、C、活泼金属学生交流讨论，指定学生上台板演示。 从理论上分析生成铁的化学方程式，为工业炼铁提供理论指导。
设问：工业上的炼铁原理是否和我们理论上一致？我们能否用所学的知识来指导实际生产？当然，我们可以用所学的化学知识来指导工业炼铁。下面我把所学内容设计成四个课题，其中一个是必修的，还有三个是选修的，同学们可以从中选学两个。选哪两个的决定权由回答最好的同学享有。问题探究1：工业炼铁还原剂的选择。（从生产的成本，安全方面考虑）板书：二.铁的冶炼1、反应原理：在高温下，用还原剂(主要是CO)把铁从铁矿石里还原出来。 学生分组讨论，得出结论，并指定学生汇报结果。活泼金属比较贵，由于比铁活泼，在自然界也是以化合态存在，作为还原剂成本太高。H2成本高，作为可燃性气体安全系数不高。C虽然成本低，但是用它作还原试剂生产出的生铁质量低，由于其是固态在生产中反应不充分。CO虽然在自然界存在很少，却可以用廉价的焦碳制取。所以是最佳的。 培养学生运用知识的能力。培养学生分析问题的能力。
请根据炼铁原理，用化学方程式回答下列问题1、一氧化碳是怎样形成的？2、铁矿石是如何被还原的？3、铁矿石中的主要杂质是什么？ 如何除去？总结石灰石的作用：作为熔剂，除去二氧化硅。板书：2、原料：铁矿石、焦碳、空气、石灰石等3、设备：高炉4、生产过程①还原剂的生成 C+O2 ===== CO2 CO2+C =====2CO②铁矿石还原成铁 Fe2O3+3CO ===== 2Fe+3CO2↑③除脉石、炉渣的形成 CaCO3 ===== CaO+CO2↑ SiO2+CaO ===== CaSiO3 学生思考、讨论，并上台书写化学方程式记笔记。 培养学生分析解决问题的能力。
（选修课题）1、“铁器时代”人类怎样炼铁？2、铁和钢的关系？炼钢原理？3、我国钢铁业的发展现状如何？ 由表现最好的同学选定。 拓展学生的视野。体现新课程以学生为本的精神。
过渡：那么人类又是如何从自然界获取铜？提问：1、“青铜时代”人类是怎样炼铜的？板书：三. 铜的冶炼1.湿法炼铜：（古代）Fe+CuSO4=FeSO4+Cu提问：2、现在的冶炼方法？板书：2.火法炼铜:黄铜矿高温冶炼得粗铜提问：3、生物炼铜的原理是什么？有什么优点？ 学生思考，讨论并回答：湿法炼铜阅读课本相应的内容，并回答问题。阅读课本相应的内容，指定学生回答问题。 复习湿法炼铜的内容，了解火法炼铜的原理。
小结炼铁、炼铜原理。 做笔记 对知识做归纳。
作业：上网查资料1、随着科技的发展，新的炼铁方法是否已应运而生？新的炼铁方法的优势何在？2、我国细菌冶金的研究和应用情况。 开阔学生的视野，培养学生运用网络资源的能力。
板书设计
从自然界获取铁和铜
一.铁、铜存在形式
1、铁以化合态形式存在于自然界，游离态的铁来自陨石。
铁的存在：磁铁矿（Fe3O4)、赤铁矿(Fe2O3 )
2、铜主要以化合态存在于自然界，
铜的存在：黄铜矿(CuFeS2) 、孔雀石(CuCO3·Cu(OH)2)
铜有少量的以游离态形式存在自然界
二.铁的冶炼
1、反应原理：在高温下，用还原剂(主要是CO)把铁从铁矿石里还原出来。?
2、原料：铁矿石、焦碳、空气、石灰石等
3、设备：高炉
4、生产过程
①还原剂的生成 C+O2 ===== CO2 CO2+C =====2CO
②铁矿石还原成铁 Fe2O3+3CO ===== 2Fe+3CO2↑
③除脉石、炉渣的形成 CaCO3 ===== CaO+CO2↑ SiO2+CaO ===== CaSiO3
三. 铜的冶炼
1.湿法炼铜：（古代）
Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
2.火法炼铜:
黄铜矿高温冶炼得粗铜
2006.8
高温
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仙居中学 沈珊珊 王洪奖
教学目标：
1、 知识与技能：
1、知道人类对铁、铜的使用历史，知道铁、铜在自然界的广泛存在及存在的主要形式。
2、了解工业炼铁的原料、原理、设备、工艺流程与产物。
3、初步知道工业炼铜的方法，复习古代湿法炼铜的方法，知道生物炼铜的方法。
2、 过程与方法：
在对工业炼铁的原料、原理、设备、工艺流程与产物的探讨中培养学生用所学化学知识解决实际问题的能力。
3、 情感态度与价值观：
1、了解铁、铜在自然界的广泛存在及存在的主要形式，体会铁、铜的冶炼对人类文明的影响。
2．通过对生物炼铜的学习，培养学生环保意识。
教学重点：工业炼铁的原料、原理、设备、工艺流程与产物。
教学难点：工业炼铁原料中焦碳、石灰石、空气的作用。
教学手段：多媒体辅助教学
教学方法：启发、讨论，由学生归纳得出知识点。
教学过程：
教师活动 学生活动 设计意图
引入新课：多媒体演示漂亮的流星雨。提问：陨石是怎样形成的？展示：世界上最大的铁陨石非洲纳米比亚的Hoba铁陨石图片，司母戊大方鼎图片，以及长江南京三桥图片。提问：请从工业、农业、生活三方面陈述铁的用途？那么铜主要用在哪里？ 学生讨论，交流并回答。指定学生回答问题。 调动课堂气氛，引起学生学习兴趣。引出铁和铜。
板书：从自然界获取铁和铜提问：它们在自然界如何存在？板书：一.铁、铜存在形式1、铁以化合态形式存在于自然界，游离态的铁来自陨石。 铁的存在：磁铁矿（Fe3O4)、赤铁矿(Fe2O3 )2、铜主要以化合态存在于自然界， 铜的存在：黄铜矿(CuFeS2) 、孔雀(CuCO3·Cu(OH)2) 铜有少量的以游离态形式存在自然界 学生阅读相应的内容，并回答问题。
讲述：我们在生活中用的都是铁和铜的单质，而自然界里它们都是以化合态存在的。提问：1、你们知道如何将铁从化合态转化为游 离态吗？2、选用哪些还原剂？请同学们回忆已学过的知识并查阅相关资料，填写书本70页表3-3生成铁的化学方程式。分析学生所写的方程式。（从书写的规范上分析） 学生交流讨论，并回答：用还原剂把铁化合态还原为游离态。H2、CO、C、活泼金属学生交流讨论，指定学生上台板演示。 从理论上分析生成铁的化学方程式，为工业炼铁提供理论指导。
设问：工业上的炼铁原理是否和我们理论上一致？我们能否用所学的知识来指导实际生产？当然，我们可以用所学的化学知识来指导工业炼铁。下面我把所学内容设计成四个课题，其中一个是必修的，还有三个是选修的，同学们可以从中选学两个。选哪两个的决定权由回答最好的同学享有。问题探究1：工业炼铁还原剂的选择。（从生产的成本，安全方面考虑）板书：二.铁的冶炼1、反应原理：在高温下，用还原剂(主要是CO)把铁从铁矿石里还原出来。 学生分组讨论，得出结论，并指定学生汇报结果。活泼金属比较贵，由于比铁活泼，在自然界也是以化合态存在，作为还原剂成本太高。H2成本高，作为可燃性气体安全系数不高。C虽然成本低，但是用它作还原试剂生产出的生铁质量低，由于其是固态在生产中反应不充分。CO虽然在自然界存在很少，却可以用廉价的焦碳制取。所以是最佳的。 培养学生运用知识的能力。培养学生分析问题的能力。
请根据炼铁原理，用化学方程式回答下列问题1、一氧化碳是怎样形成的？2、铁矿石是如何被还原的？3、铁矿石中的主要杂质是什么？ 如何除去？总结石灰石的作用：作为熔剂，除去二氧化硅。板书：2、原料：铁矿石、焦碳、空气、石灰石等3、设备：高炉4、生产过程①还原剂的生成 C+O2 ===== CO2 CO2+C =====2CO②铁矿石还原成铁 Fe2O3+3CO ===== 2Fe+3CO2↑③除脉石、炉渣的形成 CaCO3 ===== CaO+CO2↑ SiO2+CaO ===== CaSiO3 学生思考、讨论，并上台书写化学方程式记笔记。 培养学生分析解决问题的能力。
（选修课题）1、“铁器时代”人类怎样炼铁？2、铁和钢的关系？炼钢原理？3、我国钢铁业的发展现状如何？ 由表现最好的同学选定。 拓展学生的视野。体现新课程以学生为本的精神。
过渡：那么人类又是如何从自然界获取铜？提问：1、“青铜时代”人类是怎样炼铜的？板书：三. 铜的冶炼1.湿法炼铜：（古代）Fe+CuSO4=FeSO4+Cu提问：2、现在的冶炼方法？板书：2.火法炼铜:黄铜矿高温冶炼得粗铜提问：3、生物炼铜的原理是什么？有什么优点？ 学生思考，讨论并回答：湿法炼铜阅读课本相应的内容，并回答问题。阅读课本相应的内容，指定学生回答问题。 复习湿法炼铜的内容，了解火法炼铜的原理。
小结炼铁、炼铜原理。 做笔记 对知识做归纳。
作业：上网查资料1、随着科技的发展，新的炼铁方法是否已应运而生？新的炼铁方法的优势何在？2、我国细菌冶金的研究和应用情况。 开阔学生的视野，培养学生运用网络资源的能力。
板书设计
从自然界获取铁和铜
一.铁、铜存在形式
1、铁以化合态形式存在于自然界，游离态的铁来自陨石。
铁的存在：磁铁矿（Fe3O4)、赤铁矿(Fe2O3 )
2、铜主要以化合态存在于自然界，
铜的存在：黄铜矿(CuFeS2) 、孔雀石(CuCO3·Cu(OH)2)
铜有少量的以游离态形式存在自然界
二.铁的冶炼
1、反应原理：在高温下，用还原剂(主要是CO)把铁从铁矿石里还原出来。?
2、原料：铁矿石、焦碳、空气、石灰石等
3、设备：高炉
4、生产过程
①还原剂的生成 C+O2 ===== CO2 CO2+C =====2CO
②铁矿石还原成铁 Fe2O3+3CO ===== 2Fe+3CO2↑
③除脉石、炉渣的形成 CaCO3 ===== CaO+CO2↑ SiO2+CaO ===== CaSiO3
三. 铜的冶炼
1.湿法炼铜：（古代）
Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
2.火法炼铜:
黄铜矿高温冶炼得粗铜
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