第一节 常见的金属材料(2)

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常见的金属材料第二课时：炼铁的原理 教案学案一体化设计
课型 新授课 课题 炼铁的原理 课时 1 单位 时间 2009、10 执笔
教学目标 知识与技能：了解从铁矿石中将铁还原出来的方法；掌握根据化学方程式进行含杂质的有关计算过程与方法：通过对工业上铁的冶炼原理的探讨与研究，培养学生运用知识于实际生活的能力；情感态度与价值观：通过对冶铁原理的分析，培养学生安全操作意识和良好的环保意识。 教法 通过展示矿物标本、图片，播放视频等方法使学生形成资源观。通过实验，说明从铁矿石中将铁还原出来的化学反应原理，并结合炼铁的实际情况，以例题的方式介绍了化学方程式计算中有关杂质问题的计算。 学法 自主学习、实验探究、动手练习、小组合作
教具 多媒体课件、学案
教学程序设计 教材处理设计 师生活动设计 个案设计
知识的储备展示矿物标本和观看矿石图片展示钢铁在日常生活中生产和使用的图片及资料。（5分钟）引入新课课件展示：演示实验模拟实验室中一氧化碳还原氧化铁的实验。掌握炼铁的反应原理（8分钟）（7分钟）通过分析反应原理得出还原反应的概念（5分钟）拓展视野展示炼铁高炉的模型。视频播放钢铁厂炼铁的过程（2分钟）有关化学方程式的计算自学例题（5分钟）课堂练习（10分钟）课堂小结（2分钟）布置作业（1分钟） 问题导学一：1. 人类冶炼最多、在生产生活中应用最广泛的金属是什么 2. 就你所知的历史知识，你知道我国劳动人民早在什么时期就发明了炼铁和使用铁器了？3. 地壳中含量第二位金属元素是 ，地壳中含量第一位非金属元素是 ，你所知道的它们形成的化合物有 4、铁的化学性质________,在自然界中大多以_____形式存在。5.你知道的铁矿石有哪些？ 既然铁在日常生活和国民生产中的地位如此重要，那么，我们有必要了解和掌握以铁矿石为原料冶炼出铁的反应原理及过程。实验导学二：选择铁矿石的主要依据：
以主要成分为Fe2O3的赤铁矿为例，用CO作还原剂，在实验室中模拟铁的冶炼过程实验要求：归纳实验步骤、实验现象、反应方程式实验思考：1、实验开始时为什么要先通一段时间CO，再加热Fe2O3？实验结束时，为什么要先停止加热还要继续通入一氧化碳直到试管冷却？2、你如何判断生成物是铁和二氧化碳？3、酒精灯所起的作用是什么？4、从环保和资源的角度分析，本实验还存在什么缺陷？你能改进么？信息导学三：1、CO与CO2两种物质从组成上看都是由 和 元素组成的，从分子构成上看，每个一氧化碳分子比每个二氧化碳分子少一个氧原子，说明了每个一氧化碳分子能够再结合一个氧原子形成一个二氧化碳分子，也就是说一氧化碳具有夺取氧元素的能力，比如，一氧化碳能与氧气反应，写出这个变化的化学方程式 ，其实不仅如此，一氧化碳在一定的条件下还能夺取某些金属氧化物中的氧元素形成二氧化碳并生成相应的金属单质，试写出一氧化碳在加热条件下与氧化铜的化学反应方程式 ，与一氧化碳具有相似化学性质的物质还有碳、氢气等等。2、什么是氧化反应？3、对比Fe2O3与Fe 组成上的区别：Fe2O3与Fe的组成上均含有Fe元素，不同之处在于Fe少了氧元素。因此Fe2O3 被______,发生了___反应。什么是还原反应？4、从高炉炼铁示意图中找出：工业炼铁的原料有_____、______、_______。实际生产时，高炉中并不是直接通入一氧化碳来还原铁，而是利用焦炭在炉膛中先于空气中的氧气反应转化为________,方程式为_____________。二氧化碳在上升的过程中遇到焦炭被还原为_____,方程式为____________________。一氧化碳跟不断落下的铁矿粉反应，生成单质铁。例题导学四：例题：用1000 t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 t 解：设理论上可以炼出含铁96的生铁的质量为xFe2O3 + 3CO ==== 2 Fe + 3CO2 160 2×561000t×80％ x·96%160 2×56 1000t×80％ === x·96%x = 583 t答：理论上可以炼出含铁96％的生铁583t 出示学案： 1、某赤铁矿含杂质25%，那么400吨赤铁矿中含三氧化二铁多少吨？ 2、含碳酸钙75%的石灰石100吨，高温煅烧后，可得氧化钙多少吨。 3、实验室欲制6克氢气，需含锌97.5%的不纯锌多少克？ 4、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？ 5、要生产5.6吨氧化钙，需含杂质20%的石灰石多少吨？学生畅谈对本节学习内容的体会和感想，进行学习反思。计算：冶炼2000t含杂质3％的生铁，需要含Fe3O480%的赤铁矿石多少t 生回答，激发了爱国主义热情学生展示课前收集的有关铁及铁矿石的资料明确了铁在日常生活和国民生产中的重要作用，形成资源观学生思考，得出结论1.资源丰富
2.含铁量高
3.不含或少含有害元素 师：提醒学生注意安全，先想办法赶走玻璃管中的空气。小组合作、交流、归纳生：联系实验现象分析生：加强环保意识师用问题引导：1、氢氧化钙微溶于水，生成的二氧化碳能被石灰水全部吸收么？若不能的话该怎么办？2、实验中多余的一氧化碳直接燃烧了多可惜，你能设计方案让废物利用么？学生小组讨论分组讨论交流，各组派代表回答问题。学生认识化学原理对实际生产有指导作用学生自学，回忆并记忆根据方程式计算的五大步骤教师归纳解题思路：即有关化学方程式的计算都是纯物质的计算，要把含杂质物质的质量换算成纯物质的质量。学生在练习本上做，学生代表在黑板上做。教师评析一些错误的解法以及出现错误的原因
板书设计 炼铁的原理：原料、步骤、现象、方程式、实验注意的问题还原反应根据方程式进行含杂质的有关计算 教后反思
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