• 金属矿物——铁的冶炼 郭焘
  •           2013/12/1     浏览()     【
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    2013初中化学省评优课

     

     

    金属矿物——铁的冶炼

    (沪教版 九年级化学上册)

    江苏省徐州市撷秀初级中学  郭焘

    课程标准、教材以及学生分析:

    通过金属矿物——铁的冶炼这节课的教学,使学生知道一些常见的金属矿物的主要成分,了解工业炼铁的原理、设备、原料,从而将书本上的化学知识与工业生产相结合。同时,通过一氧化碳与氧化铁反应的实验演示,使学生初步形成“在一定条件下物质可以转化”的观点,形成“化学变化过程中元素不变”的观念。使学生知道利用化学变化可以制取新物质,以适应生活和生产的需要。

    本节课位于沪教版化学教材第5章第2节,是初中阶段的一个教学重点。是在学生已经学习了物质组成及表示方法、质量守恒定律、化学方程式等知识的基础上进一步学习的。第5章第1节中,学生了解了金属的性质和利用,知道生铁和钢等金属材料的用途,本节课再来学习金属的冶炼,遵循认识物质的顺序——性质、用途、制法,教材编排合理自然,符合学生的认知规律。

    铁的冶炼,对学生来说相对比较陌生,学习起来有一定的难度。初三的学生已经积累一些化学知识,如金属的性质、易与氧气结合的一些物质、化学反应前后元素种类不变、装置气密性检查等,这些知识会为本节的学习提供很好的服务。在教学过程中借助模拟实验进行探究,能帮助学生理解工业炼铁的反应原理,使学生学习起来相对轻松一些,也有利于在教学中渗透化学学科观念。

    教学目标:

    1.通过实验探究工业炼铁的化学原理,使学生进一步形成“在一定条件下物质可以转化”的观点。

      2.通过铁的冶炼原理的实验演示,使学生理解实验操作的具体要求,培养学生安全操作意识和良好的环保意识。

      3.运用设计装置、动手实验等方法,激发学生参与问题探究的积极性。

      4.通过我国炼铁历史发展介绍,培养学生的爱国主义。

    教学重点:

    依据课程标准的要求,确定以工业炼铁的化学原理为教学重点。

    教学难点

    模拟炼铁实验操作的具体要求。

    因为学生没有相关的知识基础,而且该实验过程复杂,涉及到实验装置连接、操作先后顺序、尾气处理、生成物质的检验等方面,所以把实验操作的具体要求确立为教学难点。突破难点的方法为:学生阅读课本,质疑交流讨论,再进行实验演示,逐步解决,降低学习难度。

    教学流程:


    教学用品:

    仪器:铁架台、酒精灯、玻璃管、试管、橡皮塞、导管、胶皮管、塑料瓶、止水夹等

    药品:氧化铁粉末、澄清石灰水、一氧化碳、蒸馏水、稀盐酸等

    教学过程:

    猜想导入:没有大胆的猜想,就没有伟大的发现(摘自牛顿语)。

    【投影】请你来猜想——一种元素(铁)

    铁在生活中应用非常广泛。今天我们来学习铁的冶炼。

     

    【设计意图】学生对铁在生活中的应用比较熟悉,从铁的应用引入铁的冶炼,有利于帮助学生把学习内容与生活实际结合起来。

     

    【板书】5.2 金属矿物  铁的冶炼

    我国是世界上最早掌握炼铁技术的国家之一,早在春秋时期就发明了生铁冶炼技术。古人是怎样炼铁的呢?请看投影

    【投影】古荥镇冶铁遗址

    这是一份珍贵的资料,请一位同学朗读。

    【投影】炼铁设备 工业炼铁的主要设备是高炉。

    【展示】高炉结构图

    【板书】高炉

    【提问】谁能找出古荥镇炼铁,用到哪些原料?(铁矿石、木炭、石灰石)

    【讲解】用木炭炼铁,消耗了大量木材,现在工业炼铁用的是焦炭。

    【板书】铁矿石、焦炭、石灰石。

    【讲解】高炉炼铁,得到的不是纯铁,而是铁和碳的合金,叫生铁。

    【板书】生铁

    【练习】完成学案第一部分:工业炼铁

    【设计意图】引用“古荥镇冶铁遗址”资料,既可以介绍工业炼铁的设备、原料和产品,又能够使学生了解我国炼铁工业的发展,还能激发学生的求知欲望和学习热情。

    探究活动1.炼铁的反应原理

    【提问】铁矿石是怎样变成铁的?资料没有讲述。大家想不想通过实验来模拟炼铁?(想)

    【展示】炼铁需要铁矿石,这是2块铁矿石,请大家观察。

    【投影】常见的铁矿石

    【讲解】这些铁矿石都可以用于炼铁,我们用赤铁矿为例来探究炼铁的反应原理。直接把赤铁矿变成铁比较困难,我们可以用氧化铁来模拟炼铁。氧化铁是赤铁矿的主要成分,是一种红棕色粉末,由两种元素组成。

    【投影】氧化铁

    【交流】还原剂的选择,一氧化碳的性质,猜想反应后的产物。

    【讲解】我们需要通过实验来检验同学们的猜想是否正确。

    【投影】小资料——一氧化碳

    探究活动2.实验装置

    【提问】给固体加热的装置,我们接触过吗?(高锰酸钾加热制取氧气)

    【投影】高锰酸钾加热制取氧气的发生装置

    【交流】如果用该装置进行炼铁实验,一氧化碳容易通入吗?(不容易)

    谁能想办法加以改进?(使用双孔塞,再加一根导管)

    【投影】实验装置

    【实验】组装仪器,检查装置气密性。

    探究活动3.实验操作注意事项

    【提问】检查完气密性,我们需要进行什么操作?

    【阅读】阅读课本第124页“观察与思考”,找到操作要求,在书上划线,做好标记。

    【投影】“观察与思考”

    【交流】操作要求。

    【讨论】阅读过程中发现的问题。

    探究活动4.实验演示

    【讲解】根据教材,我们无法知道如何通入一氧化碳,也不知道怎样处理尾气。我们设计了一套装置,可以解决这些问题。

    【投影】通气装置

    我用活塞来控制一氧化碳的通入,用水把气体排出。使用这种装置,有一个巧妙的方法处理尾气,看哪位同学能想到?(把尾气接回盛水的瓶子里)

    你愿意上前面来协助老师做实验吗?(愿意)

    【实验】组装仪器,装药品。

    【实验】检验排出气体的纯度,通气,加热氧化铁

    【讲解】普通酒精灯温度低,为了提高火焰温度,可以通入氧气,使燃烧更充分,温度更高。

    【实验】通入氧气,继续加热。(石灰水变浑浊,固体烧红,稍冷却后变黑)

    停止加热,熄灭增氧酒精灯,继续通入一氧化碳,直至固体冷却。

    【练习】完成学案第二部分。

    【交流】生成固体物质的检验

    【投影】小资料

    【实验】用稀盐酸检验生成固体。(冒气泡,说明生成物质是铁)

    【练习】写出一氧化碳与氧化铁反应的化学方程式。

    【实验】烧掉瓶内气体,消除气体污染。

    【设计意图】工业炼铁的知识,对于学生来说比较陌生。借助模拟炼铁实验,有利于帮助学生理解工业炼铁的化学原理,使学生对实验过程及操作注意事项的认识更加深刻。我把这个环节的教学分为4个探究活动,既有利于突出教学重点——炼铁的化学原理,又能够分散教学难点——模拟炼铁实验操作的具体要求,从而有效的降低了学生学习难度,还可以在教学中培养学生的学科观念和探究意识。

    交流收获。

    教学设计反思:

    先用猜想的方式引入铁的冶炼,能把将要学习的知识与学生的生活实际结合起来,让学生感受到学习化学知识有助于改善生活。再用“古荥镇冶铁遗址”资料来介绍工业炼铁的原料、设备和产品,使学生了解我国炼铁工业的发展,激发学生的求知欲望和学习热情。既落实了知识,又培养了学生获取信息的能力。然后通过实验来探究炼铁的化学原理,在探究过程中,使学生初步形成“在一定条件下物质可以转化”的观点,形成“化学变化过程中元素不变”的观念。使学生知道利用化学变化可以制取新物质,以适应生活和生产的需要。在教学过程中传递化学学科基本观念,使学生感受到化学是一门以实验为基础的学科,逐步形成实事求是的科学态度。

    另外,对演示实验进行了创新。教材并没有讲到一氧化碳如何通入,也没有对尾气处理方法加以说明,这给我们进行实验创新提供了较大的空间  

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