• 金属矿物 铁的冶炼 颜俊
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    2013初中化学省评优课

    2 

    金属矿物  铁的冶炼

    镇江实验学校魅力之城分校      颜俊

    :我从镇江来到美丽的徐州,旅途中,用相机记录下了沿途的一些风景,请同学们共同欣赏(PPT2展示照片:广告牌、铁路、桥梁等)

    :照片中,多处出现了金属制品,同学们,你知道它们主要是由什么金属材料制成的吗?

    :铁

    :钢和生铁都是以单质铁为主要成分的铁合金。钢铁在生产生活中有着广泛的应用。(PPT3

    钢铁的生产和使用是人类文明和社会进步的一个重要标志。(PPT4

    1949年,我国钢产量约16万吨,仅居世界第26位,1996年,我国钢产量首次突破1亿吨,跃居世界第一。从此,成为世界第一钢铁大国。(PPT5:展示铁的使用历史)

    :俗话说:天上是不会掉馅饼的,我国钢铁工业的飞速发展是全中国人名努力的结果。如果天上不掉馅饼而掉下金子,大家相信吗?(PPT6:视频播放“天上掉金子”)

    PPT7中,首先呈现黄铁矿的图片,再出现主要成分,口述:其中的铁是由化合物形式存在现在,我们再来认识一些其他的铁矿石。   图片缩小,其余的四种矿石图片全部出现,再分别介绍,着重介绍赤铁矿和磁铁矿    磁铁矿的主要成分是Fe3O4,它是黑色的,顾名思义,可以被磁铁吸引。)

    :这是生活中一些常见的铁制品,其中的铁主要以单质形式存在,要将铁矿石转变为铁制品,就要先将铁矿石转变为铁,这个过程叫做铁的冶炼。像这种使金属矿物转变为金属的过程,叫做金属的冶炼。

    :下面的铁矿石中,哪些更适合用来炼铁?(以下数据是铁矿石中主要成分的含铁量,请同学们讨论一下,选出其中较为适合的)

    生:讨论  选出赤铁矿和磁铁矿

    :工业生产中,主要选择磁铁矿和赤铁矿,今天我们就以其中之一的赤铁矿为例,讨论铁的冶炼。PPTFe2O3      失去O    Fe  引导学生从组成上进行分析)

    :事实上,最早冶炼出铁的国家是中国,充满智慧的古代劳动人民利用木炭,在土窑中冶炼出了铁。(PPT11

    师:原料是什么?                        生:  铁矿石和木炭

    师:是什么物质使Fe2O3失去氧的呢?      生:是木炭

    师:(PPT11上出现反应方程式)有人将木炭从Fe2O3中夺取O的过程,形象地称为“顺手牵氧”,化学中称为“木炭还原Fe2O3”。之后,又不断改进冶炼方式。

    师:在现代工业中是如何大规模炼铁的呢?下面我们通过一段视频了解一下,请同学们在观看过程中,注意炼铁的设备、原料以及原理。

    (PPT12:视频播放:工业炼铁)

    :所使用的设备是?   生:高炉

    :原料是?           生:铁矿石、石灰石、空气、焦炭

    :工业上是通过什么物质使Fe2O3失去O的?     生:CO

    :原料中并无CO,它是如何产生的?            生:由焦炭反应生成

    :所以焦炭的一个作用就是“产生CO”(同时板书),工业炼铁中使用的是高温,焦炭在燃烧过程中会 放出 热量(引导学生回答),所以它的另一个用途是“提供高温”(板书)

    :现在我们来看反应的原理(书写方程式,边写边说配平方法)

    介绍一下出铁口、出渣口的位置及原因(由于铁水的密度比炉渣的密度大,所以出铁口在下,出渣口在上)

    :事实上,我们在实验室中也可以实现Fe2O3转变为Fe的过程,接下来,请同学们仔细观看老师的实验,注意实验中出现的现象及实验的操作步骤,并思考原因。

    :这是一套已经检查过气密性的装置,由此处通入纯净的CO,硬质玻璃管中所装的是Fe2O3,它是 红棕  色的。这是澄清石灰水,它的作用是?

    :检验二氧化碳

    :(介绍实验)  点燃尾部的酒精灯,通入CO一段时间 

     (引导学生看澄清石灰水,根据有气泡产生说明有气流通过,且可根据气泡快慢控制气流速度,根据石灰水未浑浊说明CO不能使石灰水变浑。) 

      现在点燃中间的酒精灯,对Fe2O3进行加热(让学生观察现象,回答,教师板书)

      待固体全部变为黑色,熄灭酒精灯,停止加热,继续通入CO,直至冷却至室温。停止通气,熄灭尾部的酒精灯。

    :请同学们回忆刚才的操作,开始实验时,是先通入CO,还是先加热?

    结束实验时,是先停止通入CO,还是先停止加热?

    (确定数轴上的四个点)

    :讨论先后顺序的原因,并回答

    :分析CO在开始和结束时有无和Fe2O3发生反应,引导学生补齐数轴上的最后两个点

    :尾气处理的方法(让学生讨论后回答,收集法可以提前在教室中准备一个吹过气的气球,给学生暗示,学生回答正确后作为礼物送出)

    :尾气处理可以通过收集、燃烧等方法处理,CO和氧气反应转化为CO2CO还可以和Fe2O3反应生成CO2,产生的CO2可通过澄清石灰水加以检验,在实验过程中,固体由红棕色变为黑色,黑色固体中含有Fe单质,要如何检验呢?

    :讨论后回答(如说出磁铁吸,教师就演示一下,并同时吸Fe2O3和黑色粉末做为对比,说明黑色粉末有磁性,为铁)(如说出用盐酸,就请同学分组实验,未说出的话,老师在PPT上以信息的形式提示,再进行实验)

    :通过本节课的学习,你有哪些收获。(学生发言)

    结束:

    师:“钢铁是怎样炼成的”是化学学习中的重要课题,“钢铁是怎样炼成的”又是一篇著名的文学作品。

    PPT展示:“钢铁是怎样炼成的”的图片   音频:人最宝贵的是生命。。。

    :为不虚度年华,同学们,努力吧!

     

     

     

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