2019-2020年九年级化学全册 5.2《金属矿物 铁的冶炼》教案 沪教版

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1、2019-2020年九年级化学全册5.2《金属矿物铁的冶炼》教案沪教版设问：1、地壳中铁的含量在金属中居于第几位？自然界中铁元素以何种形式存在？2、你知道的铁矿石、铜矿石、铝矿石有哪些？我国的铁矿主要分布在哪些地区？3、人类冶炼最多、在生产生活中应用最广泛的金属是什么？引导学生阅读P123-124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。铁矿的主要成分都是铁的化合物，冶铁是把铁矿变为金属铁的过程。板书：一、常见的金属矿物1.常见的金属矿物：铁

2、、铜、铝矿及其存在形态。2.金属的冶炼:使金属矿物变成金属的过程。引导：今天我们以主要成分为Fe2O3的赤铁矿为例，来学习研究如何实现铁的冶炼。对比Fe2O3与Fe组成上的区别，请大胆假设，如何实现从Fe2O3到Fe的转变。Fe2O3与Fe的组成上均含有Fe元素，不同之处在于Fe少了O元素，要使Fe2O3转变为Fe，可从下列方面入手：（1）可在一定条件下，使Fe2O3直接失氧，转变为铁；（2）可加入某类物质，让其与Fe2O3中的O元素结合，主动夺取Fe2O3中的“O”元素，使Fe2O3转变为金属Fe。强调：金

3、属的氧化和金属的还原的概念P125倒数第一段通常把金属（如铁）跟氧气结合生成金属氧化物（如氧化铁）的过程称为金属的氧化。金属氧化物跟焦碳、氢气、一氧化碳等物质反应，失去氧转化为金属的过程称为金属氧化物的还原评析：引读P125《拓宽视野》-金属的冶炼方法（还原法、电解法、热分解法）。3.金属冶炼的方法：（1）还原法：把金属矿物与焦炭、氢气、一氧化碳等还原性物质一起加热反应。如：利用赤铜矿（Cu2O）提取铜Cu2O+C2Cu+CO；古代湿法炼铜：Fe+CuSO4==FeSO4+Cu（2）电解法：活泼金属很难从其矿

4、石中还原出来，需要用电解法。如：电解熔融氧化铝制铝：2Al2O34Al+3O2↑，电解熔融氯化钠制钠：2NaCl2Na+Cl2↑（3）分解法：有些金属的氧化物受热容易分解，可以用简单加热的方法得到。如：氧化汞制水银:2HgO2Hg+O2强调：金属Fe的活动性不是很强，可选择加入其它易得氧的物质与Fe2O3反应，以夺氧的方式还原Fe2O3。引导：我们以前所学过和接触的物质中，哪些可以和“O”结合，形成新的物质？答:Mg、H2、C、S、CO、P、Cu等物质可实现以上变化。引导：从理论上讲,这些物质都可以实现所需转

5、变,但从经济效益、环境保护、人体健康及安全角度出发，我们一般选择C或CO。现以CO为例，探讨铁的冶炼过程。阅读：P124“观察与思考”中CO与Fe2O3的反应——工业炼铁的主要原理。思考：1.实验中为什么要先通一段时间CO，再加热Fe2O3？2.澄清石灰水的作用是什么？实验中会出现什么现象？3.点燃从尖嘴管口排出气体的目的是什么？4.实验结束前应如何操作，才能保证得到较纯净的铁粉？5.如何验证实验中产生了铁？6．该实验体现了CO的哪些化学性质。右边处装置的作用：①验证CO还原氧化铁的产物是二氧化碳②除去多余的

6、CO，防止它污染空气。板书：二、铁的冶炼（一）实验室模拟1.实验步骤：①检验装置的气密性；②装入药品并固定；③向玻璃管内通入一氧化碳气体；④给氧化铁加热；⑤停止加热；⑥停止通一氧化碳。⑦将黑色粉末倒在白纸上，看其能否被磁铁吸起。（CO：早出晚归酒精灯：迟到早退）2．实验现象：红棕色粉末逐渐变成黑色，澄清的石灰水变浑浊，尾气燃烧并产生蓝色火焰。黑色粉末可以被磁铁吸引。高温3CO+Fe2O3======2Fe+3CO23．注意事项：1）．反应前，先通入CO，再加热。目的是为了排尽装置内的空气，避免加热时CO与空气

7、混合发生爆炸。2）．反应后，先撤走酒精灯，等固体冷却后再停止通一氧化碳。目的是为了使固体产物冷却，防止铁在较高的温度下重新被氧化;同时还可以防止石灰水倒吸。3）．尾气处理：由于一氧化碳有毒，故尾气要点燃或收集除去，防止污染空气设问：如果将CO改为H2还要进行尾气处理吗？(不用，因为H2无毒)（二）工业炼铁1．炼铁的原料：铁矿石(提供铁元素)、焦炭(a、提供热源、维持炉温;b、制还原剂)、石灰石(制造炉渣)和空气(提供氧气)2．炼铁的设备：高炉点燃3．炼铁的原理：在高温条件下，利用焦炭与氧气反应生成的还原剂一氧

8、化碳从铁矿石中将铁还原出来。高温主要反应：2C+O2======2CO(C+CO2===2COC+O2===CO2)高温3CO+Fe2O3===2Fe+3CO2高温CaCO3===CaO+CO2↑CaO+SiO2==CaSiO3（炉渣——可用于制水泥）尾气主要成分：CO和CO2（需经处理后再排放）引入：三、有关杂质问题的计算不纯物质的质量=纯物质的质量÷物质的质量分数学习三类计算题1、已知矿石求生铁