九年级化学下册第1课时 铁的冶炼导学案Word格式.docx

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过程与

方法

1.通过实验，让学生了解炼铁的原理，使学生认识化学原理对实际生产的指导作用。

2.通过对某些含有杂质的物质的计算，使学生把化学原理、计算和生产实际紧密地结合在一起，培养学生灵活运用知识的能力。

情感、态度与价值观

1.通过对我国古代炼铁史的介绍，让学生了解我国的悠久历史，激发学生的爱国热情。

2.增强对生活和自然界中化学现象的好奇心和探究欲。

3.关注与化学有关的社会问题，初步形成主动参与社会决策的意识。

4.树立为社会的进步而学习化学的志向。

教学重点

1.铁的冶炼。

2.有关炼铁的杂质问题计算。

教学难点

有关化学方程式计算中的杂质问题的计算。

教具准备

多媒体课件等。

特别提醒：

在实验室做一氧化碳还原氧化铁的实验时，应注意：

CO是可燃性气体，如果混有空气（或氧气），温度达到着火点或与明火接触可能发生炸，在使用前必须检验其纯度，因此在加之前，必须将管内空气排净。

实验中尾气要处理后再排放，防止其污染空气。

课前预习

1.地球上的金属资源除金、银等有单质形式存在外，其余都以化合物形式存在。

2.CO还原Fe2O3：

（1）现象红棕色粉末变黑，澄清的石灰水变浑浊；

（2）化学方程式为

。

3.工业炼铁：

（1）设备：

高炉，

（2）原料：

铁矿石、焦炭、石灰石，（3）原理：

在高温的条件下，用CO从铁的氧化物中把铁还原出来。

新课导入

地球上的金属资源广泛存于地壳和浩瀚的海洋中，除少数很不活的金属如金、银等以单质形式存在外，其余都以化合物形式存在。

以化合物形式存在的金属在自然界中以矿物形式存在，含矿物的岩石称为矿石。

工业上就是从矿石中来提炼金属的。

进行新课

一常见的金属矿石

【学生活动】

请同学们阅读课本P14~P15，包括图片和资料，交流讨论。

回答：

1.常见的金属矿物有哪些？

其主要成分是什么？

2.常见的铁矿石中理论上最适宜炼铁的两矿石是什么？

理由？

3.人类目前遍使用的金属有哪些？

【交流评价】

让学生分析与交换不同意见。

【交流回答】

1.见的金属矿产有赤铁矿（主要成分Fe2O3）、磁铁矿（主要成分是Fe3O4）、菱铁矿（主要成分是FeCO3）、铝土矿（主要成分是Al2O3）、黄铜矿（主要成分是CuFeS2）、辉铜矿（主要成分是Cu2S）。

2.最适宜炼铁的两种矿石是磁铁矿和赤铁矿，因为这两种矿石铁量高（质量分数大）且含硫“有害元素”少，冶炼产生的污染小。

3.普遍使用的金属有铁、铝等。

【过渡】

现在，人类每年都要向地壳和海洋索取大量的金属矿物资源，以提炼数以亿吨计的金属。

其中提取量最大的是铁。

把金属矿物变成金属的过程，叫做金属的冶炼。

炼铁的过程称之为铁的冶炼。

下面，我们就来学习有关铁的冶炼的知识。

二铁的冶炼

1.展示我国古代炼铁图——了解我国炼的悠久历史。

2.观看视——参观炼铁厂和展示P16图8-22。

3.思考工业冶炼铁的原料、原理和设备。

4.炼铁高炉及炉内化学反应过程示意图。

【分析小结】

1.冶炼的原料：

铁矿石、焦炭、石灰石和空气

2.冶炼的原理（用化学方程式表示）：

铁矿石的种类很多，最重要的铁矿石有磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿和菱铁矿等。

铁矿石常按其含铁量的高低分为富矿（含铁量高于50%以上）和贫矿（含铁量在45%～50%以下）。

在评定铁矿石的品位和质量时，除看这种铁矿石里的含铁量以外，还要看它的脉石的成分和有害杂质（硫、磷）的含量的多少。

课外拓展：

由于铁矿石里除了铁的氧化物外，还含有难熔化的脉石（主要成分一般为SiO2）。

因此，炼铁时还要加入助熔剂（一般用石灰石），利用石灰石（CaCO3）在高温下分解出的生石灰（CaO）与脉石反应生成熔点较低的硅酸钙，这样将脉石从矿石里分离出来。

CaCO3高温CaO+CO2↑，CaO+SiO2高温CaSiO3，在冶炼过程中，混在铁矿石里的锰、硅、硫、磷等元素也会被碳或一氧化碳从它们的化合物中还原出来，少量的碳、锰、硅、硫、磷等在高温下熔合在铁里，成为生铁。

这就是炼铁时不能得到纯铁的原因。

3.冶铁的设备：

高炉

4.产品：

生铁（铁合金、混合物）

【演示实验】

利用多媒体课件展示——一氧化碳还原氧化铁，分析反应原理，记录现象，分析实验注意事项。

【归纳总结】

1.实验原理：

2.实验步骤：

①检查装置气密性；

②装入样品并固定；

③向玻璃管内通入CO气体；

④给氧化铁加热；

⑤停止加热；

⑥停止通入一氧化碳。

3.实验现象：

①红色粉末逐渐变成黑色；

②澄清石灰水变浑浊；

③点燃尾气时，产生蓝色火焰。

4.注意事项：

①先通CO的目的：

排出玻璃管内的空气，以免加热时CO与空气混合，发生爆炸；

②实验完毕后继续通CO的目的：

防止氧化铁还原成铁后，在较高的温度下又被氧化；

③尾气处理：

多余的CO要燃烧掉，防止CO污染空气；

④涉及的其他反应：

CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O、

三有关含杂质化学反应的计算

【课件展示】利用多媒体展示课本P17例题。

【分析】

化学方程式表示的是纯净物之间的质量关系，赤铁矿石中含有纯的氧化铁的质量为：

1000t×

80%。

若设生铁的质量为x，则其纯铁的质量为x×

96%,根据化学方程式就可计算出结果。

解：

设理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量为x。

答：

1000t含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可炼出含铁96%的生铁583t。

教学板书

一、金属资源的概况

1.存在方式：

不活泼金属（金、银等）以单质形式存在，其余金属以化合物形式存在。

2.矿石铁矿石：

赤铁矿（Fe2O3）、磁铁矿（Fe3O4）、菱铁矿（FeCO3）、黄铁矿（FeS2）

铜矿石：

黄铜矿（CuFeS2）、辉铜矿（Cu2S）铝矿石：

铝土矿（Al2O3）

二、铁的冶炼

1.工业炼铁

（1）原料：

（2）原理：

（3）设备——高炉

（4）产品——生铁（铁合金、混合物）

2.实验室炼铁

（1）原理：

3CO+Fe2O3高温2Fe+3CO2

（2）步骤：

：

①查气密性；

②装样品；

③通CO；

④加热Fe2O3；

⑥停止通CO。

（3）现象：

①红棕色粉末变黑；

③点燃尾气时产生蓝色火焰。

（4）注意：

排出玻璃管内的空气，防止CO与空气混合发生爆炸；

②实验完后继续通CO的目的：

防止生成的铁在高温下又被氧化；

多余CO燃烧掉，防止CO污染空气。

三、有关杂质问题的计算

根据化学方程式计算时，要把含杂质的物质的质量换算成纯物质的质量。

课堂小结

本节课我们主要学习了金属资源的概况，铁的冶炼及有关杂质问题的计算等知识。

难点是含杂质问题的计算，课后需要练习强化这类计算。

教材习题解答

练习与应用（P21）

1.

（1）Fe2O3

（2）Fe3O4（3）FeCO3（4）Al2O3

5.解：

设该厂理论上可日产含Fe98%的生铁的质量为x。

该厂理论上可日产含Fe98%的生铁2714t。

6.解：

设需要含Fe3O490%的磁铁矿石的质量为x。

需要含Fe3O490%的磁铁矿石2977t。

方法点拨：

（1）1000t赤铁矿石是一个干扰因素，它不是纯氧化铁的质量，所以应把混合物变为纯净物；

纯物质质量=混合物质量×

纯度。

（2）化学方程式必须配平，计算关系量别忘了计量数与相对分子质量的乘积。

（3）列式计算切莫漏掉单位。

（4）如何将纯净物的量转化成混合物的量？

混合物的质量=纯净物的质量÷

（5）写出简答，切莫略或写“……”。

规律总结：

含杂质问题的计算，一般都假定杂质不参加化学反应，只能把纯净物的质量代入化学式中计算。

难题解答

【例1】一地质勘探队经过勘探发现某地有四处铁矿，贮量相当丰富，经分析发现它们分别是磁铁矿（主要成分是Fe3O4）、赤铁矿（主要成分是Fe2O3）、菱铁矿（主要成分是FeCO3）和黄铁矿（主要成分是FeS2）。

测得四种铁矿中杂质含量相同。

则四种铁矿中最具有开采价值的是（）

A.磁铁矿B.赤铁矿C.菱铁矿D.硫铁矿

【解析】根据化学式的计算，Fe2O3、Fe3O4、FeCO3、FeS2中含铁的质量分数分别为70%、72.4%、48.3%、46.7%，黄铁矿及菱铁矿中铁的质量分数都较小，并且黄铁矿中含有硫元素，在炼铁的过程中，很有可能形成二氧化硫气体，排放到空气中引起空气污染，所以上述黄铁矿及菱铁矿不适合用来炼铁。

所以最适宜炼铁的两种矿石是磁铁矿和赤铁矿，“最优选择”则应是磁铁矿。

【答案】A

【例2】下列有关高炉炼铁的说法正确的一组是（）

①高炉中焦炭的作用是产生一氧化碳

②高炉中焦炭的作用是供热

③高炉中把铁矿石冶炼成铁的主要反应原理是：

④高炉中把铁矿石冶炼成铁的主要反应原理是：

A.①②③B.②③④C.①③④D.①②④

【解析】焦炭在炼铁过程中的主要作用是转化为一氧化碳，然后再还原铁矿石。

故焦炭可提供热量和得到还原剂一氧化碳。

【答案】D

【例3】用2000t含氧化铁80%的赤铁矿矿石理论上可以炼出含铁96%的生铁多少吨？

【解析】纯物质的质量＝不纯物质的质量×

纯物质的质量分数。

含有杂质的物质质量不能直接代入化学方程式中计算，因为杂质没有参加化学反应。

本题也可以根据铁元素的质量在化学反应前后不变，利用化学式进行计算。

【答案】解：

2000t矿石中含氧化铁的质量为2000t×

80%＝1600t

设1600t氧化铁理论上可炼出铁的质量为x。

折合为含铁96%的生铁的质量：

1120t÷

96%≈1166.7t

理论上可炼出含铁96%的生铁1166.7t。

布置作业：

完成本课时对应练习，并提醒学生预习下一节的内容。

解答该类题应从以下几个方面入手：

①反应条件；

②成本高低；

③有效成分的质量分数；

④对环境的影响。

归纳总结：

（1）混合物中某物质的质量分数（纯度）＝

＝1－杂质的质量分数

（2）该物质的质量＝不纯物质的总质量×

该物质的质量分数（纯度）

（3）不纯物质的总质量＝

在一氧化碳还原氧化铁的实验中，规律可用口诀法巧记为：

一氧化碳早出晚归，酒精喷灯迟到早退。

教学反思

本课教师通过展示我们生活中常见的一些金属材质的物品，让学生切身感受到金属的性质与用途，辅以教科书提供的信息，让学生在阅读讨论中自由发挥、自我表现、获取知识，这种教学方式对于常识性较强的教学内容，是完全适宜的。

教学过程中老师的疑问：

教师点评和总结：

【素材积累】

1、只要心中有希望存摘，旧有幸福存摘。

预测未来的醉好方法，旧是创造未来。

坚志而勇为，谓之刚。

刚，生人之德也。

美好的生命应该充满期待、惊喜和感激。

人生的胜者决不会摘挫折面前失去勇气。

2、我一直知道，漫长人生中总有一段泥泞不得不走，总有一个寒冬不得不过。

感谢摘这样的时候，我遇见的世界上最美的心灵，我接受的最温暖的帮助。

经历过这些，我将带着一颗感恩和勇敢的心继续走上梦想的道路，无论是风雨还是荆棘。