鲁教版化学九年级下册 第九单元 第一节 常见的金属材料_2 教案.doc

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常见的金属材料

【教学内容】

常见的金属材料——金属矿物及其冶炼

【教学目标】

1．了解炼铁的原理和方法。

2．知道实验室用一氧化碳还原氧化铁的步骤及注意事项。

3．通过对铁的冶炼原理分析，培养学生安全操作意识和良好的环保意识。

【教学重难点】

一氧化碳还原氧化铁实验的原理及装置的探究。

【教学准备】

多媒体教学素材；铁架台、单孔橡皮塞（2个）、玻璃管、乳胶管、试管、气球、酒精喷灯、药匙、一氧化碳储气罐。

【教学过程】

教师活动

学生活动

活动意图

【创设情境，问题引入】

展示2008年北京奥运会主体育场——“鸟巢”的图片，提出问题：鸟巢外观的主要材料是什么？

[过渡]

在众多的金属材料中，铁及其合金一直在生产、生活中占据着主导地位，钢铁工业的发展状况也是世界各国工业化水平的重要标志。

【展示】钢铁在日常生活中生产和使用的图片及资料。

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原理及过程。

[提出问题]

1．出土的文物中为何铁器很不多见？

2．日常生活中常见的铁制品是纯净的吗？

〔旅途一〕自然界中的铁大多以什么形式存在？这说明铁有什么性质？

请同学们阅读课本第三自然段的有关内容，回答问题：自然界中，铁矿石主要有哪些？它们的主要成分是什么？

赤铁矿（Fe2O3）磁铁矿（Fe3O4）

菱铁矿（FeCO3）黄铁矿（FeS2）

〔旅途深思〕1．常见的铁矿石有那么多种，从另一个方面也说明了铁的化学性质_________（比较活泼、不活泼）。

2．我国的矿产资源怎样呢？请同学们课下做一个科学调查，查阅有关资料，认识我国的矿产资源及分布。

〔讲述〕地壳中，铁主要以化合物的形式存在，这些化合物主要存在于矿石中。冶铁就是把富含铁的化合物的矿石加以冶炼，得到单质铁的过程。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。

〔旅途二〕人类是如何从铁矿石中得到铁的呢？对比Fe2O3和Fe组成上的区别，请同学们大胆假设，如何实现从Fe2O3到Fe的转变？

[讲解]冶炼铁的过程一般加入其他易得氧的物质与氧化铁反应，以夺氧的方式还原氧化铁。但从经济效益、环境保护及安全角度出发，我们一般选择C或CO。现以CO为例，探究铁的冶炼过程。下面请同学们带着问题观看实验：实验步骤是什么？看到了哪些现象？说明生成了什么物质？

【实验】一氧化碳还原氧化铁实验

〔旅途反思〕观看实验后引导学生思考回答下列问题：

（1）你能归纳出该实验的步骤吗？

（2）实验现象有哪些？说明产物是什么？

（3）该实验的原理是什么？你会用化学方程式表示吗？

（4）如何验证实验中产生了铁？

（5）实验中为什么要先通一段时间CO，再加热Fe2O3？目的是什么？

（6）实验结束前，为什么要先停止加热而继续通入一氧化碳到试管冷却？目的是什么？

（7）收集从尖嘴管口排出气体的目的是什么？还有什么办法？

（8）考虑到CO有毒的特点，以试管为反应容器，设计出实验室冶炼铁的模拟实验图，并能证明生成物。请你画出装置图，并能说出操作步骤。

〔旅途拾贝〕仔细观察上述反应，在氧化铁变成铁、一氧化碳变成二氧化碳的过程当中，氧元素是如何转移的？

请同学们阅读课本的有关内容，然后快速回答出下面的问题：

什么是还原反应？上述反应中的还原剂是什么？你还记得什么是氧化反应吗？

（师总结：一氧化碳和氧发生反应，也就是得到氧的过程，氧化铁变成铁是失去氧的过程。因此我们可以简单地描述上面两个反应为：物质得氧被氧化，发生氧化反应；失氧被还原，发生还原反应。其中一氧化碳夺取了氧化铁中的氧，使氧化铁发生了还原反应，是还原剂，具有还原性。）

〔开眼界〕在工业上是否也像我们刚才那样进行炼铁呢？

〔投影〕高炉炼铁的示意图（配文字说明）

〔旅途反思〕1．工业上炼铁与我们刚才的反应，原理上一样吗？得到的铁在组成上有什么不同？

2．工业上冶炼铝和冶炼铁的原理一样吗？

〔讲解〕

对于活动性比较强的金属（如：K、Ca、Na、Mg、Al等），它们与氧结合很牢固，很难找到一种物质来夺取它们氧化物中的“O”从而获得该金属。为了得到它们，可采用电解的方式直接将它们分解。

观看图片，思考回答：

鸟巢外观的主要材料是金属材料——钢

展示课前收集的有关钢铁制品的材料：铁锅、铁锨、小刀等。

思考回答问题：

1．铁的化学性质比较活泼，在自然界当中易发生化学反应，转化成铁的化合物。

2．不是。自然界中没有纯净的铁，因为铁的化学性质比较活泼，它在自然界中大多以化合物的形式存在于矿石中。如：赤铁矿（Fe2O3）、磁铁矿（Fe3O4）、黄铁矿（FeS2）、菱铁矿（FeCO3）等。

分小组讨论

（1）可在一定条件下，让Fe2O3直接失“O”，转变为Fe；

（2