6.3 金属矿物与金属冶炼 素养目标 1．化学观念：了解炼铁的主要原理，认识物质及其变化，知道在一定条件下通过化学反应可以实现物质转化。 2．科学思维：通过实验及对某些含杂质物质的计算，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。 3．科学探究与实践：通过高炉炼铁的生产及应用，学会综合运用化学等学科的知识和方法，培养解决真实情境问题和完成综合实践活动中展现的能力与品格。 4．科学态度与责任：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，树立为社会的进步而学习化学的志向。 教学重难点 1．教学重点：了解从常见矿石中提炼铁的原理。 2．教学难点：冶炼铁的原理；有关化学方程式计算中杂质问题的计算。 教学过程 【情境导入】 提出问题：1.为什么铜、铁、铝大量冶炼的年代差距如此之大？ 2.为什么到目前为止，铁仍是世界上产量最大、应用最广的金属？ 合作探究 探究点一 几种金属矿物 提出问题 为人类社会做出许多贡献的金属是从哪里来的呢？ 金属资源在自然界中是以什么形式存在的呢？ 讨论交流 阅读教材归纳总结，了解金属资源的概况。 归纳总结 金属在地壳中的含量 元素名称 铝 铁 钙 钠 钾 镁 其余60余种金属元素 质量分数/% 7.73 4.75 3.45 2.74 2.47 2.00 ＜1 总结：地壳中含量最高的金属元素是铝！ 2.金属在自然界存在的形式：地球上的金属资源广泛地存在于地壳和海洋中，除了金、银等有单质形式存在，其余金属都以化合物的形式存在。大多数金属在自然界中是以金属矿物形式存在的。 3.常见的金属矿石 名称 赤铁矿 磁铁矿 黄铁矿 孔雀石 赤铜矿 铝土矿 主要成分 Fe2O3 Fe3O4 FeS2 Cu2(OH)2CO3 Cu2O Al2O3·nH2O 探究点二 钢铁的冶炼 1.实验室中铁的冶炼 实验6-6 一氧化碳与氧化铁反应 实验装置 实验步骤 a.检查装置的气密性；b.装入药品并固定装置；c.向玻璃管中通入一氧化碳气体；d.点燃酒精灯；e.点燃酒精喷灯给氧化铁加热；f.熄灭酒精喷灯；g.继续通入一氧化碳至玻璃管冷却；h.熄灭酒精灯 实验现象 ①红棕色的物质变为黑色；②澄清的石灰水变浑浊；③尾气燃烧并产生蓝色火焰。 实验结论 Fe2O3被CO还原为铁，同时生成CO2：3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2 课堂讨论 (1)为什么通入一氧化碳要等待片刻？ (排尽装置内的空气，以免加热时一氧化碳和空气混合引起爆炸。) (2)为什么停止加热后要通一氧化碳至硬质玻璃管冷却？ (防止生成的铁被空气中的氧气氧化。) 工业炼铁 提出问题 人们如何把铁矿石炼制成铁呢？ 讨论交流 阅读教材，讨论归纳。 讨论总结 （1）原理：3CO+Fe2O32Fe+3CO2 （2）原料：铁矿石、焦炭、石灰石、空气。 ①石灰石的作用是把铁矿石中不能被利用的矿物（如二氧化硅）转变为炉渣而除去。 ②焦炭的主要作用是提供热量和产生一氧化碳。 （3）设备———高炉（如图）。 （4）产物：生铁。 提出问题 生铁和我们生活中常说的钢有什么区别？ 讨论交流 结合生活经验，阅读教材讨论归纳。 归纳总结 生铁和钢的区别 类别 含碳量/% 含杂质（硫、磷等） 机械性能 机械加工 生铁 2~4.3 多 硬而脆 可铸不可锻 钢 0.03~2 少 硬而韧，有弹性 可铸可锻 多媒体图片分别展示生铁和钢的用途。 思考与交流 铁矿石与氧化铁，铁与生铁之间有什么的关系？ 铁矿石 → Fe2O3 → Fe → 生铁（主要含铁） 混合物 化合物 单质 合金 （纯净物） （纯净物） （混合物） 有关含杂质物质的计算 提出问题 如何根据化学方程式对含有杂质的反应物或生成物进行有关计算呢？ 讨论交流 阅读教材归纳总结。 归纳总结 以投影形式展现。 【例题】用2000t含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁95%的生铁的质量是多少？ 解：2000t赤铁矿石中含氧化铁的质量为：2000t ... ...
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