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1、第二節(jié) 幾種常見的金屬
一.知識教學(xué)點
1.我國鋼鐵產(chǎn)業(yè)的發(fā)展
2.幾種常見的金屬及合金的應(yīng)用
3.生鐵和鋼
4.含雜質(zhì)物質(zhì)的化學(xué)方程式的計算
二.重、難、疑點以及解決辦法
1.重點:含雜質(zhì)物質(zhì)的化學(xué)方程式的計算
2.難點:含雜質(zhì)物質(zhì)的化學(xué)方程式的計算
3.疑點:煉鋼和煉鐵的反應(yīng)原理是否相同
4.解決辦法:
含雜質(zhì)的化學(xué)方程式的計算是本節(jié)的重點和難點。這部分教學(xué)應(yīng)以學(xué)生學(xué)過的純凈物的化學(xué)方程式的計算為基礎(chǔ)。教師首先帶著學(xué)生真正弄懂化學(xué)方程式的意義,然后讓學(xué)生通過教師搭的小階梯,自己完成學(xué)習(xí)任務(wù)。例如:教師可以把教材的例題分解成簡單的根據(jù)化學(xué)方程式的純
2、量計算題和不用依據(jù)化學(xué)方程式就能計算的有關(guān)質(zhì)量分數(shù)的計算題,讓學(xué)生在自己做題的基礎(chǔ)上,學(xué)會含雜質(zhì)的化學(xué)方程式的計算。
學(xué)生往往認為煉鋼和煉鐵的反應(yīng)原理是相同的原因,是:他們都是在高溫下利用氧化-還原反應(yīng)。這時有必要教師對它們的主要原理分析:煉鋼的主要反應(yīng)原理是在高溫條件下,使用氧化劑(如氧氣或鐵的氧化物)將生鐵中所含有的過量的碳及其雜質(zhì)變成氣體或爐渣除去;而煉鐵的主要反應(yīng)原理是在高溫下用還原劑(如一氧化碳)將鐵從它們的氧化物中還原出來。所以兩者反應(yīng)原理不同。
三.教學(xué)步驟
[復(fù)習(xí)提問]:鐵有哪些物理性質(zhì)?
[教師活動]:根據(jù)學(xué)生的回答,設(shè)問:前面我們學(xué)習(xí)了純鐵的一些性能
3、,想一下與我們?nèi)粘I钣玫蔫F制品性能完全相同嗎?不完全相同。純鐵很軟,不宜用來制造機械和其他用品。我們平時使用的最多的是鐵的合金,生鐵和鋼就是鐵的合金。自從人類進入了鐵器時代以來,鋼鐵工業(yè)是否發(fā)達,一直是衡量世界各國經(jīng)濟實力的一個重要標(biāo)志。我們偉大的祖國是很早就掌握冶鐵技術(shù)并且是首先使用鑄鐵和生鐵煉鋼的文明古國,鋼鐵生產(chǎn)曾在世界范圍內(nèi)長期處于領(lǐng)先地位,直到近代才停滯不前。隨著新中國的建立,鋼鐵工業(yè)又以嶄新的姿態(tài)迅速崛起,在短短的幾十年內(nèi),鋼的年產(chǎn)量從解放初的15.8萬噸,發(fā)展到1989年的6000多萬噸,1994年產(chǎn)量已達9000萬噸,成為年產(chǎn)量居世界第四位的鋼鐵大國。當(dāng)然在這個問題上,時刻不
4、要忘記我國人口多,從人均占有量來說,我們的鋼鐵工業(yè)還是甚感不足,因此每位同學(xué)都要為中國的繁榮昌盛而努力學(xué)習(xí)
[提問]:1.生鐵用哪幾種?每種都有什么性能及用途?
2.鋼有哪幾種?每種都有什么性能?
3.煉鋼和煉鐵的反應(yīng)原理是什么?
4.生鐵和鋼有什么區(qū)別?
[學(xué)生活動]:通過閱讀教材,回答上述問題,然后小結(jié)。
[板書]:一.金屬的分類:1.黑色金屬
2.有色金屬
二.合金:有一種金屬跟其他一種或幾種金屬(或金屬跟非金屬)一起熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)。
5、 三.鐵的合金:生鐵和鋼
1.生鐵和鋼的比較:
生 鐵
鋼
組 成
元 素
鐵及少量碳、硅、錳、硫、磷
鐵以及少量碳、硅、錳,幾乎不含硫、磷
碳元素含量
2%-4.3%
0.03%-2%
分 類
用 途
白口鐵:用于煉鋼
灰口鐵:制造化工機械、鑄件
球墨鑄鐵:機械強度高,可代替鋼
碳素鋼:低碳鋼、中碳鋼、高碳鋼
合金鋼:錳鋼、不銹鋼、硅鋼、鎢鋼
機 械
性 能
硬而脆、無韌性、可鑄不可鍛
堅硬、韌性大、塑性好、可鑄、可鍛、可延展
冶
煉
原 料
鐵礦石、焦碳、空氣、石灰石
生鐵、氧氣和鐵的氧化物
6、
反 應(yīng)原 理
在高溫下,用一氧化碳從鐵的氧化物中將鐵還原出來。
在高溫下,用氧氣或鐵的氧化物把生鐵中所含有的過量的碳和其他雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為氣體或爐渣去掉。
設(shè) 備
高爐
轉(zhuǎn)爐、電爐、平爐
[講解]:鐵是我們常見的金屬,日常生活生產(chǎn)中,我們還要用到另外一些金屬。
[教師活動]:組織學(xué)生閱讀P123-125后,引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)。
[板書]:2.幾種常見金屬的性質(zhì)和用途比較:
鋁
銅
鋅
鈦
物理性質(zhì)
銀白色金屬光澤,具有良好的延展性,導(dǎo)電性,導(dǎo)熱性,熔點為660℃,沸點為2200℃,密度為2.7g/cm3。
紫紅色金屬光澤,具良好的延展性,導(dǎo)電性,導(dǎo)熱性,熔點為1083
7、℃,沸點為2595℃,密度為8.9g/cm3。
青白色金屬光澤,熔點為419.4℃,沸點為907℃,密度為7.14g/cm3。
銀白色金屬光澤,具良好的延展性,熔點為1725℃,沸點為3260℃,密度為4.5g/cm3。
化學(xué)性質(zhì)
4Al+3O22Al2O3
2Al+6HCl= 2AlCl3+3H2↑
2Cu+O22CuO
2Cu+O2+H2O+CO2=
Cu2(OH)2CO3
Cu+2AgNO3=2Ag+
Cu(NO3)2
2Zn+O22ZnO
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4
耐腐蝕性,與各種硝酸、稀硫酸、弱堿作用緩慢,但
8、可溶與鹽酸、濃硫酸和氫硫酸中。
用途
冶煉高熔點金屬,電線、電纜、工業(yè)材料、建筑工業(yè)
電線、電纜、電器、機械儀器、儀表、國防及化學(xué)工業(yè)
電鍍、銅合金,干電池
航空工業(yè),造船工業(yè)、化學(xué)工業(yè)
[復(fù)習(xí)提問]:1.化學(xué)方程式都可以表示哪些意義?
2.根據(jù)化學(xué)方程式計算的依據(jù)是什么?
[講解]:化學(xué)方程式所表示的都是純凈物發(fā)生變化時的相互關(guān)系;各化學(xué)式所規(guī)定的化學(xué)量,反映的是純凈物之間的數(shù)量關(guān)系。但在現(xiàn)實生活中絕對純凈或理想純凈的物質(zhì)是不存在的,或多或少都含有雜質(zhì)。當(dāng)利用化學(xué)方程式計算的時候,所含有的雜質(zhì)并不遵循化學(xué)方程式所遵循的規(guī)律。那么我們?nèi)绾谓鉀Q這類問題呢?下面我們來做幾道這方面的
9、練習(xí)題。
[板書]:1.赤鐵礦能用來煉鐵的主要成分是Fe2O3,其余都是雜質(zhì)。某地產(chǎn)赤鐵礦含有雜質(zhì)35%,問5000噸礦石中含有雜質(zhì)多少噸?能用于煉鐵的Fe2O3占多少噸?
解:該赤鐵礦中含雜質(zhì)質(zhì)量為:5000×35%=1750(噸)
該赤鐵礦中含F(xiàn)e2O3質(zhì)量為:5000-1750=3250(噸)
答:(略)
2.2000噸含F(xiàn)e2O375%的赤鐵礦,可煉出多少噸鐵?
解:假設(shè)1500噸Fe2O3可煉出x噸鐵,依題意得:
Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2
160 112
1500 x
160/112=1500/x
解得:x=1050
答:(略)
[提問]:通過上述的練習(xí)后,請同學(xué)們討論:當(dāng)參加反應(yīng)的物質(zhì)含有雜質(zhì)時,如何利用化學(xué)方程式計算?
[教師活動]:根據(jù)學(xué)生的回答,最后總結(jié)出:
[板書]:當(dāng)參加反應(yīng)的物質(zhì)含有雜質(zhì)時,先要把含雜質(zhì)的物質(zhì)的質(zhì)量換算為純凈物的質(zhì)量,再用純凈物的質(zhì)量進行計算。
四.布置作業(yè):
完成教材P123習(xí)題1、2(口頭作業(yè)),3、4(思考題)。