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九年級化學(xué)第五章第二節(jié)鐵的冶煉 合金教案滬教版

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九年級化學(xué)第五章第二節(jié)鐵的冶煉 合金教案滬教版

第二節(jié) 鐵的冶煉 合金教學(xué)目標(biāo):知識與技能:1了解從鐵礦石中將鐵還原出來的方法; 2知道生鐵和鋼等重要的合金,認(rèn)識加入其他元素可以改善金屬特性的重要性; 3認(rèn)識金屬材料在生產(chǎn)、生活和社會(huì)發(fā)展中的重要作用。過程與方法:1學(xué)習(xí)從日常生活事物中發(fā)現(xiàn)和提出問題;2指導(dǎo)學(xué)生通過各種媒體和資料收集、整理和加工信息。情感態(tài)度價(jià)值觀:了解我國鋼鐵工業(yè)的發(fā)展;認(rèn)識金屬冶煉的重要性。內(nèi)容要點(diǎn): 1、 在煉鐵高爐里用一氧化碳把鐵礦石中的氧化鐵(或其他鐵的氧化物)在高溫下反應(yīng)能生成生鐵。(寫出化學(xué)方程式)2、生鐵和鋼是重要的鐵合金。3、合金是由一種金屬跟其他金屬(或非金屬)熔合形成的有金屬特性的物質(zhì)。如青銅是由銅、錫等元素形成的合金。世界上最常見、應(yīng)用很廣的鋼是由鐵、碳等元素形成的合金。通常所說的“金屬材料”,既包括各種純金屬,也包括各種合金。教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn):生鐵的冶煉;鐵的兩種合金;含雜質(zhì)物質(zhì)的化學(xué)方程式的計(jì)算。教學(xué)難點(diǎn):1含雜質(zhì)物質(zhì)的化學(xué)方程式的計(jì)算;2“一氧化碳與氧化鐵反應(yīng)”的演示實(shí)驗(yàn)。探究學(xué)習(xí):1一氧化碳與氧化鐵反應(yīng)的注意事項(xiàng)2生鐵和鋼的比較知識整理:一生鐵的冶煉1煉鐵的原料:鐵礦石、焦炭、石灰石和空氣鐵礦石:主要有赤鐵礦Fe2O3、磁鐵礦Fe3O4、菱鐵礦FeCO3、黃鐵礦FeS2焦炭:主要作用是提供熱量和產(chǎn)生還原劑CO;石灰石:主要作用是造渣,除去鐵礦石中SiO2等雜質(zhì)。2煉鐵的設(shè)備:高爐3煉鐵的原理:在高溫條件下,利用還原劑一氧化碳從鐵的氧化物中將鐵還原出來。4煉鐵的過程及反應(yīng)(以赤鐵礦為例):(1)焦炭燃燒產(chǎn)生熱量并生成還原劑C+O2CO2;CO2+C2CO(2)氧化鐵被CO還原成鐵Fe2O3+3CO2Fe+3CO2(3)SiO2與CaCO3分解產(chǎn)生的CaO反應(yīng)生成硅酸鈣CaCO3CaO+CO2;CaO+SiO2=CaSiO3 ;爐渣主要成分5煉鐵產(chǎn)物:生鐵有關(guān)問題:常見的鐵礦石主要有:吃鐵礦(主要成分是Fe2O3)、磁鐵礦(主要成份Fe3O4)、菱鐵礦(主要成分為FeCO3)、黃鐵礦(主要成分是FeS2)。請你從多角度分析這幾種礦石哪些不適合用來煉鐵。分析:根據(jù)化學(xué)式的計(jì)算,黃鐵礦及菱鐵礦中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)都較小,并且黃鐵礦中含有硫元素,在煉鐵的過程中,很有可能形成二氧化硫氣體,排放到空氣中引起空氣污染。6金屬冶煉的方法:(1)還原法:把金屬礦物與焦炭、氫氣、一氧化碳等還原性物質(zhì)一起加熱反應(yīng)。如:利用赤銅礦(Cu2O)提取銅Cu2O+C2Cu+CO;古代濕法煉銅:Fe+CuSO4=FeSO4+Cu(2)電解法:活潑金屬很難從其礦石中還原出來,需要用電解法。如:電解熔融氧化鋁制鋁:2Al2O34Al+3O2,電解熔融氯化鈉制鈉:2NaCl2Na+Cl2(3)分解法:有些金屬的氧化物受熱容易分解,可以用簡單加熱的方法得到。如:氧化汞制水銀:2HgO2Hg+O2二一氧化碳還原氧化鐵實(shí)驗(yàn)1反應(yīng)方程式:Fe2O3+3CO2Fe+3CO22實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:紅棕色的粉末變?yōu)楹谏勰?,澄清石灰水變渾濁?實(shí)驗(yàn)步驟:反應(yīng)前,先通一段時(shí)間一氧化碳,然后再加熱。目的是為了盡可能的排盡試管中的空氣,防止造成爆炸。反應(yīng)后,先撤走酒精燈,等固體冷卻后再停止通一氧化碳。目的是為了使固體冷卻,防止石灰水倒吸。4尾氣處理:由于一氧化碳有毒,在關(guān)于該氣體的實(shí)驗(yàn)都需要注意尾氣的處理,點(diǎn)燃或收集。5氧化劑、還原劑;氧化性、還原性;氧化反應(yīng)、還原反應(yīng) 氧化劑具有氧化性,在反應(yīng)過程中失去氧,本身被還原,發(fā)生還原反應(yīng);Fe2O3+3CO2Fe+3CO2失氧得氧 還原劑具有還原性,在反應(yīng)過程中得到氧,本身被氧化,發(fā)生氧化反應(yīng)。如: 在該反應(yīng)中,F(xiàn)e2O3是氧化劑,CO是還原劑。三鐵的兩種重要的合金生鐵和鋼1合金:由一種金屬和其他金屬(或者非金屬)熔合形成的具有金屬特性的物質(zhì)。2生鐵和鋼組成和性能上的差異:生鐵鋼含碳量2%4.3%0.03%2%其他元素硫、磷、硅、錳(少量)硅、錳(少量)、硫、磷(幾乎沒有)冶煉原料鐵礦石、焦炭、石灰石、空氣生鐵、氧氣冶煉原理在高溫下,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過量的碳和其他雜質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w或爐渣而除去化學(xué)方程式Fe2O3+3CO2Fe+3CO2C+O2CO2機(jī)械性能硬而脆,無韌性堅(jiān)硬、韌性好,塑性好機(jī)械加工可鑄造可鍛、軋和鑄造應(yīng)用制造鐵鍋、暖氣片、機(jī)床底墊制造機(jī)械、交通工具和武器差異本質(zhì)原因含碳量不同3合金的性能:(1)一般來說,合金的硬度比組成它的金屬大;(2)大多數(shù)合金的熔點(diǎn)比組成金屬的熔點(diǎn)低;(3)導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能比組成它的金屬差(4)合金的性能主要決定于合金的成分4金屬材料:包括各種純金屬,也包括各種合金。有關(guān)問題:黃銅是由銅與鋅組成的合金,外觀上類似于黃金。請你設(shè)計(jì)有關(guān)問題:黃銅是由銅與鋅組成的合金,外觀上類似于黃金。請你設(shè)計(jì)些具體的實(shí)驗(yàn)來鑒別黃金與黃銅。實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論將該固體在酒精燈進(jìn)行加熱若看到黃色固體變黑;看到?jīng)]有明顯變化是黃銅是黃金將該固體加入到稀鹽酸中在金屬表面出現(xiàn)氣泡金屬?zèng)]有明顯變化是黃銅是黃金稱取一定質(zhì)量的該固體m投入水中,測得固體的體積V根據(jù)=查找資料,金的密度為0=0<0是黃金是黃銅

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