沪教版九年级化学教案全册

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对比Fe2O3与Fe 组成上的区别请大胆假设如何实现从Fe2O3到Fe的转变

Fe2O3与Fe的组成上均含有Fe元素不同之处在于Fe少了O元素要使Fe2O3转变为Fe可从下列方面入手

1可在一定条件下使Fe2O3直接失氧转变为铁

2可加入某类物质让其与Fe2O3中的O元素结合主动夺取Fe2O3中的O元素使Fe2O3转变为金属Fe

评析

1对于活动性比较活泼的金属如NaK Mg Al等很难从其矿物中提取出来为了得到它们可采用电解的方式直接将它们分解引读P120拓宽视野 金属Fe的活动性不是很强一般不采用这种方式

2冶炼金属铁可选择加入其他易得氧的物质与Fe2O3反应以夺氧的方式还原Fe2O3

引导我们以前所学过和接触的物质中哪些可以和O结合形成新的物质

MgH2CCOPCu等物质可实现以上变化

MgMgO H2H2O CCO2 PP2O5 CuCuO COCO2

引导从理论上讲这些物质都可以实现所需转变但从经济效益环境保护人体健康及安全角度出发我们一般选择C或CO现以CO为例探讨铁的冶炼过程

阅读P119 观察与思考中CO与Fe2O3的反应工业炼铁的反应原理并思考下列问题

实验中为什么要先通一段时间CO再加热Fe2O3 澄清石灰水的作用是什么实验中会出现什么现象 点燃从尖嘴管口排出气体的目的是什么

实验结束前应如何操作才能保证得到较纯净的铁粉 如何验证实验中产生了铁 引导

书写CO和Fe2O3反应的化学方程式Fe2O3 3COFe 3CO2 引导学生阅读 P120文字及展示炼铁高炉的模型展示实物模型及光盘上关于高炉炼铁的演示过程

归纳工业上炼铁 设备高炉 原料铁矿石焦炭石灰石

主要反应2C O2 2CO

3CO Fe2O32Fe 3CO2 CaCO3CaO CO2↑

CaO SiO2 CaSiO3 炉渣可用于制水泥 尾气主要成分CO和CO2 需经处理后再排放 二生铁和钢

引导生铁和钢均为铁的合金它们在生产生活中有着广泛的用途钢铁的生产和使用是人类文明和社会进步的一个重要标志

阅读P120-121 归纳生铁含碳量在2％43％之间的铁的合金

钢含碳量在003％2％之间的铁的合金 从生铁炼成钢的实质为降碳除硫磷调硅锰 三合金

引导作为金属材料之一的合金在生产生活中起着越来越重要的作用合金的出现大大拓宽了金属材料的范围和使用价值

阅读P122 有关文字归纳合金是一种金属跟其他金属或非金属熔合形成的具有金属特性的物质人类历史上使用最早的合金是青铜世界上最常见应用最广的合金是钢

引导学生阅读 P122 活动与探究某种保险丝是用武德合金制成的熔点约为69℃其组成金属及其熔点分别为铋271℃ 铅327℃ 锡232℃ 镉321℃ 比较武德合金和其组成金属的熔点差异归纳出合金的优良特性

归纳合金具有许多良好的物理化学或机械性能合金的硬度一般比各成分金属大多数合金的熔点低于组成它的成分金属

内容

1在炼铁高炉里用一氧化碳与铁矿石中的氧化铁或其他铁的氧化物在高温下反应能生成生铁

2生铁和钢是重要的铁合金

3合金是由一种金属跟其他金属 或非金属 熔合形成的有金属特性的物质如青铜是由铜锡等元素形成的合金世界上最常见应用很广的钢是由铁碳等元素形成的合金通常所说的金属材料既包括各种纯金属也包括各种合金

4含杂质的化学方程式的计算

本节在本章中的地位与作用通过铁的冶炼使学生了解工业炼铁的原理设备原料从而将书本上的化学知识与工业生产相结合知道生铁和钢等重要的合金认识加入其它元素可以改善金属特性的重要性认识金属材料在生产生活和社会发展中的重要作用通过含杂质的化学方程式的计算让学生明白实际应用与理论计算之间的差异通过学习使学生了解我国钢铁工业的发展认识金属冶炼的重要性

参考资料 1古代的炼铁

天然的纯铁在自然界几乎不存在人类最早发现和使用的铁是天空中落下的陨铁陨铁是铁和镍钴等金属的混合物含铁量较高但是陨铁毕竟十分稀少它对制造生产工具起不了什么大的作用但通过对陨铁的利用毕竟使人们初步认识到铁

原始的炼铁方法大致是在山坡上就地挖个坑内壁用石块堆砌形成一个简陋的炉膛然后将铁矿石和木炭一层夹一层地放进炉膛依赖自然通风空气从炉膛下面的孔道进入使木炭燃烧部分矿石就被还原成铁由于通风不足炉膛又小故炉温难以提高生成的铁混有许多渣滓叫毛铁

铁的冶炼和应用以埃及和我国为最早用高炉来炼铁我国要比欧洲大约早1000多年

2古代的炼铜

人类最早用石器制造工具曾称为石器时代接着人们发明了炼铜