课题3 金属资源的利用和保护(第1课时)教学设计课题 课题3 金属资源的利用和保护 第1课时单元第8单元 学科化学年级九年级学习目标1了解一些常见的铁、铜、铝等矿石；2认识工业炼铁、炼钢的方法；3初步学会含杂质物质的有关化学反应计算。重点认识工业炼铁、炼钢的方法；初步学会含杂质物质的有关化学反应计算.难点初步学会含杂质物质的有关化学反应计算.教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图导入新课提疑：为什么铜的开发使用比铁和铝早数千年？金属被大规模开发、利用主要和金属的哪些性质和特点有关？钠、镁等金属为什么在自然界中不能以单质形式存在，而是以化合物形式存在于各种矿物之中？积极参与，发表观点。激发学生学习兴趣。讲授新课知识1：铁的冶炼【活动1】矿石【教师】呈现有关资料，指导学生阅读课本。【师生小结】1、地球上的金属除少数很不活泼的金属如金、银等有单质形式存在外，其余都以化合物形式存在。2、赤铁矿(Fe2O3)、磁铁矿(Fe3O4)、菱铁矿（FeCO3）、铝土矿（主要成分是Al2O3）、黄铜矿（主要成分是CuFeS2）、辉铜矿（主要成分是Cu2S）。【活动2】一氧化碳还原氧化铁【教师】呈现实验视频，指导学生阅读课本。1、仪器：铁架台、硬质玻璃管、橡皮塞、酒精灯、试管、酒精喷灯、导气管。2、药品：氧化铁粉末、一氧化碳、澄清的石灰水。3、装置：。4、步骤：检查装置气密性；装入样品并固定；向玻璃管内通入CO气体；给氧化铁加热；停止加热；停止通入CO。【师生小结】1、原理：。2、现象(及方程式的解释)：玻璃管里红色粉末逐渐变成黑色；。澄清石灰水变浑浊；。点燃尾气时，产生蓝色火焰。【讨论】（1）酒精灯的作用？你能否想到一个更好的处理方法？（2）先通CO还是先点燃酒精灯？为什么？（3）先熄灭酒精灯还是先停止通CO？为什么？（1）点燃尾气，防治污染空气。尾气管出口通至酒精喷灯火焰处。（2）排净空气，防止加热一氧化碳和空气的混合气而发生爆炸。（3）防止被还原出的铁在较高的温度下重新被氧化。【活动3】炼铁高炉【教师】呈现有关资料，指导学生阅读课本。【师生小结】1.原料：铁矿石、焦炭、石灰石、空气。2.原理：在高温下，利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石中还原出来。3、炉内主要反应：（1）。（2）。（提供热量）（3）（提供还原剂）（4）；。（造渣，除去二氧化硅）。【活动4】含杂质的化学反应计算【教师】呈现例题，并讲解。例：用1000t含氧化铁80%的赤铁矿矿石，理论上可炼出含铁96%的生铁多少吨？解：1001t赤铁矿石中含氧化铁的质量为1000t80%=800t答：理论上可炼出含铁96%的生铁583吨【师生小结】注意：带入化学方程式计算的数据应是纯净物的质量，即必须把含杂质的物质换算成纯净物。1、纯物质的质量=不纯物质的质量物质的质量分数。2、不纯物质的质量=纯物质的质量物质的质量分数。【跟踪练习】1、工业炼铁中会发生一氧化碳与氧化铁的反应，该反应中发生还原反应的物质是( )ACO BFe2O3 CCO2 DFe【答案】B【解析】失去氧的反应叫做还原反应，此反应中Fe2O3失去氧生成Fe。2、如图为一氧化碳还原氧化铁实验。下列说法中正确的是（）A开始时应先预热玻璃管，后通入一氧化碳B实验中玻璃管里粉末由黑色逐渐变成红粽色C参加反应的氧化铁和一氧化碳质量比为40：7D将尾气点燃或收集，可防止一氧化碳污染空气【答案】D【解答】A、实验开始先通入一氧化碳，排出装置内的空气后，再点燃酒精喷灯加热玻璃管中的氧化铁，先通入一氧化碳后加热的原因是排尽玻璃管中的空气，防止发生爆炸，故选项说法错误。B、一氧化碳具有还原性，能与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，实验进行一段时间后，玻璃管A中出现的现象是红棕色粉末逐渐变黑，故选项说法错误。C、反应的化学方程式为：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2，参加反应的氧化铁和一氧化碳质量比为160：（283）40：21，故选项说法错误。D、一氧化碳有毒，直接排放到空气中会污染环境，本实验的缺陷是没有设计尾气处理装置，可将玻璃管改成尖嘴点燃或用气球收集，故选项说法正确。故选：D。3、如图装置可以做CO还原Fe2O3的实验并检验该反应的气体生成物。已知由一氧化碳发生装置得到的CO中混有杂质CO2和H2O（1）写出B装置玻璃管内反应的化学方程式 。（2）从环保角度考虑，请写出一种尾气处理方法 。（3）若没有A装置，则该实验不能达到检验气体生成物的目的，请说明原因 。【答案】（1）3CO+Fe2O32Fe+3CO2；（2）在装置C的短导管处放一盏点燃的酒精灯；（3）无法证明使澄清的石灰水变浑浊的气体是否来自于反应后新生成的。【解析】（1）装置B中发生的反应是一氧化碳与氧化铁在高温的条件下反应生成铁和二氧化碳；故填：3CO+Fe2O32Fe+3CO2；（2）尾气中含有有毒的一氧化碳气体，为了防止直接排放造成空气污染，所以要在装置C的短导管处放一盏点燃的酒精灯；故填：在装置C的短导管处放一盏点燃的酒精灯；（3）装置A可以除去原气体中混有的少量的二氧化碳，若没有A装置，则无法证明使澄清的石灰水变浑浊的气体是否来自于反应后新生成的；故填：无法证明使澄清的石灰水变浑浊的气体是否来自于反应后新生成的。【课堂检测】1、在一定条件下，一氧化碳、木炭都能与氧化铜发生反应，下列叙述正确的是( )A反应产生的气体都有毒 B反应中都有红色固体生成C反应类型都是置换反应 D反应的生成物不同【答案】B2、某化学兴趣小组用以下装置探究炼铁原理，关于该装置和反应过程描述错误的是（）A盛装药品前应先检查装置气密性B加热前要先通CO，加热后B中出现浑浊C已知方框中连接的是C和D，导管口的连接顺序为abcdD这种方法“炼”出的铁与工业上炼出的生铁在组成上最大的区别是不含碳【答案】C【解答】解：A、盛装药品前应先检查装置气密性，以防止装置漏气，故选项说法正确。B、实验开始先通入一氧化碳，排出装置内的空气后，再点燃酒精喷灯加热玻璃管中的氧化铁，先通入一氧化碳后加热的原因是排尽玻璃管中的空气，防止发生爆炸。加热后有二氧化碳生成，会观察到B中出现浑浊，故选项说法正确。C、一氧化碳难溶于水，长导管是出水管，导管口的连接顺序为acbd，故选项说法错误。D、生铁中含有碳等杂质，这种方法“炼”出的铁与工业上炼出的生铁在组成上最大的区别是不含碳，故选项说法正确。故选：C。3、2014年12月28日，青烟威荣高铁正式通车高铁建设需要消耗大量的铝、铁等金属工业上常用电解氧化铝的方法冶炼金属铝，该反应属于 （填字母序号）。A化合反应 B分解反应 C置换反应 D复分解反应某兴趣小组在实验室中利用CO气体模拟炼铁的原理，如图2所示为了避免装置A中玻璃管在加热时可能发生爆炸，加热前应 。装置A玻璃管中发生反应的化学反应方程式是 。装置B除了吸收CO2气体外，还有 作用。【答案】B；先通一氧化碳排出玻璃管内的空气；3CO+Fe2O32Fe+3CO2；可收集纯净的一氧化碳，防止一氧化碳逸出污染空气【解析】电解氧化铝生成铝和氧气，该反应符合“一变多”的特征，属于分解反应，故答案为：B；一氧化碳具有可燃性，与空气混合，加热可能会发生爆炸，所以在加热前要先通一氧化碳排尽玻璃管内空气防止一氧化碳不纯发生爆炸，故答案为：先通一氧化碳排出玻璃管内的空气；在高温条件下，一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为3CO+Fe2O32Fe+3CO2；故答案为：3CO+Fe2O32Fe+3CO2；装置B内盛有氢氧化钠溶液可以除去尾气中的二氧化碳，同时一氧化碳气体排出装置内的溶液而被收集，防止造成空气污染；故答案为：可收集纯净的一氧化碳，防止一氧化碳逸出污染空气。4、用1000 t含氧化铁为80%的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量是多少？4、【答案】解：铁矿石中氧化铁的质量为1 000 t80%800 t设可炼出铁的质量为xx560 t生铁的质量为560 t96%583 t答：可以炼出生铁的质量为583 t。【活动1】仔细阅读课本，然后认真完成学案。【活动2】请同学们仔细观看视频，然后认真完成学案。学生组内讨论可能是什么原因呢【活动3】仔细阅读课本，然后认真完成学案。【活动4】仔细学习例题讲解思路，然后认真完成学案。请同学们独立完成以下题目学生独立完成！【活动1】培养学生阅读能力以及归纳总结能力。【活动2】培养学生观察能力、学生合作探究能力。归纳总结能力。培养学生交流合作能力以及归纳总结能力。【活动3】培养学生阅读能力以及归纳总结能力。【活动4】培养学生解决问题能力。培养学生运用已有知识分析问题和解决问题的能力。检测本节学习效果。课堂小结一、金属在自解界的存在有单质和化合物两种状态二、一氧化碳还原氧化铁三、铁的冶炼四、含杂质的化学反应计算学生独自回顾本节所学能容。查漏补缺。锻炼学生归纳能力板书