初中人教版课题 3 金属资源的利用和保护完整版ppt课件

课题

铁的冶炼

课型

新授课

教学目标

知识与

技能

1.知道常见金属：铁、铝、铜等的矿物，了解从铁矿石中将铁还原出来的方法。

2.会利用化学方程式对含有某些杂质的反应物或生成物进行有关计算。

过程与

方法

1.通过实验，让学生了解炼铁的原理，使学生认识化学原理对实际生产的指导作用。

2.通过对某些含有杂质的物质的计算，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。

情感、态度与价值观

1.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。

2.增强对生活和自然界中化学现象的好奇心和探究欲。

3.关注与化学有关的社会问题，初步形成主动参与社会决策的意识。

4.树立为社会的进步而学习化学的志向。

教学重点

1.铁的冶炼。

2.有关炼铁的杂质问题计算。

教学难点

有关化学方程式计算中的杂质问题的计算。

教具准备

多媒体课件等。

课前预习

1.地球上的金属资源除金、银等有单质形式存在外，其余都以化合物形式存在。

2.CO还原Fe2O3：（1）现象红棕色粉末变黑，澄清的石灰水变浑浊；（2）化学方程式为。

3.工业炼铁：（1）设备：高炉，（2）原料：铁矿石、焦炭、石灰石，（3）原理：在高温的条件下，用CO从铁的氧化物中把铁还原出来。

新课导入

地球上的金属资源广泛存在于地壳和浩瀚的海洋中，除少数很不活泼的金属如金、银等以单质形式存在外，其余都以化合物形式存在。以化合物形式存在的金属在自然界中以矿物形式存在，含矿物的岩石称为矿石。工业上就是从矿石中来提炼金属的。

进行新课

一 常见的金属矿石

【学生活动】

请同学们阅读课本P14~P15，包括图片和资料，交流讨论。回答：

1.常见的金属矿物有哪些？其主要成分是什么？

2.常见的铁矿石中理论上最适宜炼铁的两种矿石是什么？理由？

3.人类目前普遍使用的金属有哪些？

【交流评价】

让学生分析与交换不同意见。

【交流回答】

1.常见的金属矿产有赤铁矿（主要成分是Fe2O3）、磁铁矿（主要成分是Fe3O4）、菱铁矿（主要成分是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）。

2.最适宜炼铁的两种矿石是磁铁矿和赤铁矿，因为这两种矿石含铁量高（质量分数大），且含硫等“有害元素”少，冶炼时产生的污染小。

3.普遍使用的金属有铁、铝等。

【过渡】

现在，人类每年都要向地壳和海洋索取大量的金属矿物资源，以提炼数以亿吨计的金属。其中提取量最大的是铁。把金属矿物变成金属的过程，叫做金属的冶炼。炼铁的过程称之为铁的冶炼。下面，我们就来学习有关铁的冶炼的知识。

二 铁的冶炼

【学生活动】

1.展示我国古代炼铁图——了解我国炼铁的悠久历史。

2.观看视频——参观炼铁厂和展示P16图8-22。

3.思考工业冶炼铁的原料、原理和设备。

4.炼铁高炉及炉内化学反应过程示意图。

【分析小结】

1.冶炼的原料：铁矿石、焦炭、石灰石和空气

2.冶炼的原理（用化学方程式表示）：

3.冶铁的设备：高炉

4.产品：生铁（铁合金、混合物）

【演示实验】

利用多媒体课件展示——一氧化碳还原氧化铁，分析反应原理，记录现象，分析实验注意事项。

【归纳总结】

1.实验原理：

2.实验步骤：①检查装置气密性；②装入样品并固定；③向玻璃管内通入CO气体；④给氧化铁加热；⑤停止加热；⑥停止通入一氧化碳。

3.实验现象：①红色粉末逐渐变成黑色；②澄清石灰水变浑浊；③点燃尾气时，产生蓝色火焰。

4.注意事项：①先通CO的目的：排出玻璃管内的空气，以免加热时CO与空气混合，发生爆炸；②实验完毕后继续通CO的目的：防止氧化铁还原成铁后，在较高的温度下又被氧化；③尾气处理：多余的CO要燃烧掉，防止CO污染空气；④涉及的其他反应：CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O、

三 有关含杂质化学反应的计算

【课件展示】利用多媒体展示课本P17例题。

【分析】

化学方程式表示的是纯净物之间的质量关系，赤铁矿石中含有纯的氧化铁的质量为：1000t×80%。若设生铁的质量为x，则其纯铁的质量为x×96%,根据化学方程式就可计算出结果。

解：设理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量为x。

答：1000t含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可炼出含铁96%的生铁583t。

教学板书

课题3 金属资源的利用和保护

第1课时 铁的冶炼

一、金属资源的概况

1.存在方式：不活泼金属（金、银等）以单质形式存在，其余金属以化合物形式存在。

2.矿石铁矿石：赤铁矿（Fe2O3）、磁铁矿（Fe3O4）、菱铁矿（FeCO3）、黄铁矿（FeS2）

铜矿石：黄铜矿（CuFeS2）、辉铜矿（Cu2S）铝矿石：铝土矿（Al2O3）

二、铁的冶炼

1.工业炼铁

（1）原料：铁矿石、焦炭、石灰石和空气

（2）原理：

(3)设备——高炉

（4）产品——生铁（铁合金、混合物）

2.实验室炼铁

（1）原理：3CO+Fe2O3高温2Fe+3CO2

（2）步骤：：①查气密性；②装样品；③通CO；④加热Fe2O3；⑤停止加热；⑥停止通CO。

（3）现象：①红棕色粉末变黑；②澄清石灰水变浑浊；③点燃尾气时产生蓝色火焰。

（4）注意：①先通CO的目的：排出玻璃管内的空气，防止CO与空气混合发生爆炸；②实验完后继续通CO的目的：防止生成的铁在高温下又被氧化；③尾气处理：多余CO燃烧掉，防止CO污染空气。

三、有关杂质问题的计算

根据化学方程式计算时，要把含杂质的物质的质量换算成纯物质的质量。

课堂小结

本节课我们主要学习了金属资源的概况，铁的冶炼及有关杂质问题的计算等知识。难点是含杂质问题的计算，课后需要练习强化这类计算。

教材习题解答

练习与应用（P21）

1.（1）Fe2O3  （2）Fe3O4  （3）FeCO3  （4）Al2O3

5.解：设该厂理论上可日产含Fe 98%的生铁的质量为x。

答：该厂理论上可日产含Fe 98%的生铁2714t。

6.解：设需要含Fe3O490%的磁铁矿石的质量为x。

答：需要含Fe3O490%的磁铁矿石2977t。

难题解答

    【例1】一地质勘探队经过勘探发现某地有四处铁矿，贮量相当丰富，经分析发现它们分别是磁铁矿（主要成分是Fe3O4）、赤铁矿(主要成分是Fe2O3)、菱铁矿(主要成分是FeCO3)和黄铁矿（主要成分是FeS2）。测得四种铁矿中杂质含量相同。则四种铁矿中最具有开采价值的是（  ）

A.磁铁矿   B.赤铁矿   C.菱铁矿   D.硫铁矿

【解析】根据化学式的计算，Fe2O3 、Fe3O4、FeCO3、FeS2中含铁的质量分数分别为70%、72.4%、48.3%、46.7%，黄铁矿及菱铁矿中铁的质量分数都较小，并且黄铁矿中含有硫元素，在炼铁的过程中，很有可能形成二氧化硫气体，排放到空气中引起空气污染，所以上述黄铁矿及菱铁矿不适合用来炼铁。所以最适宜炼铁的两种矿石是磁铁矿和赤铁矿，“最优选择”则应是磁铁矿。

【答案】A

【例2】下列有关高炉炼铁的说法正确的一组是（  ）

①高炉中焦炭的作用是产生一氧化碳

②高炉中焦炭的作用是供热

③高炉中把铁矿石冶炼成铁的主要反应原理是：

④高炉中把铁矿石冶炼成铁的主要反应原理是：

A.①②③     B.②③④     C.①③④     D.①②④

【解析】焦炭在炼铁过程中的主要作用是转化为一氧化碳，然后再还原铁矿石。故焦炭可提供热量和得到还原剂一氧化碳。

【答案】D

【例3】用2000t含氧化铁80%的赤铁矿矿石理论上可以炼出含铁96%的生铁多少吨？

【解析】纯物质的质量＝不纯物质的质量×纯物质的质量分数。含有杂质的物质质量不能直接代入化学方程式中计算，因为杂质没有参加化学反应。本题也可以根据铁元素的质量在化学反应前后不变，利用化学式进行计算。

【答案】解：2000t矿石中含氧化铁的质量为2000t×80%＝1600t

设1600t氧化铁理论上可炼出铁的质量为x。

折合为含铁96%的生铁的质量：1120t÷96%≈1166.7t

答：理论上可炼出含铁96%的生铁1166.7t。

教学反思

本课教师通过展示我们生活中常见的一些金属材质的物品，让学生切身感受到金属的性质与用途，辅以教科书提供的信息，让学生在阅读讨论中自由发挥、自我表现、获取知识，这种教学方式对于常识性较强的教学内容，是完全适宜的。

教学过程中老师的疑问：

教师点评和总结：