初中化学第一节 常见的金属材料教案

这是一份初中化学第一节 常见的金属材料教案，共6页。教案主要包含了教学内容，教学目标，教学重难点，教学准备，教学过程，创设情境，问题引入等内容，欢迎下载使用。
【教学内容】
常见的金属材料——金属矿物及其冶炼
【教学目标】
1．了解炼铁的原理和方法。
2．知道实验室用一氧化碳还原氧化铁的步骤及注意事项。
3．通过对铁的冶炼原理分析，培养学生安全操作意识和良好的环保意识。
【教学重难点】
一氧化碳还原氧化铁实验的原理及装置的探究。
【教学准备】
多媒体教学素材；铁架台、单孔橡皮塞（2个）、玻璃管、乳胶管、试管、气球、酒精喷灯、药匙、一氧化碳储气罐。
【教学过程】
教师活动
学生活动
活动意图
【创设情境，问题引入】
展示2008年北京奥运会主体育场——“鸟巢”的图片，提出问题：鸟巢外观的主要材料是什么？
[过渡]
在众多的金属材料中，铁及其合金一直在生产、生活中占据着主导地位，钢铁工业的发展状况也是世界各国工业化水平的重要标志。
【展示】钢铁在日常生活中生产和使用的图片及资料。
既然铁在日常生活和国民生产中的地位如此重要，那么，我们有必要了解和掌握以铁矿石为原料冶炼出铁的原理及过程。
[提出问题]
1．出土的文物中为何铁器很不多见？
2．日常生活中常见的铁制品是纯净的吗？
〔旅途一〕自然界中的铁大多以什么形式存在？这说明铁有什么性质？
请同学们阅读课本第三自然段的有关内容，回答问题：自然界中，铁矿石主要有哪些？它们的主要成分是什么？

赤铁矿（Fe2O3） 磁铁矿（Fe3O4）

菱铁矿（FeCO3） 黄铁矿（FeS2）
〔旅途深思〕1．常见的铁矿石有那么多种，从另一个方面也说明了铁的化学性质_________（比较活泼、不活泼）。
2．我国的矿产资源怎样呢？请同学们课下做一个科学调查，查阅有关资料，认识我国的矿产资源及分布。
〔讲述〕地壳中，铁主要以化合物的形式存在，这些化合物主要存在于矿石中。冶铁就是把富含铁的化合物的矿石加以冶炼，得到单质铁的过程。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。
〔旅途二〕人类是如何从铁矿石中得到铁的呢？对比Fe2O3和Fe组成上的区别，请同学们大胆假设，如何实现从Fe2O3到Fe的转变？
[讲解]冶炼铁的过程一般加入其他易得氧的物质与氧化铁反应，以夺氧的方式还原氧化铁。但从经济效益、环境保护及安全角度出发，我们一般选择C或CO。现以CO为例，探究铁的冶炼过程。下面请同学们带着问题观看实验：实验步骤是什么？看到了哪些现象？说明生成了什么物质？
【实验】一氧化碳还原氧化铁实验
〔旅途反思〕观看实验后引导学生思考回答下列问题：
（1）你能归纳出该实验的步骤吗？
（2）实验现象有哪些？说明产物是什么？
（3）该实验的原理是什么？你会用化学方程式表示吗？
（4）如何验证实验中产生了铁？
（5）实验中为什么要先通一段时间CO，再加热Fe2O3？目的是什么？
（6）实验结束前，为什么要先停止加热而继续通入一氧化碳到试管冷却？目的是什么？
（7）收集从尖嘴管口排出气体的目的是什么？还有什么办法？
（8）考虑到CO有毒的特点，以试管为反应容器，设计出实验室冶炼铁的模拟实验图，并能证明生成物。请你画出装置图，并能说出操作步骤。
〔旅途拾贝〕仔细观察上述反应，在氧化铁变成铁、一氧化碳变成二氧化碳的过程当中，氧元素是如何转移的？
请同学们阅读课本的有关内容，然后快速回答出下面的问题：
什么是还原反应？上述反应中的还原剂是什么？你还记得什么是氧化反应吗？
（师总结：一氧化碳和氧发生反应，也就是得到氧的过程，氧化铁变成铁是失去氧的过程。因此我们可以简单地描述上面两个反应为：物质得氧被氧化，发生氧化反应；失氧被还原，发生还原反应。其中一氧化碳夺取了氧化铁中的氧，使氧化铁发生了还原反应，是还原剂，具有还原性。）
〔开眼界〕在工业上是否也像我们刚才那样进行炼铁呢？
〔投影〕高炉炼铁的示意图（配文字说明）
〔旅途反思〕1．工业上炼铁与我们刚才的反应，原理上一样吗？得到的铁在组成上有什么不同？
2．工业上冶炼铝和冶炼铁的原理一样吗？
〔讲解〕
对于活动性比较强的金属（如：K、Ca、Na、Mg、Al等），它们与氧结合很牢固，很难找到一种物质来夺取它们氧化物中的“O”从而获得该金属。为了得到它们，可采用电解的方式直接将它们分解。
观看图片，思考回答：
鸟巢外观的主要材料是金属材料——钢
展示课前收集的有关钢铁制品的材料：铁锅、铁锨、小刀等。
思考回答问题：
1．铁的化学性质比较活泼，在自然界当中易发生化学反应，转化成铁的化合物。
2．不是。自然界中没有纯净的铁，因为铁的化学性质比较活泼，它在自然界中大多以化合物的形式存在于矿石中。如：赤铁矿（Fe2O3）、磁铁矿（Fe3O4）、黄铁矿（FeS2）、菱铁矿（FeCO3）等。
分小组讨论
（1）可在一定条件下，让Fe2O3直接失“O”，转变为Fe；
（2）加入一种易与“O”元素结合的物质，主动夺取Fe2O3中的“O”，实现Fe2O3→Fe。
学生带着问题观看实验。
结合装置图思考回答：
（1）先通气再点灯；先撤灯再停气。
（2）红棕色粉末变成黑色粉末，澄清石灰水变浑浊；证明有铁和二氧化碳的生成。
（3）一氧化碳和氧化铁反应生成铁和二氧化碳，方程式：
Fe2O3＋3CO2Fe
+3CO2
（4）用磁铁来吸。
（5）为了排尽试管中的空气以免加热时发生爆炸。
（6）防止生成的铁重新被氧化。
（7）防止未反应的一氧化碳污染环境，可以收集或点燃等。
（8）交流讨论，画出装置图。并对实验装置进行评价。
带着问题阅读课本。
含氧化合物中的氧被夺去的反应属于还原反应；CO是还原剂；物质和氧发生反应属于氧化反应。
听讲理解应用。
通过观看知道工业炼铁的原料及反应的方程式。
思考回答：一样；但工业上炼得的铁含有杂质碳，是混合物。
听讲，看书。
创设情境，调动起学生的思维，激发兴趣；同时培养学生的科学精神和民族自豪感。
培养学生收集材料的能力。
回顾了铁的化学性质，同时引出下文——单质铁需从化合物中提取。
培养学生的自主学习能力。
让学生知道冶铁的道理。
创设几个问题情境，激发学生主动学习的积极性，培养学生分析问题和解决问题的能力。



培养学生的分析问题的能力。
让学生在交流中学习，不同层次的学生都有所提高。且学生的探究能力、画图能力及学生团队协作精神都得到锻炼。并培养学生树立自己的观点和节能意识。
培养学生的阅读、理解能力。
明确工业生产和实验室炼铁的不同之处。
通过这节课的学习，你收获了哪些知识与技能？
巩固课本内容，交流本节课的收获（自主建构知识体系）。
培养学生分析归纳问题的能力。