初中化学沪教版九年级上册第2节 金属矿物 铁的冶炼教案

第5章 金属的冶炼与利用

第2节  金属矿物 铁的冶炼 教案

教学目标

一、知识与技能

1. 了解常见的金属矿物及其主要成分，从铁矿石中将铁还原出来的方法。

2．知道工业炼铁的原理、设备及原料。

3．掌握一氧化碳还原氧化铁实验的装置及注意事项。

二、过程与方法

1.通过对实验现象的观察、分析，学会归纳整理；

2.用化学知识解释日常生活中的一些变化，激发学习化学的兴趣

教学重点

1.一氧化碳还原氧化铁的实验操作步骤、现象、反应原理。

2.工业炼铁的原理、设备及原料。

教学难点

一氧化碳还原氧化铁的实验操作步骤、现象、反应原理。

新课引入

上节课沃我们学习了有关金属性质的知识，大家可以回答地壳中的各种金属元素是以单质还是化合物的形式存在？今天我们就一起学习一下金属的矿物及铁的冶炼的知识。

教学过程

（一）常见的金属矿物

[图片展示]自然界中以单质形式存在的金、银。

[交流讨论]为什么金、银、铂等少数金属以单质的形式存在？而大多数金属以化合物的形式存在呢？

[多媒体展示]常见的铁矿石、铜矿石和铝矿石。

[讲解]什么是金属的冶炼。

[交流讨论]1. 每种金属矿物都适合用来冶炼金属吗？2.从环保和金属元素含量的角度分析，你觉得下列铁矿石最不适合用来冶炼的是？赤铁矿（Fe2O3）、磁铁矿（Fe3O4）、黄铁矿（FeS2）

(二）铁的冶炼

1.   炼铁原理的探究：一氧化碳还原氧化铁实验。

[交流讨论]怎样才能把铁矿石变成铁(强调夺取铁的氧化物中的氧元素)

通过分析讲解，得出炼铁的原理:3CO+Fe2O3 ====  3CO2 + 2Fe

[活动探究1]一氧化碳还原氧化铁的实验的装置：

从反应物的状态和反应的条件等考虑:

反应容器:硬质玻璃管、加热工具:酒精喷灯。

检验生成物中的二氧化碳，需要增加装有澄清石灰水的广口瓶。

[交流讨论]从装置后面导管处排除来的气体成分？还需要增加什么装置？如何处理尾气？

[归纳小结]在学生充分交流讨论的基础上，归纳小结尾气处理方法：（1）气球收集法；（2）酒精灯点燃法；（3）排水收集法；（4）通入酒精喷灯火焰上燃烧处理（节能减排）

 [活动探究2]一氧化碳还原氧化铁的实验步骤。

[交流讨论](1)装入药品前，应先检查装置的_________。

(2)通一氧化碳，需要_________，以确保安全。

(3)先通一氧化碳还是先加热氧化铁？(模拟实验，观看后果)

(4)反应结束，先停止加热还是先停止通一氧化碳？

[归纳小结]一氧化碳还原氧化铁的关键步骤：通-点-熄-通(一氧化碳：早出晚归；酒精喷灯：迟到早退)，完整步骤：查-装-通-点-熄-通。

[演示实验]观看一氧化碳还原氧化铁模拟实验和实验视频。

[学生活动]记录实验现象：玻璃管中红棕色固体变成黑色；澄清石灰水变浑浊；尾气燃烧产生蓝色火焰。写出反应化学方程式。

[讨论]上述反应是置换反应吗？为什么？

[活动探究3]如何证明生成的黑色粉末是铁？经过学生的讨论后，总结：用磁铁吸引，并将其加入稀盐酸中观察现象。

(三)  工业炼铁

[观看视频]《工业炼铁》，观看中找到工业炼铁的原料、设备、反应原理。

[归纳总结]工业炼铁的原料、设备、反应原理。

[介绍]炼铁高炉的结构，各个进出口的作用。

[拓展阅读]金属冶炼方法。学生阅读第125页“拓展视野”

课堂小结

一、常见的金属矿物

1.金属的存在

2.金属矿物：铁的矿物、铜的矿物、铝的矿物

二、铁的冶炼

1.原理

2.实验步骤:现象、结论

3.实验装置

4.注意事项

板书设计

第2节 金属矿物 铁的冶炼

一、常见的金属矿物

1.金属的存在

2.金属矿物

二、铁的冶炼

1.原理

2.实验步骤

3.实验装置

4.注意事项

教学反思

《新课标》指出：在实际教学过程中，教师要始终贯彻以学生为本的思想，把促进全体学生的可持续发展以及学生有个性地发展作为出发点，把学生终身学习必备的基础知识、基本技能和方法的学习，以及创新精神和实践能力的培养作为重点。教学过程中要重视学生已有的生活经验，密切联系生活实际以及材料、能源、环境、生命科学等现代社会问题，体现化学与人类、社会发展的密切关系以及化学发展的最新成果。培养学生获取新知识的能力和运用知识解决实际问题的能力，并对学生进行人文主义教育。本节课较好地实现了教学目标。学生以学习为主体和探究主人的身份积极参与整个教学过程，教师不是把知识带到学生面前，而是带着学生去探究知识。通过探究式学习，不仅获得了相关的化学知识，而且智力、能力也得到了发展，同时也进一步掌握了科学探究的一般方法。具体反思如下：

一、轻松愉悦的教学氛围，激发学生探究的欲望

本节课中让每个学生以轻松愉快的心情去认识多姿多彩、与人类息息相关的化学，积极探究化学变化的奥秘，形成持续的化学学习兴趣，增强学好化学的自信心。从猜谜到学生的表演，从炼铁原理的得出到小组的合作学习、思考实验的装置、步骤，都让学生在学习活动中满怀信心，充满热情、带着愉悦欢快的情感基调去主动积极的探究，生动活泼的获取知识，培养技能，发展情感。学生情绪高昂，全身心的投入学习探究中。并且当他们的仪器装置得以展示，他们的想法得以认可时，学生更体会了成功的乐趣，深化了他们对化学知识价值的认识，从而更乐于参与探究，感受化学世界的奥秘。

二、还课堂与学生，发挥学生的主体作用

以学生为主体的教育，是使学生在参与探究知识、获得知识的同时，聪明才智得到充分的发挥，潜能得以开发。在本节课中教师在备课和课堂教学时都要处处站在学生的角度来钻研教材，设计教案，组织教学，创造一切条件，让每个学生都有充分表现自己的机会，并引导学生积极主动地动手、动脑、动口，让全体学生都能自始至终主动积极地参与到学习的全过程中。在探究过程中，教师一起参与学生的科学探究过程，了解学生探究时的困惑，思维的递进，适时点拨，使同学之间的议论、交流达到深化理解新知识、掌握规律，学懂弄通的目的。

三、小组合作交流模式，碰撞出思维的火花

在本节课中，选择合适的实验仪器组装实验装置，和针对实验装置思考实验步骤这两个环节都需要通过小组成员合作。学生要积极主动地利用信息获取、分析、处理信息，并在活动中学会与人交流、合作共同完成学习任务。在小组合作探究活动中，学生能以积极的态度参与到课堂教学中，但有一些小组的学生操作生疏，在具体实验操作中所用的时间太多，对问题的思考与分析的时间相对较少，而有些小组的学生操作较快，对问题的思考与分析时间较多，老师探究实验过程中，要多观察、多指导，可以给予方法上的点拨，也可以是思路上的引领，甚至可以是手把手的合作，老师以平等的身份参与学生的实验、讨论和交流之中。促进学生创造性获取知识的同时，强化对学生科学探究能力的培养，使学生进一步认识科学探究的一般步骤。

整堂课学生积极参与、大胆发言，表现了浓厚的兴趣。特别是让学生表演一氧化碳与氧化铁反应的过程和设计冶炼铁的实验装置，讨论实验的注意事项使多数人感受到成功的喜悦，也感受到动手动脑，积极参与课堂的乐趣。

例题展示

类型一  常见的金属矿物

例1下列矿石中，其主要成分不属于氧化物的是（  B  ）

A．黄铁矿     B．赤铁矿     C．菱铁矿     D．石灰石

解析：A、黄铁矿的主要成分是FeS2，不含氧元素，不属于氧化物，故选项错误．B、赤铁矿的主要成分是氧化铁（Fe2O3），是由两种元素组成的且有一种是氧元素的化合物，属于氧化物，故选项正确．C、菱铁矿的主要成分是FeCO3，是由铁、碳、氧三种元素组成的化合物，不属于氧化物，故选项错误．D、石灰石的主要成分是碳酸钙（CaCO3），是由钙、碳、氧三种元素组成的化合物，不属于氧化物，故选项错误．故选B．

类型二  铁的冶炼

例2 把铁矿石、焦炭和石灰石一起加入到高炉中进行冶炼，得到的产物是（  B  ）

A.钢      B.生铁      C.纯铁        D.锰钢

课后作业

一、当堂反馈

1.菱铁矿的主要成分是FeCO3，下列有关说法正确的是（  D  ）

A.菱铁矿是铁的合金

B.菱铁矿中铁元素的质量分数为48.3%

C.FeCO3中铁的化合价为+3

D.FeCO3是含有氧元素的化合物

解析:A、菱铁矿的主要成分是FeCO3，不是铁的合金，故说法错误．B、FeCO3中铁元素的质量分数为但菱铁矿的主要成分FeCO3，含有杂质，则菱铁矿中铁元素的质量分数不等于48.3%，故说法错误．C、碳酸根显-2价，设FeCO3中铁元素的化合价是x，根据在化合物中正负化合价代数和为零，可得：x+（-2）=0，则x=+2价，故说法错误．D、FeCO3是由铁、碳、氧三种元素组成的纯净物，属于化合物，故选项说法正确．故选：D

2.下列说法中，正确的是（  B  ）

A.地壳中含量最多的金属元素是铁

B.赤铁矿、磁铁矿是重要的金属资源

C.铝比铁活泼，所以铁比铝耐腐蚀

D.纯铜的熔点小于铜锌合金

解析：A、地壳中含量最多的金属元素不是铁，是铝，故此选项错误.B．赤铁矿和磁铁矿的主要成分分别是氧化铁和四氧化三铁，是重要的金属资源，故正确；C、由于铝与氧气反应能形成致密的氧化物的薄膜，对内部的铝起到保护作用，所以铝比铁更耐腐蚀．故C说法错误；D、纯铜的熔点大于铜锌合金，错误；

3.下列关于工业炼铁的叙述中错误的是（  D  ）

A.主要原理为：利用焦炭的还原性置换出铁矿石中的铁

B.主要原料为铁矿石、焦炭和石灰石等

C.主要设备为高炉

D.主要产物为生铁

解析：A、工业炼铁的主要原理为利用一氧化碳的还原性还原出铁矿石中的铁，故选项说法错误．B、工业炼铁的主要原料为铁矿石、焦炭和石灰石等，故选项说法正确．C、工业炼铁的主要原料为高炉，故选项说法正确．D、工业炼铁的主要产物为生铁，故选项说法正确．

二、课后练习

1.炼铁高炉中发生了下列反应：①高温下一氧化碳将铁矿石还原为铁    ②高温煅烧石灰石    ③灼热的焦炭和二氧化碳反应    ④焦炭充分燃烧  其中属于化合反应的是（  C  ）

A.①和④       B.②和③       C.③和④        D.只有④

解析：化合反应是两种或两种以上的物质反应生成一种物质，其特征是：“多变一”A、一氧化碳和铁矿石反应生成铁和二氧化碳不符合“多变一”的特征，不属于化合反应．B、石灰石生成二氧化碳和氧化钙的反应不符合“多变一”的特征，符合一变多的分解反应特征．C、焦炭和二氧化碳反应生成一氧化碳的反应符合“多变一”的特征，属于化合反应．D、焦炭充分燃烧生成二氧化碳的反应符合“多变一”的特征，属于化合反应．故选C．

2.下列说法正确的是(  C  )

A.目前世界年产里最高的金属是铝

B.把生铁炼成钢就是把生铁中的杂质全部除去，使其变为纯铁

C.世界上每年因腐蚀而报废的金属材料和设备相当于年产量的20%-40%

D.金属铁、铝、铜均具有银白色的金属光泽

3.能解释古代铁制品保存至今很少的理由是(  D  )

A.铁元素在地壳中含里较少

B.冶炼铁的原料少，冶炼又很困难

C.铁易置换出其他金属

D.铁易生锈，铁锈对铁制品无保护

解析：A、到目前为止，世界上探明的地壳中金属储量，铁的含量较多，排在金属元素的第二位，仅次于铝．故A不适合；B、到目前为止，世界上探明的地壳中金属储量，铁的含量较多，排在第三位，仅次于铝，故冶炼铁的原料也比较多，目前人类掌握的技术，冶炼铁并不困难．故B不适合；C、铁在置换反应中只能置换出活动性比它弱的金属，故C不适合；D、铁和氧气和水接触，容易生锈，铁锈对铁制品无保护，容易使铁制品损坏，如兵器、生活用品等，因此古代铁制品保存至今很少．故D适合．