初中科粤版第六章 金属6.3 金属矿物与冶炼第2课时教学设计

第二课时　工业炼铁　含杂质的计算

教学目标

【知识与技能】

(1)以高炉炼铁为主了解钢铁冶炼的原理。

(2)能说出生铁和钢的成分、区别和主要性能。

(3)学会含杂质物质的有关化学方程式的计算。

【过程与方法】

培养和提高学生实验设计与操作、现象描述、总结归纳等能力。

【情感态度与价值观】

(1)意识到化学与生产、生活的关系。

(2)进一步增强学好化学的信心，树立为民族振兴、为社会进步而学习的志向。

教学重难点

【重点】

关于不纯物质的化学方程式的计算。

【难点】

以高炉炼铁为主了解钢铁冶炼的原理。

教学过程

知识点一　工业炼铁

【自主学习】

阅读教材第180页的有关内容，完成下列填空：

1．设备：高炉。

2．原料：铁矿石(提供铁元素)、焦炭(提供热源和还原剂一氧化碳)、石灰石(使铁矿石中的脉石转变成炉渣除去)。

3．反应的方程式：C＋O2点燃,CO2，CO2＋C高温,2CO，Fe2O3＋3CO高温,2Fe＋3CO2。

4．工业炼铁的产品是生铁。

【合作探究】

实验室模拟炼铁的产物和工业炼铁的产物有什么区别？

答：一氧化碳还原氧化铁实验中得到的是纯铁；工业炼铁得到的是生铁，生铁是铁的合金。

【跟进训练】

炼铁高炉中发生了下列反应，其中属于化合反应的是(　C　)

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。

A．①和④ B．②和③

C．③和④ D．只有④

知识点二　生铁和钢

【自主学习】

阅读教材第180页的有关内容，完成下列填空：

1．生铁：铁的合金，含有2%～4.3%的碳，还有少量的磷和硫；生铁硬而脆，不利于加工，硬度比纯铁要大，主要用于炼钢、制作化工机械及铸件等。

2．钢：铁的合金，含有0.03%～2%的碳，几乎不含磷、硫杂质；钢硬而韧，有弹性，易于加工，用途广泛。

3．钢的冶炼：将生铁放在炼钢炉里，吹进氧气，将过量的碳、磷、硫杂质的含量降低，即形成了钢。

【教师点拨】

钢的含碳量低，但不是不含碳；钢中可加入各种金属，熔炼成多种具有特殊性能的合金钢。

【跟进训练】

钢铁是我们日常生活中使用最多的金属材料。下面是某学习小组的同学关于“钢”的交流，其中错误的是(　C　)

A．钢的性能优于生铁

B．是一种合金

C．是纯净物

D．钢的含碳量低于生铁

知识点三　含杂质物质的有关化学方程式的计算

【自主学习】

1．实际生产过程中，所用的原料一般都含有杂质。在计算用料和产量时，应考虑到杂质问题，计算时应把握以下几点：

(1)化学方程式所表示的都是纯净物发生化学反应时的相互关系，各化学式所规定的化学量是纯净物之间的质量关系。

(2)现实生活中绝对纯净的物质是不存在的，因此当参加反应的物质含有杂质时，首先要把含杂质的物质的质量换算成纯物质的质量，再进行计算。

2．含杂质物质的化学反应计算的一般步骤：

(1)将含有杂质的物质的质量换算成纯物质的质量；

(2)将纯物质的质量代入化学方程式计算；

(3)将计算得到的物质的质量换算成含杂质物质的质量。

【教师点拨】

1．在进行含杂质物质的有关化学方程式的计算时，关键是明确所给的是哪种物质的质量，是否是化学方程式中涉及到的物质；若是化学方程式中的物质，是纯净物还是混合物，若是混合物，应先将混合物质量换算为纯净物质量，然后代入化学方程式中计算。

2．纯净物质量＝不纯物质量×纯净物的质量分数＝不纯物质量×(1－杂质的质量分数)

【跟进训练】

1000吨含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁96%的生铁多少吨？

解：设可炼出含铁96%的生铁的质量为x。

Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2

160　　　　　　112

1000 t×80%　　x×96%

＝　x＝583.3 t

答：理论上可以炼出含铁96%的生铁583.3吨。

练习设计

完成本课相应练习部分，并预习下一课的内容。