中學(xué)化學(xué)學(xué)科教學(xué)設(shè)計(jì)方案-資料下載頁
2024-12-06 02:51本頁面
【正文】 ? [引導(dǎo)學(xué)生看課本有關(guān)內(nèi)容] 答案：礦物種類齊全，礦物儲(chǔ)量豐富，其中鎢、鉬、鈦、銻等儲(chǔ)量居世界前列，銅、鋁、錳等儲(chǔ)量在世界上占有重要地位?！ 補(bǔ)充]雖說我國礦物種類比較齊全、礦物儲(chǔ)量比較豐富，但由于多種因素的影響，我國主 要礦產(chǎn)品進(jìn)口量呈逐年上升趨勢(shì)。隨著我國經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，對(duì)礦產(chǎn)資源需求增長很快，主要礦產(chǎn)資源短缺的態(tài)勢(shì)日益明顯。如果地質(zhì)勘探無重大突破，21世紀(jì)初，我國礦產(chǎn)資源將出現(xiàn)全面緊缺的局面。 [過渡]現(xiàn)在，人類每年都要向地殼和海洋索取大量的金屬礦物資源，以提取數(shù)以噸計(jì)的金屬。其中，提取量的是鐵。把金屬礦物變成金屬的過程，叫做金屬的冶煉。煉鐵的過程稱之為鐵的冶煉。下面，我們就來學(xué)習(xí)有關(guān)鐵的冶煉的知識(shí)。 二、鐵的冶煉 [介紹]早在春秋戰(zhàn)國時(shí)期，我國就開始生產(chǎn)和使用鐵器，從公元1世紀(jì)起，鐵便成了一種最主要的金屬材料?！ 引導(dǎo)學(xué)生觀看圖8—19(我國古代煉鐵圖)] [講解]鋼的主要成分就是鐵。鋼和鐵有著非常廣泛和重要的應(yīng)用，它們?cè)谀撤N程度上代表了一個(gè)國家工業(yè)發(fā)展的水平。新中國成立后，我國的鋼鐵工業(yè)得到了飛速的發(fā)展。1949年，居世界第26位。1996年，我國的鋼產(chǎn)量首次突破1億噸，居世界前茅?！ 引導(dǎo)學(xué)生觀看圖8—20(上海寶山鋼鐵公司煉鐵高爐)和圖8—21(為紀(jì)念1996年中國鋼產(chǎn)量突破1億噸而發(fā)行的郵票)] [介紹]我國遼寧鞍山、湖北大冶、四川攀枝花等地都有大型鐵礦?！ 過渡]鐵礦石是怎樣煉成鐵的呢?現(xiàn)以赤鐵礦的主要成分Fe2O3為例，來學(xué)習(xí)研究如何實(shí)現(xiàn)鐵的冶煉?！ 啟發(fā)]比較Fe2O3與Fe的組成差異，設(shè)想用什么方法或試劑去完成鐵的冶煉?！ 學(xué)生討論]Fe2O3與Fe在組成上只相差一種元素，即氧元素。要使Fe2O3變?yōu)殍F關(guān)鍵是使Fe2O3失去“O”。可能的方案有： ?！ 癘”?！ 引導(dǎo)學(xué)生對(duì)以上方案評(píng)價(jià)]方案1要使Fe2O3分解，需較高的溫度。又因?yàn)殍F在高溫下易與空氣中的氧氣反應(yīng)，要使Fe2O3分解成功，還須在非空氣氛圍中進(jìn)行，這樣成本太高。方案2比較切實(shí)可行。但選用什么樣的物質(zhì)才能使Fe2O3失去“O”呢? [教師引導(dǎo)]我們可以從以前接觸過的一些物質(zhì)中，尋找適合這種條件的物質(zhì)。請(qǐng)大家回憶、思考并討論?！ 學(xué)生討論] [結(jié)論]Mg、HC、CO等都符合條件?！ 教師總結(jié)]事實(shí)上，這些物質(zhì)都可把Fe2O3中的“O”奪走。但考慮到經(jīng)濟(jì)效益等原因，我們一般選用C或CO?！ 師]請(qǐng)大家寫出以CO和Fe2O3為反應(yīng)物冶鐵的化學(xué)方程式?！ ∫睙捲怼 學(xué)生板書]Fe2O3+3CO3CO2+2Fe [教師引導(dǎo)]請(qǐng)大家利用自己的智慧，設(shè)計(jì)一個(gè)模擬鐵的冶煉過程的化學(xué)實(shí)驗(yàn)，并能驗(yàn)證其生成產(chǎn)物?！ 學(xué)生討論]教師可引導(dǎo)學(xué)生從金屬冶煉的一般條件、生成物的證明、尾氣的處理等角度進(jìn)行考慮。如根據(jù)經(jīng)驗(yàn)學(xué)生可判斷出金屬冶煉的一般條件是高溫。根據(jù)以前所學(xué)知識(shí)學(xué)生可想象到用澄清石灰水驗(yàn)證CO2。用磁鐵驗(yàn)證鐵的生成。CO有毒，尾氣應(yīng)處理等?！ 演示實(shí)驗(yàn)8—3一氧化碳還原氧化鐵的實(shí)驗(yàn)] 注意： (1)實(shí)驗(yàn)前應(yīng)先通CO把裝置內(nèi)空氣排干凈，然后再加熱。反應(yīng)完成后，須待試管內(nèi)物質(zhì)冷卻后再停止通CO?！ ?2)反應(yīng)完畢后，把得到的黑色粉末倒在白紙上觀察，并試驗(yàn)它能不能被磁鐵吸起，以判斷反應(yīng)中是否生成了鐵?！ 總結(jié)]上述實(shí)驗(yàn)是實(shí)驗(yàn)室模擬鐵的冶煉過程，工業(yè)上鐵的冶煉原理雖與上述實(shí)驗(yàn)相同，但其規(guī)模、條件、裝置與此差異很大。 [介紹]把鐵礦石冶煉成鐵是一個(gè)復(fù)雜的過程。工業(yè)上煉鐵時(shí)，把鐵礦石和焦炭、石灰石一起加入高爐，在高溫下，利用焦炭與氧氣反應(yīng)生成的一氧化碳把鐵從鐵礦石里還原出來?！ 可投影展示如下圖的煉鐵高爐結(jié)構(gòu)。另，若有條件，能播放工業(yè)生產(chǎn)中冶煉鐵的錄像，或參觀鋼鐵廠] [過渡]在冶鐵的實(shí)際生產(chǎn)過程中，所用的原料或產(chǎn)物一般都含有雜質(zhì)，故在計(jì)算用料和產(chǎn)量時(shí)就不可能不考慮雜質(zhì)問題?！ ∪⒂嘘P(guān)雜質(zhì)問題的計(jì)算 [投影例題]用1000t含氧化鐵80%的赤鐵礦石，理論上可以煉出含鐵96%的生鐵多少噸? [分析]本題是有關(guān)化學(xué)方程式的汁算，但化學(xué)方程式表示的是純凈物質(zhì)之間的數(shù)量比，而不表示不純物質(zhì)之間的數(shù)量關(guān)系。故計(jì)算時(shí)須先進(jìn)行換算。如果題目給出或要求算出不純物質(zhì)的質(zhì)量，必須先換算成純凈物質(zhì)的質(zhì)量，或先計(jì)算出純凈物質(zhì)質(zhì)量再換算成不純物質(zhì)的質(zhì)量?！ 師]請(qǐng)大家根據(jù)以上分析，解答此題。 [學(xué)生活動(dòng)] [投影給出正確解法]如下： 解：1000t赤鐵礦石中含氧化鐵的質(zhì)量為1000t80%=800t。 [課堂練習(xí)]習(xí)題4 [對(duì)練習(xí)中出現(xiàn)的錯(cuò)誤進(jìn)行分析和糾正] 根據(jù)化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算時(shí)，要把含雜質(zhì)物質(zhì)的質(zhì)量換算成純物質(zhì)的質(zhì)量?！ ?
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