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第5章第二节铁的冶炼合金(第1课时)
【学习目标】1.了解从铁矿石中将铁还原出来的方法。
2.了解:生铁的冶炼原理及相关实验的现象、操作过程、设计注意点。
【学习重点】了解从铁矿石中将铁还原出来的方法。
【学习难点】了解从铁矿石中将铁还原出来的方法
【学习过程】
一、知识准备
1.了解铁在自然界的分布。
2.常见的铁矿石有哪些?选择最适合炼铁的铁矿石考虑哪些因素?
3.一氧化碳、二氧化碳气体分别有哪些性质?
二、思考与交流
(一)铁的冶炼
1.铁的冶炼原理
(1)炼铁原理的实验装置图
(2)实验操作步骤:
①检查装置气密性
②装药品并固定装置
③通④
⑤⑥
③④两步不能颠倒,目的是
⑤⑥两步不能颠倒,原因是
3.处理尾气的原因是,应如何处理?
4.实验中观察到的现象:(1)
(2)
5.写出一氧化碳与氧化铁在高温条件发生反应的化学方程式
2.铁的冶炼
(1)设备:
(2)原料:、、、
(3)各原料的作用:
铁矿石焦炭石灰石
(4)反应原理
用化学方程式表示,高炉中如何产生一氧化碳:
,。
(5)产品:
3.金属的冶炼方法
(1)法(2)法
三、总结与反思
工厂炼铁与实验室实验得到铁之间不同的是_____________________。
工厂炼铁需要考虑的因素有_________、___________、___________、_____________等等。
四、达标检测
1.工业上高炉炼铁用的原料是()
①焦炭;②石灰石;③一氧化碳;④铁矿石
A.①②B.③④C.①②④D.②③④
2、以下是高炉中发生的部分反应,其中能产生还原金属氧化物的物质的反应是()
A.C+O2CO2B.CO2+C2CO
C.CaCO3CaO+CO2↑D.3CO+Fe2O32Fe+3CO2
3、下列物质中呈红色的氧化物是()
A.Fe2O3B.CuC.FeOD.CuO
4、从含钠或钾的矿物中冶炼得到钠或钾常用的方法为()
A.热还原法B.直接加热法C.电解法D.氧化法
5、做一氧化碳还原氧化铁的实验后,清洗试管壁上留下的黑色物质的方法是()
A.用大量水边冲边洗B.用试管刷左右、上下用力刷
C.用盐酸或稀硫酸冲洗后再用水冲洗
D.用肥皂粉清洁后再用水冲洗
6、某化工厂用废钢铁和稀硫酸生产硫酸亚铁,在一定量的稀硫酸中不断加入废钢铁,下列图象中正确的是()
五、课后训练
1.矿石是冶炼金属的主要原材料,要冶炼某种金属,如何选取矿石,冶炼过程中发生了哪些化学反应,这是冶炼前必须应该知道的,就这方面的内容,回答下列问题。
(1)在评定铁矿石的品位和质量时,除看到这种铁矿石里的含铁量外,还要看它的脉石(SiO2)成分和有害杂质(硫、磷)的含量的多少,下列铁矿石不能作为炼铁矿石的是()
A.赤铁矿(Fe2O3)B.磁铁矿(Fe3O4)
C.硫铁矿(FeS2)D.菱铁矿(FeCO3)
(2)人类在很早就发现,孔雀石在熊熊燃烧的树木中灼烧,树木余烬里会有一种红色光亮的金属凝固出来。在这里主要发生了以下两个反应:①孔雀石中的主要成分碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]受热分解成为氧化铜、水和二氧化碳;②氧化铜与赤热的木炭反应生成了铜和二氧化碳。请写出这两个反应的化学方程式。
2.铜钱在历史上曾经是一种广泛流通的货币,已知铜的熔点是1083.4℃,铁的熔点是1534.8℃。试从物理性质和化学性质的角度分析,为什么用铜而不用铁来铸造货币?
从物理性质的角度分析:
从化学性质的角度分析:
3.我国古代将炉甘石(ZnCO3)、赤铜矿(主要成分为Cu2O)和木炭混合加热至800℃左右,可得到与黄金外观相似的“药金”。
(1)你认为制得的“药金”是黄金吗?,为什么?。
(2)“药金”的主要成分是。
4.测定Cu—Zn合金及Cu—Ag合金中铜的质量分数,实验室只提供一瓶未标明质量分数的稀盐酸和必要的仪器。
(1)你认为能测出其铜的质量分数的是合金。
(2)小华取该合金的粉末65g与足量该盐酸充分反应,经测定,产生了0.4g气体,请求出该合金中铜的质量分数。
(3)若想测出该盐酸的质量分数,实验时必须提供和测出的数据是_________(填序号)
A.参加反应的合金质量B.参加反应的稀盐酸的质量C.产生气体的质量
5、一氧化碳还原氧化铁的实验装置如下图所示
(1)若先给氧化铁加热,再通一氧化碳可能产生的后果是。
(2)A中的现象是,A中发生反应的化学方程式为:。
(3)B装置中的现象是,根据该现象可判断A中反应是否已经开始,B中发生化学反应的化学方程式:。
(4)C装置的作用是,C装置收集气体的方法叫,收集到C瓶中的气体应如何处理,你还有哪些处理的办法。
(5)当氧化铁全部还原成铁后停止实验,应该先熄灭直到试管冷却,再停,其目的是。
六、教学后记
每个老师需要在上课前弄好自己的教案课件,大家在认真写教案课件了。对教案课件的工作进行一个详细的计划,才能对工作更加有帮助!有多少经典范文是适合教案课件呢?以下是小编为大家精心整理的“《金属、金属矿物和铁的冶炼》教学案”,仅供参考,欢迎大家阅读。
《金属、金属矿物和铁的冶炼》教学案
班级姓名学号
知识回顾
1.金属有许多共同的物理特征,如。
2.金属的化学性质:常见的金属有铝、铁、铜(写出它们下列反应的化学方程式)
(1)在加热或点燃的条件下,它们与O2能反应:、
、。
(2)与稀硫酸的反应:、。
(3)与盐溶液的反应:①铁丝浸入硫酸铜溶液;②铜片浸入硝酸银溶液;③锌粒浸入硫酸亚铁溶液。
以上(2)(3)反应中反应的基本类型是,这种反应类型的基本特征是
。
(4)铝、铁、铜与冷水。(填“反应”或“不反应”)
3.金属元素在自然界中,除极少数不活泼的金属(如:)有单质存在,其余
大多数金属以存在。
4.铁的矿物主要有、、和。
5.某钢铁厂高炉炼铁的主要反应过程如下:
焦炭
(1)请在方框内填入相应物质的化学式。
(2)写出步骤①②③的化学方程式:①
②③
(3)从高炉上排出的废气叫高炉废气,请推测高炉废气的主要成份为。
6.在实验室中用CO还原Fe2O3的实验中:
(1)观察到的现象是、。
(2)实验中的注意事项有:(用“先”“后”)实验开始时,通CO,点燃酒精灯;
实验结束后,停止通CO,熄灭酒精灯;
7.常见的铁合金有和,它们的含碳量分别是。
8.人类历史上使用最早的合金是,世界上最常见、应用很广的合金是。
9.合金的硬度一般比各成分金属的硬度;多数合金的熔点组成它的成分合金。
常见的合金有、、、、。
10.铁在空气中生锈,主要是铁跟、等物质相互作用,发生的一系列复杂的化学反应。铁锈的主要成分是(写化学式)。
稀硫酸、醋酸溶液、食盐水都能(填“加快”或“减慢”)铁打的生锈速度。
11.防止金属制品生锈的方法有、、
。
12.废金属的危害①②。
回收利用废金属的优点有、。
练习巩固
1.下列物质中不属于合金的是()
A、青铜B、四氧化三铁C、保险丝D、高炉炼出来的生铁
2.绿色化学又称环境友好化学,它的主要特点之一是:提高原子的利用率,使原料中所有的原子全部转化到产品中,实现“零排放”。下列反应符合绿色化学这一特点的是()
A、工业冶铁B、用生石灰制熟石灰C、实验室制取二氧化碳D、实验室制取氧气
3.把铁片分别放入下列溶液中,铁片会溶解,而且溶液质量会减轻,则此溶液是()
A、稀硫酸B、硫酸铜溶液C、稀盐酸D、硫酸亚铁溶液
4.有关合金的叙述:①合金中至少含两种金属②合金中的元素以化合物的形式存在③合金中一定含有金属④合金一定是混合物⑤生铁是含杂质较多的铁合金⑥生铁可完全溶解在稀盐酸中。其中正确的是()
A、①②③④⑤⑥B、①②C、①③④⑤D、③④
5.向混有少量CuO粉末的铁粉中加入一定量的稀硫酸,加热。反应完毕后,铁粉还有剩余所得溶液中一定含有()
A、CuSO4、FeSO4B、CuSO4、Fe2(SO4)3C、CuSO4D、FeSO4
6.钛和钛合金是21世纪重要的金属材料,它们具有优良的性能,如熔点高、密度小、可塑性好、机械性能好、抗腐蚀性强、钛合金与人体有良好的“相容性”等等。根据它们的主要性能,不合实际的用途是()
A、用于潜艇设备的制造B、用于制造航天设备
C、用于做保险丝D、用于制造人骨替代品
7.如图5-3所示,在盛水的试管中放一根洁净的铁钉,
用带U型管的胶塞塞紧,U型管内水面处于同一高度。
数天后观察到U型管内的水面()
A.a比b高B.b比a高C.一样高D.无法判断
8.下列成语与我们所学的化学知识有关。请简述其中的化学原理。
(1)百炼成钢;
(2)釜底抽薪。
第5章第二节金属矿物铁的冶炼(第1课时)
【学习目标】1、了解金属矿物在自然界中的存在
2、掌握实验室炼铁的原理、装置、步骤及注意点
3、掌握工业炼铁的原料、设备、原理、产品与实验室的区别。
4、认识C、CO、CO2的相互转化。
【学习重点】掌握实验室炼铁的原理、装置、步骤及注意点
【学习难点】掌握工业炼铁的原料、设备、原理、产品与实验室的区别
【学习过程】
一、回顾、预习与交流
【旧知回顾】:
阅读p116-117,了解金属矿物在自然界中的存在方式。
1.自然界中以单质形式存在的有___________________。因为这些金属的化学性质______活泼。地壳中含量最多的金属元素为_______,其次为____________。
2.铁的矿物主要有________、________、_______和黄铁矿。赤铁矿的主要成分为_________,磁铁矿的主要成分为________。
3.矿石都是_______物,赤铜矿的主要成分为________,(标出铜元素的化合价),名称为___________。
4.比较氧化铁、四氧化三铁及FeS2中铁元素的质量分数由高到低的顺序为________________________________。
5.一氧化碳化学式_______:煤气的主要成分,______溶于水,有______性,能和人体的血红蛋白结合,而导致无法与氧气结合,同时一氧化碳具有_______性,可作为燃料。燃烧的化学方程式为____________________。
【新知导学】:
1.什么叫金属的冶炼?
名称铁粉氧化铁四氧化三铁氧化亚铁
化学式
颜色
2.
3.常见的铁矿石有哪些?选择最适合炼铁的铁矿石考虑哪些因素?
二、合作、研讨与点拨:
活动一、实验室模拟炼铁
(1)炼铁原理的实验装置图
(2)实验操作步骤:
①检查装置气密性
②装药品并固定装置
③通④
⑤⑥
注意:③④两步不能颠倒,目的是
⑤⑥两步不能颠倒,原因是
(3).处理尾气的原因是,应如何处理?
(4).实验中观察到的现象:(1)
(2)
(5).写出一氧化碳与氧化铁在高温条件发生反应的化学方程式
活动二工业炼铁
(1)设备:
(2)原料:、、、
(3)各原料的作用:
铁矿石焦炭和热空气,
石灰石
(4)反应原理
用化学方程式表示,高炉中如何产生一氧化碳:
,。
(5)产品:
(6)出铁口为什么低于炉渣出口?
三、总结、反思与提升
1、总结:活动一、二。对比实验室与工业炼铁
实验室炼铁工业炼铁
装置(设备)
药品(原料)
原理
产品
2、活动一中实际使用的CO的质量比参加反应的CO的质量要。
直玻璃管内的物质反应前后质量差为的质量。
澄清石灰水增加的质量的理论上是的质量。
3、提升:金属的冶炼方法
电解法:(铝的冶炼)
热还原法:利用还原剂C、CO、H2在加热或高温的条件下将金属氧化物中的氧夺走,使金属氧化物被还原成金属单质。
如:一氧化碳还原氧化铁___________________________
一氧化碳还原四氧化三铁________________________
氢气还原氧化铜________________________________等。
4、书写C、CO、CO2的转化反应化学方程式
①_______________________________
②_______________________________
③_______________________________
④_______________________________
四、自检、反馈与巩固
【课堂作业】
1.工业上高炉炼铁用的原料是()
①焦炭;②石灰石;③一氧化碳;④铁矿石
A.①②B.③④C.①②④D.②③④
2、以下是高炉中发生的部分反应,其中能产生还原金属氧化物的物质的反应是()
A.C+O2CO2B.CO2+C2CO
C.CaCO3CaO+CO2↑D.3CO+Fe2O32Fe+3CO2
3、下列物质中呈红色的氧化物是()
A.Fe2O3B.CuC.FeOD.CuO
4、从含钠或钾的矿物中冶炼得到钠或钾常用的方法为()
A.热还原法B.直接加热法C.电解法D.氧化法
5、做一氧化碳还原氧化铁的实验后,清洗试管壁上留下的黑色物质的方法是()
A.用大量水边冲边洗B.用试管刷左右、上下用力刷
C.用盐酸或稀硫酸冲洗后再用水冲洗D.用肥皂粉清洁后再用水冲洗
5、一氧化碳还原氧化铁的实验装置如下图所示
(1)若先给氧化铁加热,再通一氧化碳可能产生的
后果是。
(2)A中的现象是,
A中发生反应的化学方程式为:。
(3)B装置中的现象是,根据该现象可判断A中反应是否已经开始,B中发生化学反应的化学方程式:。
(4)C装置的作用是,C装置收集气体的方法叫,收集到C瓶中的气体应如何处理,你还有哪些处理的办法。
(5)当氧化铁全部还原成铁后停止实验,应该先熄灭直到试管冷却,再停,其目的是。
【课后训练】
1.矿石是冶炼金属的主要原材料,要冶炼某种金属,如何选取矿石,冶炼过程中发生了哪些化学反应,这是冶炼前必须应该知道的,就这方面的内容,回答下列问题。
(1)在评定铁矿石的品位和质量时,除看到这种铁矿石里的含铁量外,还要看它的脉石(SiO2)成分和有害杂质(硫、磷)的含量的多少,下列铁矿石不能作为炼铁矿石的是()
A.赤铁矿(Fe2O3)B.磁铁矿(Fe3O4)
C.硫铁矿(FeS2)D.菱铁矿(FeCO3)
(2)人类在很早就发现,孔雀石在熊熊燃烧的树木中灼烧,树木余烬里会有一种红色光亮的金属凝固出来。在这里主要发生了以下两个反应:①孔雀石中的主要成分碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]受热分解成为氧化铜、水和二氧化碳;②氧化铜与赤热的木炭反应生成了铜和二氧化碳。请写出这两个反应的化学方程式。
3.某化学兴趣小组用一氧化碳与氧化铁的反应来探究炼铁的原理,装置如下图所示。请回答有关问题:(已知:CO2+2NaOH===Na2CO3+H2O)
(1)为避免一氧化碳污染空气,并回收利用一氧化碳,方框中连接的是C和D,导管接口的连接顺序为a→()→()→()。C装置中NaOH的作用是
(2)实验开始时,应(填“先加热再通CO”或“先通CO再加热”),目的是。
(3)实验进行一段时间后,玻璃管A中出现的现象为,反应方程式为。
(4)除CO外,还有(写化学式)可以还原Fe2O3。
文章来源:http://m.jab88.com/j/80304.html
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