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1、第八单元金属和金属材料第八单元金属和金属材料 课题课题3 3 金属资源金属资源的利用和保护的利用和保护（第（第1 1课时课时）学习目标学习目标1.1.列举常见金属如铁、铝、铜等的矿物列举常见金属如铁、铝、铜等的矿物, ,能说出炼铁的原料和冶炼能说出炼铁的原料和冶炼原理。原理。2.2.会根据化学方程式进行反应物或生成物中含杂质的有关计算。会根据化学方程式进行反应物或生成物中含杂质的有关计算。学习重难点学习重难点炼铁原理以及有关杂质的计算。炼铁原理以及有关杂质的计算。 金属材料的使用金属材料的使用, ,标志着人类的进步和发展。我国古代标志着人类的进步和发展。我国古代劳动人民在商代就能制造出青铜器劳
2、动人民在商代就能制造出青铜器, ,春秋战国时期就会冶铁春秋战国时期就会冶铁炼钢。你知道如何才能把金属矿物中的金属冶炼出来吗炼钢。你知道如何才能把金属矿物中的金属冶炼出来吗? ?今今天我们就一起来学习铁的冶炼。天我们就一起来学习铁的冶炼。探究问题一探究问题一: :铁的冶炼铁的冶炼1.1.实验室炼铁实验室炼铁: :(1)(1)在实验室可用下图所示实验来炼铁。在实验室可用下图所示实验来炼铁。( (装置图包括三个部装置图包括三个部分分: :还原氧化铁、验证生成物和除去尾气还原氧化铁、验证生成物和除去尾气) )(2)实验步骤实验步骤:检验装置的气密性检验装置的气密性;装入药品并固定装入药品并固定;向玻向
3、玻璃管内通入一氧化碳气体璃管内通入一氧化碳气体;给氧化铁加热给氧化铁加热;停止加热停止加热;停止停止通入一氧化碳。通入一氧化碳。(3)实验原理实验原理: 。 (4)实验现象实验现象:红色的氧化铁粉末逐渐变成红色的氧化铁粉末逐渐变成 色色,生成的气体生成的气体能使澄清的石灰水变能使澄清的石灰水变 ,尾气点燃产生尾气点燃产生 火焰。火焰。 黑黑浑浊浑浊蓝色蓝色3CO + Fe2O3 2Fe + 3CO2(5)(5)实验问题讨论实验问题讨论: : 为什么实验前要先通入一氧化碳为什么实验前要先通入一氧化碳, ,后加热后加热? ?先通入先通入COCO一段时间是为了排尽玻璃管内的空气一段时间是为了排尽玻璃
4、管内的空气, ,防止加热防止加热时发生爆炸。时发生爆炸。实验结束后实验结束后, ,先停止加热先停止加热, ,还是先停止通入还是先停止通入CO,CO,为什么为什么? ?可燃性、还原性、氧化性、毒性、酸碱性、金属活动性、可燃性、还原性、氧化性、毒性、酸碱性、金属活动性、稳定性等。稳定性等。装置中右边的酒精灯起什么作用装置中右边的酒精灯起什么作用? ?除去未反应完的除去未反应完的CO,CO,以防以防COCO逸出污染空气。逸出污染空气。2.工业炼铁工业炼铁:(1)炼铁的基本原理炼铁的基本原理: ; 。化学反应原理的通式是化学反应原理的通式是 。 (2)炼铁的原料是炼铁的原料是 、 、 和空气和空气;主
5、要设备是高炉。主要设备是高炉。 (3)原料中焦炭的主要作用是提供原料中焦炭的主要作用是提供 和还原剂和还原剂 ;石灰石的主要作用是石灰石的主要作用是 ;工业炼铁的产工业炼铁的产物是物是 而不是纯铁。而不是纯铁。 在高温下在高温下,利用焦炭与氧气反应生成的一利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来氧化碳把铁从铁矿石里还原出来铁矿石铁矿石焦炭焦炭石灰石石灰石能量能量一氧化碳一氧化碳除去矿石中的二氧化硅除去矿石中的二氧化硅生铁生铁yCO+FexOy xFe + yCO2探究问题二探究问题二:根据化学方程式计算根据化学方程式计算(含杂质含杂质)1.化学方程式中反应物和生成物间各物质的质量
6、比都是纯净物化学方程式中反应物和生成物间各物质的质量比都是纯净物间的质量比间的质量比,而不表示不纯物质间的质量比。所以计算时必须而不表示不纯物质间的质量比。所以计算时必须先换算成纯净物先换算成纯净物,才能代入化学方程式进行计算。才能代入化学方程式进行计算。2.请根据以上提示和课本请根据以上提示和课本P17“例题例题”的解题格式的解题格式,完成课本完成课本P21的第的第5、6题。题。3.把你的解题思路或解题方法与小组同学相互展示把你的解题思路或解题方法与小组同学相互展示,讨论和指讨论和指出其中的错误以及错误的原因出其中的错误以及错误的原因。学习小结学习小结1.工业上铁矿石工业上铁矿石(以赤铁矿为
7、例以赤铁矿为例)在高温下在高温下,利用焦炭与氧气反应利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石中还原出来生成的一氧化碳把铁从铁矿石中还原出来,铁矿石冶炼铁的原铁矿石冶炼铁的原理理:3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2。2.根据化学方程式进行反应物或生成物中含杂质的有关计算。根据化学方程式进行反应物或生成物中含杂质的有关计算。在实际生产中在实际生产中,所用的原料一般都含有杂质所用的原料一般都含有杂质,在根据化学方程式在根据化学方程式计算时计算时,对含杂质的物质对含杂质的物质(不管是反应物还是生成物不管是反应物还是生成物),必须换算必须换算成纯净物的质量成纯净物的质量,才能代入化学方程式进行计算。才能代入化学方程式进行计算。纯净物的质量纯净物的质量=不纯物的质量不纯物的质量物质的纯度物质的纯度(或质量分数或质量分数)误区警示误区警示1.1.利用高炉冶炼铁得到的产品是生铁。将生铁炼成钢主要是利用高炉冶炼铁得到的产品是生铁。将生铁炼成钢主要是降碳、去硫磷、调硅锰。降碳、去硫磷、调硅锰。2.2.高温下高温下, ,一氧化碳还原金属氧化物不是置换反应。一氧化碳还原金属氧化物不是置换反应。