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变废为宝——从废铁到氧化铁颜料 上海市七宝中学 化学组 施力争 [教学目标] 知识与技能：1、学会利用铁及其化合物的相互转化关系进行方案设计。 2、了解从能源、环保、成本等方面对方案进行评价的一般思路。 3、规范从废铁到氧化铁颜料的相关实验技能。 过程与方法：通过化工生产合理方案的讨论，加深对所学元素、化合物性质的理解，提高知识的应用能力，学会和体验化工方案的科学探究过程。 情感态度与价值观： 通过方案细节的讨论，培养严谨的科学态度。 增强节约资源、环境保护意识和绿色化学概念。 通过变废为宝过程的讨论，体会化学对于社会的价值。 [教学重点] 方案设计、评价和优化。 [教学难点] 方案评价及优化 [教学方法] 启发引导、组织讨论。 [教学技术与学习资源应用] 多媒体资源、网络资源、纸质资源（书本和印发材料）、实验材料以及充分利用学生资源（相互讨论启发）。 [训练与评价] 通过对合理化工方案的选择以及语言评价，达成上述教学目标。 [教学流程] [教学过程] 引入 1、看一段网络对话，问那一句话不符合我们建设节约型社会的要求？有何根据？废铁能派什么用场？ 2、展示系列数据，进入教学主题：实现变废为宝。 3、布置任务：各生产顾问小组至少拿出一个生产方案。 附一：网络对话 悬赏分：10 - 解决时间：2007-4-22 19:18 数控机床生产中产生的大量废铝屑(材料A2)与废铁屑(45#),它们应该怎样再加工利用?利用价值怎样? 提问者： ai华羽健 - 助理 二级 最佳答案 铝屑可以卖钱，价格大概在几块钱一斤（因为是屑状）不太值钱了 要想卖贵点就可以自己用锅高温化成铝水，最后弄成固定形状的铝锭子，价格会高一些至于铁屑不值钱，就不用计较了 回答者：luoting_jf - 试用期 一级 4-6 14:36 据国际钢铁协会（IISI）必威体育精装版报告显示，7月份世界钢产量1.099亿吨。 2）上科版《高中化学课本》二年级用　　P56 “金属的腐蚀和防护” 全世界每年因腐蚀报废的钢铁设备估计约占当年产量的10%~20%。 3）文章来源：化工在线网 添加时间：2007-4-12 20:18:23　 钢铁并不是使用一次就完全消失了的资源，而是部分损耗了的资源。 有40%的钢铁是由废铁循环利用的。 4）文章来源：万客化工网　　添加时间：2007-6-19 10:26:00　 ①目前废铁价格大约2000~2300元/吨。 ②5月10日钢市盘点 华东地区今日市场价格出现较明显上涨。今日上海市场国标20mm螺纹市场价格在2950元/吨。 ③氧化铁颜料价格大约4500元/吨。 主题活动一 方案征集：写出生产流程以及化学反应方程式 教师活动 学生活动 设计意图或说明 提示：由铁生成氧化铁有很多种方案。根据变化过程中铁元素化合价的升高，可以肯定该变化一定需要氧化剂，是一个铁元素被氧化的过程。 讨论并设计方案。可能有： ① Fe Fe2O3 ②FeFeCl3 Fe(OH)3Fe2O3 ③ FeFeCl2FeCl3Fe(OH)3Fe2O3 ④ Fe Fe3O4 FeCl2+ FeCl3 FeCl3 Fe(OH)3Fe2O3 通过方案设计使学生进一步熟悉掌握有关铁、铁盐、铁的氢氧化物、铁的氧化物的性质，为后面的方案讨论打下一个知识基础。 不排除学生提出其它方案的可能性，只要合适，均给以肯定。应让学生感觉到课堂是开放的，学术气氛是自由的。 主题活动二 方案讨论：各生产小组讨论拟选方案以及选择理由 教师活动 学生活动 设计意图 讨论提示：是废铁而不是纯铁。 讨论角度建议： ①能耗大小 ②是否简单易行 ③能否充分、完全反应 ④环保问题 ⑤重要原料使用量 提问：应注意些什么？ 按照教师的提示审视自己的方案。经讨论，学生应该不难发现方案①存在原理错误，其他方案需要用到有毒气体氯气，应注意环保问题，该气体在实验室可以用MnO2和浓HCl反应制得，在工业上可以通过氯碱工业获得。同样获得1摩尔氧化铁，不同方案需要的有毒气体是不一样的。废铁均应粉碎后参与反应。溶液中的氧化比固气接触来的容易。等等。 以学生为主，教师引导为辅的方案讨论为下一主题：方案评价打下伏笔，使学生了解到方案评价是建立在细节讨论基础上的。 对于有毒气体氯气的讨论处理将进一步强化学生的环境保护意识。 关于反应物量的比较将帮助学生建立原子经济化的概念，能耗的讨论更是符合绿色化学的思想。 主题活动三 方案评价 教师活动 学生活动 设计意图 提问：根据讨论，你认为最合适的方案是哪一个，优点是什么？有无遗憾