【2017年整理】铁的冶炼 合金教案.doc

亿库教育网 http://www.eku.cc 百万教学资源免费下载 亿库教育网 http://www.eku.cc 百万教学资源免费下载 第二节 铁的冶炼 合金 教学目标： 知识与技能： 1．了解从铁矿石中将铁还原出来的方法； 2．知道生铁和钢等重要的合金，认识加入其他元素可以改善金属特性的重要性； 3．认识金属材料在生产、生活和社会发展中的重要作用。 过程与方法： 1．学习从日常生活事物中发现和提出问题； 2．指导学生通过各种媒体和资料收集、整理和加工信息。 情感态度价值观： 了解我国钢铁工业的发展；认识金属冶炼的重要性。 内容要点： 1、 在炼铁高炉里用一氧化碳把铁矿石中的氧化铁（或其他铁的氧化物）在高温下反应能生成生铁。（写出化学方程式） 2、生铁和钢是重要的铁合金。 3、合金是由一种金属跟其他金属(或非金属)熔合形成的有金属特性的物质。如青铜是由铜、锡等元素形成的合金。世界上最常见、应用很广的钢是由铁、碳等元素形成的合金。 通常所说的“金属材料”，既包括各种纯金属，也包括各种合金。 教学重点与难点 教学重点：生铁的冶炼；铁的两种合金；含杂质物质的化学方程式的计算。 教学难点：1．含杂质物质的化学方程式的计算； 2．“一氧化碳与氧化铁反应”的演示实验。 探究学习： 1．一氧化碳与氧化铁反应的注意事项 2．生铁和钢的比较 知识整理： 一．生铁的冶炼 1．炼铁的原料：铁矿石、焦炭、石灰石和空气 铁矿石：主要有赤铁矿Fe2O3、磁铁矿Fe3O4、菱铁矿FeCO3、黄铁矿FeS2 焦炭：主要作用是提供热量和产生还原剂CO； 石灰石：主要作用是造渣，除去铁矿石中SiO2等杂质。 2．炼铁的设备：高炉 3．炼铁的原理：在高温条件下，利用还原剂一氧化碳从铁的氧化物中将铁还原出来。 4．炼铁的过程及反应（以赤铁矿为例）： （1）焦炭燃烧产生热量并生成还原剂 C+O2eq \o(\s\up 5(点燃),\s\do 2(===))CO2；CO2+Ceq \o(\s\up 5(高温),\s\do 2(===))2CO （2）氧化铁被CO还原成铁 Fe2O3+3COeq \o(\s\up 5(高温),\s\do 2(===))2Fe+3CO2 （3）SiO2与CaCO3分解产生的CaO反应生成硅酸钙 CaCO3eq \o(\s\up 5(高温),\s\do 2(===))CaO+CO2↑；CaO+SiO2==CaSiO3 ；炉渣主要成分 5．炼铁产物：生铁 有关问题：常见的铁矿石主要有：吃铁矿（主要成分是Fe2O3）、磁铁矿（主要成份Fe3O4）、菱铁矿（主要成分为FeCO3）、黄铁矿（主要成分是FeS2）。请你从多角度分析这几种矿石哪些不适合用来炼铁。 分析：根据化学式的计算，黄铁矿及菱铁矿中铁的质量分数都较小，并且黄铁矿中含有硫元素，在炼铁的过程中，很有可能形成二氧化硫气体，排放到空气中引起空气污染。 6．金属冶炼的方法： （1）还原法：把金属矿物与焦炭、氢气、一氧化碳等还原性物质一起加热反应。 如：利用赤铜矿（Cu2O）提取铜Cu2O+Ceq \o(\s\up 5(高温),\s\do 2(===))2Cu+CO；古代湿法炼铜：Fe+CuSO4==FeSO4+Cu （2）电解法：活泼金属很难从其矿石中还原出来，需要用电解法。 如：电解熔融氧化铝制铝：2Al2O3eq \o(\s\up 5(通电),\s\do 2(===))4Al+3O2↑，电解熔融氯化钠制钠：2NaCleq \o(\s\up 5(通电),\s\do 2(===))2Na+Cl2↑ （3）分解法：有些金属的氧化物受热容易分解，可以用简单加热的方法得到。 如：氧化汞制水银:2HgOeq \o(\s\up 5(高温),\s\do 2(===))2Hg+O2↑ 二．一氧化碳还原氧化铁实验 1．反应方程式：Fe2O3+3COeq \o(\s\up 5(高温),\s\do 2(===))2Fe+3CO2 2．实验现象：红棕色的粉末变为黑色粉末，澄清石灰水变浑浊。 3．实验步骤： 反应前，先通一段时间一氧化碳，然后再加热。目的是为了尽可能的排尽试管中的空气，防止造成爆炸。 反应后，先撤走酒精灯，等固体冷却后再停止通一氧化碳。目的是为了使固体冷却，防止石灰水倒吸。 4．尾气处理：由于一氧化碳有毒，在关于该气体的实验都需要注意尾气的处理，点燃或收集。 5．氧化剂、还原剂；氧化性、还原性；氧化反应、还原反应 氧化剂具有氧化性，在反应过程中失去氧，本身被还原，发生还原反应； Fe2 Fe2O3+3COeq \o(\s\up 5(高温),\s\do 2(===))2Fe+3CO2 失氧 得氧 如：