沪教版九年级化学铁冶炼 合金教案.doc

铁的冶炼 合金 实验设计思想： 1.通过尾气处理装置的设计的探讨，初步形成设计实验解决问题的能力了解从铁矿石中将铁还原出来的方法（1）一氧化碳高温时具有较强的还原性，在高温条件下可以将夺走铁氧化物中氧元素，从而得到单质铁。这是炼铁的基本原理。炼铁的主要原料还有磁铁矿（主要成分是四氧化三铁） 反应方程式为 。一氧化碳是金属冶炼的重要还原剂之一。 但是同学们也注意到高炉炼铁的原料是铁矿石、焦炭以及石灰石等，一氧化碳是利用高温时焦炭和二氧化碳化合生成的： 。虽然碳在高温时也具有还原性，但是炼铁时的还原剂主要还是一氧化碳。 （2）酸和氯化钠是不是铁生锈的必要条件？是不是金属生锈一定需要酸或者是氯化钠存在呢？ 从实验中可以看到只与水和空气接触的铁钉也会生锈，但是生锈速度要明显慢于与酸或氯化钠溶液接触的铁钉的生锈速率。由此我们可以得出结论：铁钉只要和水以及氧气同时接触就可以生成铁锈，而有酸或氯化钠存可以加快铁生锈的速率。铁生锈后如不及时除去铁锈，由于铁锈疏松更易吸收水分，因此生锈速率会加快。 2．注意事项 （1）一氧化碳和氧化铁反应 实验时要注意通气和加热的顺序。在实验中，要先同一氧化碳气体，然后点燃酒精喷灯加热。这是因为一氧化碳是可燃性气体，在和空气混合的情况下，加热时可能会发生爆炸。先通一氧化碳可以排除装置内的空气。 尾气要进行处理。一氧化碳是剧毒的气体，因此加热之前排入的以及实验中未完全参加反应的一氧化碳要避免直接排入空气中。处理尾气的方法主要有两种：一是将其点燃转化为二氧化碳，二是收集后集中处理。 （2）铁钉锈蚀的实验 试验的操作要求是用迅速冷却的沸水，并且把试管密封。这是为了能够让水中的氧气被赶出，并且隔绝铁钉和氧气的接触。实际操作可以把经过长时间沸腾的水迅速冷却装入试管，并且马上在液面上到一层菜油，再塞上塞子，这样可以很好地将水与空气隔绝。 实验拓展： 1.一氧化碳和氧化铁反应中装置的重新设计 实验中尾气处理的方法主要是两种，但是在装置的设计上可以多种多样。 如尾气处理用收集的方法可用排水集气法（一氧化碳难溶于水）收集。或用食品袋收集，如图Ⅰ。 由于实验中的一氧化碳使用贮气瓶盛装，包括氧化铁与一氧化碳的反应容器和尾气检验及处理装置，装置复杂。为减少所用的仪器装置可以用食品袋收集代替排水法所用的水槽和集气瓶，也可利用下列装置进行尾气处理,如图Ⅱ。 生活中的实验： 在切过咸菜的铁质菜刀同一面上选相近的三处进行下列实验：一处用湿棉球润湿；另一处用干布擦干；第三处用干布擦干后，涂上一层食油。放置一昼夜，观察菜刀三处表面发生的变化。 一昼夜后，可以观察到湿棉球润湿湿润的地方出现较多的锈迹，干布擦干处只有少许锈迹，而用干布擦干后，涂上一层食油的地方没有锈迹。这说明保持铁制品表面的洁净和干燥，并涂上保护模可以有效地防止铁制品生锈。 实验考点导航： 例题1：下列做法不能起防锈作用的是( )。 A．保留铁制品上的铁锈 B．在铁制品表面镀锌 C．在金属机械上涂油 D．在车、船表面刷油漆 例题点评：本题考查学生对钢铁生锈原理的掌握，以此确定防锈方法。要求学生利用化学知识解决实际问题，同时也是对学生生活常识的一个考查。 解题指导：因为铁生锈的主要条件是同时与水、空气接触，因此防止铁与水、空气接触是主要的防锈原理。而铁锈疏松易吸收水分，如不及时除去生锈速率会加快。 答案：A 例题2：工业炼铁的原理是：在高温下使CO与铁矿石(主要成分是Fe2O3)反应，生成铁和二氧化碳。在这一反应中 ( ) A．CO被还原 B．CO具有氧化性 C．Fe2O3被还原 D．CO在反应中提供氧 例题点评：此题从氧化还原反应的角度来考查学生对冶炼生铁的化学反应的掌握，既要会书写该化学反应的化学方程式，又要能从得氧失氧的角度分析反应的原理。 解题指导：反应方程式为 ，在该反应中CO得氧是被氧化的物质，Fe2O3失氧是被还原的物质，所以答案为C。 答案：C 例题3：全世界每年因生锈而损失大量的钢铁。某同学想弄清楚铁生锈是否必须同时有空气和水，他将干净的铁钉放入Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三支试管中进行研究。问题： (1)在上图的每支试管中画出并标明所需的物质和用品。 (2)一段时间后，编号为 的试管中铁钉最易生锈。 例题点评：本题是一道对铁生锈条件的探究题。 解题指导：解答此题的关键是根据铁生锈与空气和水的关系来控制反应条件，使干净的铁钉分别处在以下