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九年级化学铁的冶炼和合金 九年级化学铁的冶炼和合金 第二节 铁的冶炼 合金 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作用； 3、认识金属材料在生产生活和社会发展中的重要作用。 1、通过对工业上铁的冶炼原理的探讨与研究，培养学生运用知识于实际生活的能力； 2、提高学生分析和解决实际问题的能力及创新思维能力。 情感态度与价值观： 1、通过对钢铁、青铜等合金知识的介绍，培养学生的爱国主义情感； 2、通过对冶铁原理的分析，培养学生安全操作意识和良好的环保意识。 铁的冶炼原理；合金及合金的物理特性；工业炼铁的化学原理。 【教学设计思路】： 【教学过程】： 1、地壳中铁的含量在金属中居于第几位？自然界中铁元素以何种形式存在？ 2、你知道的铁矿石有哪些？我国的铁矿主要分布在哪些地区？ 3、就你所知的历史知识，你知道我国劳动人民早在什么时期就发明了炼铁和使用铁器了？ 4、人类冶炼最多、在生产生活中应用最广泛的金属是什么？ 引导学生从地壳中铁的含量，自然界中铁元素的存在形式，我国铁矿的类型及基地分布 情况等方面进行讨论。 既然铁在日常生活和国民生产中的地位如此重要，那么，我们有必要了解和掌握以铁矿石为原料冶炼出铁的反应原理及过程。 今天我们以主要成分为Fe 2O 3的赤铁矿为例，来学习研究如何实现铁的冶炼。对比Fe 2O 3与Fe 组成上的区别，请大胆假设，如何实现从Fe 2O 3到Fe 的转变。 Fe 2O 3与Fe 的组成上均含有Fe 元素，不同之处在于Fe 少了O 元素，要使Fe 2O 3转变为Fe ，可从下列方面入手： （1）可在一定条件下，使Fe 2O 3直接失氧，转变为铁； （2）可加入某类物质，让其与Fe 2O 3中的O 元素结合，主动夺取Fe 2O 3中的“O ”元素，使Fe 2O 3转变为金属Fe 。 （1）对于活动性比较活泼的金属（如Na 、K 、Mg 、Al 等）很难从其矿物中提取出来，为 了得到它们，可采用电解的方式直接将它们分解，引读P 120“拓宽视野” 。金属Fe 的活动性不是很强，一般不采用这种方式。 （2）冶炼金属铁，可选择加入其他易得氧的物质与Fe 2O 3反应，以夺氧的方式还原Fe 2O 3。 引导：我们以前所学过和接触的物质中，哪些可以和“O ”结合，形成新的物质？ Mg 、H 2、C 、CO 、P 、Cu 等物质可实现以上变化。 Mg??→MgO H2??→H 2O C??→CO 2 P??→P 2O 5 Cu??→CuO CO??→CO 2 引导：从理论上讲, 这些物质都可以实现所需转变, 但从经济效益、环境保护、人体健康及安全角度出发，我们一般选择C 或CO 。现以CO 为例，探讨铁的冶炼过程。 阅读P 119 “观察与思考”中CO 与Fe 2O 3的反应——工业炼铁的反应原理。并思考下列问题： （1） 实验中为什么要先通一段时间CO ，再加热Fe 2O 3？ （2） 澄清石灰水的作用是什么？实验中会出现什么现象？ （3） 点燃从尖嘴管口排出气体的目的是什么？ （4） 实验结束前应如何操作，才能保证得到较纯净的铁粉？ （5） 如何验证实验中产生了铁？ 书写CO 和Fe 2O 3反应的化学方程式。Fe 2O 3 + 3CO高温Fe + 3CO2 引导学生阅读 P120文字及展示炼铁高炉的模型。（展示实物模型及光盘上关于高炉炼铁的演示过程） 归纳：工业上炼铁 设备：高炉 原料：铁矿石、焦炭、石灰石 主要反应：2C +O2 点燃2CO 3CO + Fe2O 3高温2Fe + 3CO2 CaCO3高温CaO +CO2↑ CaO +SiO2==CaSiO3 （炉渣——可用于制水泥） 尾气主要成分：CO 和CO 2 （需经处理后再排放） 引导：生铁和钢均为铁的合金。它们在生产生活中有着广泛的用途。钢铁的生产和使用是人类文明和社会进步的一个重要标志。 阅读P 120-121 归纳：生铁：含碳量在2﹪—4.3﹪之间的铁的合金 钢：含碳量在0.03﹪—2﹪之间的铁的合金 从生铁炼成钢的实质为：降碳、除硫磷、调硅锰 引导：作为“金属材料”之一的合金在生产生活中起着越来越重要的作用，合金的出现大大 拓宽了金属材料的范围和使用价值。 阅读：P 12