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九年級化學水的組成教學設計 九年級化學教研組教學設計( 三 )

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要礦產品進口量呈逐年上升趨勢 。隨著我國經濟高速發展，對礦產資源需求增長很快，主要礦產資源短缺的態勢日益明顯 。如果地質勘探無重大突破，21世紀初，我國礦產資源將出現全面緊缺的局面 。
[過渡]現在，人類每年都要向地殼和海洋索取大量的金屬礦物資源，以提取數以噸計的金屬 。其中，提取量的是鐵 。把金屬礦物變成金屬的過程，叫做金屬的冶煉 。煉鐵的過程稱之為鐵的冶煉 。下面，我們就來學習有關鐵的冶煉的知識 。
二、鐵的冶煉
[介紹]早在春秋戰國時期，我國就開始生產和使用鐵器，從公元1世紀起，鐵便成了一種最主要的金屬材料 。
[引導學生觀看圖8—19(我國古代煉鐵圖)]
[講解]鋼的主要成分就是鐵 。鋼和鐵有著非常廣泛和重要的應用，它們在某種程度上代表了一個國家工業發展的水平 。新中國成立后，我國的鋼鐵工業得到了飛速的發展 。1949年，我國的鋼產量只有15.8萬噸，居世界第26位;1996年，我國的鋼產量首次突破1億噸，居世界前茅 。
[引導學生觀看圖8—20(上海寶山鋼鐵公司煉鐵高爐)和圖8—21(為紀念1996年中國鋼產量突破1億噸而發行的郵票)]
[介紹]我國遼寧鞍山、湖北大冶、四川攀枝花等地都有大型鐵礦 。
[過渡]鐵礦石是怎樣煉成鐵的呢?現以赤鐵礦的主要成分Fe2O3為例，來學習研究如何實現鐵的冶煉 。
[啟發]比較Fe2O3與Fe的組成差異，設想用什么方法或試劑去完成鐵的冶煉 。
[學生討論]Fe2O3與Fe在組成上只相差一種元素，即氧元素 。要使Fe2O3變為鐵關鍵是使Fe2O3失去“O” ?？赡艿姆桨赣校?br /> 1.加熱使Fe2O3發生分解反應 。
2.找尋一種物質使其主動奪去Fe2O3中的“O” 。
[引導學生對以上方案評價]方案1要使Fe2O3分解，需較高的溫度;又因為鐵在高溫下易與空氣中的氧氣反應，要使Fe2O3分解成功，還須在非空氣氛圍中進行，這樣成本太高 。方案2比較切實可行 。但選用什么樣的物質才能使Fe2O3失去“O”呢?
[教師引導]我們可以從以前接觸過的一些物質中，尋找適合這種條件的物質 。請大家回憶、思考并討論 。
[學生討論]
[結論]Mg、H2、C、CO等都符合條件 。
[教師總結]事實上，這些物質都可把Fe2O3中的“O”奪走 。但考慮到經濟效益等原因，我們一般選用C或CO 。
[師]請大家寫出以CO和Fe2O3為反應物冶鐵的化學方程式 。
冶煉原理
[學生板書]Fe2O3+3CO3CO2+2Fe
[教師引導]請大家利用自己的智慧，設計一個模擬鐵的冶煉過程的化學實驗，并能驗證其生成產物 。
[學生討論]教師可引導學生從金屬冶煉的一般條件、生成物的證明、尾氣的處理等角度進行考慮 。如根據經驗學生可判斷出金屬冶煉的一般條件是高溫;根據以前所學知識學生可想象到用澄清石灰水驗證CO2;用磁鐵驗證鐵的生成;CO有毒，尾氣應處理等 。
[演示實驗8—3一氧化碳還原氧化鐵的實驗]
注意：
(1)實驗前應先通CO把裝置內空氣排干凈，然后再加熱;反應完成后，須待試管內物質冷卻后再停止通CO 。
(2)反應完畢后，把得到的黑色粉末倒在白紙上觀察，并試驗它能不能被磁鐵吸起，以判斷反應中是否生成了鐵 。
[總結]上述實驗是實驗室模擬鐵的冶煉過程，工業上鐵的冶煉原理雖與上述實驗相同，但其規模、條件、裝置與此差異很大 。
[介紹]把鐵礦石冶煉成鐵是一個復雜的過程 。工業上煉鐵時，把鐵礦石和焦炭、石灰石一起加入高爐，在高溫下，利用焦炭與氧氣反應生成的一氧化碳把鐵從鐵礦石里還原出來 。
[可投影展示如下圖的煉鐵高爐結構 。另，若有條件，能播放工業生產中冶煉鐵的錄像，或參觀鋼鐵廠]
[過渡]在冶鐵的實際生產過程中，所用的原料或產物一般都含有雜質，故在計算用料和產量時就不可能不考慮雜質問題 。
三、有關雜質問題的計算
[投影例題]用1000t含氧化鐵80%的赤鐵礦石，理論上可以煉出含鐵96%的生鐵多少噸?
[分析]本題是有關化學方程式的汁算，但化學方程式表示的是純凈物質之間的數量比，而不表示不純物質之間的數量關系 。故計算時須先進行換算 。如果題目給出或要求算出不純物質的質量，必須先換算成純凈物質的質量，或先計算出純凈物質質量再換算成不純物質的質量 。
[師]請大家根據以上分析，解答此題 。
[學生活動]
[投影給出正確解法]如下：
解：1000t赤鐵礦石中含氧化鐵的質量為1000t×80%=800t 。
[課堂練習]習題4

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