第一篇:滬教版九年級(jí)化學(xué)第五章金屬與礦物教案
重點(diǎn)難點(diǎn):
重點(diǎn):1.金屬的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)。
2.含雜質(zhì)物質(zhì)的化學(xué)方程式的計(jì)算;鐵的兩種合金。3.鐵生銹的條件及防護(hù)。4.石灰石的存在和檢驗(yàn);
5.碳酸鈣、氧化鈣、氫氧化鈣三種物質(zhì)之間的相互轉(zhuǎn)化。難點(diǎn):1.鐵的化學(xué)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)探究方案的設(shè)計(jì);
2.通過(guò)和已有化學(xué)知識(shí)的聯(lián)系、比較、理解并得出結(jié)論“鐵的化學(xué)性質(zhì)比較活潑”。3.含雜質(zhì)物質(zhì)的化學(xué)方程式的計(jì)算;
4.“一氧化碳與氧化鐵反應(yīng)”的演示實(shí)驗(yàn)。5.探究鐵生銹的條件。
6.碳酸鈣、氧化鈣、氫氧化鈣三種物質(zhì)之間的相互轉(zhuǎn)化及相應(yīng)的化學(xué)方程式; 7.碳酸鈣、氧化鈣、氫氧化鈣三種物質(zhì)及對(duì)應(yīng)的俗稱。
[知識(shí)結(jié)構(gòu)]簡(jiǎn)要地介紹有關(guān)金屬及其化合物的性質(zhì)、制備、存在和用途常識(shí),在教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)施中應(yīng)注意:
① 密切聯(lián)系實(shí)際,圍繞金屬的性質(zhì)、冶煉、防腐、用途、合金和石灰石的利用等內(nèi)容,引導(dǎo)學(xué)生從生產(chǎn)、生活中發(fā)現(xiàn)問題,獲取信息。
②指導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用化學(xué)用語(yǔ)描述物質(zhì)的性質(zhì)和變化,認(rèn)識(shí)物質(zhì)和化學(xué)反應(yīng)的簡(jiǎn)單分類。③幫助學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)和運(yùn)用探究性學(xué)習(xí)的方法,通過(guò)實(shí)驗(yàn),對(duì)實(shí)驗(yàn)事實(shí)的歸納獲取相關(guān)的知識(shí)結(jié)論。
④注意引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)金屬的性質(zhì)和用途間的關(guān)系,幫助學(xué)生建立“物質(zhì)的性質(zhì)決定物質(zhì)的用途”的觀念。
通過(guò)學(xué)習(xí),使學(xué)生既掌握了一定的非金屬單質(zhì)和化合物,又接觸了一些金屬及礦物的知識(shí);一方面使元素化合物知識(shí)的內(nèi)容比較完整,另一方面因?yàn)殍F是一種化學(xué)性質(zhì)比較活潑的金屬元素,具有一定的代表性,也為今后學(xué)習(xí)金屬活動(dòng)性順序和酸、堿、鹽等物質(zhì)及其相互關(guān)系的學(xué)習(xí)作準(zhǔn)備。
第一節(jié) 金屬與金屬礦物 教材分析:
從金屬和氧氣、水、稀硫酸的作用,認(rèn)識(shí)金屬的化學(xué)性質(zhì)特點(diǎn)。鋁、鐵跟硫酸的反應(yīng)是由一種單質(zhì)跟一種化合物作用生成另一種單質(zhì)和另一種化合物,這樣的反應(yīng)叫做置換反應(yīng)。學(xué)習(xí)目標(biāo):
1、初步比較常見金屬的活潑性的強(qiáng)弱,為今后學(xué)習(xí)金屬活動(dòng)性順序打下基礎(chǔ)。
2、了解金屬的物理特征,能區(qū)分常見的金屬和非金屬;
3、知道常見的金屬與氧氣、酸溶液的反應(yīng),鐵與硫酸銅之間的反應(yīng),置換反應(yīng)的概念;
4、了解一些常見金屬礦物(鐵礦、鋁礦等)的主要成分。過(guò)程與方法:
通過(guò)對(duì)金屬性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)探究,學(xué)習(xí)利用實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)物質(zhì)的性質(zhì)和變化的方法;初步形成物質(zhì)的性質(zhì)決定物質(zhì)用途的觀念。教學(xué)重點(diǎn):
金屬化學(xué)性質(zhì)的探究,置換反應(yīng)的概念。教學(xué)方法:
啟發(fā)式、探究式、引導(dǎo)式、講解式等。教學(xué)過(guò)程
常見金屬化學(xué)性質(zhì)的探究:在學(xué)習(xí)氧氣的性質(zhì)時(shí),我們做過(guò)鐵絲在氧氣中燃燒的實(shí)驗(yàn),請(qǐng)回憶一下鐵絲在氧氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、化學(xué)反應(yīng)方程式。現(xiàn)象:鐵在氧氣中劇烈燃燒,火星四射,放出大量的熱,生成一種黑色固體。方程式:3fe + 2o2 fe3o4
一、金屬的物理性質(zhì)
探究金屬物理性質(zhì)時(shí),除了課本上的探究實(shí)驗(yàn)外,可以適當(dāng)引導(dǎo)、補(bǔ)充一些日常生活中的事例,如造房子用的鋼筋、在氧氣中燃燒的鐵絲、封防盜門的鐵皮,說(shuō)明鐵具有延展性。鍋、鏟、勺的把柄為木材或塑料,家用電線、電工工具的把手用橡膠或塑料將金屬包裹起來(lái),說(shuō)明金屬具有良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性。根據(jù)金屬的物理性質(zhì)來(lái)談金屬的應(yīng)用時(shí),充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,以學(xué)生為主體,教師做適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)。
二、常見金屬的化學(xué)性質(zhì)
學(xué)習(xí)化學(xué)性質(zhì)時(shí),可增加金屬鎂,引導(dǎo)學(xué)生觀察四種金屬(鎂、鋁、鐵和銅)與氧氣、酸反應(yīng)的快慢,為今后學(xué)習(xí)金屬的活動(dòng)性順序作準(zhǔn)備。
做鐵和硫酸銅溶液的反應(yīng)時(shí),可適當(dāng)補(bǔ)充我國(guó)古代濕法煉銅的歷史。
置換反應(yīng)是一種重要的基本反應(yīng)類型,應(yīng)與化合反應(yīng)、分解反應(yīng)、氧化反應(yīng)結(jié)合起來(lái)學(xué)習(xí),并強(qiáng)調(diào)氧化反應(yīng)不屬于基本反應(yīng)類型。
三、常見的金屬礦物
四、參考資料
1、金屬通??煞譃楹谏饘俸陀猩饘賰纱箢悾谏饘侔ㄨF、錳和鉻以及它們的合金,主要是鐵碳合金(鋼鐵),有色金屬是指除去鐵、錳和鉻之外的所有金屬。
有色金屬大致上按其密度、價(jià)格、在地殼中的儲(chǔ)量和分布情況、被人們發(fā)現(xiàn)以及使用的早晚等分為五大類:
④準(zhǔn)金屬:一般指硅、鍺、硒、碲、釙、砷、銻、硼、其物理化學(xué)性質(zhì)介于金屬與非金屬之間。
⑤稀有金屬:通常是指在自然界中含量很少,分布稀散、發(fā)現(xiàn)較晚,難以從原料中提取的或在工業(yè)上制備和應(yīng)用較晚的金屬。這類金屬包括:鋰、銣、銫、鈹、鎢、鉬、鈦、鎵、銦、鉈等稀土元素和人造超鈾元素。
金屬的延展性:金屬有延性,可以抽成細(xì)絲。例如最細(xì)的白金絲直徑不過(guò)(1/5000)mm。金屬又有展性,可以壓成薄片,例如最薄的金箔,只有(1/10000)mm厚。金屬的密度:鋰、鈉、鉀比水輕,大多數(shù)其它金屬密度較大。
金屬的硬度:金屬的硬度一般較大,但它們之間有很大差別。有的堅(jiān)硬如鉻、鎢等;有些軟如蠟,可用小刀切割如鈉、鉀等。
金屬的熔點(diǎn):金屬的熔點(diǎn)一般較高,但高低差別較大。最難熔的是鎢,最易熔的是汞和銫、鎵。汞在常溫下是液體,銫和鎵在手上受熱就能熔化。
2、金屬之最
展性最強(qiáng)的金屬——金。延性最好的金屬——鉑。導(dǎo)電性性最強(qiáng)的金屬——銀。地殼中含量最高的金屬——鋁。熔點(diǎn)最低的金屬——汞。熔點(diǎn)最高的金屬——鎢。制造新型高速飛機(jī)最重要的金屬——鈦,也被科學(xué)家稱為“21世紀(jì)的金屬”,或被稱為未來(lái)的鋼鐵。
最硬的金屬——鉻。密度最大的金屬——鋨。密度最小的金屬——鋰。光照下最易產(chǎn)生電流的金屬——銫。最能吸收氣體的金屬——鈀。最易應(yīng)用的超導(dǎo)元素——鈮。價(jià)格最高的金屬——锎。海水中儲(chǔ)量最大最大的放射性元素——鈾。1克锎的價(jià)格為10億美元。第二節(jié) 鐵的冶煉 合金 教學(xué)目標(biāo):
1、了解從鐵礦石中將鐵還原出來(lái)的方法;
2、知道生鐵和鋼等重要的合金,認(rèn)識(shí)加入其他元素可以改善金屬特性的重要作用;
3、認(rèn)識(shí)金屬材料在生產(chǎn)生活和社會(huì)發(fā)展中的重要作用。過(guò)程與方法:
1、通過(guò)對(duì)工業(yè)上鐵的冶煉原理的探討與研究,培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用知識(shí)于實(shí)際生活的能力;
2、提高學(xué)生分析和解決實(shí)際問題的能力及創(chuàng)新思維能力。情感態(tài)度與價(jià)值觀:
1、通過(guò)對(duì)鋼鐵、青銅等合金知識(shí)的介紹,培養(yǎng)學(xué)生的愛國(guó)主義情感;
2、通過(guò)對(duì)冶鐵原理的分析,培養(yǎng)學(xué)生安全操作意識(shí)和良好的環(huán)保意識(shí)。重點(diǎn)難點(diǎn):
鐵的冶煉原理;合金及合金的物理特性;工業(yè)煉鐵的化學(xué)原理?!窘虒W(xué)設(shè)計(jì)思路】:
一、鐵的冶煉 【教學(xué)過(guò)程】:
1、地殼中鐵的含量在金屬中居于第幾位?自然界中鐵元素以何種形式存在?
2、你知道的鐵礦石有哪些?我國(guó)的鐵礦主要分布在哪些地區(qū)?
3、就你所知的歷史知識(shí),你知道我國(guó)勞動(dòng)人民早在什么時(shí)期就發(fā)明了煉鐵和使用鐵器了?
4、人類冶煉最多、在生產(chǎn)生活中應(yīng)用最廣泛的金屬是什么?
引導(dǎo)學(xué)生從地殼中鐵的含量,自然界中鐵元素的存在形式,我國(guó)鐵礦的類型及基地分布情況等方面進(jìn)行討論。
既然鐵在日常生活和國(guó)民生產(chǎn)中的地位如此重要,那么,我們有必要了解和掌握以鐵礦石為原料冶煉出鐵的反應(yīng)原理及過(guò)程?!窘處熞龑?dǎo)】
今天我們以主要成分為fe2o3的赤鐵礦為例,來(lái)學(xué)習(xí)研究如何實(shí)現(xiàn)鐵的冶煉。對(duì)比f(wàn)e2o3與fe 組成上的區(qū)別,請(qǐng)大膽假設(shè),如何實(shí)現(xiàn)從fe2o3到fe的轉(zhuǎn)變。
fe2o3與fe的組成上均含有fe元素,不同之處在于fe少了o元素,要使fe2o3轉(zhuǎn)變?yōu)閒e,可從下列方面入手:
(1)可在一定條件下,使fe2o3直接失氧,轉(zhuǎn)變?yōu)殍F;
(2)可加入某類物質(zhì),讓其與fe2o3中的o元素結(jié)合,主動(dòng)奪取fe2o3中的“o”元素,使fe2o3轉(zhuǎn)變?yōu)榻饘賔e。評(píng)析:
(1)對(duì)于活動(dòng)性比較活潑的金屬(如na、k、mg、al等)很難從其礦物中提取出來(lái),為了得到它們,可采用電解的方式直接將它們分解,引讀p120“拓寬視野”。金屬fe的活動(dòng)性不是很強(qiáng),一般不采用這種方式。
(2)冶煉金屬鐵,可選擇加入其他易得氧的物質(zhì)與fe2o3反應(yīng),以?shī)Z氧的方式還原fe2o3。引導(dǎo):我們以前所學(xué)過(guò)和接觸的物質(zhì)中,哪些可以和“o”結(jié)合,形成新的物質(zhì)?
3澄清石灰水的作用是什么?實(shí)驗(yàn)中會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象? 4點(diǎn)燃從尖嘴管口排出氣體的目的是什么?
5實(shí)驗(yàn)結(jié)束前應(yīng)如何操作,才能保證得到較純凈的鐵粉? 6如何驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生了鐵? 引導(dǎo):
引導(dǎo)學(xué)生閱讀 p120文字及展示煉鐵高爐的模型。(展示實(shí)物模型及光盤上關(guān)于高爐煉鐵的演示過(guò)程)
歸納:工業(yè)上煉鐵 設(shè)備:高爐 原料:鐵礦石、焦炭、石灰石
二、生鐵和鋼
引導(dǎo):生鐵和鋼均為鐵的合金。它們?cè)谏a(chǎn)生活中有著廣泛的用途。鋼鐵的生產(chǎn)和使用是人類文明和社會(huì)進(jìn)步的一個(gè)重要標(biāo)志。
閱讀p120-121 歸納:生鐵:含碳量在2﹪—4.3﹪之間的鐵的合金
鋼:含碳量在0.03﹪—2﹪之間的鐵的合金
從生鐵煉成鋼的實(shí)質(zhì)為:降碳、除硫磷、調(diào)硅錳
三、合金
引導(dǎo):作為“金屬材料”之一的合金在生產(chǎn)生活中起著越來(lái)越重要的作用,合金的出現(xiàn)大大拓寬了金屬材料的范圍和使用價(jià)值。
閱讀:p122 有關(guān)文字。歸納:合金是一種金屬跟其他金屬(或非金屬)熔合形成的具有金屬特性的物質(zhì)。人類歷史上使用最早的合金是青銅;世界上最常見、應(yīng)用最廣的合金是鋼。引導(dǎo)學(xué)生閱讀 p122 活動(dòng)與探究:某種保險(xiǎn)絲是用武德合金制成的,熔點(diǎn)約為69℃。其組成金屬及其熔點(diǎn)分別為鉍(271℃)、鉛(327℃)、錫(232℃)、鎘(321℃)。比較武德合金和其組成金屬的熔點(diǎn)差異,歸納出合金的優(yōu)良特性。
歸納:合金具有許多良好的物理、化學(xué)或機(jī)械性能;合金的硬度一般比各成分金屬大;多數(shù)合金的熔點(diǎn)低于組成它的成分金屬。內(nèi)容:
1、在煉鐵高爐里用一氧化碳與鐵礦石中的氧化鐵(或其他鐵的氧化物)在高溫下反應(yīng)能生成生鐵。
2、生鐵和鋼是重要的鐵合金。
3、合金是由一種金屬跟其他金屬(或非金屬)熔合形成的有金屬特性的物質(zhì)。如青銅是由銅、錫等元素形成的合金。世界上最常見、應(yīng)用很廣的鋼是由鐵、碳等元素形成的合金。通常所說(shuō)的“金屬材料”,既包括各種純金屬,也包括各種合金。
4、含雜質(zhì)的化學(xué)方程式的計(jì)算。
本節(jié)在本章中的地位與作用:通過(guò)鐵的冶煉,使學(xué)生了解工業(yè)煉鐵的原理、設(shè)備、原料,從而將書本上的化學(xué)知識(shí)與工業(yè)生產(chǎn)相結(jié)合。知道生鐵和鋼等重要的合金,認(rèn)識(shí)加入其它元素可以改善金屬特性的重要性;認(rèn)識(shí)金屬材料在生產(chǎn)、生活和社會(huì)發(fā)展中的重要作用。通過(guò)含雜質(zhì)的化學(xué)方程式的計(jì)算,讓學(xué)生明白實(shí)際應(yīng)用與理論計(jì)算之間的差異。通過(guò)學(xué)習(xí),使學(xué)生了解我國(guó)鋼鐵工業(yè)的發(fā)展;認(rèn)識(shí)金屬冶煉的重要性。參考資料:
1、古代的煉鐵
天然的純鐵在自然界幾乎不存在,人類最早發(fā)現(xiàn)和使用的鐵,是天空中落下的隕鐵。隕鐵是鐵和鎳、鈷等金屬的混合物,含鐵量較高。但是,隕鐵畢竟十分稀少,它對(duì)制造生產(chǎn)工具起不了什么大的作用,但通過(guò)對(duì)隕鐵的利用,畢竟使人們初步認(rèn)識(shí)到鐵。
原始的煉鐵方法,大致是在山坡上就地挖個(gè)坑,內(nèi)壁用石塊堆砌,形成一個(gè)簡(jiǎn)陋的“爐膛”,然后將鐵礦石和木炭一層夾一層地放進(jìn)“爐膛”,依賴自然通風(fēng),空氣從“爐膛”下面的孔道進(jìn)入,使木炭燃燒,部分礦石就被還原成鐵。由于通風(fēng)不足,“爐膛”又小,故爐溫難以提高,生成的鐵混有許多渣滓,叫毛鐵。
鐵的冶煉和應(yīng)用以埃及和我國(guó)為最早。用高爐來(lái)煉鐵,我國(guó)要比歐洲大約早1000多年。
2、古代的煉銅
人類最早用石器制造工具,曾稱為“石器時(shí)代”。接著,人們發(fā)明了煉銅并用銅制造工具,曾稱為“銅器時(shí)代”。緊接著人們又發(fā)明了煉制銅與錫的合金——青銅,青銅被大量用于制造工具,曾稱為“青銅時(shí)代”。青銅的使用為人類使用金屬揭開了歷史的新篇章。
大約在5000年以前,中國(guó)已學(xué)會(huì)用孔雀石(堿式碳酸銅)冶煉出銅。冶煉時(shí),在熔鍋或熔爐內(nèi)放置孔雀石和木炭,讓木炭在里面燃燒,用吹管往里送風(fēng),產(chǎn)生高溫,熔化礦石,同時(shí)產(chǎn)生一氧化碳使銅析出。根據(jù)可靠的文獻(xiàn)資料和出土銅器,可以肯定在殷商時(shí)期我國(guó)對(duì)青銅器的冶煉和青銅器的鑄造已達(dá)到相當(dāng)高的水平。在銅的冶金史和化學(xué)史上,我國(guó)還有一項(xiàng)重大的發(fā)明,就是濕法煉銅。早在公元前一兩百年,就已經(jīng)知道用鐵從銅鹽中置換出銅。在距今1200多年前,就用鐵鍋熬膽水(硫酸銅溶液)煉銅,此法煉銅到宋朝時(shí)發(fā)展到頂峰。直到今天,濕法煉銅仍然被世界各國(guó)采用,因?yàn)闈穹掋~適宜開采低品位貧銅礦。
3、鐵與人體健康
鐵是人們非常熟悉的一種物質(zhì),且再日常生活中應(yīng)用廣泛。如建筑材料、工業(yè)機(jī)床、鋼木家具、鍋、鏟、瓢、勺等等均離不開鐵做原料。然而鐵的用途并不僅僅是這些,更重要的是鐵元素人體健康必不可少的元素,它是人體血紅蛋白的一個(gè)重要組成部分,血紅蛋白之所以能把氧帶到全身的每一個(gè)細(xì)胞中去,其主角就是鐵,人體中的血是紅色的,就是由于鐵的存在。血紅蛋白的每一個(gè)次小單位都含有一個(gè)鐵原子,沒有鐵原子,血紅蛋白就制造不出來(lái),氧就無(wú)法被輸送,這樣血液就變白,進(jìn)而使膚色蒼白,因?yàn)檠t蛋白與氧結(jié)合,才使血帶上鮮紅色。人們每天吃進(jìn)的食物中含有一部分鐵,在日常飲食中含鐵的食物主要有:雞、鴨、鵝、豬、牛、羊肉及肝臟、心臟、豬肚、蛋黃、海帶、黑木耳、蘑菇、菠菜、芹菜、蘿卜、番茄等。
4、煉鐵的礦石及識(shí)別
鐵在自然界中的分布很廣,主要以化合態(tài)存在,含鐵的礦石很多,具有冶煉價(jià)值的鐵礦石有磁鐵礦、赤鐵礦、褐鐵礦和菱鐵礦等。
識(shí)別鐵礦石的方法通常是利用其顏色,光澤、密度、磁性、刻痕等性質(zhì)。
①磁鐵礦(fe3o4)黑色,用粗瓷片在礦石上刻劃時(shí),留下的條痕是黑色的。具有磁性,密度為4.9~5.2克/厘米3。
②赤鐵礦(fe2o3)顏色暗紅,含鐵量越高,顏色就越深,甚至接近黑色,但是瓷片留下的刻痕仍然是紅色,不具磁性。成致密塊狀或結(jié)晶塊狀(鏡鐵礦)產(chǎn)出,也有成土狀產(chǎn)出。密度為5~5.3克/厘米3。
③褐鐵礦(fe2o3?3h2o)礦石有黃褐、褐和黑褐等多種顏色,瓷片的劃痕呈黃褐色。無(wú)磁性,密度為3.3~4克/厘米3。
5、在高爐中煉鐵為什么使用焦炭
焦炭硬度大、多孔、在高爐不易壓碎,容易使氣體通過(guò),且發(fā)熱量比煤大,所以高爐用焦炭而不用煤。
6、不銹鋼為什么能抗腐蝕 不銹鋼是能抵抗酸、堿、鹽等腐蝕作用的合金鋼的總稱。不銹鋼分兩大類:一類是鉻不銹鋼,含鉻在12%以上;另一類是鉻鎳不銹鋼,通常含鉻18%,含鎳8%左右。含鉻不銹鋼能抗一般腐蝕,鎳鉻不銹鋼有更強(qiáng)的抗蝕性能。廣泛用于化工、制藥、食品加工、手術(shù)器械。
一般來(lái)說(shuō),純金屬比不純金屬或合金難于被腐蝕,這是因?yàn)樗鼈儾蝗菀仔纬呻娀g。而不銹鋼為什么反而能抗腐蝕呢? 這是因?yàn)樵诓讳P鋼中鎳、鉻含量相當(dāng)高,足以在合金表面形成一層致密的氧化膜,如氧化鉻,起到保護(hù)內(nèi)部金屬的作用。
還有一種理論認(rèn)為是鉻、鎳等元素使鐵發(fā)生鈍化,使鐵原子難以失去電子,因而活潑性大大降低,因而有抗腐蝕性。第三節(jié) 金屬的防護(hù)和回收 教學(xué)目的:
1.知道鋼鐵銹蝕的條件
2.了解防止金屬銹蝕的簡(jiǎn)單方法
3.知道廢棄金屬對(duì)環(huán)境的污染,認(rèn)識(shí)金屬回收的重要性 重點(diǎn)難點(diǎn):
金屬的銹蝕和防護(hù),金屬回收的方法 情感態(tài)度與價(jià)值觀:
1.認(rèn)識(shí)到金屬生銹給國(guó)家?guī)?lái)的損失。
2.讓學(xué)生知道學(xué)習(xí)化學(xué)的重要性,樹立學(xué)生的愛國(guó)熱情。過(guò)程:
復(fù)習(xí)工業(yè)煉鐵和鋼的原理→探究鐵生銹的原因→防止鐵生銹的辦法→廢金屬的回收利用 教學(xué)方法:閱讀、討論、實(shí)驗(yàn)探究法、問題探究法
內(nèi)容:金屬生銹的原理、防銹的一般方法;廢金屬回收的一般意義。引言:全世界每年被腐蝕的鋼鐵,約占全年鋼鐵產(chǎn)量的1/10
一、鋼鐵的銹蝕及其防護(hù) [探究活動(dòng)]鐵釘?shù)匿P蝕:
試管:①鐵釘與酸、水、氧氣接觸后 ②鐵釘與、水、氧氣接觸后 ③鐵釘放在有水的試管中 ④鐵釘放在干燥的空氣中 ⑤鐵釘放在冷卻的沸水中
討論:鐵銹蝕的主要因素有哪些? 小結(jié):
鐵銹蝕,是鐵跟氧氣、水等物質(zhì)相互作用,發(fā)生一系列復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng),使鐵轉(zhuǎn)化為鐵的化合物的過(guò)程。
鐵銹的主要成分為fe2o3,酸和氧化鈉能使鐵在o2和水存在環(huán)境中加速銹蝕。怎樣防銹呢? 在鋼鐵表面覆蓋保護(hù)層的方法來(lái)防止鋼鐵生銹。防銹的方法:
1.在鋼鐵表面涂上一層保護(hù)膜(瀝青、油漆、塑料、橡膠、搪瓷)
2.在鋼鐵表面鍍上一層能起保護(hù)作用的其他金屬(如:鍍錫、鍍鋅和鍍鉻等)
二、廢金屬的回收利用
廢金屬的回收利用:如果將廢鋼鐵回爐冶煉成鋼,跟用鐵礦石冶煉鋼相比,既可以節(jié)約大量的煤和鐵礦石,又能減少污染空氣的懸浮顆粒物??梢?,回收利用廢金屬,有著巨大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
指導(dǎo)學(xué)生閱讀p128-129,使學(xué)生了解廢金屬回收的意義,廢金屬會(huì)對(duì)環(huán)境有哪些危害? 據(jù)估計(jì),全世界每年被腐蝕損耗的鋼鐵材料,約占全年鋼鐵產(chǎn)量的十分之一。金屬銹蝕給人類帶來(lái)了巨大的損失,為了減少損失,需要探究金屬銹蝕的原因、防護(hù)的方法和廢金屬的回收利用。
第四節(jié) 石灰石的利用 內(nèi)容:
1、石灰石、大理石、貝殼、白堊的主要成分都是碳酸鈣,它們有廣泛的用途。
2、石灰石、生石灰、消石灰在一定條件下可以發(fā)生相互轉(zhuǎn)化(寫出化學(xué)方程式)。
3、用鹽酸和石灰石(或其他碳酸鹽)作用能放出使澄清石灰水渾濁的二氧化碳?xì)怏w。利用這一反應(yīng)可以檢驗(yàn)碳酸鹽。
對(duì)于石灰石、生石灰、熟石灰三種物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化,可用石灰“三代”來(lái)形象的記憶:一代石灰石,通過(guò)煅燒變?yōu)槎?,將生石灰放入水里變?yōu)槿焓?。參考資料:
1.大理石是結(jié)晶質(zhì)碳酸鈣,白色的大理石——漢白玉是純凈的碳酸鈣,它的結(jié)構(gòu)致密,是極好的建筑材料和雕刻材料。天然的大理石中如果含少量鈷、鈦、銅等雜質(zhì),分別呈紅、黃、藍(lán)色,含三價(jià)鐵的呈黑色或灰色,含二價(jià)鐵的呈綠色。它們都是很好的建筑、裝飾材料。石灰石是非結(jié)晶質(zhì)碳酸鈣,它在自然界里的貯量比大理石多,也因含不同的雜質(zhì)而呈不同的顏色。石灰石是冶金工業(yè)上的助熔劑,是制取生石灰、水泥、玻璃等的重要原料。白堊是深海底的海棲生物遺骸沉積而成的,土狀,致密。它可以用作涂料,還能用作動(dòng)物酸中毒的解毒劑,外用去濕劑、收斂劑等。2.制造水泥的概況。把石灰石和粘土等原料分別碾成粉末,然后按適當(dāng)比例混合,制成生料,放在約150米的傾斜回轉(zhuǎn)窯里煅燒。原料從高端流入,燃料從低端噴入,在高溫(1400~1500℃)下,原料經(jīng)復(fù)雜的物理—化學(xué)變化后,燒結(jié)成塊狀熟料。冷卻后,加入少量(2~3%)石膏(調(diào)節(jié)水泥硬化速度)。最后研磨粉碎,即成普通硅酸鹽水泥。
第二篇:九年級(jí)化學(xué)金屬與金屬礦物教案 滬教版
九年級(jí)化學(xué)金屬與金屬礦物教案
教學(xué)目標(biāo): 知識(shí)與技能:
1.了解金屬的物理特征,能區(qū)分常見的金屬和非金屬; 2.知道常見的金屬與氧氣、酸溶液的反應(yīng);
3.知道一些常見金屬礦物(鐵礦、鋁礦等)的主要化學(xué)成分。過(guò)程與方法:
1.通過(guò)對(duì)金屬性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)探究,學(xué)習(xí)利用實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)物質(zhì)的性質(zhì)和變化的方法; 2.初步形成物質(zhì)的性質(zhì)決定物質(zhì)用途的觀念。情感態(tài)度價(jià)值觀:
了解金屬礦物資源的價(jià)值,認(rèn)識(shí)合理開發(fā)與利用的重要性。教學(xué)內(nèi)容
1.金屬的物理性質(zhì)(金屬光澤、金屬的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性、金屬的延展性、金屬的密度、金屬的硬度、金屬的熔點(diǎn));
2.金屬的性質(zhì)與用途的關(guān)系,識(shí)記常見金屬的用途;
3.常見金屬的化學(xué)性質(zhì)(與氧氣、水、酸以及某些鹽溶液)
4.置換反應(yīng):一種單質(zhì)和一種化合物作用生成另一種單質(zhì)和另一種化合物的反應(yīng)。5.實(shí)驗(yàn)室制取氫氣的原理、步驟和注意事項(xiàng) 6.常見的金屬礦物的主要成份 教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn):
教學(xué)重點(diǎn):金屬的化學(xué)性質(zhì)與用途
教學(xué)難點(diǎn):①鐵的化學(xué)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)探究方案的設(shè)計(jì);
②通過(guò)和已有化學(xué)知識(shí)的聯(lián)系、比較、理解并得出結(jié)論“鐵的化學(xué)性質(zhì)比較活潑”。探究?jī)?nèi)容:
1.金屬的物理性質(zhì)與用途 2.金屬的化學(xué)性質(zhì) 知識(shí)整理:
一.金屬(Metal)的物理性質(zhì) 1.金屬光澤:
(1)金屬都具有一定的金屬光澤,一般都呈銀白色,而少量金屬呈現(xiàn)特殊的顏色,如:金(Au)是黃色、銅(Cu)是紅色或紫紅色、鉛(Pb)是灰藍(lán)色、鋅(Zn)是青白色等;
(2)有些金屬處于粉末狀態(tài)時(shí),就會(huì)呈現(xiàn)不同的顏色,如鐵(Fe)和銀(Ag)在通常情況下呈銀白色,但是粉末狀的銀粉或鐵粉都是呈黑色的,這主要是由于顆粒太小,光不容易反射。(3)典型用途:利用銅的光澤,制作銅鏡;黃金飾品的光澤也是選擇的因素。2.金屬的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性:
(1)金屬一般都是電和熱的良好導(dǎo)體。其中導(dǎo)電性的強(qiáng)弱次序:銀(Ag)>銅(Cu)>鋁(Al)(2)主要用途:用作輸電線,炊具等 3.金屬的延展性:
(1)大多數(shù)的金屬有延性(抽絲)及展性(壓薄片),其中金(Au)的延展性最好;也有少數(shù)金屬的延展性很差,如錳(Mn)、鋅(Zn)等;
(2)典型用途:金屬可以被扎制成各種不同的形狀,金屬金打成金箔貼在器物上 4.金屬的密度:
(1)大多數(shù)金屬的密度都比較大,但有些金屬密度也比較小,如鈉(Na)、鉀(K)等能浮在水面上;密度最大的金屬──鋨,密度最小的金屬──鋰
(2)典型用途:利用金屬鋁(Al)比較輕,工業(yè)上用來(lái)制造飛機(jī)等航天器 5.金屬的硬度:
(1)有些金屬比較硬,而有些金屬比較質(zhì)軟,如鐵(Fe)、鋁(Al)、鎂(Mg)等都比較質(zhì)軟;硬度最高的金屬是鉻(Cr);
(2)典型用途:利用金屬的硬度大,制造刀具,鋼盔等。6.金屬的熔點(diǎn):
(1)有的金屬熔點(diǎn)比較高,有的金屬熔點(diǎn)比較低,熔點(diǎn)最低的金屬是汞(Hg);熔點(diǎn)最高的金屬是鎢(W);
(2)典型用途:利用金屬錫(Sn)的熔點(diǎn)比較低,用來(lái)焊接金屬 二.常見金屬的化學(xué)性質(zhì) 1.金屬與氧氣反應(yīng)
大多數(shù)金屬在一定條件下,都能與氧氣發(fā)生反應(yīng),生成對(duì)應(yīng)的金屬氧化物,也有少數(shù)金屬很難與氧氣發(fā)生化合反應(yīng)。如:“真金不怕火煉”,就是指黃金很難與氧氣反應(yīng)。(1)金屬鎂與氧氣發(fā)生反應(yīng)
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:在空氣中點(diǎn)燃鎂帶后,鎂帶劇烈燃燒,發(fā)出耀眼白光,放出白煙,生成一種白色固體。
化學(xué)方程式:2Mg+O2點(diǎn)燃===2MgO 注意事項(xiàng):在做點(diǎn)燃實(shí)驗(yàn)之前,應(yīng)先用砂紙將其打磨。
相關(guān)問題:某同學(xué)在做鎂帶燃燒實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,反應(yīng)前稱得固體的質(zhì)量為m1,完全燃燒后,稱得剩余的固體殘留物的質(zhì)量為m2,發(fā)現(xiàn)m1>m2,難道這個(gè)反應(yīng)不符合質(zhì)量守恒定律?請(qǐng)你幫這位同學(xué)分析一下可能的原因。
分析:根據(jù)質(zhì)量守恒定律,參加反應(yīng)的鎂帶質(zhì)量與氧氣的質(zhì)量總和等于生成物氧化鎂的質(zhì)量,即反應(yīng)后的固體剩余物應(yīng)該大于反應(yīng)物的質(zhì)量。由于在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中,會(huì)產(chǎn)生白煙,而此白煙就是氧化鎂粉末,容易擴(kuò)散到空氣中,這部分的質(zhì)量就散失了。因此就使反應(yīng)后固體剩余物的質(zhì)量就減少了。另外,還有一種可能性,就是在稱量中,存在錯(cuò)誤操作,如砝碼與被稱物放反等情況。
(2)金屬鐵與氧氣發(fā)生反應(yīng)
反應(yīng)現(xiàn)象:金屬鐵在空氣中是不能被點(diǎn)燃的,在純氧中,被引燃后能夠劇烈燃燒,火星四射,鐵絲熔成小球,生成一種黑色的固體?;瘜W(xué)方程式:3Fe+2O2點(diǎn)燃===Fe3O4
注意事項(xiàng):
①反應(yīng)前在集氣瓶中留有少量的水或沙,以防高溫生成物濺落瓶底,使瓶底破裂。②將鐵絲繞成螺旋狀,有利于聚熱,同時(shí)增大與氧氣的接觸面
③在鐵絲的一端綁上一段火柴,目的是為了預(yù)熱鐵絲,有利于鐵絲達(dá)到著火點(diǎn)
有關(guān)問題:某同學(xué)在做鐵絲在空氣中燃燒實(shí)驗(yàn)中,沒有發(fā)現(xiàn)有火星四射的現(xiàn)象。請(qǐng)你幫助他一起來(lái)分析一下可能存在的問題。
分析:在實(shí)驗(yàn)中沒有看到火星四射的現(xiàn)象,就說(shuō)明沒有真正的燃燒起來(lái)。因此我們應(yīng)該從燃燒的三個(gè)條件開始考慮:第一,燃燒需要有可燃物。鐵絲是可燃物,但是其表面容易形成一層氧化物,這樣的話,就有可能導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗,所以,我們認(rèn)為有可能在實(shí)驗(yàn)前,該同學(xué)可能沒有充分的打磨鐵絲去除氧化膜;第二,燃燒需要有充足的氧氣。我們知道,在做鐵絲燃燒實(shí)驗(yàn)中,對(duì)氧氣的濃度要求是比較高的,如果達(dá)不到某某濃度,鐵絲就不能燃燒起來(lái),因此,可能是氧氣的濃度不夠高;第三,燃燒時(shí)需要溫度要達(dá)到該物質(zhì)的著火點(diǎn)以上。可能火柴預(yù)熱的溫度不夠,沒有使之達(dá)到鐵絲燃燒的著火點(diǎn)。(3)金屬鋁與氧氣發(fā)生反應(yīng)
反應(yīng)現(xiàn)象:在空氣中,鋁條不能被點(diǎn)燃,在酒精燈上加熱后,失去金屬光澤;若改成鋁箔在氧 氣中,則能被點(diǎn)燃。
△2AlO 化學(xué)方程式:4Al+3O2===23注意事項(xiàng):鋁表面容易與空氣中的氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng),生成一種結(jié)構(gòu)致密的氧化物,形成保護(hù)膜。因此,我們?cè)谧鲣X條性質(zhì)實(shí)驗(yàn)之前,務(wù)必要將其保護(hù)膜打磨去除。(4)金屬銅與氧氣發(fā)生反應(yīng)
反應(yīng)現(xiàn)象:銅不能在空氣中或氧氣中點(diǎn)燃,在酒精燈上加熱后,在紅色的銅表面形成一層黑色的物質(zhì)。
△2CuO 化學(xué)方程式:2Cu +O2===2.金屬與水發(fā)生反應(yīng)
大部分的金屬不能與水發(fā)生反應(yīng),但少量金屬能與水發(fā)生反應(yīng),如Na、K、Mg、Fe等。①在冷水中,金屬鈉、鉀等能與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng),如:2Na+2H2O==2NaOH+H2↑ ②在熱水中,金屬鎂等能與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng),如:Mg+2H2O==Mg(OH)2+H2↑
③在高溫條件下,金屬鐵等能與水蒸氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng),如:3Fe+4H2O==Fe3O4+4H2 3.金屬與酸發(fā)生反應(yīng) 金屬活動(dòng)性順序表:
鉀(K)鈣(Ca)鈉(Na)鎂(Mg)鋁(Al)鋅(Zn)鐵(Fe)錫(Sn)鉛(Pb)[氫(H)]銅(Cu)汞(Hg)銀(Ag)鉑(Pt)金(Au)
(1)在金屬活動(dòng)性順序表中,排在氫(H)前面的金屬,能與某些酸發(fā)生置換反應(yīng)生成氫氣;而排在氫后面的金屬不能與酸發(fā)生置換反應(yīng)生成氫氣;
(2)排在越前面的金屬就越容易與酸反應(yīng),即在相同情況下,反應(yīng)速率越大。如: Fe+2HCl==FeCl2+H2↑;
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:鐵絲表面出現(xiàn)氣泡,鐵絲逐漸溶解,一段時(shí)間后,無(wú)色溶液變成淺綠色溶液。其他反應(yīng):2Al+3H2SO4==Al2(SO4)3+3H2↑;Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑;Cu不能與稀硫酸反應(yīng)(3)置換反應(yīng):一種單質(zhì)和一種化合物作用生成另一種單質(zhì)和另一種化合物的反應(yīng)。(4)有關(guān)問題:
①某同學(xué)在做鋁條與稀硫酸反應(yīng)時(shí),發(fā)現(xiàn)一個(gè)奇怪的現(xiàn)象:當(dāng)他將一小段鋁條放入試管中,再向其中加入約5mL的稀硫酸,發(fā)現(xiàn)反應(yīng)后并沒有現(xiàn)象,一段時(shí)間后,鋁條表面的氣泡開始逐漸增多,可是再過(guò)一段時(shí)間后,鋁條表面的氣泡又開始逐漸減少。請(qǐng)你來(lái)解釋出現(xiàn)以上現(xiàn)象的原因。
分析:鋁在空氣中就容易與氧氣發(fā)生反應(yīng),生成一層結(jié)構(gòu)致密的氧化物,這樣的話,反應(yīng)前未進(jìn)行打磨,鋁就很難與酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣;隨著該氧化物與酸的反應(yīng),Al2O3+3H2SO4==Al2(SO4)3+3H2O,氧化膜也逐漸變薄,消失,使鋁逐漸裸露出來(lái),就能與酸發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生氣泡;在反應(yīng)過(guò)程中,硫酸在不斷消耗,稀硫酸的濃度也在不斷變小,反應(yīng)速率就會(huì)減少,氣泡即逐漸減少。
②金屬鐵與濃硫酸接觸后,能與其發(fā)生反應(yīng)并在鐵表面生成一層結(jié)構(gòu)致密的氧化物,阻止反應(yīng)的進(jìn)一步進(jìn)行,該現(xiàn)象稱為金屬的鈍化。正因?yàn)榫哂羞@樣的性質(zhì),我們可以利用鐵桶來(lái)盛放濃硫酸。某硫酸廠中的一位工人,將一盛放過(guò)濃硫酸鐵桶稍做沖洗,一段時(shí)間后,用氧炔焰來(lái)切割鐵桶,突然鐵桶就發(fā)生了猛烈的爆炸,請(qǐng)你來(lái)解釋爆炸的原因。
分析:鐵與濃硫酸能發(fā)生鈍化,但是在沖洗的過(guò)程,對(duì)其中的濃硫酸起了一個(gè)稀釋的作用,稀硫酸就能很輕易的與該氧化物及其裸露出來(lái)的金屬鐵發(fā)生反應(yīng),并放出氫氣。鐵桶是一個(gè)相對(duì)密封的容器,當(dāng)用氧炔焰進(jìn)行切割時(shí),就可能發(fā)生爆炸了。4.金屬與某些鹽溶液發(fā)生反應(yīng)
排在金屬活動(dòng)性順序表前面的金屬能與鹽溶液反應(yīng),置換出排在順序表后面的金屬,如: Fe+ CuSO4==FeSO4+Cu 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:在鐵絲表面出現(xiàn)紅色物質(zhì),一段時(shí)間后,溶液由藍(lán)色轉(zhuǎn)變?yōu)闇\綠色。主要用途:古代濕法煉銅的原理“曾青得鐵則化為銅”,現(xiàn)代濕法鍍銅 又如:Cu+Hg(NO3)2==Cu(NO3)2+Hg 三.實(shí)驗(yàn)室制取氫氣
1.反應(yīng)原料:鋅粒,稀硫酸或稀鹽酸; 2.反應(yīng)方程式:Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑
為什么常用鋅粒和稀硫酸反應(yīng)制取氫氣呢?這是因?yàn)椋V比較活潑,與酸反應(yīng)速率太快,不易收集所產(chǎn)生的氫氣;銅不能與酸反應(yīng);濃硫酸與金屬反應(yīng)不產(chǎn)生氫氣而產(chǎn)生水;濃鹽酸具有揮發(fā)性,易揮發(fā)出氯化氫氣體,使制得的氫氣中含有雜質(zhì)。而鋅的活動(dòng)性適中,易與鹽酸或稀硫酸反應(yīng)放出大量氫氣。
3.反應(yīng)物狀態(tài):鋅粒為銀白色固體,稀硫酸或稀鹽酸為無(wú)色溶液 4.反應(yīng)條件:常溫下 5.反應(yīng)裝置:如右圖
6.收集方法:向上排空氣法或排水法
7.實(shí)驗(yàn)步驟
(1)按照要求安裝裝置(2)檢查氣密性
(3)裝藥品:先裝固體,后裝液體
(4)開始反應(yīng),并收集一小試管氫氣,進(jìn)行驗(yàn)純(任何可燃性氣體,在做性質(zhì)實(shí)驗(yàn)之前務(wù)必進(jìn)行驗(yàn)純)
(5)收集氣體,蓋上玻璃片倒放在實(shí)驗(yàn)桌上。
如何比較兩種氣體的密度呢?這里提供一種簡(jiǎn)便方法:
比較兩種氣體的相對(duì)分子質(zhì)量,在相同狀態(tài)下相對(duì)分子質(zhì)量大的氣體密度大。(因?yàn)闅怏w的密度在溫度壓強(qiáng)一定時(shí)與分子量成正比)。空氣是多種氣體的混合物,其平均分子量約為29。所以我們可以判斷相對(duì)分子質(zhì)量大于29的氣體密度比空氣大,相對(duì)分子質(zhì)量小于29的氣體密度比空氣小。
四.常見的金屬礦物
1.金屬礦物存在的形式:
自然界少數(shù)不活潑的金屬以游離態(tài)(單質(zhì))存在,如金、鉑等;大多數(shù)金屬都是以化合態(tài)(化合物)存在。
2.常見的金屬礦物
鐵礦石:赤鐵礦(Fe2O3),磁鐵礦(Fe3O4),菱鐵礦(FeCO3),黃鐵礦(FeS2); 銅礦石:黃銅礦(CuFeS2),孔雀石[Cu2(OH)2CO3],斑銅礦(Cu5FeS4); 鋁礦石:鋁土礦(Al2O3),明礬(KAlSO4·12H2O)
第三篇:九年級(jí)化學(xué) 第5章 金屬與礦物教案 滬教版
第五章金屬與礦物
一、本章在學(xué)科知識(shí)中的地位和重要性
到目前為止,在發(fā)現(xiàn)的113種元素中有91中使金屬元素,在學(xué)習(xí)本章之前,教材已經(jīng)講過(guò)氧氣、氫氣等非金屬元素的性質(zhì)和用途,本章再學(xué)習(xí)金屬元素的有關(guān)知識(shí),并且本章內(nèi)容也為以后學(xué)習(xí)酸堿鹽等物質(zhì)的性質(zhì)打下良好的基礎(chǔ),使元素的知識(shí)比較系統(tǒng)化。
二、本章主要內(nèi)容
本章主要講述了金屬的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì);金屬礦物的存在形式和石灰石資源的綜合利用;工業(yè)煉鐵的原理和方法,生產(chǎn)生活中常見的合金和性質(zhì)以及如何防止金屬的銹蝕等主要內(nèi)容。、本章知識(shí)與社會(huì)熱點(diǎn)、生產(chǎn)生活、科技前沿等方面的聯(lián)系或體現(xiàn)
種常見金屬與合金在生活、生產(chǎn)中有廣泛的用途,生活中如何采取措施防止鐵制品生銹,在工業(yè)生產(chǎn)中煉鐵的原理及應(yīng)用,石灰石礦產(chǎn)資源在工農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用,金屬資源的保護(hù)和利用已成為全球性問題,一些重要用途的合金在科技方面有獨(dú)特的應(yīng)用。展現(xiàn)了21世紀(jì)金屬材料的發(fā)展趨勢(shì),有利于拓展學(xué)生的眼界。
四、學(xué)法建議
1、要注意聯(lián)系學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn),配合食物或照片介紹金屬的重要物理性質(zhì),以加深記憶。
2、對(duì)于金屬與氧氣反應(yīng)的學(xué)習(xí),可以做鋁箔、鐵絲、銅片等與氧氣反應(yīng)的試驗(yàn),以加深學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)。
3、在探究金屬活動(dòng)順序的過(guò)程中,教師要起到較好的組織和引導(dǎo)作用,注意在試驗(yàn)的基礎(chǔ)上組織好討論。
4、對(duì)于鐵銹蝕條件的試驗(yàn),要在一周前準(zhǔn)備好,不要把結(jié)論強(qiáng)加給學(xué)生。
5、有關(guān)化學(xué)方程式的計(jì)算都是純凈物的計(jì)算,要把含雜質(zhì)物質(zhì)的質(zhì)量換算成純物質(zhì)的質(zhì)量,討論和評(píng)析一些錯(cuò)誤的解法以及出現(xiàn)錯(cuò)誤的原因。
用心愛心專心-1-
第四篇:化學(xué)粵教版九年級(jí)下冊(cè)金屬礦物與冶煉教案
《第2節(jié) 金屬礦物 鐵的冶煉》教案
教學(xué)目標(biāo)
1、了解一些常見金屬礦物(鐵礦、鋁礦等)的主要成分。
2、了解從鐵礦石中將鐵還原出來(lái)的方法;
2、知道工業(yè)煉鐵的原理、設(shè)備及原料。
3、掌握一氧化碳還原氧化鐵實(shí)驗(yàn)的裝置及注意事項(xiàng) 過(guò)程與方法:
1、通過(guò)對(duì)工業(yè)上鐵的冶煉原理的探討與研究,培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用知識(shí)于實(shí)際生活的能力;
2、提高學(xué)生分析和解決實(shí)際問題的能力及創(chuàng)新思維能力。
3、認(rèn)識(shí)金屬材料在生產(chǎn)生活和社會(huì)發(fā)展中的重要作用。情感態(tài)度與價(jià)值觀:
1、通過(guò)對(duì)鋼鐵、青銅等合金知識(shí)的介紹,培養(yǎng)學(xué)生的愛國(guó)主義情感;
2、通過(guò)對(duì)冶鐵原理的分析,培養(yǎng)學(xué)生安全操作意識(shí)和良好的環(huán)保意識(shí)。教學(xué)重點(diǎn)
1.“一氧化碳與氧化鐵反應(yīng)”的演示實(shí)驗(yàn)。2.含雜質(zhì)物質(zhì)的化學(xué)方程式的計(jì)算; 教學(xué)難點(diǎn)
1.鐵的冶煉原理;
2.工業(yè)煉鐵的化學(xué)原理、設(shè)備及原料 教學(xué)過(guò)程
引入:上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了金屬的性質(zhì),了解鐵、鋁、銅等一些金屬的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)。那么大家知道這些金屬是怎么來(lái)的嗎?在自然界能找到這些金屬嗎?他們是以什么形式存在的?閱讀課本,回答下面問題:
一、常見的金屬礦物
1、地殼中鐵的含量在金屬中居于第幾位?自然界中鐵元素以何種形式存在?
2、你知道的鐵礦石有哪些?我國(guó)的鐵礦主要分布在哪些地區(qū)?
3、就你所知的歷史知識(shí),你知道我國(guó)勞動(dòng)人民早在什么時(shí)期就發(fā)明了煉鐵和使用鐵器了?
4、人類冶煉最多、在生產(chǎn)生活中應(yīng)用最廣泛的金屬是什么? 引導(dǎo)學(xué)生從地殼中鐵的含量,自然界中鐵元素的存在形式,我國(guó)鐵礦的類型及基地分布情況等方面進(jìn)行討論。
既然鐵在日常生活和國(guó)民生產(chǎn)中的地位如此重要,那么,我們有必要了解和掌握以鐵礦石為原料冶煉出鐵的反應(yīng)原理及過(guò)程。
二、鐵的冶煉
今天我們以主要成分為Fe2O3的赤鐵礦為例,來(lái)學(xué)習(xí)研究如何實(shí)現(xiàn)鐵的冶煉。
【探究問題1】鐵礦石是怎樣煉成鐵的?
【探究問題2】探究實(shí)驗(yàn)的裝置(提示從反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)的條件等考慮)中CO與Fe2O3的反應(yīng)——實(shí)驗(yàn)室煉鐵的反應(yīng)原理。并思考下列問題:
實(shí)驗(yàn)中為什么要先通一段時(shí)間CO,再加熱Fe2O3 澄清石灰水的作用是什么?實(shí)驗(yàn)中會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象? 點(diǎn)燃從尖嘴管口排出氣體的目的是什么?
實(shí)驗(yàn)結(jié)束前應(yīng)如何操作,才能保證得到較純凈的鐵粉? 如何驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生了鐵? 1.實(shí)驗(yàn)步驟: ①檢驗(yàn)裝置的氣密性; ②裝入藥品并固定;
③向玻璃管內(nèi)通入一氧化碳?xì)怏w; ④給氧化鐵加熱; ⑤停止加熱; ⑥停止通一氧化碳。
⑦將黑色粉末倒在白紙上,看其能否被磁鐵吸起。(CO:早出晚歸酒精燈:遲到早退)
2.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:紅棕色粉末逐漸變成黑色,澄清的石灰水變渾濁,高溫
尾氣燃燒并產(chǎn)生藍(lán)色火焰。黑色粉末可以被磁鐵吸引?;蛴?CO+Fe2O3======2Fe+3CO2
三、工業(yè)煉鐵
煉鐵的原理:在高溫條件下,利用焦炭與氧氣反應(yīng)生成的還原劑一氧化碳從鐵礦石中將鐵還原出來(lái)。
主要反應(yīng):2C+O2======2CO2(C+CO2===2CO)
高溫
3CO+Fe2O3===2Fe+3CO2
高溫
CaCO3===CaO+CO2↑
高溫
CaO+SiO2==CaSiO3(爐渣——可用于制水泥)尾氣主要成分:CO和CO2(需經(jīng)處理后再排放)引入:金屬冶煉還有哪些方法?
1、熱分解法
常用于不活潑金屬(Hg、Ag等)的冶煉。
2、電解法2Al2O3通電4Al+3O2↑ 2NaCl通電2Na+Cl2↑ 在金屬活動(dòng)性順序中,K、Na、Ca、Al等活潑金屬的還原性很強(qiáng),都很容易失去電子,因此不能用一般的方法和還原劑使其從化合物中還原出來(lái),只能用通電分解其熔融鹽或氧化物的方法來(lái)冶煉。
3、濕法冶金(金屬)
用活潑金屬將一些不太活潑的金屬?gòu)钠潲}溶液中置換出來(lái)。適于處理金屬含量較低和組分比較復(fù)雜的原料,如有色金屬和稀有金屬。
Fe+CuSO4=FeSO4+Cu 高溫
熱還原法Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2利用還原劑在高溫下將金屬?gòu)幕衔镏羞€原出來(lái)。
第五篇:金屬與礦物的教案
一.金屬(Metal)的物理性質(zhì)
1.金屬光澤:
(1)金屬都具有一定的金屬光澤,一般都呈銀白色,而少量金屬呈現(xiàn)特殊的顏色,如:金(Au)是黃色、銅(Cu)是紅色或紫紅色、鉛(Pb)是灰藍(lán)色、鋅(Zn)是青白色等;
(2)有些金屬處于粉末狀態(tài)時(shí),就會(huì)呈現(xiàn)不同的顏色,如鐵(Fe)和銀(Ag)在通常情況下呈銀白色,但是粉末狀的銀粉或鐵粉都是呈黑色的,這主要是由于顆粒太小,光不容易反射。
(3)典型用途:利用銅的光澤,制作銅鏡;黃金飾品的光澤也是選擇的因素。
2.金屬的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性:
(1)金屬一般都是電和熱的良好導(dǎo)體。其中導(dǎo)電性的強(qiáng)弱次序:銀(Ag)>銅(Cu)>鋁(Al)
(2)主要用途:用作輸電線,炊具等
3.金屬的延展性:
(1)大多數(shù)的金屬有延性(抽絲)及展性(壓薄片),其中金(Au)的延展性最好;也有少數(shù)金屬的延展性很差,如錳(Mn)、鋅(Zn)等;
(2)典型用途:金屬可以被扎制成各種不同的形狀,金屬金打成金箔貼在器物上
4.金屬的密度:
(1)大多數(shù)金屬的密度都比較大,但有些金屬密度也比較小,如鈉(Na)、鉀(K)等能浮在水面上;密度最大的金屬──鋨,密度最小的金屬──鋰
(2)典型用途:利用金屬鋁(Al)比較輕,工業(yè)上用來(lái)制造飛機(jī)等航天器
5.金屬的硬度:
(1)有些金屬比較硬,而有些金屬比較質(zhì)軟,如鐵(Fe)、鋁(Al)、鎂(Mg)等都比較質(zhì)軟;硬度最高的金屬是鉻(Cr);
(2)典型用途:利用金屬的硬度大,制造刀具,鋼盔等。
6.金屬的熔點(diǎn):
(1)有的金屬熔點(diǎn)比較高,有的金屬熔點(diǎn)比較低,熔點(diǎn)最低的金屬是汞(Hg);熔點(diǎn)最高的金屬是鎢(W);
(2)典型用途:利用金屬錫(Sn)的熔點(diǎn)比較低,用來(lái)焊接金屬
二.常見金屬的化學(xué)性質(zhì)
1.金屬與氧氣反應(yīng)
大多數(shù)金屬在一定條件下,都能與氧氣發(fā)生反應(yīng),生成對(duì)應(yīng)的金屬氧化物,也有少數(shù)金屬很難與氧氣發(fā)生化合反應(yīng)。如:真金不怕火煉,就是指黃金很難與氧氣反應(yīng)。
(1)金屬鎂與氧氣發(fā)生反應(yīng)
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:在空氣中點(diǎn)燃鎂帶后,鎂帶劇烈燃燒,發(fā)出耀眼白光,放出白煙,生成一種白色固體。
化學(xué)方程式:2Mg+O2點(diǎn)燃===2MgO
注意事項(xiàng):在做點(diǎn)燃實(shí)驗(yàn)之前,應(yīng)先用砂紙將其打磨。
(2)金屬鐵與氧氣發(fā)生反應(yīng)
反應(yīng)現(xiàn)象:金屬鐵在空氣中是不能被點(diǎn)燃的,在純氧中,被引燃后能夠劇烈燃燒,火星四射,鐵絲熔成小球,生成一種黑色的固體。