第一篇:金屬礦物與冶煉教學(xué)設(shè)計(jì)
金屬礦物與冶煉教學(xué)設(shè)計(jì)
一、教材分析
本節(jié)課位于粵教版初中化學(xué)下冊(cè)第六章的第三節(jié)。學(xué)生是在學(xué)過(guò)金屬的性質(zhì)的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步來(lái)了解金屬的存在形式和常見金屬的冶煉。同時(shí)也為下節(jié)學(xué)習(xí)珍惜和保護(hù)金屬資源做了鋪墊。
二、學(xué)習(xí)目標(biāo) 知識(shí)與技能
1、了解地殼中含量較高的幾種金屬元素及其存在。
2、知道可用鐵礦石煉鐵。
3、學(xué)會(huì)用實(shí)驗(yàn)方法將氧化鐵中的鐵還原出來(lái)的原理。
4、知道生鐵和鋼是鐵的兩種合金。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)。
三、重難點(diǎn)
本節(jié)課的重點(diǎn)是實(shí)驗(yàn)方法將氧化鐵中的鐵還原出來(lái)的原理、裝置及注意事項(xiàng)。
處理方法:利用實(shí)驗(yàn)視頻讓學(xué)生觀察并記錄現(xiàn)象。然后通過(guò)小組討論、總結(jié)和練習(xí)來(lái)達(dá)到學(xué)習(xí)效果。
四、學(xué)生分析
學(xué)生已學(xué)過(guò)金屬的性質(zhì)而且生活中學(xué)生接觸過(guò)大量的金屬產(chǎn)品特別是鐵制品。但是學(xué)生從來(lái)沒有見過(guò)礦石和金屬的冶煉。為此本節(jié)利用大量的圖片和工業(yè)煉鐵、煉鋼的視頻來(lái)滿足學(xué)生的求知欲。
五、教學(xué)過(guò)程
由世界名著《鋼鐵是怎樣煉成的》引入本節(jié)內(nèi)容。然后在黑板上板書本節(jié)的學(xué)習(xí)目標(biāo)。活動(dòng)1:根據(jù)目標(biāo)提出第一個(gè)問題:自然界中的金屬多以什么形式存在呢?主要存在哪里呢?展示幾組圖片由學(xué)生討論總結(jié)金屬存在的形式(板書:金屬存在的兩種形式)?;顒?dòng)2:請(qǐng)同學(xué)們觀察課本176頁(yè)金屬元素在地殼中的含量(了解前兩位)?;顒?dòng)3:提出第二個(gè)問題:怎樣從礦物中把鐵冶煉出來(lái)呢?觀看課本177頁(yè)實(shí)驗(yàn)視頻,由學(xué)生觀察總結(jié)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、結(jié)論及注意事項(xiàng)。接著提出第三個(gè)問題工業(yè)上是怎樣做的呢?活動(dòng)4:讀課本178頁(yè)了解高爐內(nèi)的反應(yīng),了解生鐵和鋼?;顒?dòng)5:觀看工業(yè)煉鐵視頻。了解工業(yè)煉鐵的設(shè)備及其原料。同時(shí)提出問題:焦炭也具有還原性為什么還要把焦炭變成一氧化碳呢?焦炭在煉鐵中的作用是什么呢?由學(xué)生討論總結(jié)出結(jié)論。活動(dòng)6:觀看鋼的視頻了解煉鋼的原理是氧化。最后課堂思考與檢測(cè)。
六、板書設(shè)計(jì)
1、金屬在自然界存在形式。
2、實(shí)驗(yàn)室煉鐵 原理:
高溫
3CO+Fe2O3===2Fe+3CO2
高溫
4CO+ Fe3O4===3Fe+4CO2 裝置 步驟 現(xiàn)象
3、鐵的合金 生鐵和鋼
4、工業(yè)煉鐵和鋼
第二篇:金屬的冶煉教學(xué)設(shè)計(jì)
《金屬的冶煉》教學(xué)設(shè)計(jì)
【教學(xué)背景】
在當(dāng)今全球資源、能源供應(yīng)緊張與人口迅速增長(zhǎng)的矛盾日益突出的情況下,金屬礦物和海水資源同人類的生活有著日益緊密的聯(lián)系,教材從金屬礦物以及海水資源的開發(fā)利用兩個(gè)專題,闡明化學(xué)在自然資源的合理開發(fā)和綜合利用上的作用。本節(jié)教學(xué)的主要目標(biāo)是幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)和體會(huì)化學(xué)在自然資源開發(fā)和利用中的意義和作用,揭示化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展的重要關(guān)系,樹立資源保護(hù)意識(shí)及合理開發(fā)意識(shí)?!窘虒W(xué)目標(biāo)】
★知識(shí)與技能目標(biāo)
1、了解金屬元素在自然界的存在形態(tài)。
2、掌握金屬冶煉的原理和方法。
3、掌握鋁熱反應(yīng)及其應(yīng)用。
4.能寫出冶煉金屬方法中對(duì)應(yīng)的常見金屬冶煉的有關(guān)化學(xué)發(fā)方程式?!镞^(guò)程與方法目標(biāo)
1、通過(guò)案例探究培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會(huì)運(yùn)用觀察、實(shí)驗(yàn)、比較、分類、歸納、概括等方法對(duì)獲取的信息進(jìn)行加工,同時(shí)訓(xùn)練學(xué)生的口頭表達(dá)能力和交流能力。
2、通過(guò)對(duì)案例探究,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和創(chuàng)新意識(shí),從而悟出學(xué)好化學(xué)的科學(xué)方法。★情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)
1、體會(huì)化學(xué)在自然資源開發(fā)和利用中的意義和作用,揭示化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展的重要關(guān)系,樹立資源保護(hù)意識(shí)及合理開發(fā)意識(shí)。
2、介紹我國(guó)古代在金屬冶煉方面的成就,激發(fā)學(xué)生的愛國(guó)主義情感。
4、認(rèn)識(shí)化學(xué)在環(huán)境保護(hù)鐘的作用,樹立綠色化學(xué)的觀念?!窘虒W(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)】
教學(xué)重點(diǎn):了解化學(xué)方法在金屬礦物開發(fā)(主要是金屬冶煉)中的作用。
【教學(xué)方法】
多媒體輔助教學(xué):利用圖片、視頻、多媒體課件等為學(xué)生提供豐富的背景材料,以便形成豐富的感性認(rèn)識(shí)。
探究式教學(xué):創(chuàng)設(shè)問題情景、結(jié)合實(shí)驗(yàn)視頻,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性?!窘虒W(xué)過(guò)程】
第一課時(shí)
【情景導(dǎo)入】金屬在自然界中的分布很廣,但金屬大都都以礦石的形態(tài)存在。比如我們的家鄉(xiāng)——大冶就有豐富的礦產(chǎn)資源,鐵礦和銅礦。引導(dǎo)學(xué)生觀看常見幾種礦石的圖片?!举|(zhì)疑】 金屬元素在自然界中,如礦物或海洋中,是如何存在的呢?這又與什么性質(zhì)有關(guān)?
【講解】大多數(shù)金屬比較活潑以化合態(tài)存在,少數(shù)以游離態(tài)存在
【板書】
一、【介紹】 我國(guó)的礦產(chǎn)資源現(xiàn)狀,國(guó)情教育
【講解】 我們?nèi)粘I钌a(chǎn)中使用的金屬材料大多是金屬單質(zhì)或合金,因此必須把化合態(tài)的金屬轉(zhuǎn)化為金屬單質(zhì)-金屬的冶煉?!景鍟?/p>
二、金屬的冶煉
【設(shè)問探究】 我們?cè)撊绾螐牡V石中提煉出金屬單質(zhì)呢?根據(jù)什么原理? 【學(xué)生活動(dòng)】 學(xué)生討論、發(fā)言
【講解】(正確評(píng)價(jià)學(xué)生的回答并復(fù)述)冶煉金屬的根據(jù)是用還原劑把金屬礦石中的金屬離子還原成單質(zhì),經(jīng)過(guò)三個(gè)步驟。冶煉的步驟:
第一步:礦石的富集:除去雜質(zhì),提高礦石中有用成分含量。
第三步:精煉:采用一定方法,提煉純金屬?!景鍟?/p>
1、金屬冶煉的實(shí)質(zhì)
【分析探討】金屬離子的得電子能力是否全都相同?這與什么有關(guān)?
【講解】 由于金屬的活動(dòng)性不同,金屬離子得到電子還原成金屬原子的能力也就不同,因此,對(duì)于不同活性的金屬離子就必須采取不同的還原方法進(jìn)行冶煉。【板書】
2、金屬冶煉的方法
【分析】 一些不活潑的金屬,它們是在金屬活動(dòng)順序中位于氫后面的金屬,如 Hg、Ag等,其陽(yáng)離子得電子能力很強(qiáng),所以其還原的條件比較容易達(dá)到。Hg、Ag的氧化物受熱就能分解得到單質(zhì)?!景鍟?1)、熱分解法 2HgO 2Hg+O 2 ↑2AgO
2Ag+O 2 ↑
【分析】 位于活動(dòng)性順序表中前端的金屬如 K、Na、Ca、Al等金屬,我們知道其還原性很強(qiáng),容易失去電子,而其對(duì)應(yīng)的陽(yáng)離子則氧化性很弱,很難得到電子;一般的還原劑都無(wú)法把它的陽(yáng)離子還原出來(lái)。我們只能使用通電分解其熔融鹽或氧化物的方法來(lái)冶煉?!景鍟?2)、電解法 2Al2O3(熔融)2NaCl(熔融)MgCl 2(熔融)4Al + 3O2↑(用冰晶石作助熔劑)2Na + Cl2↑ Mg+Cl 2 ↑
【講解】冶煉鋁用的是其氧化物而不是氯化物,結(jié)合必修一化學(xué)鍵的知識(shí)知道氯化鋁是共價(jià)化合物,熔融狀態(tài)不能導(dǎo)電,所以只能是電解氧化鋁。引導(dǎo)學(xué)生回憶必修一學(xué)習(xí)金屬鋁時(shí)還有一個(gè)小實(shí)驗(yàn),將一塊鋁箔放在酒精燈上灼燒時(shí)的現(xiàn)象。學(xué)生可以回答出內(nèi)層融化的鋁不會(huì)滴落,那是因?yàn)橥饷姘粚友趸X,而氧化鋁的熔點(diǎn)很高,達(dá)2000多
易,此外氧化鈉熔點(diǎn)較高,加熱熔化前已經(jīng)分解產(chǎn)生鈉和過(guò)氧化鈉;氧化鎂熔點(diǎn)很高,要使其熔化需要的能力較多,所以綜上所述不同的金屬電解時(shí)選擇不同的熔融物。【分析】 對(duì)于大多數(shù)金屬,如位于金屬活動(dòng)順序表中間一段的金屬所對(duì)應(yīng)的離子,得電子能力較強(qiáng),其化合物又不能通過(guò)受熱分解得到金屬單質(zhì),必須使用還原劑還原金屬陽(yáng)離子。常見的還原劑有焦炭、一氧化碳、氫氣。一些活潑金屬也可作為還原劑,將相對(duì)不活潑的金屬?gòu)钠浠衔镏兄脫Q出來(lái)?!景鍟?3)、熱還原法
① 常用還原劑:焦炭、CO、H 2、活潑金屬(如Al)等
【練習(xí)】 必修一所學(xué)習(xí)氧化還原反應(yīng)以氫氣還原氧化銅為例,寫出該反應(yīng)。(要求學(xué)生黑板演練)
【板書】Fe2O3 + 3CO === 2Fe + 3CO2
WO3 + 3H2 ==== W + 3H2O(高溫)Fe2O3 + 2Al ==== 2Fe + Al2O3
【講解】以最后一個(gè)反應(yīng)為例,以金屬作還原劑。以鋁作為還原劑時(shí),這樣的反應(yīng)叫鋁熱反應(yīng)。
【板書】鋁熱反應(yīng):鋁和金屬氧化物在高溫條件下發(fā)生的劇烈化學(xué)反應(yīng)(反應(yīng)放熱)【觀看實(shí)驗(yàn)視頻】 實(shí)驗(yàn) 4—1 【學(xué)生活動(dòng)】 學(xué)生討論、發(fā)言,給出實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
【教師總結(jié)】鎂條劇烈燃燒,放出大量的熱,發(fā)出耀眼的白光,紙漏斗內(nèi)劇烈反應(yīng),紙漏斗被燒穿,有熔融物落入沙中。
【板書】Fe2O3 + 2Al ==== 2Fe + Al2O3(高溫)
【講解】像這樣鋁和鐵的混合物叫鋁熱劑,鋁在這個(gè)反應(yīng)中作還原劑。根據(jù)實(shí)驗(yàn)提出問題,鎂條和氯酸鉀分別起什么作用?
學(xué)生討論、發(fā)言,適當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生正確回答 【教師總結(jié)】給出正確答案
【問題】 對(duì)于根據(jù)這個(gè)反應(yīng),推測(cè)鋁熱反應(yīng)在生活生產(chǎn)上的應(yīng)用,學(xué)生討論回答
【教師總結(jié)】 兩個(gè)應(yīng)用:①焊接鋼軌 ②制備高熔點(diǎn)金屬
【結(jié)論】鋁是常用的還原劑,在一定的條件下與某些金屬氧化物反應(yīng),把其中的金屬還原成單質(zhì)。
【學(xué)生活動(dòng)】 教師寫出其他的鋁熱劑,學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識(shí)寫出相關(guān)反應(yīng) 【板書】教師指正,給出正確答案 3MnO2 + 4Al === 3Mn + 2 Al2O3(高溫)Cr2O3 + 2Al === 2Cr + Al2O3(高溫)3Co3O4 + 8Al === 9Co + 4Al2O3(高溫)
【分析】 不同的金屬根據(jù)其活潑性有不同的冶煉方法,對(duì)于同種金屬根據(jù)其反應(yīng)物及用途不同也可以有不同的冶煉方法以銅為例,有三種冶煉方法: 熱還原法:CuO+H2 = Cu+H2O 火法煉銅:Cu2S+O2=2Cu+SO2(高溫)濕法煉銅:Fe+CuSO4 === FeSO4+Cu 【小結(jié)】 金屬冶煉的方法:(投影)
地球上的金屬礦產(chǎn)資源是有限的,無(wú)法再生,而且金屬的冶煉過(guò)程會(huì)消耗大量的能量,金屬還會(huì)對(duì)環(huán)境造成一定的污染,所以我們要學(xué)會(huì)合理開發(fā)和利用這些礦物資源,有效地利用金屬產(chǎn)品。
【閱讀指導(dǎo)】 閱讀教材相關(guān)內(nèi)容。【講述】 正確評(píng)價(jià)學(xué)生的回答并歸納。有效利用金屬資源的途徑:
1、提高金屬礦物的利用率
2、減少金屬的使用量
3、加強(qiáng)金屬資源的回收和再利用
4、使用其他材料代替金屬材料
【小結(jié)】 指導(dǎo)學(xué)生歸納本節(jié)課的內(nèi)容?!揪毩?xí)】1.2.3 【板書設(shè)計(jì)】
一、金屬的存在:游離態(tài):少數(shù)不活潑的金屬;化合態(tài):多數(shù)比較活潑的金屬
二、金屬的冶煉
1、金屬冶煉的實(shí)質(zhì)
2、金屬冶煉的方法(1)、熱分解法(2)、電解法(3)、熱還原法
① 常用還原劑:焦炭、CO、H2、活潑金屬(如Al)等 ②鋁熱反應(yīng)
③鋁熱反應(yīng)的應(yīng)用: a:野外焊接。小結(jié):金屬冶煉的方法:
第三篇:金屬礦物的開發(fā)利用教學(xué)設(shè)計(jì)
“金屬礦物的開發(fā)利用”教學(xué)程序的設(shè)計(jì)
人教版化學(xué)必修2第四章——化學(xué)與自然資源的開發(fā)利用是高中化學(xué)必修模塊的結(jié)尾部分,其中第一節(jié)《開發(fā)利用金屬礦物和海水資源》是實(shí)現(xiàn)元素化合物性質(zhì)應(yīng)用的學(xué)科內(nèi)容,是體現(xiàn)化學(xué)學(xué)習(xí)價(jià)值、培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)識(shí)科學(xué)、技術(shù)和社會(huì)之間關(guān)系的重要組成,是落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀,樹立可持續(xù)發(fā)展思想的重要一章,其中“金屬礦物的開發(fā)利用”是本節(jié)的前半部分內(nèi)容。本課時(shí)是在學(xué)生學(xué)習(xí)了氧化還原反應(yīng)概念以及鈉、鋁、鐵、銅等金屬及其重要化合物主要性質(zhì)的基礎(chǔ)上,在對(duì)金屬冶煉知識(shí)有會(huì)意建構(gòu)的前提下,進(jìn)一步系統(tǒng)學(xué)習(xí)關(guān)于上述金屬工業(yè)上冶煉方法的一節(jié)。本課旨在學(xué)會(huì)運(yùn)用氧化還原反應(yīng)的概念,了解利用化學(xué)變化實(shí)現(xiàn)物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化的基本方法,認(rèn)識(shí)轉(zhuǎn)化過(guò)程和產(chǎn)物在我們?nèi)粘I詈蜕鐣?huì)發(fā)展中的重要作用。通過(guò)本課時(shí)的學(xué)習(xí)有利于學(xué)生將前面所學(xué)過(guò)的知識(shí)和技能進(jìn)行必要的梳理、歸納和拓展;有利于學(xué)生加深體會(huì)化學(xué)在綜合利用自然資源中的作用,學(xué)會(huì)辯證地看待人類和自然協(xié)調(diào)發(fā)展中可能會(huì)遇到的問題。而且為學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)選修模塊2《化學(xué)與技術(shù)》中的第二單元——化學(xué)與資源開發(fā)做好知識(shí)準(zhǔn)備,同時(shí)也將對(duì)學(xué)生選擇自己未來(lái)升學(xué)和就業(yè)方向產(chǎn)生一定的積極影響。
教學(xué)程序:
1。課前組織學(xué)生上網(wǎng)查詢家鄉(xiāng)金屬礦產(chǎn)的種類和分布情況,分課題展開小組研究性學(xué)習(xí),力圖使學(xué)生,學(xué)會(huì)利用調(diào)查法、文獻(xiàn)法,學(xué)會(huì)合作、分享,經(jīng)歷研究過(guò)程。在拓展學(xué)生的知識(shí)空間的同時(shí),激發(fā)學(xué)生情感參與,提升建設(shè)家鄉(xiāng)、建設(shè)祖國(guó)的責(zé)任感。
2。課上組織小組匯報(bào)我市金、鐵、銅礦開發(fā)利用現(xiàn)狀。
【投影】家鄉(xiāng)金屬礦產(chǎn)的種類和分布圖。(家鄉(xiāng)礦產(chǎn)
1、金礦
2、鐵礦
3、銅礦。)【講解】我們的家鄉(xiāng)張家口是礦產(chǎn)資源非常豐富的地區(qū),尤其是有些金屬礦產(chǎn)在河北省占有重要的地位,課前同學(xué)們以我市的優(yōu)勢(shì)礦藏金礦、鐵礦、銅礦開發(fā)利用現(xiàn)狀為題,進(jìn)行了課題研究。下面請(qǐng)同學(xué)們分組匯報(bào)調(diào)查結(jié)果。
【小組匯報(bào)】各組分別以PPT和出示礦物標(biāo)本為展示方式,對(duì)調(diào)查結(jié)果進(jìn)行匯報(bào)。金礦組以《張家口市金礦開發(fā)利用的現(xiàn)狀》為題,從金的存在形式、我市探明儲(chǔ)量、東坪金礦冶煉流程、環(huán)境影響幾方面扼要陳述研究報(bào)告。鐵礦組以搜集和拍攝到的兩個(gè)視頻資料為匯報(bào)內(nèi)容:一是宣化煉鋼廠冶鐵煉鋼的視頻資料,二是龐家堡礦區(qū)在開采殆盡后的蕭條景象。銅礦組以《關(guān)于冶銅流程的總結(jié)》為題,結(jié)合出示采集自赤城縣、張北縣、陽(yáng)原縣的銅礦石標(biāo)本,展示學(xué)習(xí)成果。
3。教師講解,歸納金屬冶煉的方法。【板書】金屬礦物的開發(fā)利用
一、金屬的冶煉
【講述】依據(jù)同學(xué)們的匯報(bào),我們可以從金屬元素的存在形式、冶煉流程、主要設(shè)備、核心反應(yīng)幾個(gè)方面對(duì)比總結(jié)金、鐵、銅三種金屬冶煉的異同。
【交流討論】學(xué)生結(jié)合采集的高品位金礦樣(采自赤城、崇禮縣),指出由于金的存在形式是游離態(tài),所以是物理篩選法,不需要用化學(xué)方法。而鐵和銅以化合態(tài)存在,所以需要用氧化還原反應(yīng)實(shí)現(xiàn)由化合態(tài)向游離態(tài)的轉(zhuǎn)變。
【提問】鐵和銅的冶煉流程上有什么共性?(回放宣鋼煉鐵視頻)【交流討論】學(xué)生結(jié)合銅礦組的研究成果,討論、回答問題: ⑴工業(yè)冶煉金屬的一般步驟。
⑵從氧化還原角度分析工業(yè)煉鐵煉銅的原理,反應(yīng)需要在高溫下使用還原劑還原,并得出金屬冶煉的實(shí)質(zhì)。
(3)從安全生產(chǎn)、成本核算以及反應(yīng)條件等方面討論得出工業(yè)上應(yīng)該使用CO做還原劑,還原氧化鐵?!就队啊咳N金屬冶煉方法對(duì)比表。(學(xué)生填寫三種金屬冶煉方法比較表。)【板書】金屬冶煉的步驟:選礦富集--金屬冶煉---金屬的精煉 金屬冶煉的實(shí)質(zhì):Mn++ne-=M(金除外)
鐵礦(以赤鐵礦為例):Fe2O3+3CO==== 2Fe+3CO2 銅礦(以孔雀石為例):Cu2(OH)2CO3-----CuO-----Cu 【提問】那么實(shí)現(xiàn)CuO Cu轉(zhuǎn)變,需要什么樣的還原劑呢?
【小結(jié)】根據(jù)煉鐵和煉銅的原理,總結(jié)出這類反應(yīng)的特點(diǎn),引出熱還原法 【板書】熱還原法
【提問】比較活動(dòng)的金屬也可以作還原劑。教材上有關(guān)于鋁熱法煉鐵的記述,能否將該反應(yīng)用于工業(yè)煉鐵?鋁熱法在冶金工業(yè)有什么應(yīng)用嗎?
【交流討論】(4)冶煉釩、鉻、錳等熔點(diǎn)高的價(jià)格遠(yuǎn)高于鋁的金屬可以用鋁熱還原法。Al+ MnO2 === Mn+Al2O3 Al+ V2O5 ===V + Al2O3 Co3O4+ Al===== Co+ Al2O3 這個(gè)問題,【講述】下節(jié)鋁熱反應(yīng)實(shí)驗(yàn)課上我們還將深入討論鋁熱反應(yīng),到時(shí)還期待大家以小組課題研究的形式進(jìn)行學(xué)學(xué)習(xí)。也期待大家能夠利用網(wǎng)絡(luò)資源對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)、創(chuàng)新。(可參考2010年9月《化學(xué)教育》上的實(shí)驗(yàn)改進(jìn)方案。)
4。拓展遷移
【投影】拿破侖時(shí)期鋁比金貴的圖片。
【講述】鋁是生產(chǎn)生活應(yīng)用廣泛的金屬,我市沒有鋁礦藏,你能從前邊的研究中得到啟發(fā),找出鋁的冶煉方法嗎?物理法肯定不能用來(lái)獲得單質(zhì)鋁,那么熱還原法行嗎?
【交流討論】活潑金屬具有強(qiáng)的還原性,可以否定熱還原法。假設(shè)使用比鋁更活潑的金屬——鉀、鈉、鎂來(lái)還原出鋁單質(zhì),再考慮成本,肯定了該法批量冶煉鋁不具可能性。
【提問】是否有別的途徑能強(qiáng)迫活潑金屬陽(yáng)離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)? 【展示】其他地區(qū)的鋁礦標(biāo)本;霍爾-埃魯法電解鋁圖片 【板書】鋁礦-——電解法 2Al2O3 ==電解===4Al+3O2↑ 【講述】比鋁更活動(dòng)的金屬都可以用電解法來(lái)冶煉 2NaCl=電解== 2Na+Cl2↑ MgCl2=電解== Mg+Cl2↑ 【提問】聯(lián)想初中知識(shí),你知道汞礦的冶煉原理嗎? 學(xué)生作答后引出熱分解法
【投影】《史記》關(guān)于秦陵以水銀為江河的記載以及葛洪《抱樸子》中的一段文字:“丹砂燒之成水銀”
【板書】熱分解法,2HgO ==加熱===2Hg+O2↑ 5。歸納小結(jié)
【提問】
1、為什么不同金屬的冶煉方法不同?
2、從金屬冶煉的實(shí)質(zhì)角度具體討論金屬活動(dòng)性和冶煉方法之間的關(guān)系 學(xué)生討論后,教師結(jié)合金屬活動(dòng)順序表歸納總結(jié)金屬的冶煉方法?!景鍟縆 Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag 電解法 熱還原法 熱分解法
【提問】金礦組、鐵礦組同學(xué)的匯報(bào)中涉及了開采活動(dòng)對(duì)周邊環(huán)境的影響,那么 怎樣促使經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與環(huán)境友好齊頭并進(jìn)呢?
【投影】鐵礦石近年來(lái)進(jìn)口量及價(jià)格漲幅;各種礦產(chǎn)資源的有效開采年限;我市龐家堡鐵礦廢棄后衰敗場(chǎng)面。
【小組討論】如何合理開發(fā)利用金屬礦產(chǎn)資源? 結(jié)論:防止金屬腐蝕;回收和利用廢舊金屬;開發(fā)海底礦物資源;尋找金屬的代用品;合理開采礦物物盡其用)。
第四篇: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。
第五篇: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。或用3CO+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)。