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1、金屬資源的利用和保護
課題
課題1 金屬資料的利用和保護(1)
教
學
目
標
教學目標
1.知識與技能
?。?)認識一些常見金屬如鐵、鋁、銅等的礦物,了解金屬在自然界的存在形態(tài)。
?。?)初步學會根據(jù)化學方程式對含有某些雜質(zhì)的反應(yīng)物或生成物進行有關(guān)的計算。
2.過程方法
(1)通過了解金屬資源的存在及在地殼中的含量,認識標本、圖片、圖表的直觀作用。
?。?)通過科學探究鐵的冶煉主要原理,進一步明確“探究”的認識作用。
教
材
分
析
教學重點難點
1. 鐵的冶煉原理;
2. 化學
2、方程式有關(guān)雜質(zhì)問題的計算。
板書
設(shè)計
示意
框圖
時序
教學操作過程設(shè)計
投影 電影《雁南飛》淘金片斷。
解說 地球上的金屬資源廣泛地存在于地殼和浩瀚的海洋中,除少數(shù)很不活潑的金屬如金、銀等有單質(zhì)形式存在外,其余都以化合物形式存在。
設(shè)問 金屬資源是不是取之不盡、用之不竭的呢?今天我們就來學習金屬資源的利用。
復習回顧,課前熱身
初中化學課學完以后,化學學習興趣小組對“金屬活動性順序”從內(nèi)容、規(guī)律以及應(yīng)
用等方面進行了總結(jié)。請你認真填寫下
3、面的空白內(nèi)容:
(1)金屬活動性順序表:K Ca Na MgAl ZnFe Sn Pb(H) Cu Hg Ag PtAu
?。?)金屬與酸反應(yīng)的規(guī)律是金屬的活動性強于氫,酸不具有強氧化性,即不能為硝酸和濃硫酸 。試舉出實際應(yīng)用的實例(可用化學方程式表示)Zn+H2SO4=ZnSO4 +H2↑。
?。?)金屬與鹽發(fā)生置換反應(yīng),必須符合三點①K、Ca、Na三種金屬非?;顫姡荒馨呀饘僦苯訌钠潲}溶液中置換出來;②金屬的活動性強于鹽中金屬③鹽必須可溶;試舉出實際應(yīng)用的實例(可用化學方程式表示)Fe+CuSO4=FeSO4+Cu。
一、金屬資源
投影 自然界以單質(zhì)形式存在的金
4、、以單質(zhì)存在的銀。
投影 金屬元素在地殼中的含量
元素名稱
質(zhì)量分數(shù)(%)
元素名稱
質(zhì)量分數(shù)(%)
鋁
7.73
鎂
2.00
鐵
4.75
鋅
0.008
鈣
3.45
銅
0.007
鈉
2.74
銀
0.00001
強調(diào) 地殼中的含量居前兩位的金屬元素:鋁、鐵。
講解 大多數(shù)金屬在自然界中主要以化合物形式存在,工業(yè)上把能用來提煉金屬的礦物叫做礦石。
投影 我國礦物主要種類及儲量情況(見表8—17)
礦物種類
鎢
鉬
鈦
錫
銻
銅
鐵
鋁
錳
金
銀
探明儲量
529
萬噸
840
萬噸
3.5
5、7
億噸
407
萬噸
278
萬噸
6243
萬噸
463
億噸
22.7
億噸
5.66
億噸
4265
噸
11.65
萬噸
居世界
位置
1
2
1
2
1
7
5
7
3
7
6
講解 我國足世界上已知種類比較齊全的國家之一,礦物貯量也很豐富,鎢、鉬、鈦、錫、銻等貯量居世界前列,銅、鋁、錳等金屬貯量在世界上也占重要地位。
小結(jié) 我們就是從礦物中提取金屬,發(fā)展社會,提高人們的生活質(zhì)量,人類每年要向地殼和海洋索取大量的金屬礦礦物資源,以提取數(shù)以億噸計的金屬。其中,提取量最大的是鐵。
二、鐵的冶煉
設(shè)問 我
6、國人民早在春秋就會冶鐵和煉鋼,那么人們是如何把鐵礦石煉制成鐵的呢?
投影 教材第17頁圖8—19,圖8—20,圖8—21。
實驗 一氧化碳還原氧化鐵的實驗。
提問 用一氧化碳還原氧化鐵時,加熱前要注意什么?
強調(diào) 先通一氧化碳再加熱,以趕走試管內(nèi)的空氣,防止爆炸。
討論交流 (見表8—18)
實驗現(xiàn)象
紅色氧化鐵粉末逐漸變成黑色的鐵粉,澄清的石灰水變渾濁,酒精燈火處的導管口有時斷時續(xù)的藍色火焰
分析
一氧化碳與氧化鐵反應(yīng)生成鐵和CO2,CO2使澄清石灰水變渾濁,未完全反應(yīng)的CO被點燃產(chǎn)生藍色火焰
寫出有關(guān)
反應(yīng)的化
學方程式
Fe2O3+3CO 高溫
7、 2Fe+3CO2 CO2+Ca(OH)2 CaCO3↓+H2O
2CO+O2 點燃 2CO2
小結(jié) 由于鐵礦石含雜質(zhì)較多,實際煉鐵過程中,把鐵礦石煉成鐵是一個復雜的過程。工業(yè)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(yīng)生成的一氧化碳把鐵從鐵礦石中還原出來。其主要反應(yīng)原理與同學們探究實驗相同。
提示 1.煉鐵的原料:鐵礦石、焦炭、石灰石。
2.煉鐵原理:3CO+Fe2O3 高溫 2Fe+3CO2
點撥 石灰石的主要作用:把礦石中的二氧化硅轉(zhuǎn)變?yōu)闋t渣。
三、化學方程式有關(guān)雜質(zhì)問題的計算
講解 在實際生產(chǎn)中,所用的原料或
8、產(chǎn)物一般都含有雜質(zhì)的。因此,必然會涉及到雜質(zhì)的計算問題。
投影 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?
講解 解:1000t赤鐵礦石中含氧化鐵的質(zhì)量為:1000×80%=800t
設(shè):800t氧化鐵理論上可以煉出鐵的質(zhì)量為x。
Fe2O3+3CO 高溫 2Fe+3CO2
160 2×56
800t x
160:800t=(2×56):x
x=2×56×800/160=560t
折合為含鐵96%的生鐵的質(zhì)量為:560t÷96%=583t
答:1000t含氧化鐵80%的赤鐵礦
9、,理論上可煉出含鐵96%的生鐵583t。
討論 用1000t含氧化鐵80%的赤鐵礦石,可以煉出鐵多少噸?
投影 曉海同學是這樣計算的,你認為對嗎?
解:設(shè)1000t含氧化鐵80%的赤鐵礦石,可以煉出鐵的含量為。
Fe2O3+3CO 高溫 2Fe+3CO2
160 112
1000 t x
答:略。
小結(jié) 引導學生分析“1000t”是鐵礦石的量,再結(jié)合學生的討論情況指出:1000t不是氧化鐵的質(zhì)量,所以不能代入化學方程式計算。
改正:解:設(shè)1000t赤鐵礦石中含氧化鐵的質(zhì)量為1000t×80%=8
10、00t
其他計算步驟同討論題一。
討論 用1000t含氧化鐵80%的赤鐵礦,理論上可以煉出含鐵96%的生鐵多少噸?
投影 曉亮是這樣計算的,他做得對嗎?
解:1000t赤鐵礦石中含氧化鐵的質(zhì)量為
1000t×80%=800t
設(shè)800t氧化鐵可煉生鐵的質(zhì)量為x
Fe2O3+3CO 高溫 2Fe+3CO2
160 112
800t x
答:略。
小結(jié) 引導學生討論分析,結(jié)合討論情況指出:計算出的560t是純鐵的質(zhì)量,還應(yīng)折合成生鐵的質(zhì)量。
改正:①設(shè)未知不妥,設(shè)800t氧化鐵理論上可以煉出鐵的質(zhì)量為。
②560t鐵的質(zhì)量折合成含鐵96%的生鐵的質(zhì)量為:560t÷96%=583t
小結(jié) 有關(guān)化學方程式的計算都是純物質(zhì)的計算,在實際生產(chǎn)時,所用的原料或產(chǎn)物一般都含有雜質(zhì),在計算用料或產(chǎn)量時,要把含雜質(zhì)物質(zhì)的質(zhì)量換算成純物質(zhì)的質(zhì)量。
后記: