《九年級(jí)化學(xué)第五章第二節(jié)鐵的冶煉 合金教案滬教版》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《九年級(jí)化學(xué)第五章第二節(jié)鐵的冶煉 合金教案滬教版(4頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第二節(jié) 鐵的冶煉 合金
教學(xué)目標(biāo):
知識(shí)與技能:
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性;
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.學(xué)習(xí)從日常生活事物中發(fā)現(xiàn)和提出問(wèn)題;
2.指導(dǎo)學(xué)生通過(guò)各種媒體和資料收集、整理和加工信息。
情感態(tài)度價(jià)值觀:
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。
內(nèi)容要點(diǎn):
1、 在煉鐵高爐里用一氧化碳把鐵礦石中的氧化鐵(或其他鐵的氧化物)在高溫下反應(yīng)能生成生鐵。(寫出化學(xué)方程式)
2、生鐵和鋼是重要的鐵合金。
3、合金是由一種金屬
2、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。
教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)
教學(xué)重點(diǎn):生鐵的冶煉;鐵的兩種合金;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.含雜質(zhì)物質(zhì)的化學(xué)方程式的計(jì)算;
2.“一氧化碳與氧化鐵反應(yīng)”的演示實(shí)驗(yàn)。
探究學(xué)習(xí):
1.一氧化碳與氧化鐵反應(yīng)的注意事項(xiàng)
2.生鐵和鋼的比較
知識(shí)整理:
一.生鐵的冶煉
1.煉鐵的原料:鐵礦石、焦炭、石灰石和空氣
鐵礦石:主要有赤鐵礦Fe2O3、磁鐵礦Fe3O4、菱鐵礦FeCO
3、3、黃鐵礦FeS2
焦炭:主要作用是提供熱量和產(chǎn)生還原劑CO;
石灰石:主要作用是造渣,除去鐵礦石中SiO2等雜質(zhì)。
2.煉鐵的設(shè)備:高爐
3.煉鐵的原理:在高溫條件下,利用還原劑一氧化碳從鐵的氧化物中將鐵還原出來(lái)。
4.煉鐵的過(guò)程及反應(yīng)(以赤鐵礦為例):
(1)焦炭燃燒產(chǎn)生熱量并生成還原劑
C+O2CO2;CO2+C2CO
(2)氧化鐵被CO還原成鐵
Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
(3)SiO2與CaCO3分解產(chǎn)生的CaO反應(yīng)生成硅酸鈣
CaCO3CaO+CO2↑;CaO+SiO2==CaSiO3 ;爐渣主要成分
5.煉鐵產(chǎn)物:生鐵
有關(guān)問(wèn)題:常見的鐵礦石主要
4、有:吃鐵礦(主要成分是Fe2O3)、磁鐵礦(主要成份Fe3O4)、菱鐵礦(主要成分為FeCO3)、黃鐵礦(主要成分是FeS2)。請(qǐng)你從多角度分析這幾種礦石哪些不適合用來(lái)煉鐵。
分析:根據(jù)化學(xué)式的計(jì)算,黃鐵礦及菱鐵礦中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)都較小,并且黃鐵礦中含有硫元素,在煉鐵的過(guò)程中,很有可能形成二氧化硫氣體,排放到空氣中引起空氣污染。
6.金屬冶煉的方法:
(1)還原法:把金屬礦物與焦炭、氫氣、一氧化碳等還原性物質(zhì)一起加熱反應(yīng)。
如:利用赤銅礦(Cu2O)提取銅Cu2O+C2Cu+CO;古代濕法煉銅:Fe+CuSO4==FeSO4+Cu
(2)電解法:活潑金屬很難從其礦石中還原出來(lái),需要用電
5、解法。
如:電解熔融氧化鋁制鋁:2Al2O34Al+3O2↑,電解熔融氯化鈉制鈉:2NaCl2Na+Cl2↑
(3)分解法:有些金屬的氧化物受熱容易分解,可以用簡(jiǎn)單加熱的方法得到。
如:氧化汞制水銀:2HgO2Hg+O2↑
二.一氧化碳還原氧化鐵實(shí)驗(yàn)
1.反應(yīng)方程式:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
2.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:紅棕色的粉末變?yōu)楹谏勰?,澄清石灰水變渾濁?
3.實(shí)驗(yàn)步驟:
反應(yīng)前,先通一段時(shí)間一氧化碳,然后再加熱。目的是為了盡可能的排盡試管中的空氣,防止造成爆炸。
反應(yīng)后,先撤走酒精燈,等固體冷卻后再停止通一氧化碳。目的是為了使固體冷卻,防止石灰水倒吸。
4.尾氣處理:
6、由于一氧化碳有毒,在關(guān)于該氣體的實(shí)驗(yàn)都需要注意尾氣的處理,點(diǎn)燃或收集。
5.氧化劑、還原劑;氧化性、還原性;氧化反應(yīng)、還原反應(yīng)
氧化劑具有氧化性,在反應(yīng)過(guò)程中失去氧,本身被還原,發(fā)生還原反應(yīng);
Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
失氧
得氧
還原劑具有還原性,在反應(yīng)過(guò)程中得到氧,本身被氧化,發(fā)生氧化反應(yīng)。
如:
在該反應(yīng)中,F(xiàn)e2O3是氧化劑,CO是還原劑。
三.鐵的兩種重要的合金——生鐵和鋼
1.合金:由一種金屬和其他金屬(或者非金屬)熔合形成的具有金屬特性的物
7、質(zhì)。
2.生鐵和鋼組成和性能上的差異:
生鐵
鋼
含碳量
2%~4.3%
0.03%~2%
其他元素
硫、磷、硅、錳(少量)
硅、錳(少量)、硫、磷(幾乎沒有)
冶煉原料
鐵礦石、焦炭、石灰石、空氣
生鐵、氧氣
冶煉原理
在高溫下,用一氧化碳從鐵的氧化物中將鐵還原出來(lái)
在高溫下,用氧氣或鐵的氧化物把生鐵中所含有過(guò)量的碳和其他雜質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w或爐渣而除去
化學(xué)方程式
Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
C+O2CO2
機(jī)械性能
硬而脆,無(wú)韌性
堅(jiān)硬、韌性好,塑性好
機(jī)械加工
可鑄造
可鍛、軋和鑄造
應(yīng)用
制造鐵鍋、暖氣片、機(jī)床底墊
制造機(jī)械
8、、交通工具和武器
差異本質(zhì)原因
含碳量不同
3.合金的性能:
(1)一般來(lái)說(shuō),合金的硬度比組成它的金屬大;
(2)大多數(shù)合金的熔點(diǎn)比組成金屬的熔點(diǎn)低;
(3)導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能比組成它的金屬差
(4)合金的性能主要決定于合金的成分
4.金屬材料:包括各種純金屬,也包括各種合金。
有關(guān)問(wèn)題:黃銅是由銅與鋅組成的合金,外觀上類似于黃金。請(qǐng)你設(shè)計(jì)有關(guān)問(wèn)題:黃銅是由銅與鋅組成的合金,外觀上類似于黃金。請(qǐng)你設(shè)計(jì)些具體的實(shí)驗(yàn)來(lái)鑒別黃金與黃銅。
實(shí)驗(yàn)步驟
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
實(shí)驗(yàn)結(jié)論
將該固體在酒精燈進(jìn)行加熱
若看到黃色固體變黑;
看到?jīng)]有明顯變化
是黃銅
是黃金
將該固體加入到稀鹽酸中
在金屬表面出現(xiàn)氣泡
金屬?zèng)]有明顯變化
是黃銅
是黃金
稱取一定質(zhì)量的該固體m
投入水中,測(cè)得固體的體積V
根據(jù)ρ=
查找資料,金的密度為ρ0
ρ=ρ0
ρ<ρ0
是黃金
是黃銅