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九年级化学水的组成教学设计 九年级化学教研组教学设计( 三 )

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要矿产品进口量呈逐年上升趋势 。随着我国经济高速发展，对矿产资源需求增长很快，主要矿产资源短缺的态势日益明显 。如果地质勘探无重大突破，21世纪初，我国矿产资源将出现全面紧缺的局面 。
[过渡]现在，人类每年都要向地壳和海洋索取大量的金属矿物资源，以提取数以吨计的金属 。其中，提取量的是铁 。把金属矿物变成金属的过程，叫做金属的冶炼 。炼铁的过程称之为铁的冶炼 。下面，我们就来学习有关铁的冶炼的知识 。
二、铁的冶炼
[介绍]早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器，从公元1世纪起，铁便成了一种最主要的金属材料 。
[引导学生观看图8—19(我国古代炼铁图)]
[讲解]钢的主要成分就是铁 。钢和铁有着非常广泛和重要的应用，它们在某种程度上代表了一个国家工业发展的水平 。新中国成立后，我国的钢铁工业得到了飞速的发展 。1949年，我国的钢产量只有15.8万吨，居世界第26位;1996年，我国的钢产量首次突破1亿吨，居世界前茅 。
[引导学生观看图8—20(上海宝山钢铁公司炼铁高炉)和图8—21(为纪念1996年中国钢产量突破1亿吨而发行的邮票)]
[介绍]我国辽宁鞍山、湖北大冶、四川攀枝花等地都有大型铁矿 。
[过渡]铁矿石是怎样炼成铁的呢?现以赤铁矿的主要成分Fe2O3为例，来学习研究如何实现铁的冶炼 。
[启发]比较Fe2O3与Fe的组成差异，设想用什么方法或试剂去完成铁的冶炼 。
[学生讨论]Fe2O3与Fe在组成上只相差一种元素，即氧元素 。要使Fe2O3变为铁关键是使Fe2O3失去“O” 。可能的方案有：
1.加热使Fe2O3发生分解反应 。
2.找寻一种物质使其主动夺去Fe2O3中的“O” 。
[引导学生对以上方案评价]方案1要使Fe2O3分解，需较高的温度;又因为铁在高温下易与空气中的氧气反应，要使Fe2O3分解成功，还须在非空气氛围中进行，这样成本太高 。方案2比较切实可行 。但选用什么样的物质才能使Fe2O3失去“O”呢?
[教师引导]我们可以从以前接触过的一些物质中，寻找适合这种条件的物质 。请大家回忆、思考并讨论 。
[学生讨论]
[结论]Mg、H2、C、CO等都符合条件 。
[教师总结]事实上，这些物质都可把Fe2O3中的“O”夺走 。但考虑到经济效益等原因，我们一般选用C或CO 。
[师]请大家写出以CO和Fe2O3为反应物冶铁的化学方程式 。
冶炼原理
[学生板书]Fe2O3+3CO3CO2+2Fe
[教师引导]请大家利用自己的智慧，设计一个模拟铁的冶炼过程的化学实验，并能验证其生成产物 。
[学生讨论]教师可引导学生从金属冶炼的一般条件、生成物的证明、尾气的处理等角度进行考虑 。如根据经验学生可判断出金属冶炼的一般条件是高温;根据以前所学知识学生可想象到用澄清石灰水验证CO2;用磁铁验证铁的生成;CO有毒，尾气应处理等 。
[演示实验8—3一氧化碳还原氧化铁的实验]
注意：
(1)实验前应先通CO把装置内空气排干净，然后再加热;反应完成后，须待试管内物质冷却后再停止通CO 。
(2)反应完毕后，把得到的黑色粉末倒在白纸上观察，并试验它能不能被磁铁吸起，以判断反应中是否生成了铁 。
[总结]上述实验是实验室模拟铁的冶炼过程，工业上铁的冶炼原理虽与上述实验相同，但其规模、条件、装置与此差异很大 。
[介绍]把铁矿石冶炼成铁是一个复杂的过程 。工业上炼铁时，把铁矿石和焦炭、石灰石一起加入高炉，在高温下，利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来 。
[可投影展示如下图的炼铁高炉结构 。另，若有条件，能播放工业生产中冶炼铁的录像，或参观钢铁厂]
[过渡]在冶铁的实际生产过程中，所用的原料或产物一般都含有杂质，故在计算用料和产量时就不可能不考虑杂质问题 。
三、有关杂质问题的计算
[投影例题]用1000t含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁96%的生铁多少吨?
[分析]本题是有关化学方程式的汁算，但化学方程式表示的是纯净物质之间的数量比，而不表示不纯物质之间的数量关系 。故计算时须先进行换算 。如果题目给出或要求算出不纯物质的质量，必须先换算成纯净物质的质量，或先计算出纯净物质质量再换算成不纯物质的质量 。
[师]请大家根据以上分析，解答此题 。
[学生活动]
[投影给出正确解法]如下：
解：1000t赤铁矿石中含氧化铁的质量为1000t×80%=800t 。
[课堂练习]习题4

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