初三化学空气教学设计 初三化学片段教学设计( 三 )


[请学生观看课本图8—16、8—17、8—18等有关金属资源的图片 。或展示矿石样本或放录像]
[过渡]不同种类的金属在地壳中的含量并不相同 。它们在地壳中呈怎样的分布趋势呢?
请大家看课本P15“金属元素在地壳中的含量”的资料 。
[问]人类目前普遍使用的金属有哪些?
[答]铁、铝、铜等 。
[追问]这是否和它们在地壳中的含量有一定的关系呢?
[生]肯定有!因为铝、铁在地壳中的含量是所有金属中最多的 。
[疑惑]铜的百分含量远小于铁和铝,为什么也普遍使用于我们的日常生活和工农业生产呢?
[可让学生讨论、各抒己见]
[总结]这主要与铜的性质和铜的提炼成本有关 。
[追问]那么,自然界含铁、铝、铜的矿石主要有哪些呢?它们的主要成分是什么?
[生]含铁的矿石主要有赤铁矿(主要成分是Fe2O3)、黄铁矿(主要成分是FeS2)、菱铁矿(主要成分是FeCO3);含铝的矿石主要是铝土矿(主要成分是Al2O3);含铜的矿石主要是黄铜矿(主要成分是CuFeS2)和辉铜矿(主要成分是Cu2S) 。
[承接]我国的金属矿物分布怎么样?
[引导学生看课本有关内容]
答案:矿物种类齐全,矿物储量丰富,其中钨、钼、钛、锑等储量居世界前列,铜、铝、锰等储量在世界上占有重要地位 。
[补充]虽说我国矿物种类比较齐全、矿物储量比较丰富,但由于多种因素的影响,我国主
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 。

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