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一氧化碳還原氧化鐵范文1
關鍵詞 新疆教學設計化學
一、設計思路
新疆是一個地域遼闊、資源豐富、歷史悠久的省份,有許多本土的化學教學資源可供挖掘。本課時的主要內容是了解一些常見金屬(鐵、鋁等)礦物,以及從鐵礦石中將鐵還原出來的方法。本課時設計思路如下:首先,從學生日常生活中積累的感性材料出發,回憶、討論在生活中所了解的有關礦石的分布、開采、種類、性質、利用情況等內容,教師總結金屬在自然界中的存在形式和主要礦石及其成分。然后,介紹歷史上西域十六國聞名遐邇的“鑌鐵”冶煉技術出發,設置情景“如果你是西域鐵匠,你會怎么將氧化鐵中的鐵還原”,借此回憶之前學過的主要還原劑:氫氣、一氧化碳、碳單質的主要性質和實驗裝置及操作注意要點,并設計實驗方案。在學生充分思考、討論的基礎上講解實驗室還原鐵的實驗方法以及高爐煉鐵的原理、裝置。
二、教材分析
本節內容是人教版九年級化學下冊第八章的課題3《金屬資源的利用和保護》第一課時的內容,本課時的主要內容包括:知道一些常見金屬(鐵、鋁等)礦物;了解從鐵礦石中將鐵還原出來的方法,掌握有關礦石冶煉的計算方法等。在課題1、2中,已經討論過金屬的物理通性、金屬與氧氣的反應、金屬活動性順序表等內容。本節課的內容難度不大,學生在生活中已經積累有關金屬的分布及礦物冶煉的感性認識。
三、教學目標
知識與技能:知道金屬在自然界中的存在,以及一些常見的金屬礦物的組成、性狀等;了解從鐵礦石中將鐵還原出來的方法,掌握實驗室用一氧化碳還原氧化鐵的實驗裝置、注意事項,掌握工業上高爐煉鐵的原料、設備以及原理。
過程與方法:通過小組討論,能設計出實驗室用一氧化碳還原氧化鐵的實驗方案及實驗裝置,掌握其試驗方法;通過觀看視頻,體會和了解工業上用高爐煉鐵的過程和方法。
情感態度價值觀:通過了解金屬礦藏的分布、使用情況,確立正確的能源觀,認識到金屬資源的有限,以及合理開發利用自然資源的必要性。
四、教學過程
(一)媒體展示。通過幻燈片展示生活中常見的金屬制品以及豐富多彩的金屬礦物標本的圖片。
(二)學生活動。分組討論:問題1.你所了解的有關金屬資源有哪些?它們主要分布在什么地方?問題2.金屬元素在礦石中都是以化合態存在么?問題3.請描述你所了解的生活中常見的礦石的顏色、狀態、特征、主要成分。
(新疆是一個金屬資源豐富的省份,充分喚起學生的日常生活中中積累的感性認識,提起學生興趣,建立化學知識與生活、生產實踐間的聯系。)
(三)教師講解。金屬的存在,并指出,新疆地區擁有豐富的金屬礦藏,根據顏色判斷,應主要為菱鐵礦(主要成分是FeCO3)。
(四)多媒體展示。播放視頻:電視劇《漢武大帝》中張騫向大月氏女王請求獲得鍛造精鋼的密料的片段,介紹歷史上西域十六國聞名遐邇的"鑌鐵"冶煉技術。設置情景:設置情景:如果你是西域鐵匠,你會怎么將氧化鐵中的鐵還原?
(五)學生活動。通過復習三大還原劑:氫氣、一氧化碳、碳單質的性質及其還原實驗的具體方法,設計實驗室用一氧化碳還原氧化鐵的實驗裝置,書寫實驗步驟,預測實驗現象,檢驗產物、總結實驗注意事項。
(在之前章節中,重點討論過用碳還原氧化銅的實驗。但是,碳粉是固態還原劑,而一氧化碳是一種氣態還原劑,而且一氧化碳是一種易燃的、有毒性的氣體,所以其實驗裝置必須需要增加尾氣處理裝置。本實驗設計可以充分鍛煉學生活學活用、及一反三的能力。)
(六)教師講解。實驗裝置有別于碳還原氧化銅,首先,一氧化碳是氣態還原劑,所以選用硬質試管作為反應容器,其次,一氧化碳是一種有毒的氣體,所以必須對尾氣進行處理,具體方法是利用其可燃性將其燃燒,使之轉化為無毒的二氧化碳。書寫實驗步驟時應該注意一氧化碳具有可燃性,所以反應前需將實驗裝置中的空氣排盡,同時點燃尾氣燃燒裝置,以免污染空氣。實驗過程中發現澄清石灰水變渾濁,取少量反應后黑色固體,加入鹽酸有氣泡產生,證明有鐵粉生成。由于一氧化碳會引起嚴重的中毒反應,所以實驗時一定要注意安全,以及做好尾氣處理,防止爆炸等。
(七)多媒體展示。展示《天工開物》中古代煉鐵的圖片,以及現代煉鐵廠高爐煉鐵的圖片,講解煉鐵的原理。煉鐵的主要原料是鐵礦石,焦炭,石灰石,焦炭與氧氣生成的一氧化碳氣體將鐵從鐵礦石中還原出來。
(八)學生活動。思考:如果你是一名西域鐵匠,那么用1000t含量為80%的赤鐵礦,理論上可以煉出質量分數為96%的生鐵多少千克?
(設置情景,作為本課時另一個重要的知識點,既是對煉鐵原理的深化,也是對之前章節中學習過的計算技能的運用。此類雜質計算題涉及的數據較多,學生掌握難度較大。)
(九)教師講解。雜質計算的基本步驟:礦石的質量――純凈的氧化鐵的質量――代入化學方程式計算――純凈的鐵的質量――換算成生鐵的質量。
(十)教師總結。本節課的主要內容,首先,明確金屬在自然界中的存在,其次,知曉常見礦石的主要成分,再次,掌握實驗室以及工廠中煉鐵的原理,最后掌握有關雜質計算的一般方法。
一氧化碳還原氧化鐵范文2
一、常見的實驗弊端
(1)部分實驗存在不安全因素,對師生存在著威脅。雖然全國都普及了實驗教學,但由于資金缺乏,大多數農村學校的化學實驗室都是用教室臨時改建的,很多實驗室的水、電、通風等設施達不到要求,使得部分實驗在實驗室中無法完成,比如一氧化碳還原氧化鐵、粉塵爆炸實驗等,如果控制不好,就會對師生造成傷害。
(2)部分實驗的現象不明顯,耗時長。如木炭還原氧化銅的實驗往往很難成功,老師費了好大的勁也很難達到預期目的,最后只好費一番口舌解釋產生這種結果的原因。這樣浪費了時間不說,就連學生也懷疑木炭是否真的具有還原性了。又如溶液的導電性實驗,現在學校配置的儀器或者老師自制的驗電裝置靈敏度都不高,有些物質的溶液理論上是導電的,但實驗中的小電珠就是不發光,對于像水這樣的弱電解質的導電性就更難檢驗出來了,這使得老師尷尬,學生搖頭。
(3)部分實驗污染嚴重,不環?!,F在初中化學實驗中產生的氣體和各種廢物都直接排到空氣和土壤中,對環境造成了極大的污染。如一氧化碳還原氧化鐵、硫在空氣中燃燒等。在學生實驗中,雖然學生在實驗完成后都把廢液倒入老師指定的容器內,但學?;旧隙疾痪邆涮幚韽U液的能力,所以還是把廢液倒入下水道了事。我國有成千上萬的學校,每年排入土壤中的廢液實在不可輕視。
二、改進措施
(1)儀器改進。針對實驗現象不明顯、耗時長以及污染大的問題,部分實驗可以通過改進實驗儀器來解決。應特別指出的是,在進行儀器改進時必須遵循單一性、實用性、安全性、環保性原則。
儀器改進一方面由國家專門機構進行,另一方面由老師在教學中探索改進,如四川省宜賓市第二中學的凌受仁老師就成功改進了電解水裝置、空氣成分探究的實驗儀器、微型溶液導電靈敏檢測裝置、粉塵爆炸裝置等儀器,這些儀器都實現了微型化和儀器單一化,操作非常簡單,實驗成功率極高,耗時少,極大地減少了對師生的威脅和環境污染。
(2)改進實驗藥品?;瘜W實驗中,很多實驗現象不明顯的實驗,也可以通過改進藥品的措施得到改善。如木炭還原氧化銅的實驗中,如果用新制的氧化銅(如銅在酒精燈上灼燒、加熱硝酸銅或加熱堿式碳酸銅等)和新制的炭粉(如新燒制木炭,或者用濃硫酸處理白糖等)反應的效果就不錯。又如在鋅和稀硫酸反應制取氫氣的實驗中,當鋅的純度較大時反應就很慢,如果反應前用硫酸銅溶液處理過鋅,反應就很快了。
(3)實驗的微型化。化學實驗的目的是對物質性質的探究或驗證,我們需要的是看到正確的現象,從而得出正確結論。因此,只要能得出正確結論,就不在于儀器的大小,也不完全在于藥品的多少。為了減少污染,就應該大力推行實驗的微型化,這不但環保,而且會節約很多藥品,為學校節約大筆經費。
一氧化碳還原氧化鐵范文3
一、選擇題
1.自然界的礦物含量非常豐富,我國蘊藏了多種自然界稀少的金屬礦物.在下列礦物中,不屬于金屬礦物的是( )
(A) 赤鐵礦 (B) 石灰石 (C) 黃銅礦 (D) 孔雀石
2. 下列氣體中,常用來冶煉金屬的是( )
(A) 氮氣 (B) 一氧化碳
(C) 二氧化碳 (D) 氦氣
3. 用下列礦石不宜用于工業冶煉金屬的是( )
(A) 輝銅礦(主要成分Cu2S)
(B) 赤鐵礦(主要成分Fe2O3)
(C) 磁鐵礦(主要成分Fe3O4)
(D) 鋁土礦(主要成分Al2O3)
4.下列物質前者是混合物,后者是純凈物的是 ()
(A) 鐵礦石、天然氣 (B) 銅、生鐵
(C) 鐵、不銹鋼 (D) 鋼、氧化鐵
5. 以下說法正確的是 ( )
(A) 常溫下金屬都是固體
(B) 木炭和ZnO在高溫條件下不能反應
(C) 鐵絲在氧氣中燃燒生成Fe2O3
(D) 青銅、生鐵、焊錫均屬合金
6. 高爐煉鐵得到的主要產品是( )
(A) 純鐵 (B) 生鐵 (C) 鋼 (D) 不銹鋼
7. 現有①FeO、②Fe2O3、③Fe3O4、④FeS四種含鐵化合物,其含鐵元素的質量分數由大到小的排列順序是( )
A . ③>②>①>④ (B) ①>③>②>④
(C) ④>③>②>① (D) ①>②>③>④
8. 小明發現月餅盒里的脫氧劑部分呈紅褐色,查閱資料得知脫氧劑中含有鐵粉和活性炭.他猜想這包脫氧劑中可能含有:①Cu和C;②Fe2O3和C;③Fe3O4和C;④Fe3O4、C和Fe;⑤Fe2O3、C和Fe.其中猜想合理的是 ( )
(A) ①③⑤ (B) ②④⑤
(C) ②⑤ (D) ④⑤
圖1
9.實驗室里,用如圖1所示裝置還原氧化鐵的過程中,可能生成四氧化三鐵、氧化亞鐵或鐵等固體物質.關于該實驗,下列說法錯誤的是( )
(A) 實驗時,試管中澄清的石灰水變渾濁,證明該反應有二氧化碳生成
(B) 實驗結束時,玻璃管中紅色的氧化鐵粉末變成黑色,該產物不一定是鐵
(C) 反應后,玻璃管中的固體物質的質量比反應前減少了,證明一定有鐵生成
(D) 為了減少空氣污染,應增加尾氣處理裝置
10.工業上將赤鐵礦煉成鐵是一個復雜的過程,煉鐵高爐中發生的主要反應有( )
①C+O2點燃CO2 ②Fe2O3+3H2高溫2Fe+2H2O ③Fe2O3+3CO
高溫2Fe+3CO2
④2Fe2O3+3C高溫4Fe+3CO2 ⑤CO2+C高溫2CO
(A) ②③⑤ (B) ②③ (C) ①④⑤ (D) ①③⑤
11. 將CO通入盛有12 g Fe2O3的試管內,加熱反應一段時間后,停止加熱,繼續通入CO至試管冷卻,此時試管內殘留固體的質量為9.6 g,則反應后生成鐵的質量為( )
(A) 2.4 g (B) 5.6 g (C) 8.4 g (D) 9.6 g
二、填空題
12. 金屬以礦物形式存在,圖2所示,礦石的主要成分屬于氧化物的是 ;(填化學式).
圖2
13.把鐵的礦物變成金屬鐵的過程,叫做鐵的冶煉.煉鐵的主要原料是 、
和石灰石.煉鐵的主要設備是高爐,在高爐內發生反應所需的還原劑制取時的化學方程式為 , .
14.早在春秋戰國時期,我國就開始生產和使用鐵器.工業上煉鐵的原理是利用一氧化碳和氧化鐵的反應.某化學興趣小組利用圖3裝置進行實驗探究,請按要求填空:
圖3
(1)A中觀察到的現象是 .寫出CO還原Fe2O3的化學方程式 .
(2)實驗中盛澄清石灰水的試管中可觀察到的現象是 .
(3)右邊導氣管口放置點燃的酒精燈的目的是 .
15. 圖4是初中化學一些常見物質之間轉化的關系圖(有些反應條件已省略).其中,A、B、X、Y均為無色氣體,E、F為常見金屬.已知高溫下CO能與多種金屬氧化物反應生成相應金屬和CO2.請按要求回答下列問題:
圖4
(1)B物質的化學式為 .
(2)黑色固體甲與X反應的化學方程式為 .
B卷
一、選擇題
1.2. 8克CO在高溫下跟5.8克鐵的某種氧化物完全反應,這種氧化物是( )
(A) FeO (B) Fe2O3 (C) Fe3O4 (D) 無法確定
2.某工廠要用赤鐵礦石(主要成分是氧化鐵,假設雜質不含鐵元素)來煉制生鐵.若要煉制含鐵96%的生鐵63t,假設在煉制過程中損失10%鐵元素,則理論上需要含雜質20%的赤鐵礦石的質量是( )
(A) 120 t (B) 108 t (C) 96 t (D) 84 t
二、填空題
圖5
3.如圖5所示是高爐煉鐵時高爐內的化學變化過程:
認真閱讀有關信息,回答下列問題:
(1)將鐵從鐵礦石中還原出來的物質是(填化學式).
(2)取少量高爐中煉出的生鐵放入燒杯中,加入足量稀鹽酸,可觀察到的現象是 發生反應的化學方程式為,從煉鐵的化學方程式看一氧化碳是該反應的 (填“催化劑”、“還原劑”、“氧化劑”);當反應停止后,還可觀察到燒杯底部有黑色不溶物,該物質是(填化學式),請設計一個簡單實驗證明你的判斷,
簡要寫出主要操作和現象.
三、計算題
4.我國是世界鋼鐵產量最大的國家,煉鐵的主要原料是鐵礦石.用赤鐵礦石(主要成分為Fe2O3)煉鐵的反應原理為:
3CO+ Fe2O3
高溫 2Fe + 3CO2 .
(1)上述反應不是置換反應的理由是: .
(2)Fe2O3中鐵元素的質量分數:
(3)根據化學方程式計算:用含Fe2O3 60%的赤鐵礦石800 t,理論上可煉出純鐵多少噸?
參考答案
A卷
一、
1.(B)2.(B)3.(A) (點撥:輝銅礦主要成分為Cu2S,含有硫元素,在冶煉銅時會生成二氧化硫,排放的廢氣容易引起酸雨,故選項符合題意.)4.(D) 5.(D)6.(B)7.(B)8.(C)9.(C)10.(D) 11.(B)
二、
12. Cu2O、Fe3O4
13. 鐵礦石 焦炭 C+O2=CO2 C+CO2高溫2CO
14. (1)紅棕色變成黑色 ,3CO+Fe2O3 高溫 2Fe+3CO2
(2)石灰水變渾濁
(3)燃燒多余的CO(或處理尾氣等)
15.(1)O2 (2) 4CO + Fe3O4 高溫 3Fe+ 4CO2
B卷
一、
1.(C)2.(A)
二、
3.(1)CO (2)有氣泡產生、溶液逐漸變為淺綠色; Fe + 2HCl = FeCl2 + H2 還原劑 C 將黑色固體放在坩堝內加熱至其燃燒,并在火焰上方罩一個杯壁沾有澄清石灰水的燒杯,杯壁出現白色斑點或變渾濁(答案合理即可)
三、
4.(1)反應物中沒有單質
(2)Fe2O3中鐵元素的質量分數:
Fe的相對原子質量×2Fe2O3的相對分子質量×100%=
56×2160
×100%=70%
(3)設理論上可煉出純鐵的質量為x.
Fe2O3 +3CO高溫 2Fe + 3CO2
160 112
800 t×60% x
160112=800t×60%x
一氧化碳還原氧化鐵范文4
關鍵詞:含鐵廢棄物 冷壓球 循環利用
中圖分類號:TF7 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)09(a)-0075-01
1 問題的提出
萊鋼股份有限公司特殊鋼廠現年產電爐鋼55萬噸,鋼材110萬噸,同時伴隨產生大量的副產品和廢舊物資。
連鑄和軋鋼每年產生氧化鐵皮約兩萬四千噸,其含鐵量在70%以上;電爐煉鋼過程中,每年收集除塵灰六千多噸,其含鐵量在60%以上;長期以來這些含鐵物資,沒有找到有效的綜合利用途徑,處置效益低下,對環境保護和生產成本構成重大影響。
因此我們提出利用現有的廢舊物資資源,結合50t電弧爐清渣跨的現狀,對全廠的含鐵廢舊物資進行強力擠壓制塊處理,直接裝入電弧爐熔煉,使含鐵資源得到100%的內循環綜合利用,通過技術手段實現環境友好型企業的目標。
含鐵廢棄物中純鐵資源的回收綜合利用手段簡單,而且有成熟的技術工藝流程;但含鐵廢棄物中,鐵資源絕大多數是以氧化鐵的狀態存在的,對于鐵氧化物直接作為煉鋼原料,特別作為電弧爐煉鋼原料實現鐵資源回收的專門研究和實踐不多,但非高爐煉鐵技術的大量研究成果和電弧爐鐵水熱裝、燃槍、攪拌、泡沫渣等新技術的廣泛應用,為鐵氧化物在電弧爐內實現鐵資源回收提供了可能,屬于成熟的非高爐煉鐵技術應用于電弧爐生產的創新性實踐。
2 實施方案和主要技術措施
2.1 工藝流程
利用含鐵固體廢棄物制備具有自還原性能的壓塊從而實現鐵資源回收的過程包括:配料、攪拌、強力壓塊、養護和入爐還原五部分。
自還原壓塊制備流程圖為(如圖1)。
2.2 攪拌
按照恰當比例將各類含鐵固體廢棄物和焦粉進行配料混合,將混合料加入攪拌機,攪拌均勻,之后加入適當比例的粘結劑,充分攪拌,制成原料為壓球做準備。
2.3 壓球
混合料和粘結劑攪拌混合后,轉到機上料斗中,通過料斗,將攪拌混合料緩慢地送到壓球機上,經過壓球機超過190t的強力擠壓,形成具有高強度的冷壓球。
2.4 養護
在50℃的較為干燥的環境中,冷壓球放置超過36h后,粘結劑發生了一系列的物理化學變化,形成復合大分子網狀鰲合結構,壓塊在復合大分子網狀鰲合結構的協同作用下,形成高強度的機械冷壓球。
2.5 入爐還原
當壓塊處于高溫的環境中,其內部緊密結合的氧化鐵和焦粉會自動進行還原反應,生成鐵釋放出一氧化碳,結合電弧爐生產實際,可以選擇以下兩個時機實現壓塊還原。
方案一:壓塊隨其它鋼鐵料加入電弧爐中。壓塊受留鋼留渣、熱裝鐵水、高溫電弧和大強度供氧等協同作用產生的高強熱量作用,而發生還原反應,進而鐵資源隨其它鋼鐵料熔化進入鋼水。
方案二:將壓塊加入石灰窯煅燒。電爐煉鋼用石灰的生產過程中,石灰石的煅燒溫度大約控制在1025℃,這一溫度正好適于壓塊自還原反應的進行,所以可以把壓塊和石灰石按照一定比例混合一起加入石灰窯中,經煅燒生成石灰和還原壓塊的混合物,在向電爐料中配加石灰時,還原壓塊隨之進入電爐料。
3 自還原壓塊生產及試驗情況
策劃壓塊的生產工藝時,重點綜合考慮了以下因素:能夠全部消化各種含鐵廢棄物和其它工業固體廢棄物;具備較強的機械強度和具有良好的還原性能。經過反復試驗,找到了具有良好成型性和還原性的配方比例,按照配方一直進行著人工小批量生產。從試生產情況看,壓塊的配方指標對壓塊的物理化學性能的影響至關重要;造塊的機械擠壓力大小和粘結劑選擇對壓塊的機械強度也具有重要影響。根據對壓塊的跟蹤試驗結果,壓塊剛制成后,強度較低,但在50℃的干燥環境中,養護時間36h后,就會達到很高的機械強度。
4 實施效果
一氧化碳還原氧化鐵范文5
在前面的學習中,學生對質量守恒定律、物質的構成、化學方程式的計算等知識有了一定的認識,對科學探究也有了一定的理解和實踐。在上一節“金屬的化學性質”的學習中,學生了解了金屬在生活、科技以及社會發展中的重要作用,從而產生了強烈的獲得金屬、制備金屬的欲望。本節通過對鐵的冶煉流程的學習,學生了解了實驗室制鐵和工業煉鐵,體現化學與社會生產密不可分,讓學生體會到學習化學的重要性。
【學情分析】
通過前面的學習,學生已經了解了一氧化碳的可燃性、有毒性,掌握了實驗室制常見氣體的原理和裝置,學會了科學探究的方法,了解了金屬的性質等,但對金屬的存在和冶煉還是初次接觸,而且對一氧化碳的應用還不是很熟悉,因此,本節教學中一定要讓學生熟練掌握實驗室煉鐵的“反應原理、操作步驟以及尾氣的處理”等一系列知識。同時,讓學生對工業煉鐵過程形成一個大致的印象,對工業煉鐵過程的復雜性有一定的認識,并且為認識高爐冶鐵只能得到生鐵打下感性認識的基礎。
【教學流程圖】
通過鐵的廣泛應用引入新課。呈現學習情境:常見的金屬礦物“鐵礦石”提出問題:如何從鐵礦石中提取鐵?討論與探究:模擬一氧化碳還原氧化鐵,對本節內容概括總結。知識運用:工業煉鐵的大致過程與主要設備。
【教學過程】
教師活動:通過鐵的廣泛應用,引入本節課題。
設計意圖:創設情境,使學生意識到鐵冶煉的重要性,引起學生學習的興趣。
教師活動:自然界中的鐵以化合物形式存在于金屬礦物中。展示常見的鐵礦石,用這些鐵礦石可以煉鐵,那么如何將化合物中的鐵轉化為單質鐵呢?展示氧化鐵,請學生仔細觀察其顏色、狀態,并驗證它是否能被磁鐵吸引。追問:有哪些方式可以將氧化鐵轉化為單質鐵呢?(學生觀看、思考)
設計意圖:讓學生通過討論獲得結論,初次嘗試成功的喜悅,幫助學生建立元素守恒觀。
教師活動:整個反應應該在什么樣的裝置中進行呢?我們該如何完成這個實驗呢?下面我們就來動手做做看?請大家觀察老師是如何操作的?(學生觀看、思考、交流討論、歸納總結)
設計意圖:增強學生保護環境的意識,激發學生學習化學的興趣,提高科學探究能力,加強實驗觀和科學發展觀的培養。
教師活動:實驗中你都觀察到哪些現象?你能歸納總結出實驗的步驟嗎?如果實驗中的操作順序錯誤會有什么后果呢?上述現象說明一氧化碳與氧化鐵反應有什么物質生成呢?你能寫出該反應的化學方程式嗎?(學生觀看、思考、交流討論、書寫化學方程式)
設計意圖:培養學生的語言表達及歸納總結能力,同時增強學生的安全操作意識。讓學生理解煉鐵的原理,并強化化學方程式的書寫能力。
過渡:這個反應是目前工業上常用的煉鐵原理,依據這一原理工業上又是如何煉鐵的呢?冶煉時需要哪些原料呢?
教師活動:原料是如何加入的,它們在高爐內是怎樣發生反應的?又是如何煉鐵的?請大家帶著這些問題觀看下面的短片。(學生帶著問題看錄像)
設計意圖:通過錄像讓學生了解工業煉鐵的方法,使學生體會到化學為生活服務且就在身邊,并培養學生獲取知識的能力。
本節課我們重點通過實驗知道煉鐵的原理,并了解了工業上實際煉鐵的方法。其他金屬是如何冶煉的呢?請同學們到圖書館或者上網查閱資料了解相關知識。談談本節課有哪些收獲?
設計意圖:課內延伸至課外,培養學生獨立獲取知識的能力,培養學生的語言表達和總結能力。
【教學設計反思】
1.這節課教師采取了生動形象、富于情趣的課堂語言,牢牢地抓住學生的注意力,撥動學生的心弦,引起學生的共鳴,創造出好的課堂教學氛圍,課堂教學節奏有張有弛。學生始終跟著老師的思維,保持學習熱情,注意力始終如一,課堂教學效率高。在今后的課堂教學中,教師應該多采用一些教學手段,激發學生的學習興趣,充分調動學生學習化學的積極性。
一氧化碳還原氧化鐵范文6
關鍵詞:金屬 冶煉 熱分解 熱還原 電解
引入:教師展示圖片,生活中常見的尤其是學生能夠親身感受得到的金屬制品.
讓學生了解金屬的用途廣泛,人類離不開金屬.
師:人類需要的大多是金屬的單質或者合金.那么,自然界有沒有為人類提供現成的金屬呢?
生:沒有.金屬大多以化合態存在于各種礦石中.
師:張家口市周邊有哪些礦物?
學生討論.
教師提供數據,證明張家口市礦產資源豐富,但是探明總儲量1.35億噸包括蔡家營礦區在內的有色金屬礦產還沒有真正形成上規模的開發利用.那么,如何才能把金屬礦物轉變為金屬單質,實現點石成金,從而為張家口市國民經濟發展貢獻力量呢?
學生交流討論,達成共識:化學方法是實現由金屬礦物得到金屬單質的唯一方法,而且一定是利用還原反應.
師:用什么手段或者方法實現這個過程,是我們本節課將要探究的主要內容.
創設情境:在宣化,有一個大型企業宣鋼,作為宣化、張家口乃至整個河北省的支柱性產業,為張家口國民經濟發展作出了巨大貢獻.如果你是宣鋼的一名技術人員,面對一堆鐵礦石,你該怎么做?
生:用氫氣、一氧化碳、炭還原氧化鐵.
師:用什么方法好呢?
學生討論.
教師展示煉鐵圖片,播放現代鋼鐵廠的煉鐵錄像.
探究活動:學生從接觸面積,反應速率,節約能源,鐵的純度、能量等多種角度討論了用一氧化碳比較好.
過渡:常見的還原劑除了氫氣、一氧化碳外,還有什么?過渡到鋁熱反應.
實驗改進:鋁熱反應(粉筆頭實驗).
教師播放錄像:戶外進行的鋁熱反應,可以洞穿四塊鋼板.
學生描述現象,分析鋁熱反應的應用,其一冶煉某些高熔點金屬,其二用于野外焊接鐵軌,但是成本較高,因此不適用于工業煉鐵.
總結:金屬冶煉的實質和熱還原法.
師:在2500年前,人類開始使用金屬鐵,但早在6000~7000年前,人類就進入了銅器時代,掌握了銅的冶煉.那么,除了鐵、銅,生活中使用非常普遍的金屬還有鋁.然而,追溯到19世紀,鋁業像今天這樣普遍嗎?介紹歷史典故:鋁的歷史.引出問題:同樣是兩種常見金屬,但是它們的命運卻不同.鐵在數千年前就已經普及使用,而鋁卻在百年前依舊價比黃金,這是因為鋁在地球上的含量比黃金還少嗎?
生:不是.
師:俗話說,物以稀為貴.既然鋁是地殼中含量最多的金屬元素,那么,19世紀的鋁為什么如此昂貴,又是什么原因使現在鋁的價格大大降低,走進尋常百姓家的呢?
生:鋁的冶煉困難.
師:鋁太活潑,一般的還原劑很難還原.怎么冶煉呢?
學生討論.有學生提出,用鈉或者鉀來還原,但很快被其他組同學否定了,鈉鉀很貴,不合適,同學又陷入迷惑.教師引導學生考慮,冶煉鋁其實就是發生還原反應,實質是得電子,那么轉移電子最直接強有力的手段就是通電,學生恍然大悟.根據已有知識點,電解氯化鈉、氯化鉀可得到金屬鈉、鉀,類似的電解氧化鋁應該能得到鋁.教師應對學生的分析給予充分肯定,并給學生提供一個信息:氧化鋁是一種高硬度的化合物, 熔點2054℃.學生很快發現問題,熔點太高,勢必消耗能量太多,還是不行.這時,有學生提出:為什么不電解氯化鋁呢?課堂氣氛再一次進入,學生經過激烈的討論,又否定了氯化鋁.
教師介紹:1886年,美國化學家霍爾(23歲)在氧化鋁中添加了冰晶石(Na3AlF6),使氧化鋁熔融溫度降低,從而減少了冶煉過程中的能量消耗,才使鋁如“舊時王謝堂前燕,飛入尋常百姓家”.
回顧:汞和銀的冶煉方法――熱分解法.金和鉑用一句詩“美人首飾侯王印,盡是沙中浪底來”來概括為物理方法提取.