1、.第二節 鐵的冶煉 合金教學目的：1、理解從鐵礦石中將鐵復原出來的方法；2、知道生鐵和鋼等重要的合金，認識參加其他元素可以改善金屬特性的重要作用； 3、認識金屬材料在消費生活和社會開展中的重要作用。 過程與方法：1、通過對工業上鐵的冶煉原理的討論與研究，培養學生運用知識于實際生活的才能；2、進步學生分析和解決實際問題的才能及創新思維才能。情感態度與價值觀：1、通過對鋼鐵、青銅等合金知識的介紹，培養學生的愛國主義情感；2、通過對冶鐵原理的分析，培養學生平安操作意識和良好的環保意識。重點難點：鐵的冶煉原理；合金及合金的物理特性；工業煉鐵的化學原理?！窘虒W設計思路】：一、鐵的冶煉呈現學習情景提出問題

2、討論與探究知識運用工業煉鐵的設備及過程CO還原Fe2O3的化學原理如何從鐵礦石中提取鐵？從你所了解的鋼鐵知識入手【教學過程】：1、地殼中鐵的含量在金屬中居于第幾位？自然界中鐵元素以何種形式存在？2、你知道的鐵礦石有哪些？我國的鐵礦主要分布在哪些地區？3、就你所知的歷史知識，你知道我國勞動人民早在什么時期就創造了煉鐵和使用鐵器了？4、人類冶煉最多、在消費生活中應用最廣泛的金屬是什么？ 引導學生從地殼中鐵的含量，自然界中鐵元素的存在形式，我國鐵礦的類型及基地分布情況等方面進展討論。既然鐵在日常生活和國民消費中的地位如此重要，那么，我們有必要理解和掌握以鐵礦石為原料冶煉出鐵的反響原理及過程。【老師引

3、導】今天我們以主要成分為Fe2O3的赤鐵礦為例，來學習研究如何實現鐵的冶煉。比照Fe2O3與Fe 組成上的區別，請大膽假設，如何實現從Fe2O3到Fe的轉變。Fe2O3與Fe的組成上均含有Fe元素，不同之處在于Fe少了O元素，要使Fe2O3轉變為Fe，可從以下方面入手：1可在一定條件下，使Fe2O3直接失氧，轉變為鐵；2可參加某類物質，讓其與Fe2O3中的O元素結合，主動奪取Fe2O3中的“O元素，使Fe2O3轉變為金屬Fe。評析：1對于活動性比較活潑的金屬如Na、K 、Mg 、Al等很難從其礦物中提取出來，為了得到它們，可采用電解的方式直接將它們分解，引讀P120“拓寬視野 。金屬Fe的活動

4、性不是很強，一般不采用這種方式。 2冶煉金屬鐵，可選擇參加其他易得氧的物質與Fe2O3反響，以奪氧的方式復原Fe2O3。引導：我們以前所學過和接觸的物質中，哪些可以和“O結合，形成新的物質？Mg、H2、C、CO、P、Cu等物質可實現以上變化。 MgMgO H2H2O CCO2 PP2O5 CuCuO COCO2引導：從理論上講,這些物質都可以實現所需轉變,但從經濟效益、環境保護、人體安康及平安角度出發，我們一般選擇C或CO。現以CO為例，討論鐵的冶煉過程。閱讀P119 “觀察與考慮中CO與Fe2O3的反響工業煉鐵的反響原理。并考慮以下問題：（1） 實驗中為什么要先通一段時間CO，再加熱Fe2O

5、3？（2） 澄清石灰水的作用是什么？實驗中會出現什么現象？（3） 點燃從尖嘴管口排出氣體的目的是什么？（4） 實驗完畢前應如何操作，才能保證得到較純潔的鐵粉？（5） 如何驗證實驗中產生了鐵？引導：書寫CO和Fe2O3反響的化學方程式。Fe2O3 + 3COFe + 3CO2引導學生閱讀 P120文字及展示煉鐵高爐的模型。展示實物模型及光盤上關于高爐煉鐵的演示過程 歸納：工業上煉鐵 設備：高爐 原料：鐵礦石、焦炭、石灰石 主要反響：2C +O2 2CO 3CO + Fe2O32Fe + 3CO2 CaCO3CaO +CO2 CaO +SiO2=CaSiO3 爐渣可用于制水泥 尾氣主要成分：CO和

6、CO2 需經處理后再排放二、生鐵和鋼引導：生鐵和鋼均為鐵的合金。它們在消費生活中有著廣泛的用處。鋼鐵的消費和使用是人類文明和社會進步的一個重要標志。閱讀P120-121 歸納：生鐵：含碳量在24.3之間的鐵的合金 鋼：含碳量在0.032之間的鐵的合金 從生鐵煉成鋼的本質為：降碳、除硫磷、調硅錳 三、合金引導：作為“金屬材料之一的合金在消費生活中起著越來越重要的作用，合金的出現大大拓寬了金屬材料的范圍和使用價值。閱讀：P122 有關文字。歸納：合金是一種金屬跟其他金屬或非金屬熔合形成的具有金屬特性的物質。人類歷史上使用最早的合金是青銅；世界上最常見、應用最廣的合金是鋼。引導學生閱讀 P122 活

7、動與探究：某種保險絲是用武德合金制成的，熔點約為69。其組成金屬及其熔點分別為鉍271 、鉛327 、錫232 、鎘321 。比較武德合金和其組成金屬的熔點差異，歸納出合金的優良特性。歸納：合金具有許多良好的物理、化學或機械性能；合金的硬度一般比各成分金屬大；多數合金的熔點低于組成它的成分金屬。內容：1、在煉鐵高爐里用一氧化碳與鐵礦石中的氧化鐵或其他鐵的氧化物在高溫下反響能生成生鐵。2、生鐵和鋼是重要的鐵合金。3、合金是由一種金屬跟其他金屬或非金屬熔合形成的有金屬特性的物質。如青銅是由銅、錫等元素形成的合金。世界上最常見、應用很廣的鋼是由鐵、碳等元素形成的合金。通常所說的“金屬材料，既包括各種

8、純金屬，也包括各種合金。4、含雜質的化學方程式的計算。本節在本章中的地位與作用：通過鐵的冶煉，使學生理解工業煉鐵的原理、設備、原料，從而將書本上的化學知識與工業消費相結合。知道生鐵和鋼等重要的合金，認識參加其它元素可以改善金屬特性的重要性；認識金屬材料在消費、生活和社會開展中的重要作用。通過含雜質的化學方程式的計算，讓學生明白實際應用與理論計算之間的差異。通過學習，使學生理解我國鋼鐵工業的開展；認識金屬冶煉的重要性。參考資料：1、古代的煉鐵天然的純鐵在自然界幾乎不存在，人類最早發現和使用的鐵，是天空中落下的隕鐵。隕鐵是鐵和鎳、鈷等金屬的混合物，含鐵量較高。但是，隕鐵畢竟非常稀少，它對制造消費工

9、具起不了什么大的作用，但通過對隕鐵的利用，畢竟使人們初步認識到鐵。原始的煉鐵方法，大致是在山坡上就地挖個坑，內壁用石塊堆砌，形成一個簡陋的“爐膛，然后將鐵礦石和木炭一層夾一層地放進“爐膛，依賴自然通風，空氣從“爐膛下面的孔道進入，使木炭燃燒，部分礦石就被復原成鐵。由于通風缺乏，“爐膛又小，故爐溫難以進步，生成的鐵混有許多渣滓，叫毛鐵。鐵的冶煉和應用以埃及和我國為最早。用高爐來煉鐵，我國要比歐洲大約早1000多年。2、古代的煉銅人類最早用石器制造工具，曾稱為“石器時代。接著，人們創造了煉銅并用銅制造工具，曾稱為“銅器時代。緊接著人們又創造了煉制銅與錫的合金青銅，青銅被大量用于制造工具，曾稱為“青

10、銅時代。青銅的使用為人類使用金屬揭開了歷史的新篇章。大約在5000年以前，中國已學會用孔雀石堿式碳酸銅冶煉出銅。冶煉時，在熔鍋或熔爐內放置孔雀石和木炭，讓木炭在里面燃燒，用吹管往里送風，產生高溫，熔化礦石，同時產生一氧化碳使銅析出。根據可靠的文獻資料和出土銅器，可以肯定在殷商時期我國對青銅器的冶煉和青銅器的鑄造已到達相當高的程度。在銅的冶金史和化學史上，我國還有一項重大的創造，就是濕法煉銅。早在公元前一兩百年，就已經知道用鐵從銅鹽中置換出銅。在距今1200多年前，就用鐵鍋熬膽水硫酸銅溶液煉銅，此法煉銅到宋朝時開展到頂峰。直到今天，濕法煉銅仍然被世界各國采用，因為濕法煉銅適宜開采低品位貧銅礦。3

11、、鐵與人體安康 鐵是人們非常熟悉的一種物質，且再日常生活中應用廣泛。如建筑材料、工業機床、鋼木家具、鍋、鏟、瓢、勺等等均離不開鐵做原料。然而鐵的用處并不僅僅是這些，更重要的是鐵元素人體安康必不可少的元素，它是人體血紅蛋白的一個重要組成部分，血紅蛋白之所以能把氧帶到全身的每一個細胞中去，其主角就是鐵，人體中的血是紅色的，就是由于鐵的存在。血紅蛋白的每一個次小單位都含有一個鐵原子，沒有鐵原子，血紅蛋白就制造不出來，氧就無法被輸送，這樣血液就變白，進而使膚色蒼白，因為血紅蛋白與氧結合，才使血帶上鮮紅色。人們每天吃進的食物中含有一部分鐵，在日常飲食中含鐵的食物主要有：雞、鴨、鵝、豬、牛、羊肉及肝臟、心

12、臟、豬肚、蛋黃、海帶、黑木耳、蘑菇、菠菜、芹菜、蘿卜、番茄等。當人膳食含有足夠的鐵時，所吸收的鐵就會被儲存在機體組織中，吃進的鐵缺乏時，儲存的鐵就會因逐漸消耗而減少，嚴重缺鐵會引起缺鐵性貧血。人體吸收鐵一般是無機鐵鹽比有機鐵鹽容易，二價鐵Fe2+比三價鐵Fe3+吸收率約大3倍。所以在給缺鐵性貧血病人補充鐵時，顯然應給予無機的二價鐵如硫酸亞鐵以及維生素C等酸性物質。近幾年來世界衛生組織，屢次提倡推廣使用中國的鐵鍋、鐵鏟烹調食物，通過鐵鏟與鐵鍋而獲得大量的無機二價鐵，在胃酸中成離子態時被人體直接吸收，以補充人體對鐵的需要。4、煉鐵的礦石及識別鐵在自然界中的分布很廣，主要以化合態存在，含鐵的礦石很多

13、，具有冶煉價值的鐵礦石有磁鐵礦、赤鐵礦、褐鐵礦和菱鐵礦等。識別鐵礦石的方法通常是利用其顏色，光澤、密度、磁性、刻痕等性質。磁鐵礦Fe3O4黑色，用粗瓷片在礦石上刻劃時，留下的條痕是黑色的。具有磁性，密度為4.95.2克/厘米3。赤鐵礦Fe2O3顏色暗紅，含鐵量越高，顏色就越深，甚至接近黑色，但是瓷片留下的刻痕仍然是紅色，不具磁性。成致密塊狀或結晶塊狀鏡鐵礦產出，也有成土狀產出。密度為55.3克/厘米3。褐鐵礦Fe2O3·3H2O礦石有黃褐、褐和黑褐等多種顏色，瓷片的劃痕呈黃褐色。無磁性，密度為3.34克/厘米3。菱鐵礦FeCO3有黃白、淺褐或深褐等顏色。性脆，無磁性，在鹽酸里有氣泡CO2冒出。密度為3.83.9克/厘米3。5、在高爐中煉鐵為什么使用焦炭焦炭是把一定品種的煤在煉焦爐中隔絕空氣加強熱干餾，而得到的一種堅硬多孔性固體。高爐煉鐵時使用焦炭，一是用作熱源，焦炭在燃燒時放大量熱；二是生成的二氧化碳在高溫下與焦炭反響得到復原劑一氧化碳，一氧化碳使鐵礦石復原成鐵。焦炭硬度大、多孔、在高爐不易壓碎，容易使氣體通過，且發熱量比煤大，所以高爐用焦炭而不用煤。6、不銹鋼為什么能抗腐蝕不銹鋼是能抵抗酸、堿、鹽等腐蝕作用的合金鋼的總稱。不銹鋼分兩大類：一類是鉻不銹鋼，含鉻在12%以上；另一類是鉻鎳不銹鋼，通