第一课时 铁的冶炼 合金
主备人 : 陈晓俊 姓名_____________ 学习小组___________ 编号______
导学案部分 教学活动思路
学习目标:
知识目标:
1、了解常见合金的成分性能和用途。
2、认识金属材料在生产、生活和社会发展中的重要作用;
3、认识加入其他元素可以改良金属特性的重要性;
4、知道生铁和钢等重要的合金。掌握炼铁的原理
过程与方法:
1、通过比较学习,帮助学生形成获取信息和处理信息的能力,并构建出与金属材料相关联的知识体系。
情感态度价值观:
1、科学品质:通过实验激发学生学习化学的兴趣,培养学生实事求是的科学态度。
2、培养学生将化学知识应用于生活实践的意识,能够对与化学有关的社会问题和生活问题做出合理的解释;
3、指导学生用实验的方法认识事物的性质,培养科学的认知方法。
重点和难点:
1、铁的冶炼;生铁和钢;物质的性质和用途的关系
一、自学导航
1、铁在自然中分布很广,在地壳中的含量居所有金属元素的第
位,仅次于 。工业炼铁是利用了 在
条件下,将铁从铁矿石中冶炼出来的原理,其化学方程式为: 。
2、 和 都是铁的合金,由于他们的 不同,所以性能有差别。
3、合金是一种 跟其他金属(或非金属)融合形成的有金属特征的物质。通常所说的金属材料包括 、 、
。
4、合金的硬度一般比各成分金属 ,多数合金的熔点
组成它的成分金属。
二、新课学习:
引入:通过上节课的学习,我们知道大多数金属都是以化合物的形式存在,那么我们如何获得金属单质呢?
课堂探究:
一、铁的冶炼
比较铁矿石中Fe2O3和Fe的组成上的差别。提问:从以前接触过的一些物质中寻找,通过化学反应使Fe2O3失去氧。
实验探究:
1、原理: 。
2、实验装置:见课本。
3、实验步骤:
①检验装置的气密性;②装入药品并固定;
③向玻璃管内通入一氧化碳气体;
④给氧化铁加热;⑤停止加热;⑥停止通一氧化碳。
4、实验现象:
色粉末逐渐变成 色,澄清石灰水变 ;尾气燃烧产生 火焰。
5、注意事项:
①通气前先检验CO纯度;
②加热前先通CO,待尾气处理处能点燃后再对氧化铁加热;
③实验结束后要继续通CO,待装置冷却后停止;
④实验中要对尾气进行处理。
交流讨论:
你进过炼铁厂吗?工业炼铁的设备和材料有哪些呢?除了上述反应原理外,我们金属冶炼的方法还有哪些呢?
小结:
我们在日常生活中所使用的钢铁都是铁矿石在高炉中冶炼后得到的,我们把含有较多C、S、P、Si等元素的叫生铁,其含碳量约为2%¬——4.3%,而把含碳量在0.03%——2%之间的叫钢。
二、生铁和钢
1、生铁:性能:坚硬、韧性差、可铸造
用途:铁锅、暖气片、机床底座等
2、钢:性能:坚硬、有韧性、良好的延展性及弹性、机械性能好、可锻造、轧和铸造。
用途:造机械、交通工具、武器等。
交流讨论:
化学方程式所表示的反应物与生成物之间的质量关系,指的是纯净物。然而现实生产、生活所接触的物质大多为不纯物,因此在进行含有一定量杂质的反应物或生成物的计算时,首先要掌握不纯物与纯净物之间的质量关系。
试完成课本P121,交流与讨论的题目,比与同学交流。
过渡:
我们生活中使用的纯金属材料比较少,其大部分使用的都是一些合金材料,那么什么叫合金呢?
三、合金
1、定义: 。
2、合金的性能:良好的物理、化学性能;硬度一般比各成分大;多数合金的熔点低于其成分金属;调整合金配方及合成条件可制成性能不同的各种金属。
3、常见合金的特性和用途:(课本P123)
知识回顾:
1、成语“百炼成钢”与我们所学的化学知识有关。请你简述其中的化学原理。
2、下列物质属于纯净物的是 ( )
A、硬铝 B、氧化铁 C、生铁 D、不锈钢
3、下列物质属于合金的是 ( )
A、氧化铜 B、水银 C、锌 D、钢
4、赤铁矿的主要成分是 ( )
A、Fe3O4 B、FeCO3 C、Fe2O3 D、FeS2
5、高炉炼铁的主要原料是 ( )
A、铁矿石、焦碳、一氧化碳
B、铁矿石、一氧化碳、石灰石
C、铁矿石、一氧化碳、二氧化碳
D、铁矿石、焦碳、石灰石
6、有一种红色粉末在高温下可以和CO发生反应,该粉末可能是下列物 ( )
A、氧化铁 B、铜粉 C、氧化铜 D、木炭粉
7、合金是具有很多特殊性能的“新型金属”,具有良好的物理、化学或机械性能。合金的硬度一般比各组成金属的硬度________(填“大”或“小”),多数合金的熔点比组成它的成分金属熔点__________(填“高”或“低”)。下列几种合金的用途,主要是利用了它们的什么特性:用不锈钢制造各种医疗器械或生活日用品_____________;用武德合金制电路保险丝__________;用硬铝制造飞机、汽车的外壳或作建筑材料____________。
8、某高炉年产生铁500万吨(设生铁中含铁96%),生产过程中铁的损耗不计,问需要含60% Fe2O3的赤铁矿(Fe2O3)多少吨?