师:今天我们来学习九年级化学第八单元课题三的课时。首先是铁的冶炼,我们的学习目标如下:第一,要知道常见金属铁、铝、铜的矿物;第二,通过一氧化碳还原氧化铁的实验,认识炼铁的原理,能写出有关化学方程式;第三,要知道高炉炼铁的原料以及炉内主要的物质变化,并能写出相关化学方程式。同学们,金属制品在生活中很常见,那这些金属是从何而来呢?要回答这个问题,我们先来了解常见金属资源在自然界中的存在形式。自然界中,金和银这类非常不活泼的金属以单质形式天然存在,其余金属元素大多以化合物形式存在。比如,自然界中的铜元素主要存在于黄铜矿石和辉铜矿石中,黄铜矿石的主要成分为二硫化亚铁铜,同学们能读出辉铜矿主要成分的名称吗?

  生:辉铜矿的主要成分是硫化亚铜。

  师:非常好。地壳中含量最高的金属元素——铝元素,广泛存在于铝土矿石中,铝土矿的主要成分是我们熟悉的氧化铝。那么,自然界中的铁元素是如何存在的呢?这是赤铁矿石,呈现暗红色,它的主要成分是氧化铁;这是磁铁矿石,呈铁黑色,主要成分是四氧化三铁;这是菱铁矿,请同学们读出菱铁矿中主要成分的名称。

  生:菱铁矿的主要成分是碳酸亚铁。

  师:很好。这是硫铁矿,其主要成分是二硫化亚铁。讲到这里,同学们可能会问,自然界中难道没有以单质形式存在的铁吗?确实,自然界中没有以单质形式存在的铁元素,铁都以化合物形式存在。那么人类是怎样把铁矿石中的铁元素转化为铁单质的呢?我国早在春秋战国时期就有炼铁作坊,这是我国古代的炼铁工艺图。在实验室中,我们可否模拟工业炼铁呢?这是一套实验室模拟炼铁的实验装置,用到的仪器和药品依次是铁架台、硬质玻璃管、氧化铁粉末、酒精喷灯、试管、澄清石灰水和酒精灯。实验过程中还要持续通入一氧化碳气体。接下来,请同学们观看实验室模拟炼铁的视频,并及时记录实验现象。

  (播放视频:一氧化碳还原氧化铁。这是一套用一氧化碳还原氧化铁的实验装置,硬质玻璃管中部装有少量红色氧化铁粉末,锥形瓶中装有澄清的石灰水。装置末端用酒精灯点燃多余的一氧化碳。经检查气密性良好后,先通入一氧化碳排去装置中的空气,这时锥形瓶中的石灰水不变浑浊。然后点燃酒精喷灯加热玻璃棒中的红色氧化铁粉末,片刻后观察到玻璃棒中的红色氧化铁被一氧化碳还原成黑色的铁,同时生成的二氧化碳使澄清的石灰水变浑浊。待一氧化碳还原氧化铁的反应结束后,先撤去酒精喷灯,继续通入一氧化碳。待硬质玻璃管中的反应混合物冷却后停止实验,观察到原来红色的氧化铁粉末已被完全还原成黑色的铁。)

  师:从实验中能观察到哪些现象呢?实验中各物质的变化是怎样的?能用化学方程式表示出来吗?从实验中能发现炼铁的反应原理是什么?

  生:实验中观察到硬质玻璃管中红色粉末逐渐变为黑色,试管中的澄清石灰水逐渐变浑浊。

  师:非常好。硬质玻璃管中的氧化铁和一氧化碳气体是该反应的反应物,从反应现象可推知产物是铁单质和二氧化碳气体。大家能写出该反应的化学反应方程式吗?我们可以用化学式表示出反应物,再用化学式表示出生成物,那该反应的条件是什么呢?

  生:炼铁的条件是高温。

  师:对。接下来到化学反应方程式配平环节,这里老师介绍观察法配平这个化学方程式。从反应中可知,一个一氧化碳分子需夺取一个氧原子转化为一个二氧化碳分子,而一个氧化铁微粒单元能提供三个氧原子,也就是说一个氧化铁微粒单元能让三个一氧化碳分子转变为三个二氧化碳分子。这样,氧化铁、一氧化碳和二氧化碳三种物质间的微粒个数比就确定了。接下来再根据观察法把反应前后铁原子的个数配平,方程式就写好啦。从方程式不难看出,炼铁的反应原理是用一氧化碳气体夺取氧化铁中的氧,将铁还原出来的过程。那么在工业上也是这样炼铁的吗?工业炼铁是在炼铁高炉中进行的,这是工业上的炼铁高炉。接下来请同学们观看高炉炼铁的视频资料,找出高炉炼铁的原材料以及炉内的主要化学反应。

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《9年级化学 第8单元 铁的冶炼 逐字稿-2,855字 第5版》.docx
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