从自然界中获取铁铜1、知识与技能:(1)知道自然界铁、铜的存在形式及常见的冶炼方法。(2)掌握高炉炼铁的原理,知道其工艺流程和原料、设备、与产物。(3)初步知道工业炼铜的方法,复习古代湿法炼铜的方法,知道生物炼铜的方法。2、过程与方法:(1)在对工业炼铁的原料、原理、设备、工艺流程与产物的探讨中提高用所学化学知识解决实际问题的能力。3、情感态度与价值观:(1)体会铁、铜的冶炼对人类文明的影响。(2)通过高铝炼铁、生物炼铜的学习,建立环保节能意识教学重点:高炉炼铁的原理和过程。教学难点:对高炉炼铁流程的探究。4、教学过程【创设情景,导入新课】[多媒体展]漂亮的流星雨[教师]多媒体上展示的是一些流星雨的图片,同学们知道,流星坠落到地面的残留部分是什么吗?示[学生]陨石(陨铁)[教师]对,但是它还有另外的一个叫法陨铁。含铁80%以上。人类最早利用的单质铁就是这个从天而降的陨铁中得来,所以古人称铁为“天石”。【教师活动】多媒体播放生活中铜铁的制品,并且引发学生思考。【学生活动】观看图片,思考生活中的铜铁制品都是以铜和铁的什么形式存在的?【过渡语】在生活生产中铜和铁的应用是非常广泛的,那同学们知道在古代的时候人们是怎么获得铜和铁的吗?[多媒体展]漂亮的流星雨[教师]多媒体上展示的是一些流星雨的图片,同学们知道,流星坠落到地面的残留部分是什么吗?示[学生]陨石(陨铁)[教师]对,但是它还有另外的一个叫法陨铁。含铁80%以上。人类最早利用的单质铁就是这个从天而降的陨铁中得来,所以古人称铁为“天石”。【教师讲解】在古代的时候人们利用单质铜和铁都是从自然界直接获取的,比如说铁单质它存在陨石当中,所以在古代的时候单质铁是非常少的。铜就更少了,以前只有皇帝才可以使用铜,其他人使接触不到铜的。那请同学们来思考一个问题,为什么自然界中单质铜和铁这么少呢?他们又是以怎么的方式存在在地球上呢?【学生回答】以化合态的形式存在。【知识点1】常见的铁矿有磁铁矿(Fe3O4)和赤铁矿(Fe2O3)。常见的铜矿是孔雀石(CuCO3·Cu(OH)2)和黄铜矿(CuFeS2)。【过渡语】下面请同学们利用这些原料来制取一下单质铜和铁,以小组为单位,写出相应的化学方程式。【交流讨论】根据原来制取单质铜和铁,并且完成P72的表格。【教师评价】同学们都进过的激烈的讨论,想了很多方法来制取单质,下面就请你们来说说自己的看法。【学生汇报】1.通过电解。2.通过置换。3.通过氧化还原反应的原理。【过渡语】刚才同学们想了许多的方法来制取铜和铁,那下面我们就一起来分析一下这些方法是否可行。【教师讲解】我们通过前面的知识知道,通过电解氯化镁和氧化铝就可以得到金属镁和铝,那是因为氯化镁和氧化铝的熔点很低,但是我们今天的原料是磁铁矿(Fe3O4),它的熔点很高。它是一种稳定的化学物,不易分解,所以通过电解是不可取的。【教师引导】刚才有同学说可以通过置换反应来得到铁,老师觉得是有一定道理的,请这位同学来说一说。【学生回答】可以利用氢气还原磁铁矿,就可以得到铁。【教师评价】很好,这位同学利用的氢气的还原能力很强可以将金属从氧化物中制取出来的原理,就将铁制取了出来。现在老师请你们思考,对于氢气我们要如何制取呢?【学生回答】通过金属和酸的反应。【教师提示】那制取氢气就会消耗很多的金属和酸,不是很经济。那有没有同学可以想出更好的方法呢?【学生思考】可以用碳。【教师讲解】很好,我们知道焦炭也是具有还原性的,可以用来还原一些氧化物。在工业上就是利用这个原理来制取单质铁的。【视频播放】工业制取单质铁的过程和原理。【教师讲解】原料是铁矿石、焦炭、空气、石灰石。【知识点2】过程:①将焦炭与空气反应得到二氧化碳,从中会放出大量的热。②在高温下灼热的焦炭和二氧化碳反应得到还原性更强的一氧化碳。③在高温下一氧化碳和铁矿石反应得到单质铁。【教师提问】在反应过程中石灰石的作用是什么?【学生阅读】石灰石的作用是提供氧化钙和二氧化碳。【知识点3】石灰石高温分解:CaCO3=CaO+CO2↑【教师讲解】在铁矿石中有杂质二氧化硅,石灰石高温分解产生的氧化钙可以与二氧化硅反应得到废渣。【知识点4】【教师讲解】在该工业制法中得到的铁含碳量是2%~4.5%的生铁,最终经过进一步的炼制就可以得到纯度更大的铁。对于铜的冶炼请同学们自己阅读课本来讨论一下。【学生阅读】讨论铜的制法。SiO2+CaO=CaSiO3CaCO3=CaO+CO2↑【过渡语】请同学们一起来说一说铜的制取方法。【学生汇报】学生1:学生2:【教师活动】简单介绍生物炼铜的方法和过程。【教师活动】本节课我们学习了什么内容呢?我们一起来回顾一下。【学生回忆】【教师活动】播放课件,展示小结。