1、常见的金属材料学习目标：1、了解炼铁的原理和方法。2、知道实验室用一氧化碳还原氧化铁的步骤及注意事项。3、通过对铁的冶炼原理分析，培养学生安全操作意识和良好的环保意识。知识点（重点、难点）：一氧化碳还原氧化铁实验的原理及装置的探究（重点）培养学生分析问题、解决问题的能力（难点）教学准备：多媒体教学素材；铁架台、单孔橡皮塞（2 个） 、玻璃管、乳胶管、试管、气球、酒精喷灯、药匙、一氧化碳储气罐。学习过程：教师活动 学生活动 活动意图【创设情境，问题引入】展示 2008 年北京奥运会主体育场“鸟巢”的图片，提出问题：鸟巢外观的主要材料是什么？过渡在众多的金属材料中，铁及其合金一直在生产、生活中占据
2、着主导地位，钢铁工业的发展状况也是世界各国工业化水平的重要标志。【展示】 钢铁在日常生活中生产和使用的图片及资料。既然铁在日常生活和国民生产中的地位如此重要，那么，我们有必要了解和掌握以铁矿石为原料冶炼出铁的原理及过程。三、炼铁的原理提出问题1出土的文物中为何铁器很不多见？2.日常生活中常见的铁制品是纯净的吗？观看图片，思考回答：鸟巢外观的主要材料是金属材料钢展示课前收集的有关钢铁制品的材料：铁锅、铁锨、小刀等思考回答问题：1铁的化学性质比较活泼，在自然界当中易发生化学反应，转化成铁的化合物。创设情境，调动起学生的思维，激发兴趣；同时培养学生的科学精神和民族自豪感。培养学生收集材料的能力。回顾
3、了铁的化学性质，同时引出下文单质铁需从化合物中提取。旅途一自然界中的铁大多以什么形式存在？这说明铁有什么性质？请同学们阅读课本 P58第三自然段的有关内容，回答问题：自然界中，铁矿石主要有哪些？它们的主要成分是什么？旅途深思1、常见的铁矿石有那么多种，从另一个方面也说明了铁的化学性质_（比较活泼、不活泼） 。2、我国的矿产资源怎样呢?请同学们课下做一个科学调查，查阅有关资料，认识我国的矿产资源及分布。讲述地壳中，铁主要以化合物的形式存在，这些化合物主要存在于矿石中。冶铁就是把富含铁的化合物的矿石加以冶炼，得到单质铁的过程。今天我们以主要成分为 Fe2O3的赤铁矿为例，来学习研究如何实现铁的冶炼
4、。旅途二人类是如何从铁矿石中得到铁的呢？对比 Fe2O3和 Fe 组成上的区别，请同学们大胆假设，如何实现从 Fe2O3到 Fe 的转变？讲解冶炼铁的过程一般加入其他易得氧的物质与氧化铁反应，以夺氧的方式还原氧化铁。但从经济效益、环境保护及安全角度出发，我们一般选择 C 或CO。现以 CO 为例，探究铁的冶炼过程。下面请同学们带着问题观看实验：实验步骤是什么？看到了哪些现象？说明生成了什么物质？2、不是自然界中没有纯净的铁，因为铁的化学性质比较活泼，它在自然界中大多以化合物的形式存在于矿石中。如：赤铁矿（Fe 2O3 ） 、磁铁矿（Fe 3O4） 、黄铁矿（FeS 2） 、菱铁矿（FeCO 3
5、）等。观看视频，了解我国丰富的矿产资源。比较活泼分小组讨论可在一定条件下，让Fe2O3直接失“O” ，转变为Fe；加入一种易与“O”元素结合的物质，主动夺取Fe2O3中的“O” ，实现Fe2O3Fe。培养学生的自主学习能力。让学生知道冶铁的道理。创设几个问题情境，激发学生主动学习的积极性，培养学生分析问题和解决问题的能力。 【实验】一氧化碳还原氧化铁实验旅途反思 观看实验后引导学生思考回答下列问题：（1）你能归纳出该实验的步骤吗？（2）实验现象有哪些？说明产物是什么？（3）该实验的原理是什么？你会用化学方程式表示吗？（4）如何验证实验中产生了铁？（5）实验中为什么要先通一段时间 CO，再加热
6、Fe2O3？目的是什么？（6）实验结束前，为什么要先停止加热而继续通入一氧化碳到试管冷却？目的是什么？ （7）收集从尖嘴管口排出气体的目的是什么？还有什么办法？ （8）考虑到 CO 有毒的特点，以试管为反应容器，设计出实验室冶炼铁的模拟实验图，并能证明生成物。请你画出装置图，并能说出操作步骤。板书 一原理：Fe 2O33CO 高 温 2Fe+3CO2二实验现象：红棕色粉末变成黑色粉末，澄清石灰水变浑浊。三实验注意事项：1CO 有毒，尾气要处理（收集或点燃） ；2先通 CO 排出空气再加热，防爆炸；3实验结束时先停止加热继续通气体至玻璃管冷却，防氧化；旅途拾贝仔细观察上述反应，在氧化铁变成铁、一
7、氧化碳变成二氧化碳的过程当中，氧元素是如何转移的？请同学们阅读课本 P59第四自然段的有关内容，然后快速回答出下面的问题：什么是还原反应？上述反应中的还原剂是什么？你还记得什么是氧化反应吗？学生带着问题观看实验结合装置图思考回答：（1）先通气再点灯；先撤灯再停气（2）红棕色粉末变成黑色粉末，澄清石灰水变浑浊；证明有铁和二氧化碳的生成。（3）一氧化碳和氧化铁反应生成铁和二氧化碳，方程式：Fe2O33CO 高 温 2Fe+3CO2（4）用磁铁来吸（5）为了排尽试管中的空气以免加热时发生爆炸。（6）防止生成的铁重新被氧化（7）防止未反应的一氧化碳污染环境，可以收集或点燃等。交流讨论，画出装置图。并对
8、实验装置进行评价。带着问题阅读课本培养学生的分析问题的能力。让学生在交流中学习，不同层次的学生都有所提高。且学生的探究能力、画图能力及学生团队协作精神都得到锻炼。并培养学生树立自己的观点和节能意识。培养学生的阅读、理解能力。（师总结：一氧化碳和氧发生反应，也就是得到氧的过程，氧化铁变成铁是失去氧的过程。因此我们可以简单地描述上面两个反应为：物质得氧被氧化，发生氧化反应；失氧被还原，发生还原反应。其中一氧化碳夺取了氧化铁中的氧，使氧化铁发生了还原反应，是还原剂，具有还原性。 ）开眼界在工业上是否也象我们刚才那样进行炼铁呢？投影高炉炼铁的示意图（配文字说明）旅途反思1.工业上炼铁与我们刚才的反应，
9、原理上一样吗？得到的铁在组成上有什么不同？ 2.工业上冶炼铝和冶炼铁的原理一样吗？讲解对于活动性比较强的金属（如：K、Ca、Na、Mg、Al 等） ，它们与氧结合很牢固，很难找到一种物质来夺取它们氧化物中的“O”从而获得该金属。为了得到它们，可采用电解的方式直接将它们分解。如：2Al 2O3 通电 4Al + 3O2 含氧化合物中的氧被夺去的反应属于还原反应；CO是还原剂；物质和氧发生反应属于氧化反应。听讲理解应用。通过观看知道工业炼铁的原料及反应的方程式。思考回答：一样；但工业上炼得的铁含有杂质碳，是混合物。听讲，看书。明确工业生产和实验室炼铁的不同之处。知识收藏夹通过这节课的学习，你收获了
10、哪些知识与技能？巩固课本内容，交流本节课的收获（自主建构知识体系）。培养学生分析归纳问题的能力。在线测试1、某学生改进一氧化碳还原氧化铁的实验装置，如图所示：（1）若先给氧化铁加热，再通入一氧化碳，可能产生的后果及原因是_；(2) 写出 A 中发生反应的化学方程式_；（3）装置 B 中产生的现象可判断反应是否开始发生，则 B 中的试剂是（填名称）_，发生反应的化学方程式_；（4）实验结束时应该先_,再_,目的是_；（5）装置 C 的作用是_；此外还可以采用的方法有_。(6) 装置 C 收集气体的方法叫做_，适用的范围是_。2、人类历史上先使用铜器，后使用铁器，其原因是（ ）A、铜在地壳里的含量
11、比铁多 B、铜器是混合物，铁器是纯净物C、冶炼铁比冶炼铜难 D、铁器比铜器更易生锈3、含氧化铁 80%的矿石 100 吨，理论上可炼出多少吨铁？答案：1、 （1）发生爆炸，因为一氧化碳属于可燃性气体，易于空气混合而爆炸；（2）Fe 2O33CO 高 温 2Fe+3CO2（3）澄清的石灰水，Ca(OH) 2+CO2=CaCO3+H 2O；（4）移去酒精灯，停止通一氧化碳至试管的冷却，防止铁重新被氧化；（5）防止一氧化碳污染环境；用气球收集、用酒精灯点燃等；（6）排水法；不易溶于水的气体。2、C；3、56t .布置作业1.助学课中练习和课后评价部分。板书设计第一节 常见的金属材料铁的冶炼一原理：F
12、e 2O33CO 高 温 2Fe+3CO2二实验现象：红棕色粉末变成黑色粉末，澄清石灰水变浑浊。三实验步骤：一通气二点灯；三撤灯四停气（先点灯易爆炸，先停气易氧化） 。四实验注意事项：1CO 有毒，尾气要处理（收集或点燃） ；2先通 CO 排出空气再加热，防爆炸；3实验结束时先停止加热继续通气体至玻璃管冷却，防氧化；教学反思1、本节课知识系统性较强，较好地实现了教学目标。学生以学习为主体和探究主人的身份积极参与整个教学过程，通过探究式学习，不仅获得了相关的化学知识，而且智力、能力也得到了发展，同时也进一步掌握了科学探究的一般方法。2、关于铁矿石的选择问题需要在课堂上进行补充，从铁矿石的组成和反应的产物等角度进行分析，让学生自己选择最适宜的铁矿石，重在培养学生的环保意识；3、对于氧化、还原反应，氧化剂、还原剂，学生比较难以理解，容易混淆，主要指导学生从定义及物质的作用着手，通过练习加强理解。
