化学公开课教案《金属矿物 铁的冶炼》

化学公开课教案《金属矿物铁的冶炼》一、教学目标1.知识与技能目标了解常见的金属矿物，知道炼铁的原料。掌握一氧化碳还原氧化铁的实验原理、装置、操作步骤及注意事项。理解工业炼铁的主要反应原理。2.过程与方法目标通过对一氧化碳还原氧化铁实验的观察与分析，培养学生的观察能力、分析问题和解决问题的能力。通过对工业炼铁流程的讨论，提高学生的逻辑思维能力和归纳总结能力。3.情感态度与价值观目标通过对我国古代炼铁技术的介绍，增强学生的民族自豪感和爱国主义情感。通过一氧化碳毒性的认识，培养学生的安全意识和环保意识。

二、教学重难点1.教学重点一氧化碳还原氧化铁的实验原理和操作。工业炼铁的主要反应原理。2.教学难点一氧化碳还原氧化铁实验的实验装置及操作注意事项。工业炼铁中高炉炼铁的工艺流程及反应原理。

三、教学方法讲授法、演示法、实验法、讨论法相结合

四、教学过程

（一）导入新课（5分钟）1.展示一些常见金属制品的图片，如铁制桥梁、铝合金门窗、铜质导线等，提问学生：这些金属制品是由什么直接得到的？2.学生回答后，教师总结：这些金属制品都是由金属矿物冶炼得到的。引出本节课的主题金属矿物铁的冶炼。

（二）新课讲授1.常见的金属矿物（5分钟）展示几种常见金属矿物的图片，如赤铁矿（主要成分Fe₂O₃）、磁铁矿（主要成分Fe₃O₄）、菱铁矿（主要成分FeCO₃）等，让学生观察并说出它们的颜色、状态。讲解金属矿物的概念，强调金属在自然界中大多以化合物的形式存在于金属矿物中。提问学生：从金属矿物中提取金属的过程叫什么？学生回答后，教师总结并引出下一环节。2.铁的冶炼（25分钟）一氧化碳还原氧化铁的实验实验原理：讲解一氧化碳具有还原性，能将氧化铁还原为铁，同时生成二氧化碳，化学方程式为：3CO+Fe₂O₃=高温=2Fe+3CO₂。实验装置：展示实验装置图，介绍各仪器的名称和作用。实验步骤：检查装置的气密性。装入药品并固定装置。先通入一氧化碳，排尽装置内的空气，防止加热时发生爆炸。点燃酒精喷灯，加热氧化铁。观察实验现象，当红色粉末变为黑色时，停止加热。继续通入一氧化碳，直到玻璃管冷却，防止生成的铁被氧化。实验现象：玻璃管内红色粉末逐渐变黑。澄清石灰水变浑浊。尾气燃烧产生蓝色火焰。注意事项：一氧化碳有毒，实验要在通风橱中进行，尾气要处理，防止污染空气。实验开始时要先通一氧化碳，后加热；实验结束后要先停止加热，继续通一氧化碳至玻璃管冷却。加热氧化铁时要使用酒精喷灯，确保温度达到反应所需的高温。教师进行演示实验，让学生仔细观察实验现象，并记录在笔记本上。实验结束后，引导学生对实验现象进行分析，得出实验结论。工业炼铁原料：讲解工业炼铁的原料主要有铁矿石、焦炭、石灰石和空气。设备：介绍工业炼铁的主要设备是高炉。反应原理：焦炭在空气中燃烧生成二氧化碳，化学方程式为：C+O₂=点燃=CO₂。二氧化碳与焦炭在高温下反应生成一氧化碳，化学方程式为：CO₂+C=高温=2CO。一氧化碳还原氧化铁生成铁，化学方程式为：3CO+Fe₂O₃=高温=2Fe+3CO₂。石灰石在高温下分解生成氧化钙和二氧化碳，化学方程式为：CaCO₃=高温=CaO+CO₂↑。氧化钙与铁矿石中的二氧化硅等杂质反应生成炉渣，化学方程式为：CaO+SiO₂=高温=CaSiO₃。工艺流程：展示高炉炼铁的工艺流程示意图，结合反应原理进行讲解，让学生了解铁矿石、焦炭、石灰石等原料是如何在高炉中发生一系列反应，最终得到铁的。组织学生讨论：工业炼铁中为什么要加入石灰石？石灰石在炼铁过程中起什么作用？通过讨论，加深学生对工业炼铁工艺流程的理解。

（三）课堂小结（5分钟）1.引导学生回顾本节课所学内容，包括常见的金属矿物、一氧化碳还原氧化铁的实验、工业炼铁的原料、设备、反应原理和工艺流程等。2.请几位学生发言，总结本节课的重点知识，教师进行补充和完善。

（四）课堂练习（10分钟）1.布置几道与本节课内容相关的练习题，如选择题、填空题、简答题等，让学生在课堂上完成。2.练习题如下：下列金属矿物中，主要成分属于氧化物的是（）A.菱铁矿（FeCO₃）B.赤铁矿（Fe₂O₃）C.铝土矿（Al₂O₃）D.以上都是用一氧化碳还原氧化铁的实验中，观察到的现象正确的是（）A.红色粉末变黑，澄清石灰水变浑浊B.黑色粉末变红，澄清石灰水变浑浊C.红色粉末变黑，澄清石灰水无明显变化D.黑色粉末变红，澄清石灰水无明显变化工业炼铁的主要原料有哪些？写出工业炼铁过程中发生的主要反应的化学方程式。3.学生完成练习后，教师进行点评，讲解学生在练习中出现的问题，强化本节课的重点知识。

（五）布置作业（5分钟）1.书面作业：完成课本上的课后练习题。查阅资料，了解我国古代炼铁技术的发展历程，并写一篇短文介绍。2.拓展作业：思考：除了一氧化碳，还有哪些物质可以还原氧化铁？请设计实验方案并进行探究。调查当地的钢铁厂，了解其生产过程中采取了哪些环保措施，以及这些措施对环境保护的意义。

五、教学反思通过本节课的教学，学生对金属矿物和铁的冶炼有了较为系统的认识。在教学过程中，通过实验演示、图片展示、讨论交流等多种教学方法，激发了学生的学习兴趣，培养了学生的观察能力、分析问题和解决问题的能力。但在教学中也发现了一些不足之处，例如在讲解工业炼铁的工艺流程时，部分学生理解起来还有一定困难，需要在