第五章 金屬與礦物(滬教)
(2) 澄清石灰水的作用是什么?實驗中會出現什么現象?
(3) 點燃從尖嘴管口排出氣體的目的是什么?
(4) 實驗結束前應如何操作,才能保證得到較純凈的鐵粉?
(5) 如何驗證實驗中產生了鐵?
引導:
書寫co和fe2o3反應的化學方程式。fe2o3 + 3co fe + 3co2
引導學生閱讀 p120文字及展示煉鐵高爐的模型。(展示實物模型及光盤上關于高爐煉鐵的演示過程)
歸納:工業上煉鐵 設備:高爐 原料:鐵礦石、焦炭、石灰石
主要反應:2c +o2 2co
3co + fe2o3 2fe + 3co2
caco3 cao +co2↑
cao +sio2==casio3 (爐渣——可用于制水泥)
尾氣主要成分:co和co2 (需經處理后再排放)
二、生鐵和鋼
引導:生鐵和鋼均為鐵的合金。它們在生產生活中有著廣泛的用途。鋼鐵的生產和使用是人類文明和社會進步的一個重要標志。
閱讀p120-121 歸納:生鐵:含碳量在2﹪—4.3﹪之間的鐵的合金
鋼:含碳量在0.03﹪—2﹪之間的鐵的合金
從生鐵煉成鋼的實質為:降碳、除硫磷、調硅錳
三、合金
引導:作為“金屬材料”之一的合金在生產生活中起著越來越重要的作用,合金的出現大大拓寬了金屬材料的范圍和使用價值。
閱讀:p122 有關文字。歸納:合金是一種金屬跟其他金屬(或非金屬)熔合形成的具有金屬特性的物質。人類歷史上使用最早的合金是青銅;世界上最常見、應用最廣的合金是鋼。
引導學生閱讀 p122 活動與探究:某種保險絲是用武德合金制成的,熔點約為69℃。其組成金屬及其熔點分別為鉍(271℃ )、鉛(327℃ )、錫(232℃ )、鎘(321℃ )。比較武德合金和其組成金屬的熔點差異,歸納出合金的優良特性。
歸納:合金具有許多良好的物理、化學或機械性能;合金的硬度一般比各成分金屬大;多數合金的熔點低于組成它的成分金屬。
內容:
1、在煉鐵高爐里用一氧化碳與鐵礦石中的氧化鐵(或其他鐵的氧化物)在高溫下反應能生成生鐵。
2、生鐵和鋼是重要的鐵合金。
3、合金是由一種金屬跟其他金屬(或非金屬)熔合形成的有金屬特性的物質。如青銅是由銅、錫等元素形成的合金。世界上最常見、應用很廣的鋼是由鐵、碳等元素形成的合金。通常所說的“金屬材料”,既包括各種純金屬,也包括各種合金。
4、含雜質的化學方程式的計算。
本節在本章中的地位與作用:通過鐵的冶煉,使學生了解工業煉鐵的原理、設備、原料,從而將書本上的化學知識與工業生產相結合。知道生鐵和鋼等重要的合金,認識加入其它元素可以改善金屬特性的重要性;認識金屬材料在生產、生活和社會發展中的重要作用。通過含雜質的化學方程式的計算,讓學生明白實際應用與理論計算之間的差異。通過學習,使學生了解我國鋼鐵工業的發展;認識金屬冶煉的重要性。
參考資料:
1、古代的煉鐵
天然的純鐵在自然界幾乎不存在,人類最早發現和使用的鐵,是天空中落下的隕鐵。隕鐵是鐵和鎳、鈷等金屬的混合物,含鐵量較高。但是,隕鐵畢竟十分稀少,它對制造生產工具起不了什么大的作用,但通過對隕鐵的利用,畢竟使人們初步認識到鐵。
原始的煉鐵方法,大致是在山坡上就地挖個坑,內壁用石塊堆砌,形成一個簡陋的“爐膛”,然后將鐵礦石和木炭一層夾一層地放進“爐膛”,依賴自然通風,空氣從“爐膛”下面的孔道進入,使木炭燃燒,部分礦石就被還原成鐵。由于通風不足,“爐膛”又小,故爐溫難以提高,生成的鐵混有許多渣滓,叫毛鐵。