沪教版九年级化学铁的冶炼合金教案.pdf
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1、用心 爱心 专心 铁的冶炼合金 实验设计思想: 1. 通过尾气处理装置的设计的探讨,初步形成设计实验解决问题的能力。 2. 通过实验中对气体检验,学习验证气体的一般原理和步骤。 实验原理: 1. 主要反应原理是高温条件下,利用一氧化碳将铁从氧化物中还原出来 2. 铁与氧气、水同时接触能生锈。 实验目的: 1. 了解从铁矿石中将铁还原出来的方法。 2. 了解钢铁锈蚀的条件。 实验用品: 一氧化碳、氧化铁、澄清石灰水 石英玻璃管、铁架台、酒精灯、酒精喷灯、试管、导管、贮气瓶 实验步骤: 1. 一氧化碳和氧化铁反应 实验步骤实验现象解释和结论 按图装配好仪器并检验气密性 在玻璃管里装入氧化铁粉末,在
2、 左面 的导管 口通上 一 氧化 碳气 体; 观察石灰水有无变混浊; 点燃装置末端的酒精灯。 石灰水无变化 管 口 有 蓝 色 火 焰 一氧化碳不能使石灰水变混浊 用心 爱心 专心 点燃酒精喷灯,观察粉末有何变 化,在玻璃管上方放置一块磁铁; 观察石灰水有何变化? 观察装置末端导管口有何变化? 粉末逐渐变黑 有 小 碎 屑 被 吸 起 石灰水变混浊 火苗时断时续 反应 生成 了金 属铁 和 二 氧化 碳: 实验结束时,先熄灭酒精喷灯, 继续通一氧化碳。待玻璃管冷却 后停止通一氧化碳,并熄灭酒精 灯。 2. 铁钉锈蚀的实验 实验步骤实验现象解释和结论 取 5 枚洁净无锈的铁钉,分别放 入 5 支
3、试管中: 进行下面的实验: 1 在试管中加入稀硫酸或醋酸 溶液,浸没铁钉后,倒去溶液; 2 在试管中把铁钉放在一团含 氯化钠溶液的湿棉球中; 3 在试管中把铁钉放在一团含 水的湿棉球中; 4 在试管中注满迅速冷却的沸 水,塞紧橡皮塞; 5在试管中加入少量干燥剂 (生石灰或无水氯化钙 ) ,再放一 试管中的铁钉很 快生锈; 试管中的铁钉逐渐 生锈,但是速率没有 快; 试管中的铁钉很 长时间内都没有变化 铁仅与水或仅与干燥空气 接触不易生锈; 铁同时与水、空气接触易 生锈; 酸或氯化钠溶液的存在会 加速铁生锈的速率。 用心 爱心 专心 团干棉球,把铁钉放在干棉球上, 塞紧橡皮塞。 实验点拨: 1原
4、理拓展 (1)一氧化碳高温时具有较强的还原性,在高温条件下可以将夺走铁氧化物中氧 元素,从而得到单质铁。 这是炼铁的基本原理。 炼铁的主要原料还有磁铁矿 (主要 成分是四氧化三铁) 反应方程式为。一氧化碳是金属冶炼的重要还原剂之 一。 但是同学们也注意到高炉炼铁的原料是铁矿石、焦炭以及石灰石等, 一氧化碳是利 用高温时焦炭和二氧化碳化合生成的:。 虽然碳在高温时也具有 还原性,但是炼铁时的还原剂主要还是一氧化碳。 (2)酸和氯化钠是不是铁生锈的必要条件?是不是金属生锈一定需要酸或者是氯 化钠存在呢? 从实验中可以看到只与水和空气接触的铁钉也会生锈,但是生锈速度要明显慢于与 酸或氯化钠溶液接触的
5、铁钉的生锈速率。由此我们可以得出结论: 铁钉只要和水以 及氧气同时接触就可以生成铁锈,而有酸或氯化钠存可以加快铁生锈的速率。铁生 锈后如不及时除去铁锈,由于铁锈疏松更易吸收水分,因此生锈速率会加快。 2注意事项 (1)一氧化碳和氧化铁反应 实验时要注意通气和加热的顺序。在实验中, 要先同一氧化碳气体, 然后点燃酒精 喷灯加热。这是因为一氧化碳是可燃性气体,在和空气混合的情况下, 加热时可能 会发生爆炸。先通一氧化碳可以排除装置内的空气。 尾气要进行处理。 一氧化碳是剧毒的气体, 因此加热之前排入的以及实验中未完全 参加反应的一氧化碳要避免直接排入空气中。处理尾气的方法主要有两种: 一是将 其点
6、燃转化为二氧化碳,二是收集后集中处理。 (2)铁钉锈蚀的实验 试验的操作要求是用迅速冷却的沸水,并且把试管密封。 这是为了能够让水中的氧 气被赶出,并且隔绝铁钉和氧气的接触。 实际操作可以把经过长时间沸腾的水迅速 冷却装入试管, 并且马上在液面上到一层菜油,再塞上塞子, 这样可以很好地将水 与空气隔绝。 用心 爱心 专心 实验拓展: 1. 一氧化碳和氧化铁反应中装置的重新设计 实验中尾气处理的方法主要是两种,但是在装置的设计上可以多种多样。 如尾气处理用收集的方法可用排水集气法(一氧化碳难溶于水) 收集。或用食品袋 收集,如图。 由于实验中的一氧化碳使用贮气瓶盛装, 包括氧化铁与一氧化碳的反应
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- 沪教版 九年级 化学 冶炼 合金 教案
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