2015-2016学年高一化学苏教版必修1教案：专题三 第二单元《从自然界获取铁和铜》

第2单元 课时1

从自然界获取铁和铜

教学设计

一、学习目标

（1）了解自然界中铁、铜的存在形式，掌握高炉炼铁的化学原理，简单了解湿法炼铜的过程。

（2）通过介绍我国悠久的铜、铁冶炼史，对学生进行爱国主义教育，体会铁、铜的冶炼对人类文明的重要影响。

（3）通过介绍铁和铜的使用情况，使学生认识到化学与生活的紧密联系，培养学生的社会责任感。

二、教学重点与难点

重点：工业炼铁的原料、原理、设备、工艺流程与产物

三、设计思路

从学生熟悉的铜、铁及其化合物在生产、生活中的应用事例着手，引发学生对“它们在自然界如何存在，人类如何获取这些物质”的思考，通过图片、视频等媒体帮助学生掌握铁和铜的冶炼的内容，同时让学生感受化学为生活服务的意识。

四．教学过程

【创设情境】多媒体演示漂亮的流星雨。（ppt2）

【讲述】流星雨落下的有的是陨石，有的是陨铁。

【展示】新疆大陨铁(ppt3)

【讲述】古代的人们就用陨铁制作工具，如种植时所用的铁锹、镰刀、斧头等，这就是人类最早利用的铁。人类最早利用的铜，是来自于地球上自然存在的少量单质铜。但是，陨石是稀有之物，比黄金和钻石还稀有。单质铜也很稀少，是绝对满足不了人类对铁和铜的巨大需求的。所以，简易的冶炼的方法也就慢慢地应运而生了。我们先来看下自然界中存在的铁和铜的矿石。

【创设情景】 展示自然界存在的各种铁、铜矿石的实物。（ppt4、5）

【提问】它们在自然界如何存在？

【板书】一.铁、铜存在形式（ppt6）

主要以化合态形式存在于自然界。

【设疑1】 为什么地球上只存在少量单质铜，而铁单质只存在于陨铁中?

【设问】铁、铜是人类使用最早、应用最广泛的两种金属，它们在日常生活中的应用十分广泛，请同学举例常见的铁制品和铜制品有那些？铁和铜的用途有那些？

【设疑2】1．你们知道如何将铁从化合态转化为游离态吗？(ppt7)

2．选用哪些还原剂？

【学生活动】: 通过教材了解炼铜、炼铁的方法和工艺。通过收集到的资料,小组交流讨论更多其他的炼铜、炼铁的方法。

【学生反馈】从铁、铜的化合物中提取铁、铜的其他可能途径:

制铁：

Al2O3+2Fe

3H2+Fe2O3

制铜：

H2+CuO Cu+H2O CO+CuOCu+CO2 Fe+CuCl2Cu+FeCl2 2Al+Fe2O3 2Fe+3H2O

【板书】二．铁的冶炼

【展示】古代铁的冶炼图（ppt8）

【展示】请下面在座的同学们想一想，古代炼铁方法中所包含的化学原理和化学反应分别是什么呢？

【过渡】即使科技水平发展到现在，目前所用的冶炼方法基本还是此法，只不过设备已先进许多，生产已形成规模化，冶炼的水平已大幅度提高，所冶炼出来的铁的纯度已提高，生产工艺也得到了改进，对空气的污染也已减少。

【创设情景】播放视频:高炉炼铁（ppt9）

【设疑3】 根据炼铁中化学反应的原理,思考并回答下列问题:

（1）CO是怎样形成的?

（2）铁矿石是如何被还原的?

（3）石灰石的作用是什么?

【学生活动】看视频,然后讨论回答上述问题

【学习反馈】学生讨论。

【板书】（ppt10、11）

（1）原料：铁矿石，焦炭，石灰石，空气

（2）基本反应原理：3CO+ Fe2O3

（3）设备：高炉

（4）炼铁的主要反应过程： 2Fe+3CO2

①产生还原剂： C+O2 CO2 CO2+C 2CO

②还原铁矿石： Fe2O3+3CO

③造渣（除脉石）： CaCO3

CaO+SiO2

（5）炼铁产品：生铁

【情境】我国纪念1996年钢铁产量超亿吨而发行的邮票。(ppt12)

【讲述】用热还原法冶炼出来的不是纯铁，是生铁。生铁的含碳量在2％—4.3％之间，将生铁进一步炼制，降低其中杂质的含量，得到的物质含碳量在0.03％—2％之间，就是钢，钢的用途更广泛。

【过渡】那么人类又是如何从自然界获取铜？

【提问】1．“青铜时代”人类是怎样炼铜的？

【板书】(ppt13)

二．铜的冶炼

1.湿法炼铜：Fe+CuSO4=FeSO4+Cu

【提问】现在的冶炼方法？

【板书】

2.火法炼铜:

3、生物炼铜的原理是什么？

【提问】生物炼铜有什么优点？

【巩固练习】（ppt14）

1．铁和铜在自然界中主要以化合物的形式存在.工业上铁的冶炼是在炼铁高炉中进行的，原料有铁矿石、焦炭、空气、石灰石等。冶炼的过程 将氧化铁还原为单质铁的方程式为：Fe2O3

+3CO

2Fe+3CO2 。

2Fe+3CO2 CO2+CaO CaSiO3 电解 粗铜 精铜 （99.5%~99.7%） （99.95%~99.98%）

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