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一氧化碳还原氧化铁范文1
关键词 新疆教学设计化学
一、设计思路
新疆是一个地域辽阔、资源丰富、历史悠久的省份，有许多本土的化学教学资源可供挖掘。本课时的主要内容是了解一些常见金属（铁、铝等）矿物，以及从铁矿石中将铁还原出来的方法。本课时设计思路如下：首先，从学生日常生活中积累的感性材料出发，回忆、讨论在生活中所了解的有关矿石的分布、开采、种类、性质、利用情况等内容，教师总结金属在自然界中的存在形式和主要矿石及其成分。然后，介绍历史上西域十六国闻名遐迩的“镔铁”冶炼技术出发，设置情景“如果你是西域铁匠，你会怎么将氧化铁中的铁还原”，借此回忆之前学过的主要还原剂：氢气、一氧化碳、碳单质的主要性质和实验装置及操作注意要点，并设计实验方案。在学生充分思考、讨论的基础上讲解实验室还原铁的实验方法以及高炉炼铁的原理、装置。
二、教材分析
本节内容是人教版九年级化学下册第八章的课题3《金属资源的利用和保护》第一课时的内容，本课时的主要内容包括：知道一些常见金属（铁、铝等）矿物；了解从铁矿石中将铁还原出来的方法，掌握有关矿石冶炼的计算方法等。在课题1、2中，已经讨论过金属的物理通性、金属与氧气的反应、金属活动性顺序表等内容。本节课的内容难度不大，学生在生活中已经积累有关金属的分布及矿物冶炼的感性认识。
三、教学目标
知识与技能：知道金属在自然界中的存在，以及一些常见的金属矿物的组成、性状等；了解从铁矿石中将铁还原出来的方法，掌握实验室用一氧化碳还原氧化铁的实验装置、注意事项，掌握工业上高炉炼铁的原料、设备以及原理。
过程与方法：通过小组讨论，能设计出实验室用一氧化碳还原氧化铁的实验方案及实验装置，掌握其试验方法；通过观看视频，体会和了解工业上用高炉炼铁的过程和方法。
情感态度价值观：通过了解金属矿藏的分布、使用情况，确立正确的能源观，认识到金属资源的有限，以及合理开发利用自然资源的必要性。
四、教学过程
（一）媒体展示。通过幻灯片展示生活中常见的金属制品以及丰富多彩的金属矿物标本的图片。
（二）学生活动。分组讨论：问题1.你所了解的有关金属资源有哪些？它们主要分布在什么地方？问题2.金属元素在矿石中都是以化合态存在么？问题3.请描述你所了解的生活中常见的矿石的颜色、状态、特征、主要成分。
（新疆是一个金属资源丰富的省份，充分唤起学生的日常生活中中积累的感性认识，提起学生兴趣，建立化学知识与生活、生产实践间的联系。）
（三）教师讲解。金属的存在，并指出，新疆地区拥有丰富的金属矿藏，根据颜色判断，应主要为菱铁矿（主要成分是FeCO3）。
（四）多媒体展示。播放视频：电视剧《汉武大帝》中张骞向大月氏女王请求获得锻造精钢的密料的片段，介绍历史上西域十六国闻名遐迩的"镔铁"冶炼技术。设置情景：设置情景：如果你是西域铁匠，你会怎么将氧化铁中的铁还原？
（五）学生活动。通过复习三大还原剂：氢气、一氧化碳、碳单质的性质及其还原实验的具体方法，设计实验室用一氧化碳还原氧化铁的实验装置，书写实验步骤，预测实验现象，检验产物、总结实验注意事项。
（在之前章节中，重点讨论过用碳还原氧化铜的实验。但是，碳粉是固态还原剂，而一氧化碳是一种气态还原剂，而且一氧化碳是一种易燃的、有毒性的气体，所以其实验装置必须需要增加尾气处理装置。本实验设计可以充分锻炼学生活学活用、及一反三的能力。）
（六）教师讲解。实验装置有别于碳还原氧化铜，首先，一氧化碳是气态还原剂，所以选用硬质试管作为反应容器，其次，一氧化碳是一种有毒的气体，所以必须对尾气进行处理，具体方法是利用其可燃性将其燃烧，使之转化为无毒的二氧化碳。书写实验步骤时应该注意一氧化碳具有可燃性，所以反应前需将实验装置中的空气排尽，同时点燃尾气燃烧装置，以免污染空气。实验过程中发现澄清石灰水变浑浊，取少量反应后黑色固体，加入盐酸有气泡产生，证明有铁粉生成。由于一氧化碳会引起严重的中毒反应，所以实验时一定要注意安全，以及做好尾气处理，防止爆炸等。
（七）多媒体展示。展示《天工开物》中古代炼铁的图片，以及现代炼铁厂高炉炼铁的图片，讲解炼铁的原理。炼铁的主要原料是铁矿石，焦炭，石灰石，焦炭与氧气生成的一氧化碳气体将铁从铁矿石中还原出来。
（八）学生活动。思考：如果你是一名西域铁匠，那么用1000t含量为80%的赤铁矿，理论上可以炼出质量分数为96%的生铁多少千克？
（设置情景，作为本课时另一个重要的知识点，既是对炼铁原理的深化，也是对之前章节中学习过的计算技能的运用。此类杂质计算题涉及的数据较多，学生掌握难度较大。）
（九）教师讲解。杂质计算的基本步骤：矿石的质量――纯净的氧化铁的质量――代入化学方程式计算――纯净的铁的质量――换算成生铁的质量。
（十）教师总结。本节课的主要内容，首先，明确金属在自然界中的存在，其次，知晓常见矿石的主要成分，再次，掌握实验室以及工厂中炼铁的原理，最后掌握有关杂质计算的一般方法。
一氧化碳还原氧化铁范文2
一、常见的实验弊端
（1）部分实验存在不安全因素，对师生存在着威胁。虽然全国都普及了实验教学，但由于资金缺乏，大多数农村学校的化学实验室都是用教室临时改建的，很多实验室的水、电、通风等设施达不到要求，使得部分实验在实验室中无法完成，比如一氧化碳还原氧化铁、粉尘爆炸实验等，如果控制不好，就会对师生造成伤害。
（2）部分实验的现象不明显，耗时长。如木炭还原氧化铜的实验往往很难成功，老师费了好大的劲也很难达到预期目的，最后只好费一番口舌解释产生这种结果的原因。这样浪费了时间不说，就连学生也怀疑木炭是否真的具有还原性了。又如溶液的导电性实验，现在学校配置的仪器或者老师自制的验电装置灵敏度都不高，有些物质的溶液理论上是导电的，但实验中的小电珠就是不发光，对于像水这样的弱电解质的导电性就更难检验出来了，这使得老师尴尬，学生摇头。
（3）部分实验污染严重，不环保。现在初中化学实验中产生的气体和各种废物都直接排到空气和土壤中，对环境造成了极大的污染。如一氧化碳还原氧化铁、硫在空气中燃烧等。在学生实验中，虽然学生在实验完成后都把废液倒入老师指定的容器内，但学校基本上都不具备处理废液的能力，所以还是把废液倒入下水道了事。我国有成千上万的学校，每年排入土壤中的废液实在不可轻视。
二、改进措施
（1）仪器改进。针对实验现象不明显、耗时长以及污染大的问题，部分实验可以通过改进实验仪器来解决。应特别指出的是，在进行仪器改进时必须遵循单一性、实用性、安全性、环保性原则。
仪器改进一方面由国家专门机构进行，另一方面由老师在教学中探索改进，如四川省宜宾市第二中学的凌受仁老师就成功改进了电解水装置、空气成分探究的实验仪器、微型溶液导电灵敏检测装置、粉尘爆炸装置等仪器，这些仪器都实现了微型化和仪器单一化，操作非常简单，实验成功率极高，耗时少，极大地减少了对师生的威胁和环境污染。
（2）改进实验药品。化学实验中，很多实验现象不明显的实验，也可以通过改进药品的措施得到改善。如木炭还原氧化铜的实验中，如果用新制的氧化铜（如铜在酒精灯上灼烧、加热硝酸铜或加热碱式碳酸铜等）和新制的炭粉（如新烧制木炭，或者用浓硫酸处理白糖等）反应的效果就不错。又如在锌和稀硫酸反应制取氢气的实验中，当锌的纯度较大时反应就很慢，如果反应前用硫酸铜溶液处理过锌，反应就很快了。
（3）实验的微型化。化学实验的目的是对物质性质的探究或验证，我们需要的是看到正确的现象，从而得出正确结论。因此，只要能得出正确结论，就不在于仪器的大小，也不完全在于药品的多少。为了减少污染，就应该大力推行实验的微型化，这不但环保，而且会节约很多药品，为学校节约大笔经费。
一氧化碳还原氧化铁范文3
一、选择题
1.自然界的矿物含量非常丰富，我国蕴藏了多种自然界稀少的金属矿物.在下列矿物中，不属于金属矿物的是（ ）
（A） 赤铁矿 （B） 石灰石 （C） 黄铜矿 （D） 孔雀石
2. 下列气体中，常用来冶炼金属的是（ ）
（A） 氮气 （B） 一氧化碳
（C） 二氧化碳 （D） 氦气
3. 用下列矿石不宜用于工业冶炼金属的是（ ）
（A） 辉铜矿（主要成分Cu2S）
（B） 赤铁矿（主要成分Fe2O3）
（C） 磁铁矿（主要成分Fe3O4）
（D） 铝土矿（主要成分Al2O3）
4.下列物质前者是混合物，后者是纯净物的是 （）
（A） 铁矿石、天然气 （B） 铜、生铁
（C） 铁、不锈钢 （D） 钢、氧化铁
5. 以下说法正确的是 （ ）
（A） 常温下金属都是固体
（B） 木炭和ZnO在高温条件下不能反应
（C） 铁丝在氧气中燃烧生成Fe2O3
（D） 青铜、生铁、焊锡均属合金
6. 高炉炼铁得到的主要产品是（ ）
（A） 纯铁 （B） 生铁 （C） 钢 （D） 不锈钢
7. 现有①FeO、②Fe2O3、③Fe3O4、④FeS四种含铁化合物，其含铁元素的质量分数由大到小的排列顺序是（ ）
A . ③>②>①>④ （B） ①>③>②>④
（C） ④>③>②>① （D） ①>②>③>④
8. 小明发现月饼盒里的脱氧剂部分呈红褐色，查阅资料得知脱氧剂中含有铁粉和活性炭.他猜想这包脱氧剂中可能含有：①Cu和C；②Fe2O3和C；③Fe3O4和C；④Fe3O4、C和Fe；⑤Fe2O3、C和Fe.其中猜想合理的是 （ ）
（A） ①③⑤ （B） ②④⑤
（C） ②⑤ （D） ④⑤
图1
9.实验室里，用如图1所示装置还原氧化铁的过程中，可能生成四氧化三铁、氧化亚铁或铁等固体物质.关于该实验，下列说法错误的是（ ）
（A） 实验时，试管中澄清的石灰水变浑浊，证明该反应有二氧化碳生成
（B） 实验结束时，玻璃管中红色的氧化铁粉末变成黑色，该产物不一定是铁
（C） 反应后，玻璃管中的固体物质的质量比反应前减少了，证明一定有铁生成
（D） 为了减少空气污染，应增加尾气处理装置
10.工业上将赤铁矿炼成铁是一个复杂的过程，炼铁高炉中发生的主要反应有（ ）
①C+O2点燃CO2 ②Fe2O3+3H2高温2Fe+2H2O ③Fe2O3+3CO
高温2Fe+3CO2
④2Fe2O3+3C高温4Fe+3CO2 ⑤CO2+C高温2CO
（A） ②③⑤ （B） ②③ （C） ①④⑤ （D） ①③⑤
11. 将CO通入盛有12 g Fe2O3的试管内，加热反应一段时间后，停止加热，继续通入CO至试管冷却，此时试管内残留固体的质量为9.6 g，则反应后生成铁的质量为（ ）
（A） 2.4 g （B） 5.6 g （C） 8.4 g （D） 9.6 g
二、填空题
12. 金属以矿物形式存在，图2所示，矿石的主要成分属于氧化物的是 ；（填化学式）.
图2
13.把铁的矿物变成金属铁的过程，叫做铁的冶炼.炼铁的主要原料是 、
和石灰石.炼铁的主要设备是高炉，在高炉内发生反应所需的还原剂制取时的化学方程式为 ， .
14.早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器.工业上炼铁的原理是利用一氧化碳和氧化铁的反应.某化学兴趣小组利用图3装置进行实验探究，请按要求填空：
图3
（1）A中观察到的现象是 .写出CO还原Fe2O3的化学方程式 .
（2）实验中盛澄清石灰水的试管中可观察到的现象是 .
（3）右边导气管口放置点燃的酒精灯的目的是 .
15. 图4是初中化学一些常见物质之间转化的关系图（有些反应条件已省略）.其中，A、B、X、Y均为无色气体，E、F为常见金属.已知高温下CO能与多种金属氧化物反应生成相应金属和CO2.请按要求回答下列问题：
图4
（1）B物质的化学式为 .
（2）黑色固体甲与X反应的化学方程式为 .
B卷
一、选择题
1.2. 8克CO在高温下跟5.8克铁的某种氧化物完全反应，这种氧化物是（ ）
（A） FeO （B） Fe2O3 （C） Fe3O4 （D） 无法确定
2.某工厂要用赤铁矿石（主要成分是氧化铁，假设杂质不含铁元素）来炼制生铁.若要炼制含铁96%的生铁63t，假设在炼制过程中损失10%铁元素，则理论上需要含杂质20%的赤铁矿石的质量是（ ）
（A） 120 t （B） 108 t （C） 96 t （D） 84 t
二、填空题
图5
3.如图5所示是高炉炼铁时高炉内的化学变化过程：
认真阅读有关信息，回答下列问题：
（1）将铁从铁矿石中还原出来的物质是（填化学式）.
（2）取少量高炉中炼出的生铁放入烧杯中，加入足量稀盐酸，可观察到的现象是 发生反应的化学方程式为，从炼铁的化学方程式看一氧化碳是该反应的 （填“催化剂”、“还原剂”、“氧化剂”）；当反应停止后，还可观察到烧杯底部有黑色不溶物，该物质是（填化学式），请设计一个简单实验证明你的判断，
简要写出主要操作和现象.
三、计算题
4.我国是世界钢铁产量最大的国家，炼铁的主要原料是铁矿石.用赤铁矿石（主要成分为Fe2O3）炼铁的反应原理为：
3CO+ Fe2O3
高温 2Fe + 3CO2 .
（1）上述反应不是置换反应的理由是： .
（2）Fe2O3中铁元素的质量分数：
（3）根据化学方程式计算：用含Fe2O3 60%的赤铁矿石800 t，理论上可炼出纯铁多少吨？
参考答案
A卷
一、
1.（B）2.（B）3.（A） （点拨：辉铜矿主要成分为Cu2S，含有硫元素，在冶炼铜时会生成二氧化硫，排放的废气容易引起酸雨，故选项符合题意.）4.（D） 5.（D）6.（B）7.（B）8.（C）9.（C）10.（D） 11.（B）
二、
12. Cu2O、Fe3O4
13. 铁矿石 焦炭 C+O2=CO2 C+CO2高温2CO
14. （1）红棕色变成黑色 ，3CO+Fe2O3 高温 2Fe+3CO2
（2）石灰水变浑浊
（3）燃烧多余的CO（或处理尾气等）
15.（1）O2 （2） 4CO + Fe3O4 高温 3Fe+ 4CO2
B卷
一、
1.（C）2.（A）
二、
3.（1）CO （2）有气泡产生、溶液逐渐变为浅绿色； Fe + 2HCl = FeCl2 + H2 还原剂 C 将黑色固体放在坩埚内加热至其燃烧，并在火焰上方罩一个杯壁沾有澄清石灰水的烧杯，杯壁出现白色斑点或变浑浊（答案合理即可）
三、
4.（1）反应物中没有单质
（2）Fe2O3中铁元素的质量分数：
Fe的相对原子质量×2Fe2O3的相对分子质量×100%=
56×2160
×100%=70%
（3）设理论上可炼出纯铁的质量为x.
Fe2O3 +3CO高温 2Fe + 3CO2
160 112
800 t×60% x
160112=800t×60%x
一氧化碳还原氧化铁范文4
关键词：含铁废弃物 冷压球 循环利用
中图分类号：TF7 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2012）09（a）-0075-01
1 问题的提出
莱钢股份有限公司特殊钢厂现年产电炉钢55万吨，钢材110万吨，同时伴随产生大量的副产品和废旧物资。
连铸和轧钢每年产生氧化铁皮约两万四千吨，其含铁量在70%以上；电炉炼钢过程中，每年收集除尘灰六千多吨，其含铁量在60%以上；长期以来这些含铁物资，没有找到有效的综合利用途径，处置效益低下，对环境保护和生产成本构成重大影响。
因此我们提出利用现有的废旧物资资源，结合50t电弧炉清渣跨的现状，对全厂的含铁废旧物资进行强力挤压制块处理，直接装入电弧炉熔炼，使含铁资源得到100%的内循环综合利用，通过技术手段实现环境友好型企业的目标。
含铁废弃物中纯铁资源的回收综合利用手段简单，而且有成熟的技术工艺流程；但含铁废弃物中，铁资源绝大多数是以氧化铁的状态存在的，对于铁氧化物直接作为炼钢原料，特别作为电弧炉炼钢原料实现铁资源回收的专门研究和实践不多，但非高炉炼铁技术的大量研究成果和电弧炉铁水热装、燃枪、搅拌、泡沫渣等新技术的广泛应用，为铁氧化物在电弧炉内实现铁资源回收提供了可能，属于成熟的非高炉炼铁技术应用于电弧炉生产的创新性实践。
2 实施方案和主要技术措施
2.1 工艺流程
利用含铁固体废弃物制备具有自还原性能的压块从而实现铁资源回收的过程包括：配料、搅拌、强力压块、养护和入炉还原五部分。
自还原压块制备流程图为（如图1）。
2.2 搅拌
按照恰当比例将各类含铁固体废弃物和焦粉进行配料混合，将混合料加入搅拌机，搅拌均匀，之后加入适当比例的粘结剂，充分搅拌，制成原料为压球做准备。
2.3 压球
混合料和粘结剂搅拌混合后，转到机上料斗中，通过料斗，将搅拌混合料缓慢地送到压球机上，经过压球机超过190t的强力挤压，形成具有高强度的冷压球。
2.4 养护
在50℃的较为干燥的环境中，冷压球放置超过36h后，粘结剂发生了一系列的物理化学变化，形成复合大分子网状鰲合结构，压块在复合大分子网状鰲合结构的协同作用下，形成高强度的机械冷压球。
2.5 入炉还原
当压块处于高温的环境中，其内部紧密结合的氧化铁和焦粉会自动进行还原反应，生成铁释放出一氧化碳，结合电弧炉生产实际，可以选择以下两个时机实现压块还原。
方案一：压块随其它钢铁料加入电弧炉中。压块受留钢留渣、热装铁水、高温电弧和大强度供氧等协同作用产生的高强热量作用，而发生还原反应，进而铁资源随其它钢铁料熔化进入钢水。
方案二：将压块加入石灰窑煅烧。电炉炼钢用石灰的生产过程中，石灰石的煅烧温度大约控制在1025℃，这一温度正好适于压块自还原反应的进行，所以可以把压块和石灰石按照一定比例混合一起加入石灰窑中，经煅烧生成石灰和还原压块的混合物，在向电炉料中配加石灰时，还原压块随之进入电炉料。
3 自还原压块生产及试验情况
策划压块的生产工艺时，重点综合考虑了以下因素：能够全部消化各种含铁废弃物和其它工业固体废弃物；具备较强的机械强度和具有良好的还原性能。经过反复试验，找到了具有良好成型性和还原性的配方比例，按照配方一直进行着人工小批量生产。从试生产情况看，压块的配方指标对压块的物理化学性能的影响至关重要；造块的机械挤压力大小和粘结剂选择对压块的机械强度也具有重要影响。根据对压块的跟踪试验结果，压块刚制成后，强度较低，但在50℃的干燥环境中，养护时间36h后，就会达到很高的机械强度。
4 实施效果
一氧化碳还原氧化铁范文5
在前面的学习中，学生对质量守恒定律、物质的构成、化学方程式的计算等知识有了一定的认识，对科学探究也有了一定的理解和实践。在上一节“金属的化学性质”的学习中，学生了解了金属在生活、科技以及社会发展中的重要作用，从而产生了强烈的获得金属、制备金属的欲望。本节通过对铁的冶炼流程的学习，学生了解了实验室制铁和工业炼铁，体现化学与社会生产密不可分，让学生体会到学习化学的重要性。
【学情分析】
通过前面的学习，学生已经了解了一氧化碳的可燃性、有毒性，掌握了实验室制常见气体的原理和装置，学会了科学探究的方法，了解了金属的性质等，但对金属的存在和冶炼还是初次接触，而且对一氧化碳的应用还不是很熟悉，因此，本节教学中一定要让学生熟练掌握实验室炼铁的“反应原理、操作步骤以及尾气的处理”等一系列知识。同时，让学生对工业炼铁过程形成一个大致的印象，对工业炼铁过程的复杂性有一定的认识，并且为认识高炉冶铁只能得到生铁打下感性认识的基础。
【教学流程图】
通过铁的广泛应用引入新课。呈现学习情境：常见的金属矿物“铁矿石”提出问题：如何从铁矿石中提取铁？讨论与探究：模拟一氧化碳还原氧化铁，对本节内容概括总结。知识运用：工业炼铁的大致过程与主要设备。
【教学过程】
教师活动：通过铁的广泛应用，引入本节课题。
设计意图：创设情境，使学生意识到铁冶炼的重要性，引起学生学习的兴趣。
教师活动：自然界中的铁以化合物形式存在于金属矿物中。展示常见的铁矿石，用这些铁矿石可以炼铁，那么如何将化合物中的铁转化为单质铁呢？展示氧化铁，请学生仔细观察其颜色、状态，并验证它是否能被磁铁吸引。追问：有哪些方式可以将氧化铁转化为单质铁呢？（学生观看、思考）
设计意图：让学生通过讨论获得结论，初次尝试成功的喜悦，帮助学生建立元素守恒观。
教师活动：整个反应应该在什么样的装置中进行呢？我们该如何完成这个实验呢？下面我们就来动手做做看？请大家观察老师是如何操作的？（学生观看、思考、交流讨论、归纳总结）
设计意图：增强学生保护环境的意识，激发学生学习化学的兴趣，提高科学探究能力，加强实验观和科学发展观的培养。
教师活动：实验中你都观察到哪些现象？你能归纳总结出实验的步骤吗？如果实验中的操作顺序错误会有什么后果呢？上述现象说明一氧化碳与氧化铁反应有什么物质生成呢？你能写出该反应的化学方程式吗？（学生观看、思考、交流讨论、书写化学方程式）
设计意图：培养学生的语言表达及归纳总结能力，同时增强学生的安全操作意识。让学生理解炼铁的原理，并强化化学方程式的书写能力。
过渡：这个反应是目前工业上常用的炼铁原理，依据这一原理工业上又是如何炼铁的呢？冶炼时需要哪些原料呢？
教师活动：原料是如何加入的，它们在高炉内是怎样发生反应的？又是如何炼铁的？请大家带着这些问题观看下面的短片。（学生带着问题看录像）
设计意图：通过录像让学生了解工业炼铁的方法，使学生体会到化学为生活服务且就在身边，并培养学生获取知识的能力。
本节课我们重点通过实验知道炼铁的原理，并了解了工业上实际炼铁的方法。其他金属是如何冶炼的呢？请同学们到图书馆或者上网查阅资料了解相关知识。谈谈本节课有哪些收获？
设计意图：课内延伸至课外，培养学生独立获取知识的能力，培养学生的语言表达和总结能力。
【教学设计反思】
1.这节课教师采取了生动形象、富于情趣的课堂语言，牢牢地抓住学生的注意力，拨动学生的心弦，引起学生的共鸣，创造出好的课堂教学氛围，课堂教学节奏有张有弛。学生始终跟着老师的思维，保持学习热情，注意力始终如一，课堂教学效率高。在今后的课堂教学中，教师应该多采用一些教学手段，激发学生的学习兴趣，充分调动学生学习化学的积极性。
一氧化碳还原氧化铁范文6
关键词：金属 冶炼 热分解 热还原 电解
引入：教师展示图片，生活中常见的尤其是学生能够亲身感受得到的金属制品.
让学生了解金属的用途广泛，人类离不开金属.
师：人类需要的大多是金属的单质或者合金.那么，自然界有没有为人类提供现成的金属呢？
生：没有.金属大多以化合态存在于各种矿石中.
师：张家口市周边有哪些矿物？
学生讨论.
教师提供数据，证明张家口市矿产资源丰富，但是探明总储量1.35亿吨包括蔡家营矿区在内的有色金属矿产还没有真正形成上规模的开发利用.那么，如何才能把金属矿物转变为金属单质，实现点石成金，从而为张家口市国民经济发展贡献力量呢？
学生交流讨论，达成共识：化学方法是实现由金属矿物得到金属单质的唯一方法，而且一定是利用还原反应.
师：用什么手段或者方法实现这个过程，是我们本节课将要探究的主要内容.
创设情境：在宣化，有一个大型企业宣钢，作为宣化、张家口乃至整个河北省的支柱性产业，为张家口国民经济发展作出了巨大贡献.如果你是宣钢的一名技术人员，面对一堆铁矿石，你该怎么做？
生：用氢气、一氧化碳、炭还原氧化铁.
师：用什么方法好呢？
学生讨论.
教师展示炼铁图片，播放现代钢铁厂的炼铁录像.
探究活动：学生从接触面积，反应速率，节约能源，铁的纯度、能量等多种角度讨论了用一氧化碳比较好.
过渡：常见的还原剂除了氢气、一氧化碳外，还有什么？过渡到铝热反应.
实验改进：铝热反应（粉笔头实验）.
教师播放录像：户外进行的铝热反应，可以洞穿四块钢板.
学生描述现象，分析铝热反应的应用，其一冶炼某些高熔点金属，其二用于野外焊接铁轨，但是成本较高，因此不适用于工业炼铁.
总结：金属冶炼的实质和热还原法.
师：在2500年前，人类开始使用金属铁，但早在6000~7000年前，人类就进入了铜器时代，掌握了铜的冶炼.那么，除了铁、铜，生活中使用非常普遍的金属还有铝.然而，追溯到19世纪，铝业像今天这样普遍吗？介绍历史典故：铝的历史.引出问题：同样是两种常见金属，但是它们的命运却不同.铁在数千年前就已经普及使用，而铝却在百年前依旧价比黄金，这是因为铝在地球上的含量比黄金还少吗?
生：不是.
师：俗话说，物以稀为贵.既然铝是地壳中含量最多的金属元素，那么，19世纪的铝为什么如此昂贵，又是什么原因使现在铝的价格大大降低，走进寻常百姓家的呢?
生：铝的冶炼困难.
师：铝太活泼，一般的还原剂很难还原.怎么冶炼呢？
学生讨论.有学生提出，用钠或者钾来还原，但很快被其他组同学否定了，钠钾很贵，不合适，同学又陷入迷惑.教师引导学生考虑，冶炼铝其实就是发生还原反应，实质是得电子，那么转移电子最直接强有力的手段就是通电，学生恍然大悟.根据已有知识点，电解氯化钠、氯化钾可得到金属钠、钾，类似的电解氧化铝应该能得到铝.教师应对学生的分析给予充分肯定，并给学生提供一个信息：氧化铝是一种高硬度的化合物, 熔点2054℃.学生很快发现问题，熔点太高，势必消耗能量太多，还是不行.这时，有学生提出：为什么不电解氯化铝呢？课堂气氛再一次进入，学生经过激烈的讨论，又否定了氯化铝.
教师介绍：1886年，美国化学家霍尔（23岁）在氧化铝中添加了冰晶石（Na3AlF6），使氧化铝熔融温度降低，从而减少了冶炼过程中的能量消耗，才使铝如“旧时王谢堂前燕，飞入寻常百姓家”.
回顾：汞和银的冶炼方法――热分解法.金和铂用一句诗“美人首饰侯王印，尽是沙中浪底来”来概括为物理方法提取.