课题3金属资源的利用和保护教学设计.docx

信致3 金属资源的利用我保护寿县三中沈成文课题分析本课题涉及面很广，包括地球上及我国的金属资源情况、铁的冶炼、有关化学方程式计 算中的杂质问题计算、金属的腐蚀和防护，以及金属资源的保护等，既有知识、技能方面的 内容，又有环境意识和资源意识等情感领域的内容。本课题由常见金属矿物的照片以及资料“金属元素在地壳中的含量”表引入，简单介绍 了地球上及我国的金属资源情况。人类对地球上金属矿物资源的利用主要是用来冶炼金属， 而其中冶炼量最大的是铁。因此，教材很自然地转入到对铁的冶炼的讨论中。第一局部“铁的冶炼”是本课题教学的重点。教材除简要地介绍了我国冶炼铁的历史外， 主要是通过实验，说明从铁矿石中将铁还原出来的化学反响原理，并结合炼铁的实际情况， 以例题的方式介绍了化学方程式计算中有关杂质问题的计算。这样，把化学原理、计算和生 产实际紧密地结合在一起，使学习和实际成为有机的整体，有利于学生主动参与学习。第1课时铁的冶炼教学目标知识与技能1 知道一些常见的金属（如铁、铝、铜）等矿物，了解从铁矿石中将铁还原出来的方法。2会根据化学方程式对反响物或生成物中含有的某些杂质进行计算。过程与方法通过收集资料、查阅资料、讨论交流等具体探究活动，培养学生良好的学习习惯和学习 方法。情感、态度与价值观使学生体会学习化学的价值；保持和增强对生活中化学现象的好奇心和探究欲，培养学 生学习化学的兴趣。教学重点了解从常见铁矿石中提炼铁的原理。教学难点冶炼铁的原理和含杂质等不纯物的化学方程式的计算。教学准备多媒体课件：常见矿石的图片；视频：我国的钛资源、参观炼铁厂、一氧化碳还原氧化 铁的实验。教学过程-新课导入1 在日常生活中，经常要接触到与铁有关的物品，如铁门、铁锅等。而一个国家的经 济命脉 重工业，更离不开钢铁的使用。那么钢铁是如何从铁矿石中冶炼出来的呢？2-金属材料的使用，标志着人类的进步和开展。我国在商代就炼制了青铜器，春秋战 国时期就会炼铁炼钢。想想，如何把金属矿石中的金属冶炼出来。这节课我们一起来了解铁 的冶炼方法。3 地球上的金属广泛存在于地壳和浩瀚的海洋中，像金、银等少数不活泼的金属在自 然界中以单质的形式存在，因此，人们可以“沙里淘金”。其他金属在自然界以化合物的形 式存在，而以化合物形式存在的金属在自然界又以矿物形式存在。含有矿物的岩石称为矿石。 工业上是从矿石中提炼金属的。二、新课教学板书一、金属资源的概况1 师：欣赏自然界中儿种金属单质和一些矿石图片，并说说赤铁矿和磁铁矿的主要成 分是什么？生：赤铁矿主要成分：Fe2O3;磁铁矿主要成分：Fe3O4;黄铁矿主要成分：FeS2o2请各小组同学思考：为什么金银等少数金属在自然界存在单质，而绝大多数金属元 素只能以化合物的形式存在？生：金、银的化学性质比拟稳定，不易被氧化。像铝、铁、铜等金属相对较活泼，容易 被氧化，而以化合物的形式存在。3 ,展示：金属元素在地壳中的含量金属铝铁钙钠钾镁 含量()7.734.753.452.742.472.00 分析我国金属矿物种类齐全，矿物储量丰富，其中鸨、铝、钛、睇等的储量居世 界前列，铜、铝、镒等的储量在世界上占重要地位。虽然我国矿物种类比拟齐全，储量比拟 丰富，但由于多种因素的影响，我国主要矿产品进口量呈逐年上升趋势。随着我国经济的高 速开展，对矿产资源需求增长加快，主要矿产资源短缺的态势日益明显。如果地质勘探无重 大突破，不久的将来，我国矿产资源将出现全面短缺的局面。过渡：炼铁的过程称为铁的冶炼。板书二、铁的冶炼【活动一】了解将铁从铁矿石中还原出来的原理和方法。师：我国辽宁鞍山、湖北大冶、四川攀枝花等地都有大型铁矿。那么如何才能炼成铁呢？ 现在以赤铁矿(主要成分为Fez。4为例，介绍如何炼铁。1 【活动探究】如何炼铁？讨论：如何将铁矿石中的FezCh转化成铁单质？学生讨论方案一：加热使Fe2O3发生分解。方案二：寻找一种物质，主动使其夺走FezCh中的“0”。优缺点：方案一，需要较高的温度，在高温条件下铁又易与氧气反响，因此要使分解成 功，还必须在非空气气氛中进行，但这样本钱太高。方案二，比拟切合实际，但大家考虑寻找什么物质才能夺走其中的“0”。学生讨论氢气、炭和一氧化碳等都符合条件。结论在工业上，综合考虑经济效益和平安等因素，一般选用炭或一氧化碳。师：我们也可以把炼铁的原理呈现给大家。2欣赏实验室用一氧化碳还原铁的氧化物的装置。(1)该实验的反响原理是什么？(用化学方程式表示)C0在该反响中的作用是什么？(2)为什么装置最后要放一盏点燃的酒精灯？相关化学方程式怎么写？还可以用什么方 法代替酒精灯？师：知道了实验装置后，那么该实验怎样操作呢？3 看动画演示，了解CO还原氧化铁的实验过程。(小组内交流，找出合理答案一小组代表抢答展示一老师点评)实验步骤在硬质试管中，放入少量的氧化铁粉末，先通入一氧化碳，排出管内的空气 后，加热氧化铁，当红棕色粉末变成黑色时停止加热。试管内物质冷却后，停止通入一氧化 碳。讨论KD将产物通入澄清石灰水中，石灰水变浑浊，说明生成了什么气体。把得到的黑 色粉末放在白纸上观察，该物质能被磁铁吸引，说明生成的固体是什么物质？请写出有关化 学方程式。(2)为什么先通CO然后才能点灯？为什么先熄灯然后才能停止通CO?(3)木炭和一氧化碳有相似之处，具有还原性。能否用木炭还原氧化铁？写出化学方程 式。(4)分别写出一氧化碳还原四氧化三铁和氧化铜的化学方程式。(5)为什么要用两个酒精灯？(学生讨论)结论反响中生成了二氧化碳和铁单质。先通一氧化碳气体，熄灭酒精灯后继续通一氧 化碳是为了防止生成的铁被空气中的氧气氧化。总结上述实验是实验室模拟铁的冶炼过程，工业上铁的冶炼原理虽然与上述实验相 同，但其规模、条件、装置等与此差异很大。把磁铁矿炼成铁是一个复杂的过程。工业上炼 铁时，把铁矿石和焦炭、石灰石一起加入高炉，在高温下，利用焦炭和氧气反响生成一氧化 碳把铁从铁矿石中还原出来。板书三、有关杂质问题的化学计算过渡：在实际生产中，原料的产品往往含有杂质，那如何去安排原料投放的多少和估计 产品的多少呢？我们一起来讨论研究“活动二”。【活动二】逐步学会涉及到杂质问题的化学计算。例：用lOOOt含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以炼出纯铁多少t?如果炼出含铁为 96%的生铁多少t?解：设理论上可以炼出的纯铁质量为x3CO+Fe2O3=2Fe+3CO21602X56lOOOt X 80% x160 1000tX80%2X56XX= 560t生铁的质量560t4-96% = 583t答：可以炼出纯铁560t可以炼出生铁583t。三、课堂小结本节课通过类比的方法，由实验室用一氧化碳还原氧化铁的原理认识和理解了工厂炼铁 原理。通过学习，也初步掌握了有关杂质的计算。板书设计每敦3金属资源的利用和保护第1卷时铁的冶炼一、金属资源概况二、铁的冶炼冶炼原理：3co+Fe2O3旦幺2Fe+3c。2三、有关杂质问题的化学计算根据化学方程式进行计算时，要把含杂质的物质的质量换算成纯物质的质量。