課題3 金屬資源的利用和保護（兩課時）從容說課本課題涉及面很廣，包括地球上及我國的金屬資源情況、鐵的冶煉、有關化學方程式計算中的雜質問題計算、金屬的腐蝕和防護以及金屬資源的保護等，既有知識、技能方面的內容，又有環境意識和資源意識等情感領域的內容。第一部分“鐵的冶煉”是本課題教學的重點。教案設計時，把鐵的冶煉原理和實驗室模擬工業冶鐵原理的實驗，設計成了探究內容，以使學生主動參與、深刻理解。對金屬資源概況這部分內容的學習，也特意精心設計，一是對學生的視野進行了拓展，二是為他們將來高中的學習作鋪墊。第二部分“金屬資源的保護”，重點是有關鐵的銹蝕以及防護的“活動與探究”內容。此部分內容全由學生通過實驗、討論、應用等環節來完成。關于金屬資源的保護，也由學生通過聯系實際、發揮想象、進行討論等方式來認識和學習。總之，本課題教案的設計，充分體現了學生為主、探究為主、教師引導這一特點。教學目標1知識與技能(1)知道一些常見金屬如鐵、鋁、銅等的礦物，了解從鐵礦石中將鐵還原出來的方法。(2)會根據化學方程式對含有某些雜質的反應物或生成物進行有關計算。(3)了解金屬銹蝕的條件以及防止金屬銹蝕的簡單方法。(4)知道廢舊金屬對環境的污染，認識回收利用廢舊金屬等金屬資源保護的重要性。2過程與方法(1)通過觀察、實驗、閱讀資料、聯系實際等方法獲取信息。(2)運用比較、分析、聯想、分類等方法對所獲取的信息進行加工。(3)能主動與他人進行交流與討論，逐步形成良好的學習習慣和學習方法。3情感態度與價值觀(1)增強對生活和自然界中化學現象的好奇心和探究欲。(2)關注與化學有關的社會問題，初步形成主動參與社會決策的意識。(3)逐步樹立珍惜資源、愛護環境、合理使用化學物質的觀念。(4)樹立為社會的進步而學習化學的志向。教學重點1鐵的冶煉。2有關化學方程式計算中的雜質問題計算。3鐵銹蝕的條件及其防護。4. 合理利用金屬資源的意識。教學難點1對鐵銹蝕條件及其防護措施的初步探究。2有關化學方程式計算中的雜質問題計算。教學方法聯系實際進行思考實驗探究分析討論得出結論聯系實際發揮想象提高興趣。教具準備投影儀(或錄像機、圖片等)、礦物標本(或圖片)。Fe2O3、石灰水、貯有CO的貯氣瓶、磁鐵、鐵架臺、酒精噴燈、酒精燈、試管、直玻璃管、橡膠塞、導管、火柴。課時安排2課時第一課時：金屬資源概況及鐵的冶煉和有關雜質問題的計算。第二課時：鐵制品銹蝕條件的探究及金屬資源的保護。教學過程第一課時引言由前面的學習我們知道，金屬是一類重要的材料，人類的生活和生產都離不開金屬。由于地球上的金屬資源是有限的，故我們需對其進行合理的利用和有效的保護。板書課題3 金屬資源的利用和保護一、金屬資源概況講解地球上的金屬資源廣泛地存在于地殼和浩瀚的海洋中，除少數很不活潑的金屬如金、銀等有單質形式存在外，其余都以化合物形式存在。以化合物形式存在的金屬在自然界中以礦物形式存在。含有礦物的巖石稱為礦石。工業上就是從礦石中來提煉金屬的。請學生觀看課本圖816、817、818等有關金屬資源的圖片。或展示礦石樣本或放錄像過渡不同種類的金屬在地殼中的含量并不相同。它們在地殼中呈怎樣的分布趨勢呢?請大家看課本P15“金屬元素在地殼中的含量”的資料。或用投影如下圖展示問人類目前普遍使用的金屬有哪些?答鐵、鋁、銅等。追問這是否和它們在地殼中的含量有一定的關系呢?生肯定有!因為鋁、鐵在地殼中的含量是所有金屬中最多的。疑惑銅的百分含量遠小于鐵和鋁，為什么也普遍使用于我們的日常生活和工農業生產呢?可讓學生討論、各抒己見總結這主要與銅的性質和銅的提煉成本有關。追問那么，自然界含鐵、鋁、銅的礦石主要有哪些呢?它們的主要成分是什么?生含鐵的礦石主要有赤鐵礦(主要成分是Fe2O3)、黃鐵礦(主要成分是FeS2)、菱鐵礦(主要成分是FeCO3)；含鋁的礦石主要是鋁土礦(主要成分是Al2O3)；含銅的礦石主要是黃銅礦(主要成分是CuFeS2)和輝銅礦(主要成分是Cu2S)。承接我國的金屬礦物分布怎么樣?引導學生看課本有關內容答案：礦物種類齊全，礦物儲量豐富，其中鎢、鉬、鈦、銻等儲量居世界前列，銅、鋁、錳等儲量在世界上占有重要地位。補充雖說我國礦物種類比較齊全、礦物儲量比較豐富，但由于多種因素的影響，我國主要礦產品進口量呈逐年上升趨勢。隨著我國經濟高速發展，對礦產資源需求增長很快，主要礦產資源短缺的態勢日益明顯。如果地質勘探無重大突破，2l世紀初，我國礦產資源將出現全面緊缺的局面。過渡現在，人類每年都要向地殼和海洋索取大量的金屬礦物資源，以提取數以噸計的金屬。其中，提取量最大的是鐵。把金屬礦物變成金屬的過程，叫做金屬的冶煉。煉鐵的過程稱之為鐵的冶煉。下面，我們就來學習有關鐵的冶煉的知識。板書二、鐵的冶煉介紹早在春秋戰國時期，我國就開始生產和使用鐵器，從公元1世紀起，鐵便成了一種最主要的金屬材料。引導學生觀看圖819(我國古代煉鐵圖)講解鋼的主要成分就是鐵。鋼和鐵有著非常廣泛和重要的應用，它們在某種程度上代表了一個國家工業發展的水平。新中國成立后，我國的鋼鐵工業得到了飛速的發展。1949年，我國的鋼產量只有158萬噸，居世界第26位；1996年，我國的鋼產量首次突破1億噸，居世界前茅。引導學生觀看圖820(上海寶山鋼鐵公司煉鐵高爐)和圖821(為紀念1996年中國鋼產量突破1億噸而發行的郵票)介紹我國遼寧鞍山、湖北大冶、四川攀枝花等地都有大型鐵礦。過渡鐵礦石是怎樣煉成鐵的呢?現以赤鐵礦的主要成分Fe2O3為例，來學習研究如何實現鐵的冶煉。啟發比較Fe2O3與Fe的組成差異，設想用什么方法或試劑去完成鐵的冶煉。學生討論Fe2O3與Fe在組成上只相差一種元素，即氧元素。要使Fe2O3變為鐵關鍵是使Fe2O2失去“O”。可能的方案有：1加熱使Fe2O3發生分解反應。2找尋一種物質使其主動奪去Fe2O3中的“O”。引導學生對以上方案評價方案1要使Fe2O3分解，需較高的溫度；又因為鐵在高溫下易與空氣中的氧氣反應，要使Fe2O3分解成功，還須在非空氣氛圍中進行，這樣成本太高。方案2比較切實可行。但選用什么樣的物質才能使Fe2O3失去“O”呢?教師引導我們可以從以前接觸過的一些物質中，尋找適合這種條件的物質。請大家回憶、思考并討論。學生討論結論Mg、H2、C、CO等都符合條件。教師總結事實上，這些物質都可把Fe2O3中的“O”奪走。但考慮到經濟效益等原因，我們一般選用C或CO。師請大家寫出以CO和Fe2O3為反應物冶鐵的化學方程式。板書冶煉原理：學生板書Fe2O3+3CO3CO2+2Fe教師引導請大家利用自己的智慧，設計一個模擬鐵的冶煉過程的化學實驗，并最好能驗證其生成產物。學生討論教師可引導學生從金屬冶煉的一般條件、生成物的證明、尾氣的處理等角度進行考慮。如根據經驗學生可判斷出金屬冶煉的一般條件是高溫；根據以前所學知識學生可想象到用澄清石灰水驗證CO2；用磁鐵驗證鐵的生成；CO有毒，尾氣應處理等。演示實驗83 一氧化碳還原氧化鐵的實驗注意：(1)實驗前應先通CO把裝置內空氣排干凈，然后再加熱；反應完成后，須待試管內物質冷卻后再停止通CO。(2)反應完畢后，把得到的黑色粉末倒在白紙上觀察，并試驗它能不能被磁鐵吸起，以判斷反應中是否生成了鐵。總結上述實驗是實驗室模擬鐵的冶煉過程，工業上鐵的冶煉原理雖與上述實驗相同，但其規模、條件、裝置與此差異很大。介紹把鐵礦石冶煉成鐵是一個復雜的過程。工業上煉鐵時，把鐵礦石和焦炭、石灰石一起加入高爐，在高溫下，利用焦炭與氧氣反應生成的一氧化碳把鐵從鐵礦石里還原出來。可投影展示如下圖的煉鐵高爐結構。另，若有條件，最好能播放工業生產中冶煉鐵的錄像，或參觀鋼鐵廠過渡在冶鐵的實際生產過程中，所用的原料或產物一般都含有雜質，故在計算用料和產量時就不可能不考慮雜質問題。板書三、有關雜質問題的計算投影例題用1000 t含氧化鐵80的赤鐵礦石，理論上可以煉出含鐵96的生鐵多少噸?分析本題是有關化學方程式的汁算，但化學方程式表示的是純凈物質之間的數量比，而不表示不純物質之間的數量關系。故計算時須先進行換算。如果題目給出或要求算出不純物質的質量，必須先換算成純凈物質的質量，或先計算出純凈物質質量再換算成不純物質的質量。師請大家根據以上分析，解答此題。學生活動投影給出正確解法如下：解：1000 t赤鐵礦石中含氧化鐵的質量為 1000 t80800 t。設：800 t氧化鐵理論上可以煉出鐵的質量為x。Fe2O3+3CO2Fe+3CO2160 256800 t xx= 560 t。折合為含鐵96%的生鐵的質量為560 t96%=583 t。答：1000 t含氧化鐵80的亦鐵礦石，理論上可煉出含鐵96的生鐵583 t。或：解：沒理論上可煉出含鐵96%的生鐵的質量為x。Fe2O3+3CO2Fe+3CO2160 2561000 t80% x96=,x=583 t。答：1OOO t含氧化鐵80%的亦鐵礦石，理論上可煉出含鐵96的生鐵583 t。課堂練習習題4對練習中出現的錯誤進行分析和糾正總結并板書根據化學方程式進行計算時，要把含雜質物質的質量換算成純物質的質量。小結本節課我們主要學習了金屬資源概況、鐵的冶煉及有關雜質問題的計算等知識。布置作業習題3、5板書設計 課題3 金屬資源的利用和保護一、金屬資源概況二、鐵的冶煉冶煉原理：Fe2O3+3CO3CO2+2Fe三、有關雜質問題的計算根據化學方程式進行計算時，要把含雜質物質的質量換算成純物質的質量。年級初三學科化學版本期數內容標題金屬資源的利用和保護（兩課時）分類索引號G.623.2分類索引描述教學法主題詞金屬資源的利用和保護（兩課時）欄目名稱教案精選供稿老師審稿老師錄入一校二校審核6