人教版九年級下冊化學《金屬資源的利用和保護》教案

1、人教版九年級下冊化學金屬資源的利用和保護教案 人教版九年級下冊化學金屬資源的利用和保障教案 教學目標 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(huán)境的污染，認識回 收利用廢舊金屬等金屬資源保障的重要性。 過程與方法： (1)通過觀察、實驗、閱讀資料、聯(lián)系實際等方法獲取信息。 (2)運用比較、分析、聯(lián)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

2、。 情感態(tài)度與價值觀： (1)增強對生活和自然界中化學現(xiàn)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(huán)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。 教學重難點 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。 教學工具 實驗用具：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

3、塞、導管、火柴。 教學過程 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障。 課題3 金屬資源的利用和保障 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(yè)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

4、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。 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(yè)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。 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

5、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(fā)展，對礦產資源需求增長很快，主要礦產資源短缺的態(tài)勢日益明顯。如果地質勘探無重大突破，21世紀初，我國礦產資源將出現(xiàn)全面緊缺的局面。 過渡現(xiàn)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

6、為鐵的冶煉。下面，我們就來學習有關鐵的冶煉的知識。 二、鐵的冶煉 介紹早在春秋戰(zhàn)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。鋼和鐵有著特別廣泛和重要的應用，它們在某種程度上代表了一個國家工業(yè)發(fā)展的水平。新中國成立后，我國的鋼鐵工業(yè)得到了飛速的發(fā)展。1949年，我國的鋼產量只有15.8萬噸，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(fā)行的郵票) 介紹我國遼寧鞍山、湖北大冶

7、、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(xiàn)以赤鐵礦的主要成分Fe2O3為例，來學習研究如何實現(xiàn)鐵的冶煉。 啟發(fā)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?yōu)殍F關鍵是使Fe2O3失去“O”?？赡艿姆桨赣校?1.加熱使Fe2O3發(fā)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

8、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。 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

9、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(yè)上鐵的冶煉原理雖與上述實驗相同，但其規(guī)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(yè)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

10、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(yè)生產中冶煉鐵的錄像，或觀賞鋼鐵廠 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。 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

11、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 t×80%=800 t。 課堂練習習題4 對練習中出現(xiàn)的錯誤進行分析和糾正 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。 金屬資源的利用和保障教學設計 【教學目標】 1.知識與技能 (1)知道常見金屬:鐵、鋁、銅等的礦物，了解從鐵礦石中將鐵還原出來的方法。 (2)會概括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。 2.過程與方法 (1)通過實驗，讓學生了解煉鐵的原理，使學生認識化學原理對實際生產的指導作用。 (2)通過對某些含有雜質的

12、物質的計算，使學生把化學原理、計算和生產實際緊密地結合在一起，培養(yǎng)學生靈活 運用知識的能力。 3.情感態(tài)度與價值觀 (1)通過對我國古代煉鐵史的介紹，讓學生了解我國的悠久歷史，激發(fā)學生的愛國熱情。 (2)增強對生活和自然界中化學現(xiàn)象的好奇心和探究欲。 (3)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。 (4)樹立為社會的進步而學習化學的志向。 教學重難點 【教學重點】 1.鐵的冶煉。 2.有關煉鐵的雜質問題計算。 【教學難點】 有關化學方程式計算中的雜質問題的計算。 教學工具 【教具準備】多媒體課件等。 教學過程 【導入新課】 地球上的金屬資源廣泛存在于地殼和浩瀚的海洋中，除少數

13、很不活潑的金屬如金、銀等以單質形式存在外，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，含礦物的巖石稱為礦石。工業(yè)上 就是從礦石中來提煉金屬的。 【學生活動】 請同學們閱讀課本P14 P15，囊括圖片和資料，交流討論?；卮穑?1.常見的金屬礦物有哪些?其主要成分是什么? 2.常見的鐵礦石中理論上最適宜煉鐵的兩種礦石是什么?理由? 3.人類目前普遍使用的金屬有哪些? 【交流評價】 讓學生分析與交換不同意見。 【交流回答】 1.常見的金屬礦產有赤鐵礦(主要成分是Fe203)、磁鐵礦(主要成分是Fe304)、菱鐵礦(主要成分是FeCO3 )、鋁 土礦(主要成分是Al203)

14、、黃銅礦(主要成分是CuFeS2)、輝銅礦(主要成分是Cu2S)。 2.最適宜煉鐵的兩種礦石是磁鐵礦和赤鐵礦,因為這兩種礦石含鐵量高(質量分數大)且含硫等“有害元素”少，冶煉時產生的污染小。 3.普遍使用的金屬有鐵、鋁等。 【過渡】 現(xiàn)在,人類每年都要向地殼和海洋索取大量的金屬礦物資源，以提煉數以億噸計的金屬。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。 【學生活動】 1.展示我國古代煉鐵圖一了解我國煉鐵的悠久歷史。 2.觀看視頻觀賞煉鐵廠和展示P16圖822。 3.思考工業(yè)冶煉鐵的原料、原理和設備。 4.煉鐵

15、高爐及爐內化學反應過程示意圖。 【分析小結】 1.冶煉的原料:鐵礦石、焦炭、石灰石和空氣 2.冶煉的原理(用化學方程式表示) 3.冶鐵的設備高爐 4.產品生鐵(鐵合金、混合物) 【演示實驗】 利用多媒體課件展示一氧化碳還原氧化鐵，分析反應原理，記錄現(xiàn)象，分析實驗注意事項。 【歸納總結】 2.實驗步驟:檢查裝置氣密性;裝入樣品并固定;向玻璃管內通入C0氣體;給氧化鐵加熱;停止加熱;停止通入一氧化碳。 3.實驗現(xiàn)象:紅色粉末逐漸變成黑色;澄清石灰水變渾濁;點燃尾氣時，產生藍色火焰。 4.注意事項:先通C0的目的：排出玻璃管內的空氣，以免加熱時C0與空氣混合，發(fā)生爆炸;實驗完畢后繼續(xù)通C0的目的：防止氧化鐵還原成鐵后，在較高的溫度下又被氧化;尾氣處理：多余的C0要燃燒掉，防止C0污染空氣; 【課件展示】 利用多媒體展示課本P17例題。 【分