2022年人教版化學九年級下冊第八單元課題3《金屬資源的利用和保護》word教案

1、名師精編 優(yōu)秀教案課題 3 金屬資源的利用和愛護教學目的要 求： 1知道一些常見金屬如鐵、鋁、銅等的礦物,明白從鐵礦石中將鐵仍原出 來的方法； 2會依據(jù)化學方程式對含有某些雜質(zhì)的反應物或生成物進行有關(guān)運算； 3明白金屬銹蝕的條件以及防止金屬銹蝕的簡潔方法； 4知道廢舊金屬對環(huán)境的污染,熟識回收利用廢舊金屬等金屬資源愛護的重要性；重點：鐵的冶煉,依據(jù)化學方程式對含有某些雜質(zhì)的反應物或生成物進行有關(guān)運算；難點：鐵的冶煉,依據(jù)化學方程式對含有某些雜質(zhì)的反應物或生成物進行有關(guān)運算；教學過程：本課題涉及面很廣,包括地球上及我國的金屬資源情形、鐵的冶煉、 有關(guān)化學方程式計算中的雜質(zhì)問題運算、金屬的腐蝕和防

2、護,以及金屬資源的愛護等,既有學問、技能方面的 內(nèi)容,又有環(huán)境意識和資源意識等情感領(lǐng)域的內(nèi)容；本課題由常見金屬礦物的照片以及資料“ 金屬元素在地殼中的含量”表引入, 簡潔介紹了地球上及我國的金屬資源情形；人類對地球上金屬礦物資源的利用主要是用來冶煉金屬,而其中冶煉量最大的是鐵；因此,教材很自然地轉(zhuǎn)入到對鐵的冶煉的爭論；第一部分“ 鐵的冶煉”是本課題教學的重點；教材除簡要地介紹了我國冶煉鐵的歷史外,主要是通過試驗,說明從鐵礦石中將鐵仍原出來的化學反應原理,并結(jié)合煉鐵的實際情形,以例題的方式介紹了化學方程式運算中有關(guān)雜質(zhì)問題的運算；這樣, 把化學原理、 運算和生 產(chǎn)實際緊密地結(jié)合在一起,使學習活動

3、成為有機的整體,有利于同學主動參與學習；其次部分“ 金屬資源的愛護”,重點是有關(guān)鐵的銹蝕以及防護的“ 活動與探究” 內(nèi)容；該活動與探究內(nèi)容包括提出問題、設計試驗并實施、爭論、得出結(jié)論、對結(jié)論進行應用等多 關(guān)于金屬資源的保 個步驟, 對培育同學的創(chuàng)新精神和解決實際問題的才能具有較大的價值；護,教材中第一以圖示的方法給出了一些礦物可供開采的年限,形象他說明白金屬礦物資源 是有限的, 以及金屬資源愛護的重要性；教材中簡要地介紹了廢舊金屬的回收利用、合理開 采礦物等愛護金屬資源的措施；1關(guān)于地球上及我國的金屬資源情形的教學,可以結(jié)合地理課的有關(guān)內(nèi)容,利用礦物標本或?qū)嵨镎掌?、圖表等進行教學,應勉勵同學主

4、動查找有關(guān)資料,并在課內(nèi)外進行溝通；我國冶煉鐵的歷史及解放前后我國鋼鐵工業(yè)的進展等內(nèi)容的教學,也可以采納相像的教學方法； 2做好【試驗8-23 】,并將它與煉鐵生產(chǎn)的主要化學反應原理結(jié)合起來,使同學熟識化學原理對實際生產(chǎn)的指導作用；生鐵的冶煉 原料：鐵礦石、焦炭、石灰石 設備：高爐【提問】煉鐵的原料主要有哪些 .這些原料屬于哪類物質(zhì) .寫出煉鐵的反應原理 . 【講解】 我們學問鐵礦石是混石物,而其主要成分 - 鐵的氧化物才是能煉出鐵的物質(zhì),依據(jù)：純潔物的質(zhì)量分數(shù) =純潔物的質(zhì)量 / 不純潔物的質(zhì)量,可知純潔物的質(zhì)量 =不純物的質(zhì)量 純 . 凈物的質(zhì)量分數(shù)合可以運算出肯定質(zhì)量的鐵礦石中含鐵的氧化

5、物的質(zhì)量 3化學方程式運算中的雜質(zhì)問題運算是 一類在實際生產(chǎn)中具有重要意義的運算,應使 同學明白它的價值,主動參與學習；爭論這一類運算題的解法時,關(guān)鍵是歸納出解題思路：即有關(guān)化學方程式的運算都是純物質(zhì)的運算,要把含雜質(zhì)物質(zhì)的質(zhì)量換算成純物質(zhì)的質(zhì)量；可以視情形進行課堂練習,當堂爭論和評析一些錯誤的解法以及顯現(xiàn)錯誤的緣由,以加深學生的懂得；例 1. 現(xiàn)有含 Fe2O335%的赤鐵礦 1000 噸 , 其中含 Fe2O多少噸 . 【提問】依據(jù)一氧化碳仍原氧化鐵的化學方程式, 說明化學方程式的意義. 名師精編 優(yōu)秀教案強調(diào)化學方程式所表示的都是純潔物間發(fā)生化學變化時的相互關(guān)系, 各化學式所規(guī)定的化學量

6、是反映純物掛帥 間的數(shù)量關(guān)系 . 在現(xiàn)實生活中 , 物質(zhì)里或多或少都含有雜質(zhì) , 像煉鐵用的鐵礦石 . 那么當參與反應的物質(zhì)含有雜質(zhì)時 , 應如何進行運算呢 . 例 2. 含 Fe2O385%的赤鐵礦 1000 噸, 可以煉出多少噸鐵 . 分析 : 依據(jù)前面分析 , 要依據(jù)化學議程式進行運算 . 要將赤鐵礦石中 Fe2O3 的質(zhì)量 即純物質(zhì)的質(zhì)量 運算出來 , 【小結(jié)】通過學習,我們初步把握了含雜質(zhì)物質(zhì)的運算；實際上,除了鐵礦石以外,很多都是不純的物質(zhì)參與反應,前面我們接觸到的制二氧化碳的原料石灰石,以及后面要學習的溶液在運算中都會遇到這個問題,請大家在學習中賜予足夠的留意；課堂練習（1）.

7、某赤鐵 礦含雜質(zhì) 25%,那么 400 噸赤鐵礦中含三氧化二鐵多少噸？（2）. 含碳酸鈣 75%的石灰石 100 噸,高溫煅燒后,可得氧化鈣多少噸；（3）. 試驗室欲制6 克氫氣,需含鋅97.5%的不純鋅多少克？5%的生鐵多少（4）. 含三氧化二鐵的質(zhì)量分數(shù)為80%的鐵礦石 1000 噸,可煉出含雜質(zhì)噸？（5）：要生產(chǎn) 5.6 噸氧化鈣,需含雜質(zhì)20%的石灰石多少噸？ 4細心策劃和組織好有關(guān)金屬的腐蝕和防護的“ 活動與探究” 內(nèi)容；教材中的圖 8-23提示了鐵釘銹蝕條件探究試驗的設計思路,在一個星期前就應引導同學結(jié)合生活體會來探討該試驗的設計方案,并勉勵同學開動腦筋設計出多種方案,答應多種方案

8、同時試驗,以小組或個人等多種方式活動,同時要仔細做好觀看記錄；在試驗的基礎(chǔ)上,可以由各小組或個人展現(xiàn)他們的試驗情形,并匯報探究的結(jié)果；爭論是在各組或個人已有初步結(jié)論的基礎(chǔ)上進行的,因此對這些結(jié)論的辨析、歸納是很重要的；從反應物的角度分析,鐵釘銹蝕的條件需有水蒸氣和氧氣等, 教材中給了摸索金屬腐蝕條件的思路：要有能夠發(fā)生反應的物質(zhì),反應物要能相互接觸, 生成物不會對反應起阻礙作用,等等；同時給出了防止金屬腐蝕的思路：如果破壞金屬腐蝕的條件,使它們不再具備腐蝕的基礎(chǔ),就能防止金屬腐蝕；利用這些思路組織好爭論,由同學自己提出鐵制品的防銹建議,常用的防止鐵生銹的方法有：并將它應用于自行車構(gòu)件防銹措施等

9、實例上；A組成合金,以轉(zhuǎn)變鐵內(nèi)部的組織結(jié)構(gòu)；例如,把鉻、鎳等金屬加入一般鋼里制成不銹鋼,就大大地增加了鋼鐵制品的抗生銹才能；B在鐵制品表面掩蓋愛護層是防止鐵制品生銹普遍而重要的方法；可分為如下幾種：依據(jù)愛護層的成分不同,1 在鐵制品表面涂礦物性油、油漆或掩蓋搪瓷、塑料等物質(zhì)；例如,車廂、水桶等常涂油漆；機器常涂礦物性油等；2 在鋼鐵制品表面用電鍍、熱鍍等方法鍍上一層不易生銹的金屬；如鋅、錫、鉻、鎳等；這些金屬表面都能形成一層致密的氧化物薄膜,從而防止鐵制品和水、空氣等物質(zhì)接觸而生銹；3 用化學方法使鐵制品表面生成一層致密而穩(wěn)固的氧化膜以防止鐵制品生銹；C保持鐵制品表面的干凈和干燥也是防止鐵制品

10、生銹的一種很好方法；5關(guān)于金屬資源愛護的教學,可以利用電化教學手段,將教材中的一些礦物可供開采的年限圖制成投影片或運算機軟件等,并協(xié)作其他資料, 使同學劇烈感受礦物資源是有限的,以及愛護金屬資源的重要性；廢舊金屬的回收利用是每個同學都順手可做的事情,可結(jié)合本課題未的“ 調(diào)查與爭論”,使同學明白廢舊金屬回收的意義,并積極主動地去做； 6可以依據(jù)教材中所給的思路,采納爭論、填表和填空等方式進行本單元小結(jié)；也可以結(jié)合實例分析,通過對學問的綜合應用來進行本單元小結(jié)；我國的 礦產(chǎn)資源礦產(chǎn)資源是自然資源的一部分,我國生產(chǎn)所需的80左右的原材料來自礦產(chǎn)資源；我國礦產(chǎn)資源總量多,名師精編優(yōu)秀教案6 位；在我國

11、已發(fā)覺但人均占有量少；我國礦產(chǎn)的總量居世界第的礦產(chǎn)有 168 種,其中已探明儲量的有 152 種,己開發(fā)利用的有 132 種,在世界 45 種主要礦產(chǎn)貯存量價值比較中,我國礦產(chǎn)總值約占世界總數(shù)的 14.6 ,居世界第 3 位；但由于人口眾多,人均擁有量約為世界人均水平的 13,居世界第 80 位 ；我國礦產(chǎn)資源種類較多,但生產(chǎn)所需的大宗礦產(chǎn)較少；如在金屬礦產(chǎn)資源上,鎢、銻、鈦、稀土、菱鎂礦居世界第一位,釩居其次位,鋅、鋁居第三位；金屬礦產(chǎn)儲量相對不足的有銀、鐵、鉛、銅、金、鎳等,儲量相對短缺的有鉀、鉑、鉻等；我國礦產(chǎn)資源分布不平穩(wěn),布局不夠抱負； 沿海發(fā)達地區(qū)生產(chǎn)力進展水平較高,但資源緊缺；大

12、西北、西南等地區(qū)原料、資源豐富但經(jīng)濟發(fā)達程度很低；這就形成了原料、半成品長途調(diào)運的不良狀況,增加了生產(chǎn)成本； 另外,一些小礦亂采濫挖,對環(huán)境的愛護意識較差,植被破壞嚴峻,固體廢棄物處理不當,屢屢顯現(xiàn)嚴峻的環(huán)境 問題；我國礦產(chǎn)資源供需狀況當今世界上的國家很少有僅靠自身的礦產(chǎn)資源來進展本國經(jīng)濟的,但是擁有豐富的礦產(chǎn)資源無疑是本國社會經(jīng)濟進展的優(yōu)勢；由于多種因素的影響,我國主要礦產(chǎn)品進口量逐年上升； 1987 年我國礦產(chǎn)品及初級加工制品出口創(chuàng)匯 62 億美元,而進口就達 98 億美元； 1988年出口 850.75 億美元, 進口 116.8 億美元, 逆差達 31.1 億美元； 可以說我國已逐步成

13、為礦產(chǎn)資源進口大國；隨著我國經(jīng)濟高速進展,對礦產(chǎn)資源需求增長很快,主要礦產(chǎn)資源短缺的態(tài)勢日益明顯；1989 年我國鐵礦石原礦的產(chǎn)量為 1.714 5 億噸,進口鐵礦砂 1 259 萬噸； 2022 年現(xiàn)有鐵礦的生產(chǎn)才能將削減 10 20,因而 2022 年我國鐵礦石產(chǎn)量基本穩(wěn)固在目前水平；資源缺口增加,每年需進口鐵礦砂 2022 萬噸 3000 萬噸 ；估量 2022 年鐵礦石產(chǎn)量可達 2.8 億噸3.0 億噸,每年需進口 4 500 萬噸 5 000 萬噸鐵礦砂；現(xiàn)有銅、鉛、鋅生產(chǎn)才能2022 年削減 30 40,三分之二有色金屬統(tǒng)配礦山主要金屬生產(chǎn)也到了中晚期；假如地質(zhì)勘探無重大突破,21

14、 世紀初,我國金屬礦產(chǎn)資源將顯現(xiàn)全 面緊缺的局面；金屬的存在和冶煉 地球上的金屬資源非常豐富,除隱藏在地殼中的外,仍有數(shù)量很大的海邊沙礦和海底金,它們?yōu)槿祟惖纳詈蜕a(chǎn)供應了豐厚的物質(zhì)基礎(chǔ)；陸 屬礦藏（如錳結(jié)核和重金屬礦床等）地上可用來制取金屬的礦石大約有以下八大類： 1 自然金屬礦,如金、銀、鉑、汞等貴金屬,常以單質(zhì)形式存在；（2）氧化物礦,如鋁礬（3）碳酸鹽礦,如石灰石Al 2O3 nH2O、赤鐵礦 Fe2O3 和錫石 SnO2 等；CaCO 3、孔雀石 Cu2OH 2CO3等； 4）硅酸鹽礦,如綠柱石Be3A12Si 6O18、高嶺石（ A12Si 2O7 2H2O）等；（5）硫酸鹽礦,

15、如重晶石（6）磷酸鹽礦,如磷酸鈣（7）鹵化物礦,如巖鹽（8）硫化物礦,如閃銀礦BaSO 4、石 膏 CaSO 4 2H20 等；Ca3PO42,和磷酸稀土礦等；NaC1、光鹵石 KCl MgC12 6H2O等；Ag2S、硫鐵礦 FeS2、輝鉬礦 MoS2等；從礦石中制取金屬單質(zhì)的過程叫做冶金；金屬作為材料, 其價值不僅取決于它在地殼中的含量和特殊的性能,在很大程度上仍取決于其冶煉的難易程度；例如, 鋁已是人們熟識的工業(yè)金屬,其隱藏量居金屬的首位,應用也很廣,但在 1886 年以前,它比黃金仍珍貴； 由于那時的鋁是用金屬鈉仍原氧化鋁來制取的,際用于生產(chǎn)后,鋁才得以廣泛使用；鐵礦石的種類和特點成本

16、極高； 直到電解鋁法實鐵礦石的種類很多,最重要的鐵礦石有磁鐵礦、赤鐵礦、褐鐵礦和菱鐵礦等；鐵礦石常按其含鐵量的高低分為富礦名師精編優(yōu)秀教案45 50（含鐵量高于50以上）和貧礦（含鐵量在以下）,在評定鐵礦石的品位和質(zhì)量時,除看這種鐵礦石里的含鐵量以外,仍要看它的脈石的成分和有害雜質(zhì)（硫、磷）的含量的多少；我們可以依據(jù)鐵礦石的顏色、光澤、密度、磁性、條痕等性質(zhì)來識別它們；金屬的腐蝕與防護金屬和四周介質(zhì)接觸時,由于發(fā)生化學和電化學作用而引起的破壞叫做金屬的腐蝕；從熱力學觀點看,除少數(shù)貴金屬（如Au、Pt ）外,各種金屬都有轉(zhuǎn)變成離子的趨勢,就是說金屬腐蝕是自發(fā)的普遍存在的現(xiàn)象；金屬被腐蝕后, 在形

17、狀、 色澤以及機械性能 方面都將發(fā)生變化,造成設備破壞、管道泄漏、產(chǎn)品污染, 釀成燃燒或爆炸等惡性事故以及資源和能源的嚴峻鋪張,使國民經(jīng)濟受到龐大的缺失；據(jù)估量, 世界各發(fā)達國家每年因金屬腐蝕而造成的經(jīng)濟缺失約占其國民生產(chǎn)總值3.5 4.2 ,超過每年各項大災（火災、 風災及地震等） 缺失的總和； 有人甚至估量每年全世界腐蝕報廢和損耗的金屬 約為 1 億噸！因此,爭論腐蝕機理,實行防護措施,對經(jīng)濟建設有著非常重大的意義；金屬防腐蝕的方法很多,主要有改善金屬的本質(zhì),把被愛護金屬與腐蝕介質(zhì)隔 開,或?qū)饘龠M行表面處理,改善腐蝕環(huán)境以及電化學愛護等；（1）改善金屬的本質(zhì)依據(jù)不同的用途挑選不同的材料組

18、成耐蝕合金,或在金屬中添加合金元素,提高其耐蝕性, 可以防止或減緩金屬的腐蝕；腐蝕才能；（2）形成愛護層例如, 在鋼中加入鎳制成不銹鋼可以增強防在金屬表面掩蓋各種愛護層,把被愛護金屬與腐蝕性介質(zhì)隔開,是防止金屬腐蝕的有效方法； 工業(yè)上普遍使用的愛護層有非金屬愛護層和金屬愛護層兩大類；它們是用化學方法,物理方法和電化學方法實現(xiàn)的；金屬的磷化處理鋼鐵制品去油、 除銹后, 放人特定組成的磷酸鹽溶液中浸泡,即可在金屬表面形成一層不溶于水的磷酸鹽薄膜,這種過程叫做磷化處理；磷化膜呈暗灰色至黑灰色,厚度一般為 5 m20 m,在大氣中有較好的耐蝕性； 膜是微孔結(jié)構(gòu),對油漆等的吸附才能強,如用作油漆底層,耐

19、腐蝕性可進一步提高；金屬的氧化處理將鋼鐵制品加到NaOH和 NaNO 2 的混合溶液中,加熱處理,其表面即可形成一層厚度約為 0.5 m1.5 m的藍色氧化膜（主要成分為 Fe3O4）,以達到鋼鐵防腐蝕的目的,此過程稱為發(fā) 藍處理,簡稱發(fā)藍；這種氧化膜具有較大的彈性和潤滑性,不影響零件的精度；故精密儀器和光學儀器的部件,彈簧鋼、藍處理；非金屬涂層薄鋼片、細鋼絲等常用發(fā)用非金屬物質(zhì)如油漆、塑料、 搪瓷、 礦物性油脂等涂覆在金屬表面上形成愛護 層,稱為非金屬涂層,也可達到防腐蝕的目的；例如,船身、車廂、水桶等常涂抽漆,汽車外殼常噴漆,槍炮、機器常涂礦物性油脂等；用塑料（如聚乙烯、聚氯乙烯、聚氨 酯

20、等）噴涂金屬表面, 比噴漆成效更佳；塑料這種掩蓋層致密光滑；飾的雙重功能；色澤艷麗,兼具防蝕與裝搪瓷是含 SiO2 量較高的玻璃瓷釉,有極好的耐腐蝕性能,因此作為耐腐蝕非金 屬涂層,廣泛用于石油化工、醫(yī)藥、儀器等工業(yè)部門和日常生活用品中；名師精編 優(yōu)秀教案金屬愛護層 它是以一種金屬鍍在被愛護的另一種金屬制品表面上所形成的愛護鍍層；前一 金屬常稱為鍍層金屬；金屬鍍層的形成,除電鍍、化學鍍外,仍有熱浸鍍、熱噴鍍、滲 鍍、真空鍍等方法；熱浸鍍是將金屬制件浸入熔融的金屬中以獲得金屬涂層的方法,作為浸涂層的金屬 是低熔點金屬,如 Zn、Sn、Pb 和 A1 等,熱鍍鋅主要用于鋼管、鋼板、鋼帶和鋼絲,應用

21、最廣； 熱鍍錫用于薄鋼板和食品加工等的貯存容器；電纜；熱鍍鋁就主要用于鋼鐵零件的抗高溫氧化等； 3）改善腐蝕環(huán)境熱鍍鉛主要用于化工防蝕和包覆改善環(huán)境對削減和防止腐蝕有重要意義；例如, 削減腐蝕介質(zhì)的濃度,除去介 質(zhì)中的氧, 掌握環(huán)境溫度、 濕度等都可以削減和防止金屬腐蝕；也可以采納在腐蝕介質(zhì) 中添加能降低腐蝕速率的物質(zhì)（稱緩蝕劑）來削減和防止金屬腐蝕； 4）電化學愛護法使之成為腐蝕電池中電化學愛護法是依據(jù)電化學原理在金屬設備上實行措施,的陰極,從而防止或減輕金屬腐蝕的方法；犧牲陽極愛護法 犧牲陽極愛護法是用電極電勢比被愛護金屬更低的金屬或合金做陽極,固定在 被愛護金屬 上,形成腐蝕電池,被愛護金屬作為陰極而得到愛護；犧牲陽極一般常用的材料有鋁、鋅及其合金； 此法常用于愛護海輪外殼