《8.3.1 金屬資源的利用和保護（第1課時）》教學設計

學而優(yōu)教有方PAGEPAGE1課題3金屬資源的利用和保護（第1課時）教學目標教學目標1．知道一些常見金屬如鐵、鋁、銅等的礦石，了解從鐵礦石中將鐵還原出來的方法。2．會根據(jù)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。教學重點教學重點1．鐵的冶煉。2．化學反應中有關雜質問題的計算。教學難點教學難點化學反應中有關雜質問題的計算。教學過程教學過程新課導入【教師活動】展示金、銀的圖片，讓學生自行閱讀金屬在地殼中含量的表格，并講解地球上的金屬資源廣泛地存在于地殼和海洋中，除少數(shù)很不活潑的金屬如金、銀等有單質形式存在外，其余都以化合物的形式存在。展示常見的金屬礦石的圖片，并講解我國是世界上已知礦物種類比較齊全的少數(shù)國家之一，礦物儲量也很豐富，其中鎢、鉬、鈦、錫、銻等儲量居世界前列，銅、鋁、錳等儲量在世界上也占有重要地位。人類對地球上金屬礦物資源的利用主要是冶煉金屬，而其中冶煉量最大的是鐵。【學生活動】認真觀察圖片并聽講。【設計意圖】通過介紹我國的金屬資源情況、金屬的存在形式及人類對地球上金屬礦物資源的利用，引出鐵的冶煉。新知探究一、鐵的冶煉（一）實驗室用一氧化碳還原氧化鐵實驗【教師活動】早在春秋戰(zhàn)國時期，我國就開始生產(chǎn)和使用鐵器，從1世紀起，鐵便成了一種最主要的金屬材料。你知道鐵是如何冶煉的嗎？【學生活動】思考并回答?！窘處熁顒印繉嶒炇乙话悴捎靡谎趸歼€原氧化鐵的方法，裝置如圖。寫出一氧化碳與氧化鐵反應的化學方程式。【學生活動】完成“學習任務一”中1的內容?！窘處熁顒印窟呏v解實驗步驟邊進行演示實驗。實驗的步驟：檢查裝置氣密性、裝藥品、固定儀器、通入一氧化碳氣體、點燃酒精燈、點燃酒精噴燈、反應結束熄滅酒精噴燈、冷卻后停止通一氧化碳、熄滅酒精燈。在實驗中，你能觀察到什么實驗現(xiàn)象？【學生活動】實驗現(xiàn)象：玻璃管內的粉末由紅棕色逐漸變黑；試管內澄清石灰水變渾濁；尾氣氣體燃燒，有淡藍色火焰?！窘處熁顒印繉懗錾鲜霈F(xiàn)象對應的化學反應方程式?！緦W生活動】完成“學習任務一”中2的內容?！窘處熁顒印吭趯嶒炃埃⒁鈾z查裝置氣密性，在一氧化碳通入之前注意檢驗其純度，注意一氧化碳氣體在實驗過程中通停的順序，以及注意要對實驗產(chǎn)生的尾氣進行處理。思考：（1）一氧化碳氣體通入順序及通入目的是什么？（2）先點燃酒精燈還是酒精噴燈？為什么？（3）什么時候停止通入一氧化碳，目的是什么?（4）如何處理尾氣一氧化碳？【學生活動】小組討論并派代表回答?！窘處熁顒印靠偨Y學生回答并補充：（1）在實驗開始前要先通入一氧化碳，排盡玻璃管內的空氣，以免加熱時玻璃管內一氧化碳與空氣混合發(fā)生爆炸。（2）在點燃酒精噴燈前要先點燃酒精燈，燃燒掉尾氣中的一氧化碳，防止污染空氣。（3）反應結束后先熄滅酒精噴燈，繼續(xù)通入一氧化碳直至冷卻至室溫后停止通氣，目的一是防止新生成的鐵粉在高溫下再被氧化，二是防止試管內的液體倒吸入熱的玻璃管，造成玻璃管炸裂。（4）處理尾氣一氧化碳常用的方法有：①燃燒法。在導管的末端放一個燃著的酒精燈，將一氧化碳燃燒掉。②氣球收集法。在導管的末端系一個小氣球收集一氧化碳。③排水收集法。用排水法收集尾氣，裝置如下：【學生活動】完成“學習任務二”的內容?！窘處熁顒印繉嶒炑b置進行改進，觀察此實驗裝置，與上個實驗裝置相比，此裝置的優(yōu)點是什么？【學生活動】節(jié)省能源（或充分利用未反應的一氧化碳燃燒放出的熱量）。（二）工業(yè)煉鐵【教師活動】在上述一氧化碳還原氧化鐵實驗中，一氧化碳是還原劑。那么在工業(yè)生產(chǎn)中，一氧化碳是不是也能夠還原出鐵來呢？鐵礦石冶煉成鐵是一個復雜的過程。把鐵礦石、焦炭和石灰石一起加入高爐，在高溫下，利用爐內反應生成的一氧化碳把鐵從鐵礦石里還原出來，高爐內的主要化學反應如圖所示。根據(jù)圖示，寫出其反應原理及其原料?！緦W生活動】完成“學習任務三”的內容。（三）含雜質物質的有關化學方程式的計算【教師活動】在實際生產(chǎn)時，所用的原料或產(chǎn)物一般都含有雜質，在計算用料和產(chǎn)量時，應考慮到雜質問題。有關雜質問題的計算在實際生產(chǎn)中具有重要意義。那么如何對含有雜質的物質進行計算呢？[例題]用1000t含氧化鐵80%的赤鐵礦石，理論上可以煉出含鐵96%的生鐵的質量是多少？【學生活動】思考并嘗試完成這道題?！窘處熁顒印浚?）求純物質的質量1000t赤鐵礦石中含氧化鐵的質量為1000t×80%＝800t（2）設未知數(shù)設：800t氧化鐵理論上可以煉出的鐵質量為x。（3）寫出化學方程式（4）找出已知量與未知量之間的關系1602×56800tx（5）列比例式，求解x＝＝560t（6）把純量轉換為不純量折合為含鐵96%的生鐵的質量為560t÷96%＝583t。（7）答語答：1000t含氧化鐵80%的赤鐵礦石，理論上可以煉出的鐵質量為583t?！驹O計意圖】根據(jù)[例題]，歸納出解題思路，把含雜質物質的質量換算成純物質的質量并利用化學方程式進行計算。這樣，把化學原理、計算和生產(chǎn)實際緊密地結合在一起，使學習活動成為有機的整體，有利于學生主動參與學習?！窘處熁顒印吭谟嬎愕倪^程中我們需要注意：（1）化學方程式所表達的都是純凈物之間發(fā)生的反應，所體現(xiàn)的各物質的質量比都是純物質之間的質量關系。（2）含有雜質的物質在進行計算時，必須將其質量換算成純物質的質量，再代入方程式進行計算?！緦W生活動】完成“學習任務四”的內容?！窘處熁顒印繐Q算公式：（1）純物質的質量分數(shù)（純度）＝×100%（2）純物質的質量＝樣品的質量×純物質的質量分數(shù)（3）樣品的質量＝【學生活動】完成“學習任務五”的內容?！窘處熁顒印勘绢}還可以利用元素守恒法進行解答。解：1000t赤鐵礦石中含氧化鐵的質量為1000t×80%＝800t。800t氧化鐵中鐵元素的質量為＝560t。折合為含鐵96%的生鐵的質量為560t÷96%＝583t?！緦W生活動】認真聽講?！驹O計意圖】利用“守恒”的觀點，不需要化學方程式，此方法更為簡便。課堂小結本課時主要學習了鐵的冶煉和含雜質物質的有關化學方程式的計算，將化學原理、計算和生產(chǎn)實際結合一起，體會化學的應用價值。學完本課時需要掌握鐵礦石冶煉鐵的反應原理、化學反應方程式及注意事項，實際生產(chǎn)在計算用料和產(chǎn)量時，應注意雜質問題。板書設計課題3金屬資源的利用和保護（第1課時）一、鐵的冶煉（一）實驗室用一氧化碳還原氧化鐵實驗1．實驗原理2．實驗步驟3．實驗現(xiàn)象4．注意事項（二）工業(yè)煉鐵（三）含雜質物質的有關化學方程式的計算教學反思教學反思_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________