人教版九年级化学教案：8.3金属资源的利用和保护

课题 3 金属资源的利用和保护 【教学目标】 1、知识与技能 （1）知道常见的金属（铁、铝等）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含有某些杂质的反应物或生成物进行有关计算。 （3）了解金属锈蚀的条件以及防止金属锈蚀的简单方法。 2、过程与方法 （1）通过实验，让学生了解练铁的原理，使学生认识化学原理对实际生产的指 导作用。 （2）通过对某些含有杂质的物质的计算，使学生把化学原理、计算和生产实际 紧密地结合在一起，培养学生灵活运用知识的能力。 3、情感态度与价值观 （1）通过对我国古代练铁的介绍，让学生了解我国的悠久历史，激发学生的爱 国热情。 （2）通过对废弃金属对环境的污染，让学生树立环保意识，认识回收利用废旧 金属等金属资源保护的重要性。 （3）通过对矿物可供开采的年限的介绍，让学生产生金属资源的危机意识，更 让学生懂得要保护金属资源。 【教学重点】铁的冶炼，以及有关铁的锈蚀以及防护的“活动与探究” 【教学难点】化学方程式中有关杂质问题的计算，以及对铁的锈蚀防护的“活动 探究“的结论的辨析归纳，从而得出铁生锈的条件，以及防锈的方法。 【教学方法】实验探究 【教学准备】多媒体课件（内容为常见矿石的图片、我国钢铁冶炼厂的简介、一 氧化碳还原氧化铁的实验模拟演示、根据化学方程式计算的例题讲解幻灯片等）； 金、银戒指；镊子；酒精灯；火柴、生锈的铁锁、因锈蚀穿孔的铜壶、长期未用 的菜刀、几段生锈的铁丝、不能用的水龙头等。 【教学过程】 （第一课时） 教 学 环 节 教师活动 学生活动 设计意图 课 前 准 备 发动学生课前查找金属资源 的有关资料：矿物标本、实 物照片、图表、有关金属资 源的文字描述等。 学生课前准备，搜集 材料。 让学生通过多种 途径收集资料， 培养学生的资料 收集的能力。 导 入 新 课 小组分别展示收集的资料。 （过度）金属资源是不是取 之不尽用之不竭的呢？我们 今天就来学习金属资源的利 用和保护。 学生展示材料，交流 信息，讨论、小结： 我国矿物储量种类 齐全。在所有的金属 中，含量最丰富的是 铝，而提取量最大的 是铁。 展 示 收 集 的 成 果，培养学生的 兴趣；激发学生 的学习热情。同 时 营 造 一 种 宽 松、民主的学习 氛围。 媒 体 实 验 相 结 合 、 原 理 实 际 相 联 系 〈过渡〉我们已经知道了提 取量最大的是铁，那么铁是 如何从铁矿石中冶炼出来的 呢？ 〈多媒体展示、介绍〉 1．我国古代炼铁图——了解 我国炼铁的悠久历史 2．新中国成立后钢铁工业的 发展——上海宝山钢铁公司 炼铁高炉；为纪念 1996 年中 国钢产量突破 1 亿吨而发行 的邮票。 观看多媒体展示的 图片，了解我国炼铁 的悠久历史，知道我 国钢铁工业的迅速 发展。 利用多方面的材 料，激发学生的 爱国热情。培养 学生的民族自豪 感。同时设置了 一个悬念：钢铁 是怎样炼成的？ 激发了学生的求 知欲望。 实 验 探 究 〈设问〉人们是如何把铁矿 石炼制成铁的呢？ 〈演示实验〉P17 页—一氧化 碳还原氧化铁的实验。 〈小结〉 1．炼铁的原料：铁矿石、焦 碳、石灰石。 2．炼铁原理： 3CO+Fe2O3 高温 2Fe+3CO2 观察实验，描述现 象，思考原理，完成 化学方程式。 由设问把学生心 中所思明朗化， 给了学生一个明 确的求知方向。 联 系 应 用 〈过渡〉在实际生产中，所 用的原料或产物一般都是含 有杂质的。因此，在实际生 产中必然会涉及到杂质的计 算问题。 〈例题〉用 1000t 含氧化铁 80%的赤铁矿石，理论上可以 炼 出 含 铁 96% 的 生 铁 多 少 吨？ （解题过程见板书设计） 学生思考：铁矿石、 生铁、钢等物质是纯 净物还是混合物？ 思考含有杂质的物 质如何来进行计算。 归纳解题思路 通 过 例 题 的 方 式，把化学原理、 计算和生产实际 紧密地结合在一 起，使学生活动 成 为 有 机 的 整 体，有利于学生 主动参与学习。 〈教师小结〉 解题思路：有关化学方程式 的计算都是纯物质的计算， 要把含杂质物质的质量换算 成纯物质的质量。 完成整个解题过程。 学生练习 在解题过程中培 养学生严瑾的思 路，严瑾的解题 格式。严瑾的学 习习惯。 课 堂 小 结 学完本节课，你应该知道了 什么？ 学生思考、讨论并回 答。 学完本节课，让 学生有时间再整 理本课题内容， 使 知 识 形 成 脉 络。 【巩固练习】 1、某赤铁矿含杂质 25%，那么 400 吨赤铁矿中含三氧化二铁多少吨？ 2、含碳酸钙 75%的石灰石 100 吨，高温煅烧后，可得氧化钙多少吨。 3、实验室欲制 6 克氢气，需含锌 97.5%的不纯锌多少克？ 4、含三氧化二铁的质量分数为 80%的铁矿石 1000 吨，可炼出含杂质 5%的生 铁多少吨？ 5、要生产 5.6 吨氧化钙，需含杂质 20%的石灰石多少吨？ 【作业】 P22---3、4、5 【板书设计】 课题 3 金属资源的利用和保护（第一课时） 一、铁的冶炼 1．原料：铁矿石、焦炭、石灰石 2．设备：高炉 3．原理：3CO+Fe2O3 高温 2Fe+3CO2 现象：红色变黑色，石灰水变浑浊。 二、涉及到杂质问题的计算 例题： 解：1000t 赤铁矿石中含氧化铁的质量为： 1000t×80%=800t 设：800t 氧化铁理论上可以炼出铁的质量为 x 3CO+Fe2O3 高温 2Fe+3CO2 160 2×56=112 800t x 160/112=800t/x x=560t 折合为含铁 96%的生铁的质量为： 560t÷96%=583t 答：1000t 含氧化铁 80%的赤铁矿，理论上可炼出含铁 96%的生铁 583t。 （第二课时） 设 问 导 入 〈导入〉大家知道吗？我们每 年要向自然界索取大量的金 属矿物资源，然而，每年因腐 蚀而报废的金属设备和材料 相当于年产量的 20%—40%！ 防止金属腐蚀已成为科学研 究和技术领域中的重大问题。 学生阅读 P18 页最 后一段内容。 一 个简 单设 问和 一个具体数字，将 学 生思 维带 入了 金 属资 源的 保护 中来。让学生清楚 地 认识 到金 属资 源保护的重要性。 设 计 实 验 方 案 引导学生结合生活经验来探 讨“铁生锈的条件”实验设计 方案，鼓励学生多动脑筋设计 出多种方案，以小组或个人等 方式活动，认真做好观察记 录。 学生讨论，设计实 验方案，并于课前 完成实验。 让 学生 再次 体验 进 行科 学探 究的 步骤：猜想与假设 —设 计实 验—进 行 实验— 观 察现 象—解释与结论。 展 示 结 果 、 归 纳 辨 析 〈汇报实验方案〉 〈汇报实验现象〉 〈归纳辨析实验结果〉 〈引导分析〉每个小组的方案 的优劣。挑选出一个比较完美 的实验方案。 〈完成实验报告〉 实验报告见板书设计。 由各小组代表汇报 实验方案；展示实 验结果，作简要的 分析；将实验所得 的结论进行分析， 推 断 铁 生 锈 的 条 件；学生讨论、分 析、对比，形成共 识。当堂完成实验 报告。 整 个活 动以 小组 的形式呈现，可以 培 养学 生合 作意 识，并在交流汇报 的 过程 中提 高学 生 的语 言表 达能 力 、分 析归 纳能 力，并学会进行实 验评介的方法，和 进 行筛 选实 验方 案的能力。小 结 实 验 、 运 用 知 识 〈投影〉1．铁生锈的条件： 一要在潮湿的空气中（即有 水），二要与氧气接触。 2．实验要点：如图 P19 页 8 —23，试管 2 中的蒸馏水应煮 沸冷却后再放入铁钉，然后再 倒入植物油进行液封。试管 3 应烘干后再放入铁钉，再用橡 皮塞塞上。 学 生 回 顾 实 验 步 骤，记忆实验的要 点。 分 析结 束后 进行 小结，有利于学生 把握实验的关键， 培 养学 生在 实验 中注意细节，严瑾 的实验态度。 讨 论 分 析 〈引导讨论〉 我们知道了铁生锈的条件，那 么如何来防锈呢？ 〈讨论分析〉 自行车的构件如支架、链条、 钢圈等，分别采取什么防锈措 施？ 分小组讨论防止铁 生锈的方法，归纳 防锈的思路：破坏 铁 制 品 锈 蚀 的 条 件，使它们不再具 备锈蚀的基础，就 能 防 止 铁 制 品 生 锈。 讨论、分析、交流 从 防锈 方法 的确 定，结合上学期学 过 灭火 方法 的确 定，引导学生形成 基 本的 运用 知识 的思路：了解反应 的 条件— 促 进或 破 坏反 应的 条件 —达到某一目的。 【巩固练习】 1、下列各种“铁”中，最容易生锈的是（ ） A.表面喷有漆的铁 B.装液态氮气的铁容器 C.潮湿空气中的铁管 D.沉没在机油中的铁制零件 2、写出下列金属制品防锈的方法： 自行车钢圈：_______________； 茶杯：____________________________； 自来水管：_________________； 铁塔：____________________________； 金属窗：___________________； 家用电线：_______________________。 3、将下面五种选项的序号分别填在横线上，每项只能用一次． A．缓慢氧化 B．疏松多孔 C．受空气和水的共同作用 D．使铁器与空气隔绝 E．没有水分存在铁不易生锈 ①钢铁锈蚀条件:______________ ②钢铁锈蚀的过程属于:______________ ③铁锈状态:______________ ④使铁保持干燥:______________ ⑤铁器表面喷漆:______________ 4、铁锈的下列性质中，属于化学性质的是( ) A．不溶于水 B．呈黄褐色 C．可溶于盐酸 D．密度比铁小 5、在下列各种情况下，埋在地下的铸铁输气管道被腐蚀速度最慢的是( ) A．在潮湿、疏松、透气的土壤中。 B．在呈酸性的潮湿土壤中。 C．在干燥、致密、不透气的土壤中。 D．在含沙粒较多、潮湿、透气的土壤中。 讨 论 分 析 、 形 成 意 识 〈过渡〉 金属的防腐可以有效保护金 属资源。 〈引导讨论〉 1．金属资源丰富，为什么还 要保护金属呢？ （多媒体展示一些矿物可供 开采的年限） 2．如何来有效的保护金属资 源呢？ 〈小结、投影〉 金属资源的保护途径： 1．防止金属的腐蚀 2．金属的回收利用 3．有计划合理的开采矿物 4．寻找金属的代替品 观看多媒体，理解 金属资源不是取之 不尽，用之不竭的。 讨论有效保护金属 资源的途径。 让学生学会 用辩 证 的观 点看 待金 属资源：丰富与有 限。提高学生的资 源意识。 同 时利 用金 属资 源 的回 收提 高学 生的环保意识，使 学 生积 极投 入到 金 属回 收的 活动 中去。 课 堂 小 结 学完本课题，你了解了什么？ 知道了什么？ 学生阅读书本，思 考并回答。 学完本课题，让学 生 有时 间再 整理 本课题内容，使知 识形成脉络。 【作业】 1．P22-----1、2、6 2．调查与研究：你家的金属废弃物的主要品种、回收的情况和回收的价值， 对今后如何回收金属废弃物提供自己的建议。 【板书设计】 课题 3 金属资源的利用和保护（第二课时） 三．金属资源的保护 （一）金属的腐蚀和防护 1．实验报告：猜想与假设 设计方案 实验现象 结论或方程式 2．锈的条件：有水和氧气 3．防锈的方法：保持干燥；隔绝氧气 （二）金属资源保护 保护金属资源的有效途径： 1.防止金属的腐蚀 2．金属的回收利用 3．有计划合理的开采矿物 4．寻找代替品：如塑料等 【教学反思】 本课题的知识内容学生较为熟悉，但教师用丰富的素材引导学生感知熟悉学 习的对象，从生活经验出发，引出课题，易激发学生的兴趣，让学生用科学家的 身份来研究金属矿物的种类、铁为什么生锈、在什么条件下易生锈、如何防止铁 生锈等，从而感受到“身边处处有化学”。