金属资源的利用和保护
一、课题分析
本课题涉及面很广，包括地球上及我国的金属资源情况、铁的冶炼、有关化学方程式计
算中的杂质问题计算、金属的腐蚀和防护，以及金属资源的保护等，既有知识、技能方面的
内容，又有环境意识和资源意识等情感领域的内容。
本课题由常见金属矿物的照片以及资料“金属元素在地壳中的含量”表引入，简单介绍
了地球上及我国的金属资源情况。人类对地球上金属矿物资源的利用主要是用来冶炼金属，
而其中冶炼量最大的是铁。因此，教材很自然地转入到对铁的冶炼的讨论。
第一部分“铁的冶炼”是本课题教学的重点。教材除简要地介绍了我国冶炼铁的历史外，
主要是通过实验，说明从铁矿石中将铁还原出来的化学反应原理，并结合炼铁的实际情况，
以例题的方式介绍了化学方程式计算中有关杂质问题的计算。这样，把化学原理、计算和生
产实际紧密地结合在一起，使学习活动成为有机的整体，有利于学生主动参与学习。
第二部分“金属资源的保护”，重点是有关铁的锈蚀以及防护的“活动与探究”内容。
该活动与探究内容包括提出问题、设计实验并实施、讨论、得出结论、对结论进行应用等多
个步骤，对培养学生的创新精神和解决实际问题的能力具有较大的价值。关于金属资源的保
护，教材中首先以图示的方法给出了一些矿物可供开采的年限，形象他说明了金属矿物资源
是有限的，以及金属资源保护的重要性。教材中简要地介绍了废旧金属的回收利用、合理开
采矿物等保护金属资源的措施。
二、教材分析
本节教材是人教版九年级化学下册第八单元课题 3 内容，共包含两大部分内容：铁的冶
炼和金属资源的保护。
﹙一﹚教学目标
知识与技能：
1、知道一些常见金属如铁、铝、铜等的矿物，了解从铁矿石中将铁还原出来的方
法；
2、知道钢铁生锈的条件，防锈的原理和方法。
过程与方法：
1．通过观察、实验，让学生了解炼铁的原理，使学生认识化学原理对实际生产的指导
作用。
2．通过观察和实验，让学生明白钢铁生锈的条件，使学生学会明白金属资有限，并且
了解如何去保护金属资源。
情感态度与价值观：
1．通过对我国古代炼铁和现在我国钢铁产业的介绍，让学生了解我国的悠久历史，激
发学生的爱国热情和自豪感。
2．增强对生活和自然界中化学现象的好奇心和探究欲。
3．关注与化学有关的社会问题，初步形成主动参与社会决策的意识。
﹙二﹚教学重难点
重点：工业炼铁的过程、实验原理，钢铁生锈的条件的探究。
难点：实验室模拟炼铁的有关问题，钢铁生锈的条件探究
三、 教学方法
本节课内容与生活、生产联系密切，教学中我特别注意以下几点：
1．关于地球上及我国的金属资源情况的教学，可以结合地理课的有关内容，利用矿物
标本或实物照片、图表等进行教学，应鼓励学生主动查找有关资料，并在课内外进行交流。
我国冶炼铁的历史及解放前后我国钢铁工业的发展等内容的教学，也可以采用相似的教学方
法。
2．做好【实验 8-3】，并将它与炼铁生产的主要化学反应原理结合起来，使学生认识化
学原理对实际生产的指导作用。
3．化学方程式计算中的杂质问题计算是一类在实际生产中具有重要意义的计算，应使
学生了解它的价值，主动参与学习。讨论这一类计算题的解法时，关键是归纳出解题思路：
即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。
可以视情况进行课堂练习，当堂讨论和评析一些错误的解法以及出现错误的原因，以加深学
生的理解。
4．精心策划和组织好有关金属的腐蚀和防护的“活动与探究”内容。教材中的图 8-23
提示了铁钉锈蚀条件探究实验的设计思路，在一个星期前就应引导学生结合生活经验来探讨
该实验的设计方案，并鼓励学生开动脑筋设计出多种方案，允许多种方案同时试验，以小组
或个人等多种方式活动，同时要认真做好观察记录。在实验的基础上，可以由各小组或个人
展示他们的实验情况，并汇报探究的结果。讨论是在各组或个人已有初步结论的基础上进行
的，因此对这些结论的辨析、归纳是很重要的。从反应物的角度分析，铁钉锈蚀的条件需有
水蒸气和氧气等，教材中给了思考金属腐蚀条件的思路：要有能够发生反应的物质，反应物
要能互相接触，生成物不会对反应起阻碍作用，等等。同时给出了防止金属腐蚀的思路：如
果破坏金属腐蚀的条件，使它们不再具备腐蚀的基础，就能防止金属腐蚀。利用这些思路组
织好讨论，由学生自己提出铁制品的防锈建议，并将它应用于自行车构件防锈措施等实例上。
5．关于金属资源保护的教学，可以利用电化教学手段，将教材中的一些矿物可供开采
的年限图制成投影片或计算机软件等，并配合其他资料，使学生强烈感受矿物资源是有限的，
以及保护金属资源的重要性。废旧金属的回收利用是每个学生都随手可做的事情，可结合本
课题未的“调查与研究”，使学生了解废旧金属回收的意义，并积极主动地去做。
6．可以按照教材中所给的思路，采用讨论、填表和填空等方式进行本单元小结。也可
以结合实例分析，通过对知识的综合应用来进行本单元小结。
四、 教学过程
导入新课
人类生活离不开金属，军事与科技也需要大量的金属，金属有广泛的用途，对于人类社会
起着不可替代的作用。由于地球上的金属资源是有限的，故我们对其要进行合理的利用和有
效的保护。这节课我们一起来探究金属资源的利用和保护。
讲授新课
（一）、金属资源的存在
【讲解】
地球上的金属资源广泛地存在于地壳和浩瀚的的海洋中，除少数很不活泼的金属如金、银
等有单质形式存在外，其它都以化合物形式存在。含有矿物的岩石叫矿石。工业上就是从矿
石中提炼金属的。
【提出问题】
1、目前人类普遍使用的金属有哪些？
2、这是否和它们在地壳中的含量有关系呢？
3、自然界中含铁、铝、铜的矿石主要有哪些？它们的主要成分是什么？
【过渡】目前生活中使用最广泛的金属是铁，那么铁是怎样冶炼呢？下面，我们来学习有关
铁冶炼的知识。
（二）铁的冶炼
探究一：工业炼铁
1、用多媒体课件展示：炼铁的原料、设备、原理等
2、引导学生对工业炼铁的原料、设备、原理等通过观察进行归纳。
在实际炼铁时，所用的原料或产物一般都含有杂质，在计算用料和产量时，应考虑到杂质
问题，在以后的专题中针对性练习。
探究二：实验室炼铁
【引导】学生阅读课本 P16 有关内容了解炼铁的原理，并且结合对工业炼铁的介绍，请学
生继续观察实验室中简单模拟的炼铁。
1、讲解并用多媒体课件展示：一氧化碳还原氧化铁的实验
2、引导学生思考、讨论以下问题：
（1）描述有关实验现象；
（2）试验中有两个酒精灯，哪个先点燃，哪个先熄灭？
（3）在实验中采取什么措施来保护环境？
（4）为什么加热氧化铁前先通一会儿 CO？停止加热后还要继续通先通一会儿 CO？
（5）如何来验证生成产物是铁？
（三）金属的保护
【讲解】通过对我国古代炼铁以及现在钢铁产业的现状介绍，以及钢铁的广泛用途和重要
作用的描述。
探究三 钢铁生锈需要什么条件？
请一组同学展示他们通过自己的观察和体验，并参考课本中有关钢铁生锈的活动与探究，
引起学生们对钢铁生锈的条件的思考，并且得到钢铁生锈是水和空气共同作用的结果。
【引导】提出空气是种混合物，里面有多重成分，到底是什么成分起起重要的作用？
探究四 是空气中的什么成分引起了钢铁的生锈？
再请一组同学就这个问题设计装置，并为大家解释装置的原理，并且通过和学生们一起
观察实验现象，一起讨论，结合已学知识得出钢铁生锈和空气中的氧气密不可分。
【讨论】通过刚才的两个探究，使学生通过思考和谈论，得出钢铁生锈是水和氧气的共同
作用，并且总结出防锈的原理。
【引导】 通过刚才对钢铁生锈原因的探究和防锈原理讨论的结果，请学生结合生活中的
实际情况，总结出一些在生活中常用的防锈的方法。
【引导】在讨论一些常规的的方法后，请第三组同学来展示他们所了解到的一些不常见的
防锈方法和他们所做的探究。
探究五 轮船用了在船身嵌入锌块的方法来防锈，可行吗？
通过他们利用在实验室找到的一些材料来进行的实验，他们只能证明这种方式的可行性，
但是有更多的疑问在探索的路上出现。
【引导】激发学生探索生活中未知事物的热情以及对新知识的渴望。
五、 板书
课题 3 金属资源的利用和保护
一 、金属的存在
二 、冶炼钢铁
炼铁：（1）原料：焦炭 石灰石 铁矿石
（2）设备：高炉
（3）原理： C＋O2=== CO2
CO2 ＋2C===2CO
CO ＋Fe2O3===Fe＋CO2
三、 金属的保护
1 .铁生锈的条件： （1）水
（2） 氧气
2. 常见防锈方法： （1）喷油漆 （2）涂油脂 （3）镀别的金属
3.保护金属资源的途径：略
六、同步练习
一、单选题
1.下列措施不利于保护金属资源的是（ ）
A.过度开采金属矿物 B.回收废旧金属
C.寻找金属代用品 D.防止金属被腐蚀
2.为防止食品变质，常在食品包装盒中用来吸收水分和氧气的物质是（ ）
A.生石灰 B.铁粉 C.碳酸氢钠 D.固体烧碱
3.生活中废弃的铁锅、铝质易拉罐、铜线等可以归为一类加以回收，它们属于( )
A.有机物 B.金属或合金 C.氧化物 D.纯净物
4.某同学进行了如图的铁锈蚀实验，一段时间后观察实验现象．下
列关于此实验的说法，错误的是（ ）
A.铁丝表面出现红棕色的固体
B.导管内液面上升，形成一段水柱
C.铁生锈消耗了锥形瓶内的空气，使瓶内压强增大
D.锥形瓶中加入少量浓食盐水，可使实验现象更明显
5. 根 据 以 下 铁 钉 生 锈 实 验 的 设 计 ， 得 出 的 结 论 不 正 确 的 是 （ ）
A.对比甲、乙，说明铁生锈一定要有氧气参加
B.对比甲、丙，说明铁生锈一定要有水参加
C.对比乙、丙，说明铁生锈一定要有氧气参加
D.对比丙、丁，说明铁在水面附近生锈的速度最快
6.下列实验现象描述正确的是（ ）
A.带锈的铁钉放入稀盐酸中，立即有气泡产生，溶液变成黄色
B.细铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色固体
C.将铁丝插入硫酸铜溶液中，铁丝表面有红色的铜出现，溶液由蓝色逐渐变浅绿色
D.铁丝在潮湿的空气中会生成红色的三氧化二铁
7.向一定量的稀硫酸中加入锌粉直至过量，如图所示的图象中，若
以加入的锌粉质量为横坐标，则纵坐标是指（ ）
A.溶液的质量 B.生成气体的质量
C.溶液中硫酸的质量 D.溶液中硫酸锌的质量
二、填空题
8.现有①汽车，②机器上的齿轮，③门把手，④锯条，⑤铁洗脸盘等常见铁制品．
为了防止它们生锈，通常适合采用下面哪一种方法．(填序号)
(1)在表面喷漆____________；
(2)在表面涂油____________；
(3)在表面镀一层其他金属____________；
(4)在表面烧制搪瓷____________；
(5)使其表面形成致密的氧化物保护膜____________；
(6)制成不易生锈的合金不锈钢____________．
9.早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器．工业上炼铁的原理是利用一氧化碳和氧
化 铁 的 反 应 ． 某 化 学 兴 趣 小 组 利 用 如 图 装 置 进 行 实 验 探 究 ， 请 按 要 求 填 空 ：
(1)除 CO 外，还有哪些物质可以还原 Fe2O3？____________(请写一种物质的化学式)．
(2)实验中盛澄清石灰水的试管中可观察到的现象是____________．
(3)右边导气管口放置点燃的酒精灯的目的是____________．
(4)实验开始时要先通入 CO，把装置中的空气排尽后再加热，以防发生爆炸．检验装置中的
空气已排尽的方法是____________．
(5)钢是通过生铁炼制成的，在炼钢的过程中用纯氧而不用空气的原因是____________．
三、简答题
10.全世界每年因生锈损失的钢铁，约占世界年产量
的四分之一．某学生想探究铁生锈是否必须同时有空
气和水，他将干净的铁钉放入 A、B、C 三支干净的试
管中，再各加入某些物质或用品进行研究．
（1）一周后，编号为 ______ 的试管中铁钉最易生
锈．
（2）比较吐鲁番盆地和海南岛两地，铁生锈相对较慢的地区是 ______ ，原因是 ______ ．
四、计算题
11.钢铁厂购进含氧化铁（Fe2O3）85%的赤铁矿 1000t．准备用这些铁矿石炼取含杂质 3%的
生铁．如图所示，请将求算纯铁质量的计算过程填写完整．
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