九年级化学下册 第八单元 课题3 金属资源的利用和保护教案 (新版)新人教版

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第一篇:九年级化学下册 第八单元 课题3 金属资源的利用和保护教案 (新版)新人教版

课题3 金属资源的利用和保护

教学重点:1.铁的治炼

2.有关铁的锈蚀以及防护©

教学难点:冶炼铁的原理和含杂质等不纯量的化学方程式的计算。教学过程:

一、金属的存在

1、地球上以单质形式存在的金属只有金、银等很不活泼的金属,其余都以化合物形式存在。

2、工业上把能用来提炼金属的矿物叫做矿石。常见的矿石(括号内为主要成分)有:

赤铁矿(Fe2O3)黄铁矿(FeS2)菱铁矿(FeCO3)铝土矿(Al2O3)黄铜矿(CuFeS2)辉铜矿(Cu2S)

二、铁的冶炼

1、炼铁的原料:铁矿石、焦炭、石灰石

2、原理:

把铁矿石冶炼成铁是一个复杂的过程,其主要反应原理是在高温下,一氧化碳夺取铁矿石里的氧,将铁还原出来(不能说置换出来):3CO + Fe3O3 2Fe + 3CO2

3、一氧化碳还原氧化铁步骤:①通入CO;②加热;③停止加热;④停止通入CO 【例题】用500t含氧化铁质量分数为70%的赤铁矿,可以炼出含杂质4%的生铁多少吨? 【评析】题目所的500t赤铁矿含有不参加化学反应的杂质,需先求出其中参加化学反应的氧化铁的质量。

【答案】氧化铁的质量为:500t×70%=350t 设350t氧化铁能生成生铁的质量为x Fe2O3+3CO高温===2Fe+3CO2

160 112 350t x×(1-4%)x=255.2t 本题还有另一种解法,根据化学式计算。

三、金属资源保护

1、金属的腐蚀和防护⑴⑵⑶⑷

⑴铁生锈的主要条件是:铁与空气和水(或水蒸气)直接接触。

⑵铁与氧气、水蒸气等反应生成的铁锈(主要成分是Fe2O3·xH2O)很疏松,不能能像铝一样阻碍进一步锈蚀,所以铁制品能完全锈蚀。

⑶防止钢铁生锈的具体方法有:(如果隔绝了空气和水,就能在一定程度上防止钢铁生锈。)

①在钢铁表面涂油、刷漆; ②在钢铁表面镀耐磨和耐腐蚀的铬;

③制造耐腐蚀的合金如不锈钢等。

2、金属资源保护

① 防止金属腐蚀;②回收利用废旧金属;

③合理有效地开采矿物;④寻找金属的代用品。

第二篇:九年级化学下册《课题3 金属资源的利用和保护》教案 新人教版

福建省长汀四中九年级化学下册《课题3 金属资源的利用和保护》教

案 新人教版

教学目标

知道一些常见的金属(铁)等矿物,了解从铁矿石中将铁还原出来的方法;了解防止金属生锈的简单方法,知道废弃金属对环境的污染,认识回收金属的重要性。

通过收集材料、查阅资料、讨论交流等具体探究活动培养学生的良好学习习惯和学习方法。

增强热爱祖国的情感,树立为民族振兴、社会进步学习化学的志向,使学生体会学习化学的价值;保持和增强对生活中化学现象的好奇心和探究欲,培养学习化学的兴趣,树立珍惜资源、爱护环境、合理使用化学物质的观念。

重点和难点

重点:了解从常见铁矿石中提炼铁的原理。

了解金属锈蚀的条件和金属资源的保护方法,激发学生的探究欲。难点:冶炼铁的原理和含杂质等不纯量的化学方程式的计算。

如何使学生解决生活中金属锈蚀的问题。实验准备

教师:(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等);金、银戒指;镊子;酒精灯;火柴等。

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。

学生:课外收集的我国钢铁厂情况简介材料;重晶石等矿石样品。在一周前做好的铁钉锈蚀条件探究的对比实验。教学方法

收集资料,指导阅读,讨论交流,拓展探究,实验展示,自主评价。教学设计 教学过程

第一课时 铁的冶炼

实验导入 教师演示金、银戒指在酒精灯上灼烧的实验,学生观察实验现象,分析“真金不怕火炼”的原因,以及钠、镁等金属为什么在自然界中不能以单质形式存在,而是以化合物形式存在于各种矿物之中的原因。

交流展示

学生出示课外收集到的矿石样品(重晶石、赤铁矿石等),朗读有关矿石的产地、产量、钢铁厂的名称等背景资料,课件展示人类最早使用的铁矿石──陨铁等其他矿石样品。

指导阅读

阅读课本,解读插图,讨论炼铁时铁矿石选取的方案,使学生弄清楚为什么选取这种矿石的原因。理解化学与社会和技术的相互关系。

讨论分析

出示多媒体课件高炉炼铁过程中的一氧化碳还原氧化铁的模拟实验。讨论:①实验前先通入一氧化碳的原因;②尾气处理办法;③分析工业炼铁的原理;④分析原料产物是否为纯净物;⑤得出哪些结论等。例题自学

指导学生阅读审题,尽量抓住有效信息,小组讨论读题后的感想,尽量将多的读少,抽出有用的、具体的条件。

例题剖析

多媒体展示例题的断句、数据的含义,已知和未知量的关系;计算的过程分解;各步骤之间的关系;不纯物质如何转化为纯物质等。

自主评价

学生小组之间、学生自己进行评价,谈谈收获和看法,教师总评。升华训练

在小结的基础上,进行补充训练,加强对不纯物转化为纯净物有关的计算的应用。第二课时 金属资源的保护

导入课题

出示铁锁、铜壶、菜刀、铁丝、水龙头,分析还能否使用。学生展示

由各小组的同学将一周前做的铁钉生锈的对比实验用品展示给大家看,交流说明操作方法、现象、结论和解释等。

讨论交流

畅所欲言所观察的现象、分析得到的结论以及对发生的现象的解释。相互评价各小组的实验效果、结论和解释是否合理。

自主评价

推选一组进行自主评价,从不同侧面谈谈本次探究实验的成败,推广到工业、农业和各种生产生活中如何防止铁生锈。尝试介绍几种防止铁生锈的方法。

教师引导

分析铁锁、菜刀、铁丝、水龙头锈蚀的原因,讨论防止它们生锈的方法,推广到学生身边的金属用品如文具盒、自行车、铁桶等经久耐用的技巧。

动画展示

(1)矿物可供开采的年限坐标分析图;(2)金属回收公司情况介绍;(3)废旧电池的污染;(4)保护金属资源的方法。

通过课件,激发学生阅读教材的兴趣,指导学生阅读教材,充分利用各种资源获取信息。讨论交流

结合身边的事例,分析讨论如何保护金属资源,如回收废金属,用各种方法防腐蚀,有计划、合理地开采矿物,寻找金属的代用品等。并通过课件补充一些保护金属资源的先进做法和经验。

小结评价

由学生小结本节课的感受和收获。课外探究

参考以下主题(任选一个或多个)或自拟,查询有关资料,完成一篇化学小论文或一份化学小报(题目要有个性)。

(1)金属的应用与保护;(2)你身边的金属制品;(3)铜壶为什么也生锈?

(4)废旧干电池还有可利用的价值吗?(5)其他。

第三篇:九年级化学《金属资源的利用和保护》教案

[教学目标]

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。

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。

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。

[教学资源分析]

本课题在大家熟悉了金属和金属材料的用途以及金属的化学性质的基础上,介绍了地球上和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。

教材由常见的金属矿物照片以及资料引入,简单介绍了地球上及我国的金属资源情况。而全世界使用最多,应用最广的就是铁,因此,教材很自然的转入到对铁的冶炼的讨论中。

“铁的冶炼”是本课题的重点。教材主要介绍了我国炼铁的实际情况结合例题介绍化学方程式中有关杂质问题的计算。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。

“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。接着教材中以图示的方法给出了一些矿物可供开采的年限,形象地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。

[教学策略分析]

1. 关于地球上及我国的金属资源情况的教学以及我国冶炼铁的历史等教学内容,可以结合地理课的有关内容,鼓励、发动学生主动查找有关资料,如矿物标本、实物照片、图表、有关的文字描述等,可在课内外交流。

2. 做好[实验8—3],并将它与炼铁生产的主要化学原理结合起来,使学生认识化学原理对实际生产的指导作用。同时,结合炼铁例题介绍化学方程式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,让学生在讨论中归纳解题思路,同时让学生认识到只有把化学原理、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。

3. 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。教师可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,并进行实验,同时做好观察记录。在实验成绩的基础上,可以由各小组来汇报实验情况,以及探究的结果。并从中引导学生如何由自己的实验来分析归纳生锈的条件、防锈的方法。

4. 关于金属资源保护的教学,可以利用电教手段,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。并结合起来“调查与研究”,使学生了解废旧金属回收的意义,并积极主动去做。

[教学重难点]

重点:铁的冶炼,以及有关铁的锈蚀以及防护的“活动与探究”

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。

[课时安排]

2课时

[教学过程]

教学流程 教师活动 学生活动 设计意图

课前准备(第一课时)

〈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。

展示材料、导入新课 〈展示资料〉

由小组分别展示收集的资料。

〈过渡〉

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:

地球上金属资源很丰富,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。由课上来展示收集的成果,不仅可以培养学生的兴趣,而且可以激发学生的学习热情。同时营造一种宽松、民主的学习氛围。

教学流程 教师活动 学生活动 设计意图

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。

〈设问〉

人们是如何把铁矿石炼制成铁的呢?

〈演示实验〉

介绍炼铁的原理

P17页—[实验8—3]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 2Fe+3CO

2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。

〈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。

教学流程 教师活动 学生活动 设计意图

〈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。

〈课堂练习〉

P23页习题4、5 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。培养学生严瑾的学习习惯。

设问导入(第二课时)

〈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。由一个简单的设问和一个具体的数字,将学生的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的保护的重要性。

设计实验方案 〈课前准备〉

提前一个星期就引导学生结合生活经验来探讨“铁生锈的条件”实验的设计方案,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,同认真做好观察记录。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,可以培养学生的小组合作意识,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。

教学流程 教师活动 学生活动 设计意图

小结实验、运用知识 〈教师小结、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。

〈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,结合上学期学过的灭火方法的确定,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。

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。

教学流程 教师活动 学生活动 设计意图

总结提高、运用知识 〈总结〉

学完本课题,你了解了什么?知道了什么?

〈作业〉

1.P22页习题: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。学生阅读书本,思考并回答。

课堂练习

第6题和调查与研究放在课后。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。

在完成作业的过程中,提高学生利用知识解决问题的能力。

[板书设计]

课题3 金属资源的利用和保护

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 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 2Fe+3CO2

160 2×56

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。

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

第四篇:九年级化学下册 8.3 金属资源的利用和保护教案 新人教版

课题3 金属资源的利用和保护

教学目标

1.知道一些常见的金属(铁)等矿物,了解从铁矿石中将铁还原出来的方法;了解防止金属生锈的简单方法,知道废弃金属对环境的污染,认识回收金属的重要性。

2.通过收集材料、查阅资料、讨论交流等具体探究活动培养学生的良好学习习惯和学习方法。

3.增强热爱祖国的情感,树立为民族振兴、社会进步学习化学的志向,使学生体会学习化学的价值;保持和增强对生活中化学现象的好奇心和探究欲,培养学习化学的兴趣,树立珍惜资源、爱护环境、合理使用化学物质的观念。

教学重点:了解从常见铁矿石中提炼铁的原理。了解金属锈蚀的条件和金属资源的保护方法,激发学生的探究欲。

教学难点:冶炼铁的原理和含杂质等不纯量的化学方程式的计算。如何使学生解决生活中金属锈蚀的问题。

课前准备:金、银戒指;镊子;酒精灯;火柴等。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。学生:课外收集的我国钢铁厂情况简介材料;重晶石等矿石样品。在一周前做好的铁钉锈蚀条件探究的对比实验。

教学过程

一、引入新课:实验导入

教师演示金、银戒指在酒精灯上灼烧的实验,学生观察实验现象,分析“真金不怕火炼”的原因,以及钠、镁等金属为什么在自然界中不能以单质形式存在,而是以化合物形式存在于各种矿物之中的原因。

播放动画:金属资源的利用和保护------矿石

学生出示课外收集到的矿石样品(重晶石、赤铁矿石等),朗读有关矿石的产地、产量、钢铁厂的名称等背景资料,课件展示人类最早使用的铁矿石──陨铁等其他矿石样品。阅读课本,解读插图,讨论炼铁时铁矿石选取的方案,使学生弄清楚为什么选取这种矿石的原因。理解化学与社会和技术的相互关系。

二、新课学习 1.铁的冶炼

播放动画:金属资源的利用和保护------

二、铁的冶炼

出示多媒体课件高炉炼铁过程中的一氧化碳还原氧化铁的模拟实验。

讨论:

①实验前先通入一氧化碳的原因;

②尾气处理办法;

③分析工业炼铁的原理;

④分析原料产物是否为纯净物;

⑤得出哪些结论等。例题自学。

2.金属资源的保护

出示铁锁、铜壶、菜刀、铁丝、水龙头,分析还能否使用。畅所欲言所观察的现象、分析得到的结论以及对发生的现象的解释。相互评价各小组的实验效果、结论和解释是否合理。推广到工业、农业和各种生产生活中如何防止铁生锈。尝试介绍几种防止铁生锈的方法。

分析铁锁、菜刀、铁丝、水龙头锈蚀的原因,讨论防止它们生锈的方法,推广到学生身边的金属用品如文具盒、自行车、铁桶等经久耐用的技巧。

播放视频:铁生锈的条件

(1)矿物可供开采的年限坐标分析图;

(2)金属回收公司情况介绍;

(3)废旧电池的污染;

(4)保护金属资源的方法。

播放视频:防锈的方法

结合身边的事例,分析讨论如何保护金属资源,如回收废金属,用各种方法防腐蚀,有计划、合理地开采矿物,寻找金属的代用品等。并通过课件补充一些保护金属资源的先进做法和经验。

课外探究

参考以下主题(任选一个或多个)或自拟,查询有关资料,完成一篇化学小论文或一份化学小报(题目要有个性)。

(1)金属的应用与保护;

(2)你身边的金属制品;

(3)铜壶为什么也生锈?

(4)废旧干电池还有可利用的价值吗?

(5)其他。

三、小结

通过这节课的学习,我们知道了金属资源的合理利用和回收对人类有重要的意义。

第五篇:课题3 金属资源的利用和保护教案1课时

课题3 金属资源的利用和保护 清河乡第三初级中学 李成钦

教学目标 1.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)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。(4)知道废旧金属对环境的污染,认识回收利用废旧金属等金属资源保护的重要性。

2.过程与方法

(1)通过观察、实验、阅读资料、联系实际等方法获取信息。(2)运用比较、分析、联想、分类等方法对所获取的信息进行加工。(3)能主动与他人进行交流与讨论,逐步形成良好的学习习惯和学习方法。3.情感态度与价值观

(1)增强对生活和自然界中化学现象的好奇心和探究欲。(2)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。(3)逐步树立珍惜资源、爱护环境、合理使用化学物质的观念。(4)树立为社会的进步而学习化学的志向。

教学重点

1.铁的冶炼。2.有关化学方程式计算中的杂质问题计算。3.铁锈蚀的条件及其防护。4.合理利用金属资源的意识。教学难点

1.对铁锈蚀条件及其防护措施的初步探究。2.有关化学方程式计算中的杂质问题计算。教学方法

联系实际→进行思考→实验探究→分析讨论→得出结论→联系实际→发挥想象→提高兴趣。

第一课时:金属资源概况及铁的冶炼和有关杂质问题的计算。教学过程

[引言]由前面的学习我们知道,金属是一类重要的材料,人类的生活和生产都离不开金属。由于地球上的金属资源是有限的,故我们需对其进行合理的利用和有效的保护。

[板书]课题3 金属资源的利用和保护

一、金属资源概况

[讲解]地球上的金属资源广泛地存在于地壳和浩瀚的海洋中,除少数很不活泼的金属如金、银等有单质形式存在外,其余都以化合物形式存在。以化合物形式存在的金属在自然界中以矿物形式存在。含有矿物的岩石称为矿石。工业上就是从矿石中来提炼金属的。

[请学生观看课本图8—

16、8—

17、8—18等有关金属资源的图片。] [过渡]不同种类的金属在地壳中的含量并不相同。它们在地壳中呈怎样的分布趋势呢? 请大家看课本P15“金属元素在地壳中的含量”的资料。[问]人类目前普遍使用的金属有哪些?[答]铁、铝、铜等。[追问]这是否和它们在地壳中的含量有一定的关系呢? [生]肯定有!因为铝、铁在地壳中的含量是所有金属中最多的。[疑惑]铜的百分含量远小于铁和铝,为什么也普遍使用于我们的日常生活和工农业生产呢?[可让学生讨论、各抒己见] [总结]这主要与铜的性质和铜的提炼成本有关。

[追问]那么,自然界含铁、铝、铜的矿石主要有哪些呢?它们的主要成分是什么? [生]含铁的矿石主要有赤铁矿(主要成分是Fe2O3)、黄铁矿(主要成分是FeS2)、菱铁矿(主要成分是FeCO3);含铝的矿石主要是铝土矿(主要成分是Al2O3);含铜的矿石主要是黄铜矿(主要成分是CuFeS2)和辉铜矿(主要成分是Cu2S)。[承接]我国的金属矿物分布怎么样? 答案:矿物种类齐全,矿物储量丰富,其中钨、钼、钛、锑等储量居世界前列,铜、铝、锰等储量在世界上占有重要地位。

[补充]虽说我国矿物种类比较齐全、矿物储量比较丰富,但由于多种因素的影响,我国主要矿产品进口量呈逐年上升趋势。随着我国经济高速发展,对矿产资源需求增长很快,主要矿产资源短缺的态势日益明显。如果地质勘探无重大突破,2l世纪初,我国矿产资源将出现全面紧缺的局面。[过渡]现在,人类每年都要向地壳和海洋索取大量的金属矿物资源,以提取数以吨计的金属。其中,提取量最大的是铁。把金属矿物变成金属的过程,叫做金属的冶炼。炼铁的过程称之为铁的冶炼。下面,我们就来学习有关铁的冶炼的知识。[板书]

二、铁的冶炼

[介绍]早在春秋战国时期,我国就开始生产和使用铁器,从公元1世纪起,铁便成了一种最主要的金属材料。

[引导学生观看图8—19(我国古代炼铁图)] [讲解]钢的主要成分就是铁。钢和铁有着非常广泛和重要的应用,它们在某种程度上代表了一个国家工业发展的水平。新中国成立后,我国的钢铁工业得到了飞速的发展。1949年,我国的钢产量只有15.8万吨,居世界第26位;1996年,我国的钢产量首次突破1亿吨,居世界前茅。

[引导学生观看图8—20(上海宝山钢铁公司炼铁高炉)和图8—21(为纪念1996年中国钢产量突破1亿吨而发行的邮票)][介绍]我国辽宁鞍山、湖北大冶、四川攀枝花等地都有大型铁矿。[过渡]铁矿石是怎样炼成铁的呢?现以赤铁矿的主要成分Fe2O3为例,来学习研究如何实现铁的冶炼。[启发]比较Fe2O3与Fe的组成差异,设想用什么方法或试剂去完成铁的冶炼。[学生讨论]Fe2O3与Fe在组成上只相差一种元素,即氧元素。要使Fe2O3变为铁关键是使Fe2O3失去“O”。可能的方案有:

1.加热使Fe2O3发生分解反应。2.找寻一种物质使其主动夺去Fe2O3中的“O”。

[引导学生对以上方案评价]方案1要使Fe2O3分解,需较高的温度;又因为铁在高温下易与空气中的氧气反应,要使Fe2O3分解成功,还须在非空气氛围中进行,这样成本太高。方案2比较切实可行。但选用什么样的物质才能使Fe2O3失去“O”呢? [教师引导]我们可以从以前接触过的一些物质中,寻找适合这种条件的物质。请大家回忆、思考并讨论。

[学生讨论]:[结论]Mg、H2、C、CO等都符合条件。

[教师总结]事实上,这些物质都可把Fe2O3中的“O”夺走。但考虑到经济效益等原因,我们一般选用C或CO。[师]请大家写出以CO和Fe2O3为反应物冶铁的化学方程式。

[板书]冶炼原理:[学生板书]Fe2O3+3CO

3CO2+2Fe [教师引导]请大家利用自己的智慧,设计一个模拟铁的冶炼过程的化学实验,并最好能验证其生成产物。

[学生讨论]教师可引导学生从金属冶炼的一般条件、生成物的证明、尾气的处理等角度进行考虑。如根据经验学生可判断出金属冶炼的一般条件是高温;根据以前所学知识学生可想象到用澄清石灰水验证CO2;用磁铁验证铁的生成;CO有毒,尾气应处理等。[演示实验8—3 一氧化碳还原氧化铁的实验] 注意:(1)实验前应先通CO把装置内空气排干净,然后再加热;反应完成后,须待试管内物质冷却后再停止通CO。(2)反应完毕后,把得到的黑色粉末倒在白纸上观察,并试验它能不能被磁铁吸起,以判断反应中是否生成了铁。

[总结]上述实验是实验室模拟铁的冶炼过程,工业上铁的冶炼原理虽与上述实验相同,但其规模、条件、装置与此差异很大。

[介绍]把铁矿石冶炼成铁是一个复杂的过程。工业上炼铁时,把铁矿石和焦炭、石灰石一起加入高炉,在高温下,利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来。

[可投影展示炼铁高炉结构。播放多媒体视频钢铁厂生产流程] [过渡]在冶铁的实际生产过程中,所用的原料或产物一般都含有杂质,故在计算用料和产量时就不可能不考虑杂质问题。

[板书]

三、有关杂质问题的计算 板书设计

课题3 金属资源的利用和保护

一、金属资源概况

二、铁的冶炼 冶炼原理:

Fe2O3+3CO

三、有关杂质问题的计算

根据化学方程式进行计算时,要把含杂质物质的质量换算成纯物质的质量。教后感想:

3CO2+2Fe 7

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