课题3 金属资源的利用和保护教案1课时

第一篇：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

第二篇：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

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。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。

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：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。[观看实验8—3 一氧化碳还原氧化铁的实验图] 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。[投影展示炼铁高炉结构。] [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。

三、有关杂质问题的计算

例：用1000t含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量是多少？

分析：根据化学方程式的计算都是纯净物的计算，而这一套题涉及到不纯物质的计算，必须把不纯物质的质量换算成纯净物的质量，才能代人化学方程式中进行计算。即： 纯净物的质量=不纯物质的质量×质量分数

解：1000t赤铁矿石中含纯净的氧化铁的质量为： 1000t×80%=800t 设可炼出纯净的铁的质量为Ｘ。Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2

160 112

800t Ｘ

160：112＝800t：x x=560t 折合为含铁96%的生铁的质量为： 答：可炼出生铁583t。

560t÷96%=583t 7 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。教学反思：

3CO2+2Fe 8

第三篇：金属资源的利用和保护教案

学苑新报

课题3 金属资源的利用和保护

教学目标：

1、知识目标

1）知道一些常见金属如铁、铝、铜等矿物，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。

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）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）逐步树立珍惜资源、爱护环境、合理使用化学物质的观念。教学重点：

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

教学难点：

1、对铁锈蚀的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：

实验探究

讲练结合多媒体 课

时：二课时 教学过程： 第一课时 情景导入：

展示各种矿物的图片，从而导入课题 讲授新课

学苑新报

一、金属资源概况（板书）不同种类的金属在地壳中含量

二、铁的冶炼（板书）

1、铁的冶炼史

2、铁的冶炼

[探究与活动] 铁的冶炼

讨论：如何将铁矿石炼成铁？以赤铁矿为原料可能使用的方案： 方案一：加热使Fe2O3发生分解反应

方案二：找寻一种物质使其主动夺去Fe2O3中的“O” 方案评价：

方案一：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分解还须在非空气氛围中进行，成本太高。

方案二：比较切实可行，讨论：选用什么物质才能使Fe2O3失去“O”呢？

讲解：H2、C、CO等都符合条件，考虑经济效益等因素，一般选用C或CO 反应原理Fe2O3 +3CO==3CO2+2 Fe 多媒体演示：一氧化碳还原氧化铁实验 多媒体演示：高炉炼铁过程。

三、有关杂质问题的计算

高温

学苑新报

讲解：课本例题

分析：本题是有关化学方程式的计算，但化学方程式表示的是纯物质之间的数量比，而不表示不纯物质之间的数量之比。故计算时须先进行换算。如果题目给出或要求算出不纯物质的质量，必须先换算成纯物质的质量，或先算出纯物质质量再换算成不纯物质的质量。解题过程：见课本

课堂练习：课后习题第4、5题 总结：略 作业：新学案 教后：

第二课时

情景导入：

资料一：据有关资料报道，现在世界上每年因腐蚀而报废的 金属设备和材料相当与年产量的20%----40%。资料二：矿物的储量有限，而且不能再生。根据已探明的一些矿物的储藏量，并目前这些金属的消耗速度，有人估 计一些矿物、可供开采的年限如下图所示（不包括今后新探明的矿物储量，一些国家的金属储备和金属的回收利用等）。

讲授新课

讨论：

1、金属腐蚀可给我们带来哪些灾害？

学苑新报

2、金属资源短缺对人类社会发展意味着么？

四、金属资源保护

1、金属的腐蚀

[活动与探究]：金属锈蚀的条件：

讨论：

1、它们生锈的先后顺序如何？你能分析其中的原因吗？

2、铝与氧气反应生成氧化铝能起到保护里层的作用。那铁锈能否也能起到保护里层的铁？为什么？

说说看：你了解铁制品腐蚀的条件，那你对铁制品的防护有什么好的建议或意见？

2、金属的防护

①把铁制品放在非酸性的干燥环境中。②为其穿一层耐腐蚀的外衣。

讨论：

1、对于金属资源，除了采取防止金属腐蚀的措施外，还可以通过什么途径来使金属资源得到保护呢？

2、弃金属的回收有什么意义？ 回答：

（1）可节约金属资源；

（2）由于金属冶炼需要在高温条件下进行，回收废弃金属并再利用可节约能源；

（3）降低金属制品的成本，可方便人们得到物美价廉的金属制品；（4）可减少重金属对水体和土壤的污染等。

3、金属资源的保护（1）防止金属腐蚀（2）回收和利用废旧金属（3）合理开采矿物（4）寻找金属代用品（5）物尽其用 总结：略 作业：新学案 教后：

第四篇：《金属资源的利用和保护》教学设计(第1课时)

《金属资源的利用和保护》教学设计(第1课时)

一、教学目标

(一)知识与技能

1.知道一些常见的金属(铁)等矿物

2.了解从铁矿石中将铁还原出来的方法。

3.会根据化学方程式对含有含杂质的反应物或生成物进行有关计算。

(二)过程与方法

通过收集材料、查阅资料、讨论交流等具体探究活动获得良好学习习惯和学习方法。

(三)情感态度与价值观

通过炼铁的教学，使学生体会到化学在生产中的作用，树立合理利用化学物质的观念，树立环保意识。认识到化学原理对实际生产的指导作用。

二、教学重点

1.工业炼铁原理。

2.根据化学方程式对含有含杂质的反应物或生成物进行有关计算。

三、教学难点

根据化学方程式对含有含杂质的反应物或生成物进行有关计算。

四、教学准备

教学设备(投影仪，计算机)，一氧化碳还原氧化铁视频

五、教学过程

环节

教师活动

学生活动

设计意图

新课导入2分钟

我们知道自然界中只有金、银等少数金属以单质形式存在，大部分的金属是以化合物形式存在的，那么我们在生产、生活中用到最多的金属——铁是怎样炼成的？

学生倾听。思考。回答炼铁需要铁矿石、需要还原剂。激发学生的学习欲望。

黄铁矿图片

石？

新课教学25分钟 展示图片：各种磁铁矿、赤铁矿、菱铁矿、如果你是炼铁厂的厂长，你会选择哪种铁矿

我们学过的还原剂有碳、一氧化碳，选择哪种还原剂呢？

些化学反应？

炼铁的设备是什么？在炼铁时主要发生了哪学生思考、讨论选择合适的铁矿石。

思考、讨论选择碳、氢气、一氧化碳中的哪种物质做还原剂。

化学方程式。

思考、讨论高炉内发生的化学反应，并写出培养学生解决问题的能力。

展示一氧化碳还原氧化铁的图片，播放视频《一氧化碳还原氧化铁》。

提出问题：在实验过程中应注意哪些安全事项？

学生观看图片和视频。

讨论在实验中的注意事项。

1．先通CO，再加热，目的是将玻璃管中的空气排尽。

2．实验完毕后，先停止加热继续通CO至冷却，目的防止石灰水倒吸。3．用酒精灯点燃尾气的作用是：防止一氧化碳污染空气。

培养学生的环保意识、安全意识。

学方程式

在实验过程中发生了几个化学反应，写出化学生书写化学方程式。Fe2O3＋3CO 2Fe＋3CO2 CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O

2CO+O22CO2

体会科学的方法在实验中的作用。

练习书写化学方程式。

引导学生分析比较工业炼铁和实验室炼铁有什么不同。

学生讨论后回答：

1．产物不同。工业炼铁得到的是生铁，实验室得到的是纯铁。

2．设备不同。工业炼铁设备是高炉，实验室用玻璃管。

3．温度不同。高炉内温度高，玻璃管内温度较低。

4．对环境影响不同。高炉炼铁对环境影响大，实验室对环境影响小

5．操作难易程度不同。高炉炼铁工艺复杂，实验室操作简单。

等等。

培养学生分析问题的能力。体会到化工生产与实验室生产的不同。

展示例题

例1．某炼铁厂每天需消耗5000 t含Fe2O3 76%的赤铁矿石，理论上可生产含Fe 98%的生铁多少吨？

提示学生在根据化学方程式计算时，代入的数据都是纯净物的质量，所以需要求出铁矿石中氧化铁的质量，然后再进行计算。

学生在讨论、计算过程中老师巡视、指导。

学生思考、独立完成例题后交流。

例1．解： Fe2O3质量为

5000 t×76%＝3800 t

设：生铁质量为x，则纯铁质量为98%·x

Fe2O3＋3CO 2Fe＋3CO2

160 112

3800t 98%·x

160∶3800 t＝112∶98%·x

x＝ 2714.3 t

答：理论上可日产含铁98%的生铁2714.3吨

体会到化学方程式计算在化工生产中的作用。

培养学生解决问题的能力。

例2．某炼铁厂每天生产1000t含Fe 96%的生铁理论上需消耗含Fe2O3 70%的赤铁矿石多少吨？

巡视、指导学生进行计算。

例2．解 ：Fe质量为

1000 t×96%＝960 t

设：铁矿石质量为x，则氧化铁质量为70%·x

Fe2O3+3CO2Fe＋3CO2

160 112

70%x 960t

160∶ 70%x＝112∶960t

x＝ 1959.2 t

答:需消耗含氧化铁70%的赤铁矿1959.2吨

巩固含杂质的化学方程式计算。

展示图片认识其他几种金属矿石。鼓励学生努力学习化学，发现更好的冶炼金属的方法。

学生观看图片，聆听老师讲解几种矿石。

培养学生热爱化学，合理利用资源的意识。

课堂小结3分钟

1．炼铁的原料：铁矿石、焦炭、石灰石

2．炼铁的原理： 在高温下用一氧化碳将铁矿石中的铁还原出来。

3．炼铁的设备：高炉

4．炼铁时发生的反应

5．关于含杂质的化学方程式计算

第五篇：课题3 金属资源的利用和保护教学设计与反思

课题3 金属资源的利用和保护教学设计与反思

主要教学法：

实验探究，讲练结合，多媒体

课前准备：

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、探究铁生锈条件实验模拟演示，金属腐蚀图片及防止金属腐蚀的图片等）主要教学过程与教学设计

[设疑引入课题] 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。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。

[投影展示]：由图片我们知道除少数不活泼的金属如金、银以单质形式存在外，大多数金属在自然界中都以化合物形式存在，从化合态的金属制出金属单质就是金属的冶炼，而用来提炼金属的矿物就是矿石。我们也知道世界上产量最大的金属是铁，那么铁是如何从铁矿石中冶炼出来的呢？

[投影展示]：

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。[设问]

人们是如何把铁矿石炼制成铁的呢？

[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 [课件展示实验装置]：

(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 [创设情景]：

上面这两种方法都是炼铁的原理，都是纯净物之间的反应，但在实际生产中，所用的原料和产物一般都含有杂质。例如：炼铁时用到的赤铁矿除了含有Fe2O3外还有杂质，而炼出的产物生铁除了含有Fe外还有其它物质。下面我们就一起学习有关杂质的计算问题。

[投影例题]：

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？

[分析]本题是有关化学方程式的计算，但化学方程式表示的是纯净物质之间的数量比，而不表示不纯物质之间的数量关系。故计算时须先进行换算。如果题目给出或要求算出不纯物质的质量，必须先换算成纯净物质的质量，或先计算出纯净物质质量再换算成不纯物质的质量。[投影给出正确解法]： [展示投影资料]

资料一：据有关资料报道，现在世界上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％。资料二：矿物的储量有限，而且不能再生。根据已探明的一些矿物的储藏量，并根据目前这些金属的消耗速度，有人估计一些矿物可供开采的年限如下图所示(不包括今后新探明的矿物储量、一些国家的金属储备量和金属的回收利用等)。

[议一议]1．金属腐蚀可给我们带来哪些危害？

2．金属资源短缺对人类社会的发展意味着什么？

[总结]由大家刚才的讨论可知，金属腐蚀和金属资源短缺对人类是严峻的挑战。

[引入]因此，保护金属资源也就成了目前我们所面临的重大问题 [投影]

现有洁净无锈的铁钉、试管、经煮沸迅速冷却的蒸馏水、植物油、棉花和干燥剂氯化钙。试设计实验比较铁钉在不同环境中的锈蚀速度。注：此实验在约一周前已给学生布置。[学生交流实验方案和实验结果]

根据以上实验，教师引导学生得出导致铁钉锈蚀的因素。[讲解]铁制品锈蚀的过程，实际上是铁与空气中的氧气、水蒸气等发生化学反应的过程。铁锈的主要成分是Fe2O3·xH2O。

[设问]铝与氧气反应生成的氧化铝能起到保护里层铝的作用。铁锈是否也能保护里层的铁呢？

[学生看书后回答]不能。

[讲解]铁锈是一种疏松多孔的物质，具有吸水性，它能让水分和空气中的氧气穿过它的空隙，不断向里层渗透，继续跟铁反应，直至铁被完全锈蚀。故铁锈反而能加速里层铁的生锈。

[教师启发]铁制品的锈蚀是需要具备一定条件的。如果破坏铁制品锈蚀的条件，使它们不再具备锈蚀的基础，就能防止铁制品锈蚀

[讨论]自行车的构件如支架、链条、钢圈等，分别采取了什么防锈措施？ [学生讨论并回答]刷漆、涂油脂、镀其他金属等。[过渡]上面我们讨论了铁制品的腐蚀和防护。对于金属资源，除了采取防止金属腐蚀的措施外，还可以通过什么途径来使金属资源得到保护呢？ [启发]废品收购站为什么要收购废铁、废铜和易拉罐等金属？ [讨论]废弃金属的回收有什么意义？

[讲解]据估算，回收一个铝制饮料罐比制造一个新饮料罐要便宜20％，1t废钢铁回炉冶炼可炼成近1t钢，跟用铁矿石冶炼比，能节约11t煤和铁矿石，减少污染空气的悬浮微粒11kg，可见回收利用废金属，具有巨大的社会和经济效益。目前世界上已有50％以上的铁和90％以上的金属得到了回收和利用。

[讨论]你还知道保护金属资源的其他途径吗？ [学生讨论并回答]合理开采矿物，可避免乱采矿所引起的金属资源的浪费；寻找金属的代用品也可使金属资源得到保护；进一步研究金属的结构和性质，使各种金属都能最大限度地得以运用。

[讲解]金属资源不可再生，我国随着经济的不断发展，金属资源呈日益短缺之势，故保护金属资源人人有责。希望大家能从身边做起，从自己做起，也希望大家能好好学习，且能在将来利用你的智慧找出更多的金属代用品，从而使我们的未来不再为金属资源的匮乏而发愁。

[小结]本节课我们主要探究了铁的冶炼原理，金属的腐蚀和防护，同时讨论了金属资源的保护问题

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

高温

2.设备：高炉

3.原理：3CO+Fe2O3 ====2Fe+3CO2

4.现象：红色变黑色，石灰水变浑浊。

二、金属资源的保护

（一）金属的腐蚀和防护

1.铁生锈的条件：潮湿的空气 2.防止铁生锈的方法

（二）金属资源的保护

①防锈蚀；②回收利用③合理开采； ④寻找代用品