金屬資源的利用和保護教學范文

金屬資源的利用和保護教學范文

人教版九班級下冊化學《金屬資源的利用和愛護》教案

教學目標

學問與技能：

(1)知道一些常見金屬如鐵、鋁、銅等的礦物，了解從鐵礦石中將鐵還原出來的方法。

(2)會依據(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。

(3)了解金屬銹蝕的條件以及防止金屬銹蝕的簡潔方法。

(4)知道廢舊金屬對環(huán)境的污染，熟悉回收利用廢舊金屬等金屬資源愛護的重要性。

過程與方法：

(1)通過觀看、試驗、閱讀資料、聯(lián)系實際等方法獵取信息。

(2)運用比較、分析、聯(lián)想、分類等方法對所獵取的信息進行加工。

(3)能主動與他人進行溝通與爭論，逐步形成良好的學習習慣和學習方法。

情感態(tài)度與價值觀：

(1)增加對生活和自然界中化學現(xiàn)象的奇怪???心和探究欲。

(2)關注與化學有關的社會問題，初步形成主動參加社會決策的意識。

(3)逐步樹立珍惜資源、愛惜環(huán)境、合理使用化學物質的觀念。

(4)樹立為社會的進步而學習化學的志向。

教學重難點

教學重點

(1)鐵的冶煉。

(2)有關化學方程式計算中的雜質問題計算。

(3)鐵銹蝕的條件及其防護。

(4)合理利用金屬資源的意識。

教學難點

(1)對鐵銹蝕條件及其防護措施的初步探究。

(2)有關化學方程式計算中的雜質問題計算。

教學工具

試驗用具：Fe2O3、石灰水、貯有CO的貯氣瓶、磁鐵、鐵架臺、酒精噴燈、酒精燈、試管、直玻璃管、橡膠塞、導管、火柴。

教學過程

引言

由前面的學習我們知道，金屬是一類重要的材料，人類的生活和生產都離不開金屬。由于地球上的金屬資源是有限的，故我們需對其進行合理的利用和有效的愛護。

課題3金屬資源的利用和愛護

一、金屬資源概況

地球上的金屬資源廣泛地存在于地殼和浩瀚的海洋中，除少數(shù)很不活潑的金屬如金、銀等有單質形式存在外，其余都以化合物形式存在。以化合物形式存在的金屬在自然界中以礦物形式存在。含有礦物的巖石稱為礦石。工業(yè)上就是從礦石中來提煉金屬的。

不同種類的金屬在地殼中的含量并不相同。它們在地殼中呈怎樣的分布趨勢呢?

請大家看課本P15“金屬元素在地殼中的含量”的資料。

人類目前普遍使用的金屬有哪些?

鐵、鋁、銅等。

這是否和它們在地殼中的含量有肯定的關系呢?

確定有!由于鋁、鐵在地殼中的含量是全部金屬中最多的。

銅的百分含量遠小于鐵和鋁，為什么也普遍使用于我們的日常生活和工農業(yè)生產呢?

這主要與銅的性質和銅的提煉成本有關。

那么，自然界含鐵、鋁、銅的礦石主要有哪些呢?它們的主要成分是什么?liuxue86.

含鐵的礦石主要有赤鐵礦(主要成分是Fe2O3)、黃鐵礦(主要成分是FeS2)、菱鐵礦(主要成分是FeCO3);含鋁的礦石主要是鋁土礦(主要成分是Al2O3);含銅的礦石主要是黃銅礦(主要成分是CuFeS2)和輝銅礦(主要成分是Cu2S)。

我國的金屬礦物分布怎么樣?

答案：礦物種類齊全，礦物儲量豐富，其中鎢、鉬、鈦、銻等儲量居世界前列，銅、鋁、錳等儲量在世界上占有重要地位。

雖說我國礦物種類比較齊全、礦物儲量比較豐富，但由于多種因素的影響，我國主

要礦產品進口量呈逐年上升趨勢。隨著我國經(jīng)濟高速進展，對礦產資源需求增長很快，主要礦產資源短缺的態(tài)勢日益明顯。假如地質勘探無重大突破，21世紀初，我國礦產資源將消失全面緊缺的局面。

現(xiàn)在，人類每年都要向地殼和海洋索取大量的金屬礦物資源，以提取數(shù)以噸計的金屬。其中，提取量最大的是鐵。把金屬礦物變成金屬的過程，叫做金屬的冶煉。煉鐵的過程稱之為鐵的冶煉。下面，我們就來學習有關鐵的冶煉的學問。

二、鐵的冶煉

早在春秋戰(zhàn)國時期，我國就開頭生產和使用鐵器，從公元1世紀起，鐵便成了一種最主要的金屬材料。

鋼的主要成分就是鐵。鋼和鐵有著特別廣泛和重要的應用，它們在某種程度上代表了一個國家工業(yè)進展的水平。新中國成立后，我國的鋼鐵工業(yè)得到了飛速的進展。1949年，我國的鋼產量只有15.8萬噸，居世界第26位;1996年，我國的鋼產量首次突破1億噸，居世界前茅。

我國遼寧鞍山、湖北大冶、四川攀枝花等地都有大型鐵礦。

鐵礦石是怎樣煉成鐵的呢?現(xiàn)以赤鐵礦的主要成分Fe2O3為例，來學習討論如何實現(xiàn)鐵的冶煉。

比較Fe2O3與Fe的組成差異，設想用什么方法或試劑去完成鐵的冶煉。

Fe2O3與Fe在組成上只相差一種元素，即氧元素。要使Fe2O3變?yōu)殍F關鍵是使Fe2O3失去“O”。可能的方案有：

1.加熱使Fe2O3發(fā)生分解反應。

2.找尋一種物質使其主動奪去Fe2O3中的“O”。

方案1要使Fe2O3分解，需較高的溫度;又由于鐵在高溫下易與空氣中的氧氣反應，要使Fe2O3分解勝利，還須在非空氣氛圍中進行，這樣成本太高。方案2比較切實可行。但選用什么樣的物質才能使Fe2O3失去“O”呢?

我們可以從以前接觸過的一些物質中，查找適合這種條件的物質。請大家回憶、思索并爭論。

Mg、H2、C、CO等都符合條件。

事實上，這些物質都可把Fe2O3中的“O”奪走。但考慮到經(jīng)濟效益等緣由，我們一般選用C或CO。

請大家寫出以CO和Fe2O3為反應物冶鐵的化學方程式。

冶煉原理

Fe2O3+3CO3CO2+2Fe

請大家利用自己的才智，設計一個模擬鐵的冶煉過程的化學試驗，并最好能驗證其生成產物。

老師可引導同學從金屬冶煉的一般條件、生成物的證明、尾氣的處理等角度進行考慮。如依據(jù)閱歷同學可推斷出金屬冶煉的一般條件是高溫;依據(jù)以前所學學問同學可想象到用澄清石灰水驗證CO2;用磁鐵驗證鐵的生成;CO有毒，尾氣應處理等。

留意：

(1)試驗前應先通CO把裝置內空氣排潔凈，然后再加熱;反應完成后，須待試管內物質冷卻后再停止通CO。

(2)反應完畢后，把得到的黑色粉末倒在白紙上觀看，并試驗它能不能被磁鐵吸起，以推斷反應中是否生成了鐵。

上述試驗是試驗室模擬鐵的冶煉過程，工業(yè)上鐵的冶煉原理雖與上述試驗相同，但其規(guī)模、條件、裝置與此差異很大。

把鐵礦石冶煉成鐵是一個簡單的過程。工業(yè)上煉鐵時，把鐵礦石和焦炭、石灰石一起加入高爐，在高溫下，利用焦炭與氧氣反應生成的一氧化碳把鐵從鐵礦石里還原出來。

在冶鐵的實際生產過程中，所用的原料或產物一般都含有雜質，故在計算用料和產量時就不行能不考慮雜質問題。

三、有關雜質問題的計算

用1000t含氧化鐵80%的赤鐵礦石，理論上可以煉出含鐵96%的生鐵多少噸?

本題是有關化學方程式的汁算，但化學方程式表示的是純潔物質之間的數(shù)量比，而不表示不純物質之間的數(shù)量關系。故計算時須先進行換算。假如題目給出或要求算出不純物質的質量，必需先換算成純潔物質的質量，或先計算出純潔物質質量再換算成不純物質的質量。

請大家依據(jù)以上分析，解答此題。

如下：

解：1000t赤鐵礦石中含氧化鐵的質量為1000t80%=800t。

習題4

依據(jù)化學方程式進行計算時，要把含雜質物質的質量換算成純物質的質量。

金屬資源的利用和愛護教學設計

1.學問與技能

(1)知道常見金屬:鐵、鋁、銅等的礦物，了解從鐵礦石中將鐵還原出來的方法。

(2)會概括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。

2.過程與方法

(1)通過試驗，讓同學了解煉鐵的原理，使同學熟悉化學原理對實際生產的指導作用。

(2)通過對某些含有雜質的物質的計算，使同學把化學原理、計算和生產實際緊密地結合在一起，培育同學敏捷運用學問的力量。

3.情感態(tài)度與價值觀

(1)通過對我國古代煉鐵史的介紹，讓同學了解我國的悠久歷史，激發(fā)同學的愛國熱忱。

(2)增加對生活和自然界中化學現(xiàn)象的奇怪???心和探究欲。

(3)關注與化學有關的社會問題，初步形成主動參加社會決策的意識。

(4)樹立為社會的進步而學習化學的志向。

教學重難點

1.鐵的冶煉。

2.有關煉鐵的雜質問題計算。

有關化學方程式計算中的雜質問題的計算。

教學工具

多媒體課件等。

教學過程

地球上的金屬資源廣泛存在于地殼和浩瀚的海洋中，除少數(shù)很不活潑的金屬如金、銀等以單質形式存在外，其余都以化合物形式存在。以化合物形式存在的金屬在自然界中以礦物形式存在，含礦物的巖石稱為礦石。工業(yè)上

就是從礦石中來提煉金屬的。

請同學們閱讀課本P14～P15，包括圖片和資料，溝通爭論。回答：

1.常見的金屬礦物有哪些?其主要成分是什么?

2.常見的鐵礦石中理論上最相宜煉鐵的兩種礦石是什么?理由?

3.人類目前普遍使用的金屬有哪些?

讓同學分析與交換不同意見。

1.常見的金屬礦產有赤鐵礦(主要成分是Fe203)、磁鐵礦(主要成分是Fe304)、菱鐵礦(主要成分是FeCO3)、鋁土礦(主要成分是Al203)、黃銅礦(主要成分是CuFeS2)、輝銅礦(主要成分是Cu2S)。

2.最相宜煉鐵的兩種礦石是磁鐵礦和赤鐵礦,由于這兩種礦石含鐵量高(質量分數(shù)大)且含硫等“有害元素”少，冶煉時產生的污染小。

3.普遍使用的金屬有鐵、鋁等。

現(xiàn)在,人類每年都要向地殼和海洋索取大量的金屬礦物資源，以提煉數(shù)以億噸計的金屬。其中提取量最大的是鐵。把金屬礦物變成金屬的過程，叫做金屬的冶煉。煉鐵的過程稱之為鐵的冶煉。下面，我們就來學習有關鐵的冶煉的學問。

1.展現(xiàn)我國古代煉鐵圖一了解我國煉鐵的悠久歷史。

2.觀看視頻參觀煉鐵廠和展現(xiàn)P16圖8─22。

3.思索工業(yè)冶煉鐵的原料、原理和設備。

4.煉鐵高爐及爐內化學反應過程示意圖。

1.冶煉的原料:鐵礦石、焦炭、石灰石和空氣

2.冶煉的原理(用化學方程式表示)

3.冶鐵的設備──高爐

4.產品生鐵──(鐵合金、混合物)

利用多媒體課件展現(xiàn)一氧化碳還原氧化鐵，分析反應原理，記錄現(xiàn)象，分析試驗留意事項。

2.試驗步驟:①檢查裝置氣密性;②裝入樣品并固定;③向玻璃管內通入C0氣體;④給氧化鐵加熱;⑤停止加熱;⑥停止通入一氧化碳。

3.試驗現(xiàn)象:①紅色粉末漸漸變成黑色;②澄清石灰水變渾濁;③點燃尾氣時，產生藍色火焰。

4.留意事項:①先通C0的目的：排出玻璃管內的空氣，以免加熱時C0與空氣混合，發(fā)生爆炸;②試驗完畢后連續(xù)通C0的目的：防止氧化鐵還原成鐵后，在較高的溫度下又被氧化;③尾氣處理：多余的C0要燃燒掉，防止C0污染空氣;

利用多媒體展現(xiàn)課本P17例