化学人教版九年级下册课题3 金属资源的利用和保护.doc

课题3 金属资源的利用和保护（教学设计）一、教学目标1、知识与技能（1）知道一些常见金属铁、铜、铝等的矿物，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、过程与方法通过查阅我国钢铁冶炼厂的资料、科学探究铁的冶炼原理，进一步明确探究的作用。3、情感态度与价值观通过铁的冶炼原理和根据化学方程式有关杂质计算的学习，懂得化学原理、计算和生产实际是紧密结合的一个有机整体。学情分析：学生学习了金属材料和金属的化学性质，根据作业反馈，掌握的情况较好。对于本节的内容学习有一定的知识基础。二、教学重点了解从常见铁矿石中提炼铁的原理，激发学生的探究欲。三、教学难点掌握冶炼铁的原理和含杂质等不纯量的化学方程式的计算。四、课时安排：2课时五、实验准备教师：多媒体课件（内容为常见金属矿石及建筑物的图片、我国钢铁冶炼厂的情况、一氧化碳还原氧化铁的实验动画演示、根据化学方程式计算的例题讲解幻灯片等）； 学生：课外收集的我国钢铁冶炼厂的情况资料；赤铁矿等常见矿石的资料。六、教学方法 查阅资料、讨论交流、视频演示、实验探究、小组展示等。七、教学过程 第一课时【问题情境1】用PPT展示几幅图片(洛阳市区的“天堂遗址景点”和鸟巢体育馆两幅图片)，同学们对这几幅图片都比较熟悉，有的同学肯定去参观过，谁能说说建造它们用到了那些金属？（同学们交流展示，课堂气氛活跃）【板书】题目：金属资源的利用和保护【提问】请同学们认真阅读课本1415页，结合你们查阅的资料，说一说图片上涉及的金属，它们在地球上的分布怎样？我国的金属资源储量怎样？【板书】一、金属资源的存在形式和分布学生交流展示，教师补充点评。（地球上的金属资源广泛存在于地壳和海洋中，只有极少数如金、银这些不活泼金属以单质的形式存在，其它金属在自然界是以化合物的形式存在。我国的矿物种类比较齐全且储量丰富（边讲解边展示金属及金属矿石的图片）。人类每年都要提取数亿吨的金属用于工农业和国防等领域，其中提取量最大的就是铁）。请同学们观察矿石标本并熟记赤铁矿、磁铁矿和铝土矿的主要成分。【问题情境2】用PPT展示一幅图片（古代炼铁图）。日常生活中铁的用量最大，请同学们参照图片并结合查阅的我国钢铁冶炼厂的资料，思考：人们是怎样从铁矿石中把需要的铁“拿”出来的？(以赤铁矿（主要成分：Fe2O3）为例，来学习研究铁的冶炼。根据Fe2O3 的组成“拿”出铁有两种方法。)【板书】二、铁的冶炼1、选矿思考：赤铁矿（Fe2O3）、磁铁矿（Fe3O4）、菱铁矿（FeCO3）、黄铁矿（FeS2）中，都含铁。炼铁时选用那种矿石好呢？解释：Fe2O3 中含铁70%； Fe3O4 中含铁72.41%； FeCO3 中含铁48.27% ；FeS2 中含铁46.67% 。结论：用赤铁矿或磁铁矿都行, 不选择FeCO3 和FeS2的原因是因为铁的含量较低，并且使用FeS2时会产生二氧化硫，污染空气。2、选还原剂思考：寻找一种物质使其主动夺取Fe2O3 中的“O”结论： C、CO、H2等都符合条件。但考虑到经济效益等原因，一般选用 C 或CO。 冶炼原理：Fe2O3 + 3CO 高温 2Fe + 3CO2或 Fe3O4 + 4CO 高温 3Fe + 4CO2【挑战自我】各小组同学尝试写出Fe2O3、Fe3O4和C高温反应的化学方程式。【观看视频】教师播放实验室冶炼铁的动画视频，同学们认真观看，需要注意实验步骤、现象和结论。实验步骤：在直行玻璃管中，放入少量红色的氧化铁粉末，先通入一氧化碳，排出装置内的空气后，加热氧化铁，当红色粉末变黑时，停止加热。玻璃管内物质冷却后，停止通入一氧化碳，观察。（放视频）实验现象：红色粉末变黑色粉末；澄清石灰水变浑浊。相关的化学方程式：Fe2O3 + 3CO 高温 2Fe + 3CO2 CO2+Ca(OH)2= CaCO3+ H2O 2CO + O2点燃2CO2【小组讨论】实验装置尾端用酒精灯点燃的作用：尾气处理，防止CO污染环境。【过渡】以上是实验室炼铁的情况，那工业上如何冶炼铁的呢？【观看视频】播放工业炼铁的动画视频，学生认真观看。注意：工业炼铁时，焦炭和石灰石的作用。【问题情境3】 在学完工业炼铁的知识之后，班里爱思考的同学就会发现：铁矿石都是混合物，含有杂质，在实际生产中，我们怎样才能计算用料和产量呢？请同学们思考一下，如何解决实际生产中的杂质问题？【板书】三、有关杂质问题的计算例题. 用1000t含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁95%的生铁多少吨？分析： （1）化学方程式表示的是纯物质之间的数量比，故计算时须先进行换算。 （2）纯物质的质量 = 不纯物质的质量 纯净物的质量分数解1： 1000 t赤铁矿石中含氧化铁的质量为：1000t80% =800t 设800 t氧化铁可炼出生铁的质量为x.160 256 800t x160 256 800t x= Fe2O3 + 3CO 高温 2Fe + 3CO2 x = 560t 可炼含铁95%的生铁的质量为：560t95%=589t答：1000t含氧化铁80%的赤铁矿石可炼出含铁95%的生铁589t.解2：设可炼含铁95%的生铁的质量为x160 256 1000t80% 95%x160 256 1000t80% 95%x= Fe2O3 + 3CO 高温 2Fe + 3CO2 x = 589t答：1000t含氧化铁80%的赤铁矿石可炼出含铁95%的生铁589t.【课堂练习】1.下列有关铁的叙述中，正确的是（ B ） A 铁在氧气中燃烧生成黑色的氧化铁 B铁在自然界中主要以化合物形式存在C 铁是地壳中含量最多的金属元素 D 常用水冲洗铁器表面，可以防止生锈2.下列铁矿石的主要成分表达错误的是（ C ） A黄铁矿（FeS2） B菱铁矿（FeCO3）C赤铁矿（Fe3O4） D铝土矿（Al2O3）3.高炉炼铁主要是通过反应Fe2O3 + 3CO 高温 2Fe + 3CO2进行的其中被还原的物质是（ D ）A CO B CO2 C Fe D Fe2O34.若赤铁矿中Fe2O3 的质量分数为80%，多少吨这样的赤铁矿可炼出含碳等其它杂质为6%的生铁400吨？解：设需含Fe2O3 为80%的赤铁矿的质量为x 160 256 80%x 400t(1-6