人教版化学九年级下册8.3金属资源的利用和保护 教学设计

金属资源的利用和保护教学设计
对本节课的基本认识与理解
本节课的性质、在教材中地位与作用
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。
本课题对前面2个课时的总结衍生也是理论基础的升华。完成了由理论知识向实际运用的过度转换。本节内容取自生活中铁的冶炼和铁的生锈，比较贴近生活，有助于关注生活中化学的反应，联系实际。
第一部分“铁的冶炼”是本课题教学的重点。教材除简要介绍了我国冶炼铁的历史外，主要介绍了从铁矿石中将铁还原出来的化学反应原理。并结合冶铁的实际情况，以例题的方式介绍了化学反应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。此部分内容全由学生通过实验、讨论、应用等环节来完成。关于金属资源的保护，也由学生通过联系实际、发挥想象、进行讨论等方式来认识和学习。通过对金属腐蚀条件的探究，使学生在收集、整理资料、提出问题、设计方案等多方面的能力得以提高，再介绍废金属的遗弃造成环境污染和资源浪费，从而树立资源意识和环保意识。通过本节课的学习，学生们的化学素养切实得到提高，为他们的终身学习打下坚实基础。
学情分析
铁是一种常见的金属，学生对于铁制品容易生锈的事实较为熟悉，对防止金属生锈的措施也有所认识，还知道金属生锈是一个缓慢氧化的过程，学生在地理中对金属资源的状况也有不同程度的了解。经过前面的学习，对收集整理资料，设计方案，控制实验条件等过程和方法的了解和应用已有一定的基础，这都有利于学生对本课题内容的学习。
教学目标
知识与技能：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。
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培养学生的良好学习习惯和学习方法。
情感态度与价值观：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。
教学资源与教学手段
仪器药品
三根洁净无锈的铁钉，三支试管，经煮沸并冷却的蒸馏水，植物油，棉花，干燥剂氯化钙
演示文稿
多媒体课件 实验录像
其他资源
小黑板 导学案
教与学的过程设计（第一课时）
教学内容
教学环节与方法
教师活动
学生活动
设计意图与时间
（一）金属资源的存在
（二）铁的冶炼
探究一：工业炼铁
探究二：实验室炼铁
（三）涉及到杂质问题的化学方程式的计算
情境导入?
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提出问题?
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多媒体展示
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?过渡
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?原?理?实?际?相?联?系
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?指导阅读

组织观看实验录像

过渡


例题解析
教师小结
地球上的金属资源广泛地存在于地壳和浩瀚的的海洋中，请同学们阅读教材并结合资料卡片，分析金属的存在形式。
、金属资源的存在
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？
课件展示各种金属矿石?
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、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。
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
探究二：实验室炼铁
1、组织学生观看一氧化碳还原氧化铁的实验录像
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？
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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。
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。
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思考回答
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?思考讨论


阅读课本，解读插图，
归纳总结
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?观看，思考
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观察实验，描述现象，思考原理，完成化学方程式。
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思考含有杂质的物质如何来进行计算。

归纳解题思路
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?通过对资料卡片的分析使同学们意识到金属在自然界的存在形式反映了金属的活动性
2分钟

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展示教材中的金属矿石，提醒同学们注意它们的主要成分
3分钟
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通过思考讨论培养学生分析问题的能力
5分钟
通过对插图的解读，培养学生分析问题的思路，归纳总结的能力
8分钟
通过观看实验录像使同学们清楚地观察到实验现象，加深同学们理解和记忆
通过对实验现象的分析培养学生归纳，整合信息的能力
10分钟
使同学们进一步体会化学与社会关系密切
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
?
在解题过程中培养学生严瑾的思路，严瑾的解题格式，严瑾的学习习惯。
8分钟
课堂练习
1、下列金属在自然界主要以单质形式存在的是（ ）
A．铁 B．铝 C．镁 D．银
2、冶铁的原料中，除铁矿石、焦炭、空气，还应添加的是（ ）
A．一氧化碳 B．石灰石 C。锰 D．碳化铁
3.用一氧化碳与氧化铁反应炼铁时，
（1）实验开始时，先 ，再 这样做的目的是 。
（2）实验结束时，要先 ，再 ，原因是 。
（3）可观察到直玻璃管中的现象是 ，反应的化学方程式是
试管内的现象是 ，反应的化学方程式是 ，
在该实验中最后加一个燃着的酒精灯的作用是 。酒精灯处反应的化学方程式是 。
4、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
课堂小结
师生共同总结本节课内容
课后作业
书后21页第1、4、5、6题
板书设计
课题3????金属资源的保护和利用??????（第一课时）
一、金属的存在
P14
二、铁矿石
磁铁矿（Fe3O4）含铁72.4%、
赤铁矿（Fe2O3）70%、
菱铁矿（FeCO3）48.3%，
黄铜矿（CuFeS2）30.4%
三、炼铁
1.现象：试管里面：红 黑
石灰水：变浑浊
酒精灯：蓝色火焰
反应方程式：
3CO+ Fe2O3 2Fe + 3CO2
Ca(OH)2+CO2=CaCO3 +H2O
2CO + O2 2CO2
2.步骤：
1通一氧化碳（排尽空气）
2加热
3停止加热（当红色全部变成黑色）
4继续通入一氧化碳直到试管变冷为止（防止再变化）
四、化学方程式的计算
教与学的过程设计（第二课时）
教学内容
教学环节与方法
教师活动
学生活动
设计意图与时间
金属的腐蚀和防护
分析铁生锈的条件
二、金属资源的保护
情境引入
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?小组汇报
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?师生总结

过渡

理论联系实际
多媒体展示

多媒体展示两份材料和相应图片，指出金属资源的宝贵
引入：人类需要保护金属资源
铁生锈条件的探究（提前一星期设计准备铁的锈蚀条件的 “活动与探究”）
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。试设计实验以证明铁制品锈蚀的条件。
与学生探讨设计的目的并对学生的设计给予评价。
小结：在水、氧气同时存在的环境中铁能锈
与学生探讨设计的目的并对学生的设计给予评价。
提问：1、试管Ⅱ中为什么要用煮沸过的蒸馏水，且要加入植物油？
2、试管Ⅲ中为什么要将空气干燥？
小结：在水、氧气同时存在的环境中铁能锈蚀
铁锈的主要成分是Fe2O3 · xH2O
提问：铝与氧气反应生成的氧化铝能起保护里层铝的作用。铁锈是否也能保护里层的铁呢？

以上我们了解了铁制品锈蚀的条件，那么
防止铁生锈的原理是什么？
提问：在实际生活和生产中我们应该采取哪些具体方法来防止铁制品生锈呢？
1、保持铁制品表面干燥和洁净
2、在铁制品表面涂一层保护膜
如：刷油漆、涂油、镀上一层耐磨、耐腐蚀的金属铬
3、 制成合金，如不锈钢
提问：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？
展示金属锈蚀图片，引出要保护金属资源
提问：请同学们阅读课本，总结如何有效保护金属资源？
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?看资料、思考
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在课堂上回顾实验步骤，汇报实验结果：
试管1：生锈
试管2：不生锈
试管3：不生锈
交流讨论，分析原因
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为了防止蒸馏水中溶有氧气。
为了去掉空气中原有的水蒸气
小结：铁锈具有疏松多孔的结构，易吸水和氧气，从而加速铁的生锈。而铝表面有一层致密的氧化膜，保护铝不与氧气接触。

破坏铁生锈的条件
①隔绝空气
②隔绝水
?
讨论、交流
刷漆、镀铬、涂油
交流、讨论
阅读，回答：
（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）寻找金属的代用品
?通过材料，让学生清楚地认识到金属资源保护的重要性。
2分钟
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学生实验有利于学生把握实验的关键，培养学生实验中认真、细致、严谨的实验态度
对实验过程中的思考分析有利于培养学生的分析能力
培养学生归纳、总结的能力。
以上共15分钟
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防锈方法的确定，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。
让学生多接触周围事物，培养学生学习化学的兴趣
以上共10分钟
培养学生阅读和自我学习的能力
有利于培养学生的逻辑思维能力和整合资料的能力
5分钟
课堂练习
1、下列有关铁的叙述中，正确的是(　)????A．铁在氧气中燃烧生成黑色的氧化铁 B．铁是地壳中含量最多的金属元素C．铁在自然界主要以化合物形式存在? D．常用水冲洗铁器表面，可以防止生锈2、下列关于金属资源的说法中，你不赞成的是（ ）
A.地球上除少数不活泼金属如金、银等有单质形式存在外，其余都是以化合物形式存在
B.地球上的金属资源是取之不尽的
C.防止金属锈蚀，回收利用废旧金属可以保护金属资源和环境
D.合理开采矿物寻找金属代用品都是保护金属资源的有效途径
3、（1）铁制品锈鉵的过程实际上是????????????、 、??????????等发生化学反应的过程。（2）铁锈（主要成分是_________）很_______________，不能阻止里层的铁继续被腐蚀
4、对如何防止你家的刀生锈，提出两种以上的方案
5.、导学案上的实验探究题
课堂小结
师生共同总结本节课内容
课后作业
书后21页第2、3、7
板书设计
金属资源的保护
一、金属的腐蚀和防护
1.铁制品锈蚀的条件：水和氧气
2.防止铁制品锈蚀的原理：隔绝水或氧气
防止铁制品锈蚀的方法：
①保持干燥和洁净
②涂一层保护膜
如在铁制品表面涂油、刷漆、电镀、制成耐腐蚀的合金。二、金属资源保护
有效保护金属资源的途径：
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；