8.3 金属资源的利用和保护 精品教案（共2课时）

课题3 金属资源的利用和保护
第1课时 金属资源的利用
【教材分析】
本课题主要包括地球上及我国的金属资源概况、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。21世纪教育网版权所有
本课题第一部分为铁的冶炼，是本课题的重点。教材除简单介绍了我国冶铁的历史外，主要介绍了从铁矿石中将铁还原出来的化学反应原理，并结合炼铁的实际情况，以例题方式介绍了化学方程式计算中有关杂质问题的计算。第二部分为金属资源的保护。其特点是与日常生活、生产联系紧密，体现了化学课程生活化的理念。使学生了解铁生锈的条件及防止其生锈的方法，重视学生能力的培养，有利于学生主动参与学习。21cnjy.com
【教学目标】
1. 知识与技能
（1）知道一些常见金属（如铁、铝、铜等）的矿石，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. 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。
【教学重难点】
重点：铁的冶炼。
难点：有关化学方程式计算中的杂质问题计算。
【教学方法】多媒体展示、讨论分析、归纳总结、联系实际。
【教学准备】
教师准备：多媒体课件，相关视频资料。
学生准备：教材、学案等课堂用品。
教学过程：
教学流程
教师活动
学生活动
设计意图
情
境
引
入
【导入】今天我们大家一起来学习“钢铁是怎样炼成的？” 首先我们来了解我国钢铁工业的发展。
【播放】教师播放“我国钢铁工业的发展”视频，引导学生观看。
【板书】课题3 金属资源的利用和保护
学生观看、了解我国钢铁工业的发展情况，明确学习目标。
利用多方面的材料创设化学情境，激发学生的爱国热情。培养学生的民族自豪感。同时激发了学生的求知欲望。
介
绍
金
属
资
源
概
况
探
究
铁
的
冶
炼
原
理
和
过
程
【过渡】金属在生产生活中被广泛应用，为人类社会做出贡献的金属是从哪来呢？
【投影】展示各种金属元素在地壳中的含量表格，请大家找出地壳中含量排在前两位的金属元素？
【介绍】地球上的金属，除少数很不活泼的金属如金，银等有单质的形式存在外，其余都以
化合物形式存在。下面我们来看一些常见金属元素的金属矿物。
【投影】展示部分常见矿石的实物以及图片
如：赤铁矿（主要成分Fe2O3）、磁铁矿（主要成份Fe3O4）、菱铁矿（主要成份FeCO3）、铝土矿（主要成份Al2O3）、黄铜矿（主要成份CuFeS2）、辉铜矿（主要成份Cu2S）
【过渡】人类在生活和生产中使用量最大的金属是铁，那么铁是如何从铁矿石中冶炼出来的呢？
【投影】展示图8-18：我国古代炼铁图；图8-19：为纪念1996年中国钢产量突破1亿吨而发行的邮票；图8-22：上海宝山钢铁公司炼铁高炉。
【介绍】早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器。我国的钢铁产量多年来一直居于世界首位。
【过渡】下面让我们首先来了解实验室是怎样“炼”铁的？
【板书】一、铁的冶炼
【探究】1、实验室：CO还原Fe2O3
【投影】展示图8-20的实验装置并播放一氧碳还原氧化铁实验视频。引导学生观察并记录实验实验现象，填写表格。
现 象
反应原理
尾气处理
【过渡】在工业生产中人们是如何把铁矿石炼制成铁的呢？
【探究】2、工业炼铁（以赤铁矿为例）
【投影】展示图8-21，引导学生阅读课本16页相关内容，独立完成工业上铁矿石冶炼成铁的相关知识。
（1）原料： 。
（2）原理： 。
（3）设备： 。
（4）石灰石的作用：除去杂质。
（5）焦炭的作用： 。
【播放】播放“生铁的冶炼”视频。
【板书】高炉炼铁的原理：
Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2
学生观看、思考讨论后汇报结果。了解金属在自然界的存在形式。
学生观看、倾听、记录。
学生观看、倾听并思考，了解我国古代炼铁的过程和现代钢铁工业的发展。
学生观察思考、记录记录现象，填写学案中的表格。
学生观看、倾听、思考，按要求阅读课本，完成学案中的填空，记下存在的问题。
学生观看视频、思考后完成所有的填空。
学生思考原理，完成化学方程式。
利用图片、表格等资料培养学生自学能力，让学生有目的的自主学习。
使学生了解常见金属矿石的主要成分。
让学生了解我国炼铁的悠久历史，知道我国钢铁工业的迅速发展。同时对学生进行爱国主义教育。
通过播放实验视频弥补一氧化碳有毒不能做实验的缺陷，训练学生的观察、分析、推理的能力，培养学生的合作意识。
在自学的基础上,通过视频把知识清晰化、条理化，培养学生的观察能力、表达能力和合作意识。
使学生认识到化学原理对实际生产的指导作用。
培养学生良好学习习惯和科学方法。
【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。
【板书】3、有关杂质问题的计算
【例题展示】
例1．1000t含杂质20%的赤铁矿石中含氧化铁的质量是多少？
例2．计算多少吨含铁的质量分数为96%的生铁中，含铁560t？
【小组合作学习】阅读课本17页，完成课本例题，引导学生分组进行交流，总结出做题的方法和步骤。
学生倾听、思考，体会实际生产中的物质一般都含有杂质。
学生完成整个解题过程，总结出纯度计算方法。
独立阅读，小组合作交流、讨论解题方法和步骤。
引导学生利用化学知识解决实际问题的方法。
指导学生将问题化繁为简，有利于学生主动参与学习。
在解题过程中培养学生严瑾的思路并规范解题格式。
课堂练习
投影展示练习题，引导学生思考讨论后回答。
学生思考、回答。
当堂反馈。
课堂
小结
1、通过今天的学习，你有哪些收获？
2、针对本节课的学习，你还有哪些疑问？
学生归纳总结、交流汇报。
使所学知识系统化，加深学生理解。
布置作业
课本P21“练习与应用”第1、4、5、6题。
学生完成习题.
及时巩固。
课题3 金属资源的利用和保护
第1课时 金属资源的利用
一、铁的冶炼
1、实验室：CO还原Fe2O3
实验现象：红色粉末逐渐变为黑色，澄清石灰水变浑浊。
Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2
2、工业炼铁（以赤铁矿为例）
高炉炼铁的原理：Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2
第2课时 金属资源保护
【教学目标】
1. 知识与技能
（1）了解金属锈蚀的条件以及防止金属锈蚀的简单方法。
（2）知道废旧金属对环境的污染，认识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. 情感态度与价值观
（1）逐步树立珍惜资源、爱护环境、合理使用化学物质的观念。
（2）树立为社会的进步而学习化学的志向。
【教学重难点】
重点：铁锈蚀的条件及其防护；合理利用金属资源的意识。
难点：对铁锈蚀的条件及其防护措施的探究。
【教学方法】多媒体展示、讨论分析、归纳总结、联系实际。
【教学准备】
教师准备：多媒体课件，实验相关器材及用品：试管、橡皮塞、植物油、铁钉、脱脂棉、氯化钙、水、生锈的铁锁等物品。21教育网
学生准备：教材、学案等课堂用品。
教学过程：
教学流程
教师活动
学生活动
设计意图
情
境
引
入
【展示】教师向学生展示生锈的铁锁，刀片，剪子，铁丝等物品。
【提问】我们知道金属通常具有金属光泽，那请看老师手里的这几样物品是否是金属呢？它们的表面发生了什么变化呢？这对生活、生产有什么影响？
学生观看老师展示的几种物品，得出表面生锈了，生锈影响物品的使用和美观，造成金属的浪费。
以实物展示的形式使学生产生直观的感受，具有联系自身生活经验的作用，使学生易于接受，同时激发了学生的求知欲。
认
识
金
属
锈
蚀
弊
端
【投影】展示铁生锈造成钢铁损失的资料。
【讲解】金属与人类的生产生活息息相关，我们每年要向自然界索取数以吨记的金属资源。但每年因金属腐蚀而报废的金属材料和设备相当于年产量的20%～40%。这是多么惊人的数字呀！
【提问】看到这些资料，你有什么想法？金属锈蚀有什么弊端？我们应该怎么做？
学生倾听、观看资料，讨论交流金属锈蚀的弊端，体会保护金属资源的重要性。
以数字的形式更直观的展现保护金属资源的重要性，提升保护金属资源的意识。教育学生要关心社会问题，引导学生进一步探究如何防止金属锈蚀。
探
究
铁
制
品
锈
蚀
的
条
件
【过渡】为了保护金属资源，我们得弄明白哪些因素导致金属锈蚀。我们以金属铁为例进行了探究。
【探究】向学生展示一周前准备好的铁生锈的实验（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）。
引导学生分组探讨实验设计的目的，并思考以下问题：
1.试管②中为什么要用煮沸锅的蒸馏水，且要加入植物油？
2.试管③中为什么要将空气干燥？
3.引导学生思考铁生锈的条件？
4.根据铁生锈的条件，思考铁锈的主要成分？
学生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，小组交流讨论。
学生思考、讨论，得出结论：
1.为了与空气隔绝，探究只有水存在时铁钉的变化。
2.为了隔绝水，探究只有空气存在时铁钉的变化。
3.铁生锈的条件：
铁与水（水蒸气）和氧气同时接触
4.铁锈Fe2O3·xH2O
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、细致严谨的态度。通过观察实验现象，培养分析问题的能力。
培养学生比较、分析问题的能力。引导学生思维，使学生理解对照实验方案的设计和化学反应前后元素种类不变。
探
究
防
止
铁
制
品
锈
蚀
的
措
施
【过渡】生活中除了见过铁制品生锈，还见过其他金属的锈蚀吗？他们的锈蚀原理和铁是一样的吗？教师拿出表面氧化的铝片和生锈的铁片供学生观察，讨论。
【提问】通过观察和对比铁和铝的锈蚀物的结构，思考它们的锈蚀情况有什么不同？
【小结】铝与氧气生成致密的氧化铝薄膜，覆盖在铝的表面，阻止了里层的铝不再与氧气继续反应。而铁锈疏松多孔，不能阻碍里层的金属继续与氧气、水等反应，因此它们会全部被腐蚀，
学生联系生活实际，进行回想并讨论交流。

学生思考、讨论，总结出铝制品耐腐蚀的原因。
使学生运用类比的方法更加深刻的理解反应发生的条件。
培养学生分析问题及归纳总结的能力。
【过渡】知道了铁生锈的条件，我们怎样防止铁锈蚀？从哪些方面着手？
【引导】让你来当医生，为爱生锈的铁治疗“皮肤病”，比一比哪个小组开的药方最全面？
多媒体展示自行车的构件如：支架、链条、钢圈等分别采取了什么防锈措施？
【小结】防止铁生锈的措施：
（1）在铁制品表面涂一层保护膜，如：刷漆、涂油、搪瓷、镀铬等。（穿外衣）
（2）保持铁制品表面干燥。（改变环境）
（3）制成耐腐蚀的合金钢，如不锈钢。（增强体质）
学生分组讨论分析得出结论：破坏铁生锈的条件：1、隔绝氧气；2、隔绝水。
学生思考、交流讨论，归纳汇总。
结合已学过的灭火的原理和方法，引导学生形成正确思路：了解反应的条件—促进或者破坏反应条件—达到某一目的。
让学生养成善于观察的良好习惯，理论联系实际，感受生活处处有化学，化学服务于我们的生活。
【投影】展示“暖宝宝”图片，介绍铁生锈也有它有利的一面，生活中利用铁生锈的原理制成暖宝宝，就是利用铁生锈产生的热量。
学生观看多媒体展示
培养学生辩证的眼光看待问题，合理的利用化学反应，为人类造福。
探
究
保
护
金
属
资
源
的
措
施
【过渡】上面我们讨论了铁制品的腐蚀和防护，那么有同学知道我们为什么要保护金属呢？仅仅是为了治疗它的“皮肤病”吗？
【介绍】矿物可供开采的年限，说明矿物的储量有限，而且不可再生。人类在使用过程中产生大量废旧金属，回收利用可以节约金属资源和能源消耗，还能保护环境。
【思考】我们可以从哪些方面保护金属资源？请结合自身的实际说一说。
【小结】保护金属资源的途径有：
①防止金属腐蚀
②回收利用废旧金属
③合理有效开发矿物
④寻找金属代用品
【展示】我们目前已经用的新材料替代金属制品的图片。
学生阅读教材。
树立保护金属资源的理念，认识到收废旧金属的意义是节约金属资源，减少对环境污染。

学生结合实际思考、分组讨论分析得出保护金属资源的途径。
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。
培养学生分析问题及归纳总结的能力。增强保护金属资源和保护环境的意识。
课堂练习
投影展示练习题，引导学生思考讨论后回答。
学生思考、回答。
当堂反馈。
课堂
小结
1、通过今天的学习，你有哪些收获？
2、针对本节课的学习，你还有哪些疑问？
学生归纳总结、交流汇报。
使所学知识系统化，加深学生理解。
布置作业
课本P21“练习与应用”第2、3题。
学生完成习题.
及时巩固。
课题3 金属资源的利用和保护
第2课时 金属资源保护
二、金属资源保护
1、金属的腐蚀与防护
铁制品的锈蚀条件：铁与水（水蒸气）和氧气同时接触。
铁锈的主要成分：Fe2O3·xH2O
防止铁生锈的措施：
（1）在铁制品表面涂一层保护膜，如：刷漆、涂油、搪瓷、镀铬等。（穿外衣）
（2）保持铁制品表面干燥。（改变环境）
（3）制成耐腐蚀的合金钢，如不锈钢。（增强体质）
2、金属资源保护
保护金属资源的途径：
①防止金属腐蚀 ②回收利用废旧金属
③合理有效开发矿物 ④寻找金属代用品