课题3 金属资源的利用和保护（第一课时）
文档属性
| 名称 | 课题3 金属资源的利用和保护（第一课时） |  | |
| 格式 | rar | ||
| 文件大小 | 21.2KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2008-08-16 09:15:00 | ||
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文档简介
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第八章 金属和金属材料
课题3 金属资源的利用和保护（第一课时）
南京市孙家中学 胡宁宁
教学设想
1、 教材分析
案例章节：选自9年级化学教材第八章金属和金属材料第三课题金属资源的利用和保护（第一课时）
内容分析：金属资源的利用和保护是对前面两小节知识的生活应用，前面学习了金属材料和它的一些化学性质，这里针对金属材料的一些性质提出一些炼铁的方法以及如何合理利用金属资源。本节教材从我们日常生活中常有的现象来推出金属生锈的条件以及如何去保护。
教学方法：问题教学、分组协作学习、实验探究
2、教学思路与设计
本节内容的位置处在9年级整个教材的中间位置，主要介绍的是金属和金属材料。在第一，第二小节的基础上面，引入了金属锈蚀现象产生的因素，以及如何去保护金属和金属资源。
所以我们先从金属资料出发引出金属资源的含量，在通过实验让学生了解炼铁的原理，正确认识到化学知识对实际生产的作用，最后在进行关于含杂质物质的计算，培养学生灵活解决问题的能力。整个过程层层深入，让学生体会学习不仅仅是学会知识，也要学会分析问题，解决问题的能力。
一、教学目标分析
知识与技能
1、知道常见的金属如铁、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。
过程与方法
1、通过对常见金属矿物的照片以及资料“金属资源在地壳中的含量”引入，介绍地球上及我国金属资源情况。
2、通过实验，让学生了解炼铁的原理，使学生认识化学原理对实际生产的指导作用。
3、通过对某些含有杂质的物质的计算，使学生把化学原理、计算和生产实际紧密地结合在一起，培养学生灵活运用知识的能力。
情感态度与价值观
1、通过对我国古代炼铁的介绍，让学生了解我国的悠久历史，激发学生的爱国热情。
2、把化学原理、计算和生产实际紧密结合，使学生活动成为有机整体，提高学生学习的积极性。
教学重难点
重点：铁的冶炼
难点：化学方程式中有关杂质问题的计算。
教学模式
提出问题---设计方案---实验探究---交流讨论---评价反馈
二、教学内容分析
提出问题——笔者通过展示真实的图片（金属矿物照片和金属资源在地壳中的含量），引出教学任务，将学生的注意力都吸引到学习任务中来。通过生活中的小实验，让学生了解实验室炼铁以及工业炼铁的原理，进一步学习关于含铁杂质的计算，激发学生的思考，导入下一个环节。
设计方案——教师是学生学习动机的激发者，是善于归纳问题的指导者，更是教学活动的调节者和组织者。策划好个别研究与集体讨论的步骤、节奏和深广度，在学习过程中培养学生的合作精神和创新精神，学生在问题情境中去“发现”问题，提出解决方案，从探究和讨论中掌握知识，获得发展。教师适时的激发学生的思考，让问题的讨论环环相扣，步步深入。
实验探究——这是引导学生深入学习的关键环节。实践出真知。本节课采用引导-发现教学模式，引导学生通过实验（一氧化碳还原氧化铁地反应），去观察、分析、研究，从而“发现”知识，探究规律；从生活实际中发现问题，通过设计，用实验去探究，用数据去分析，再用理论去论证，从而使问题获得解决。
交流讨论—— 学生通过亲身经历的科学探究活动，在教师的引导下，得到正确的结论。教师帮助学生将在探究阶段所构建的陈述性知识重新组织成有利于运用的程序性知识形式（师生共同归纳总结，把一般性知识概括成），建立并加强其与其他知识之间的联系，以便于将来的提取和使用。
评价反馈——在这节探究课的最后，教师和学生一起进行总结与反思。总结从两方面进行：一方面是学生在完成一阶段的探究活动后，反思这节课所做实验的严密性，还有哪些方面有待解决，比如，学生在探究实验结束之后，反思实验过程中，如果不注意一些操作会带来哪些危险的后果。另一方面，教师依据整节课的环节，结合教材对全课及探究过程进行总结。
教学准备
教师准备：收集相关材料、资料、准备演示实验8-3、课件制作
实验用品：具支试管20×15（3支）、铁架台（2）、酒精灯（2个）、量筒、防风罩一个、磁铁、浓硫酸、甲酸、澄清的石灰水、氧化铁粉末等。
学生准备：课前分小组查找金属资源的有关资料：金属矿石图片、我国金属资源的分布、金属元素在地壳中的含量、金属元素在海水中的含量。
三、教学设计流程（见下表）
一、铁的冶炼
师生活动[教师]地球上存在着丰富的矿产资源，矿产资源的利用对一个国家的工业发展有着十分重要的作用。金属资源就属于矿产资源的一个重要的分支。请同学们谈谈你们对金属资源的认识[教师]展示图片[学生]展示资料学生甲：展示收集到的金属矿石的图片。学生乙：展示收集到的我国金属资源的分布情况。学生丙：展示收集到的金属元素在地壳中的含量。学生丁：展示收集到的金属元素在海水中的含量。[教师]展示部分常见矿石的实物以及图片如：赤铁矿（主要成分Fe2O3）、黄铁矿（主要成份FeS2）、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）[教师]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最高的是哪一种金属？[学生]铝[小结]地球上金属资源很丰富，我国矿物储量种类齐全。可是由于我国人口众多，人均水平只有世界的1/3。在所有的金属中，含量最丰富的是铝，而提取量最大的是铁。[教师]课件展示--铁的用途[教师]你们知道我国是从什么时候开始生产和使用铁器的？[学生]春秋战国时期。[学生阅读介绍]我国古代炼铁图——了解我国炼铁的悠久历史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。[教师] 人们是如何把铁矿石炼制成铁的呢[演示实验]P17页—[实验8—3]一氧化碳还原氧化铁的实验。 [教师]展示图片步骤：把部分装置连接好，然后取5mL浓硫酸倒入，再加入5mL的甲酸，3g Fe2O3塞紧橡皮塞，浓硫酸和甲酸混合会放热，反应开始。如果反应过程中温度不够再用酒精灯加热。看到石灰水中的气泡连续均匀时，把尖嘴管的点燃，再给反应物加热。反应2～3分钟，红色粉未变黑时，用磁铁靠近试管底部。效果比较明显。一氧化碳还原氧化铁的步骤：气—灯—灯—气。分析实验现象，完成反应方程式。介绍炼铁的原理[教师]课件展示—我国钢铁产量变化[小结]1．炼铁的原料：铁矿石、焦炭、石灰石。2．炼铁原理：3CO+Fe2O32Fe+3CO2[学生] 观察实验，描述现象，思考原理，完成化学方程式 设计意图让学生通过多种途径收集资料，培养学生的资料收集、整理和互相交流的能力。利用表格，培养学生阅读表格和理解表格的能力，并能够做一定的归纳利用多方面的材料，激发学生的爱国热情。培养学生的民族自豪感。开拓学生思维，让学生仔细观察反应现象由设问把学生心中所思明朗化，给了学生一个明确的求知方向。
二、涉及到杂质问题的计算
[教师] 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1、1000t含杂质20%的赤铁矿石中含氧化铁的质量是多少？解：1000t赤铁矿石中含氧化铁的质量为 1000t×(1-20%)=800t例2、计算多少吨铁的质量分数为96%的生铁中含铁560t？解：生铁的质量为560t÷96%=583t例3、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？[教师]形成板书解法一、解法二[小结]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[学生练习]要炼出含杂质2%的铁3200t，需要含氧化铁质量分数为80%的赤铁矿石多少吨？ 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，使学生活动成为有机的整体，有利于学生主动参与学习。在解题过程中培养学生严谨的思路，严谨的解题格式。培养学生严谨的学习习惯
板书设计
课题3 金属资源的利用和保护（第一课时）
一．铁的冶炼
1． 原料：铁矿石、焦炭、石灰石
2． 设备：高炉
3． 原理：3CO+Fe2O32Fe+3CO2
现象：红色变黑色，石灰水变浑浊。
二．涉及到杂质问题的计算
例题：
解一：1000t赤铁矿石中含氧化铁的质量为： 1000t×80%=800t
设：800t氧化铁理论上可以炼出铁的质量为x
3CO+Fe2O32Fe+3CO2
160 2×56
800t x
=
x==560t
折合为含铁96%的生铁的质量为：560t÷96%=583t
答：1000t含氧化铁80%的赤铁矿，理论上可炼出含铁96%的生铁583t。
解二：设理论上可以炼出铁的质量为x
3CO+Fe2O32Fe+3CO2
160 2×56
1000t×80% 96%x
=
x==560t
答：1000t含氧化铁80%的赤铁矿，理论上可炼出含铁96%的生铁583t。
[练习]
1、①生铁②赤铁矿③氧气④空气⑤石灰石⑥生石灰⑦无烟煤⑧焦炭。炼铁高炉中投放的基本原料是以上物质中的哪几种（ ）
A、①③⑤⑦ B、②④⑥⑧ C、②④⑤⑧ D、①③⑥⑦
2、炼铁用的铁矿不仅要选用含铁量高的，还要选“有害元素”少的。常见的铁矿有：磁铁矿（主要成份Fe3O4）赤铁矿（主要成份Fe2O3）褐铁矿（主要成份2Fe2O3.3H2O）菱铁矿（主要成份FeCO3）黄铁矿（主要成份FeS2）你认为最适宜炼铁的矿石是 ，理由是 。
3、某炼铁厂每天生产纯度95%的生铁70t，问该厂每天最少需用含杂质20%的赤铁矿（含Fe2O3）多少吨？
教学反思
本节课主要研究的是金属资源的利用，分以下几个方面进行阐述，包括金属资源的存在形式，金属的冶炼以及涉及到有关杂质的计算。金属资源的存在形式是通过学生自己采集部分样品以及查阅资料的方式进行，最后教师加以总结，从这个过程中可以培养学生的资料收集、整理和互相交流的能力。关于金属的冶炼是教师演示试验，培养学生的观察现象的能力以及方程式的书写。最后是有关杂质问题的计算，这在初中化学的计算题类型中也是比较困难的一个，所以采用了分步解决的办法。把一个问题分成三块，然后逐步解决，这样既可以把复杂的问题简单化，也可以加深学生的理解，以便更好地解决这一系列的问题。
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第八章 金属和金属材料
课题3 金属资源的利用和保护（第一课时）
南京市孙家中学 胡宁宁
教学设想
1、 教材分析
案例章节：选自9年级化学教材第八章金属和金属材料第三课题金属资源的利用和保护（第一课时）
内容分析：金属资源的利用和保护是对前面两小节知识的生活应用，前面学习了金属材料和它的一些化学性质，这里针对金属材料的一些性质提出一些炼铁的方法以及如何合理利用金属资源。本节教材从我们日常生活中常有的现象来推出金属生锈的条件以及如何去保护。
教学方法：问题教学、分组协作学习、实验探究
2、教学思路与设计
本节内容的位置处在9年级整个教材的中间位置，主要介绍的是金属和金属材料。在第一，第二小节的基础上面，引入了金属锈蚀现象产生的因素，以及如何去保护金属和金属资源。
所以我们先从金属资料出发引出金属资源的含量，在通过实验让学生了解炼铁的原理，正确认识到化学知识对实际生产的作用，最后在进行关于含杂质物质的计算，培养学生灵活解决问题的能力。整个过程层层深入，让学生体会学习不仅仅是学会知识，也要学会分析问题，解决问题的能力。
一、教学目标分析
知识与技能
1、知道常见的金属如铁、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。
过程与方法
1、通过对常见金属矿物的照片以及资料“金属资源在地壳中的含量”引入，介绍地球上及我国金属资源情况。
2、通过实验，让学生了解炼铁的原理，使学生认识化学原理对实际生产的指导作用。
3、通过对某些含有杂质的物质的计算，使学生把化学原理、计算和生产实际紧密地结合在一起，培养学生灵活运用知识的能力。
情感态度与价值观
1、通过对我国古代炼铁的介绍，让学生了解我国的悠久历史，激发学生的爱国热情。
2、把化学原理、计算和生产实际紧密结合，使学生活动成为有机整体，提高学生学习的积极性。
教学重难点
重点：铁的冶炼
难点：化学方程式中有关杂质问题的计算。
教学模式
提出问题---设计方案---实验探究---交流讨论---评价反馈
二、教学内容分析
提出问题——笔者通过展示真实的图片（金属矿物照片和金属资源在地壳中的含量），引出教学任务，将学生的注意力都吸引到学习任务中来。通过生活中的小实验，让学生了解实验室炼铁以及工业炼铁的原理，进一步学习关于含铁杂质的计算，激发学生的思考，导入下一个环节。
设计方案——教师是学生学习动机的激发者，是善于归纳问题的指导者，更是教学活动的调节者和组织者。策划好个别研究与集体讨论的步骤、节奏和深广度，在学习过程中培养学生的合作精神和创新精神，学生在问题情境中去“发现”问题，提出解决方案，从探究和讨论中掌握知识，获得发展。教师适时的激发学生的思考，让问题的讨论环环相扣，步步深入。
实验探究——这是引导学生深入学习的关键环节。实践出真知。本节课采用引导-发现教学模式，引导学生通过实验（一氧化碳还原氧化铁地反应），去观察、分析、研究，从而“发现”知识，探究规律；从生活实际中发现问题，通过设计，用实验去探究，用数据去分析，再用理论去论证，从而使问题获得解决。
交流讨论—— 学生通过亲身经历的科学探究活动，在教师的引导下，得到正确的结论。教师帮助学生将在探究阶段所构建的陈述性知识重新组织成有利于运用的程序性知识形式（师生共同归纳总结，把一般性知识概括成），建立并加强其与其他知识之间的联系，以便于将来的提取和使用。
评价反馈——在这节探究课的最后，教师和学生一起进行总结与反思。总结从两方面进行：一方面是学生在完成一阶段的探究活动后，反思这节课所做实验的严密性，还有哪些方面有待解决，比如，学生在探究实验结束之后，反思实验过程中，如果不注意一些操作会带来哪些危险的后果。另一方面，教师依据整节课的环节，结合教材对全课及探究过程进行总结。
教学准备
教师准备：收集相关材料、资料、准备演示实验8-3、课件制作
实验用品：具支试管20×15（3支）、铁架台（2）、酒精灯（2个）、量筒、防风罩一个、磁铁、浓硫酸、甲酸、澄清的石灰水、氧化铁粉末等。
学生准备：课前分小组查找金属资源的有关资料：金属矿石图片、我国金属资源的分布、金属元素在地壳中的含量、金属元素在海水中的含量。
三、教学设计流程（见下表）
一、铁的冶炼
师生活动[教师]地球上存在着丰富的矿产资源，矿产资源的利用对一个国家的工业发展有着十分重要的作用。金属资源就属于矿产资源的一个重要的分支。请同学们谈谈你们对金属资源的认识[教师]展示图片[学生]展示资料学生甲：展示收集到的金属矿石的图片。学生乙：展示收集到的我国金属资源的分布情况。学生丙：展示收集到的金属元素在地壳中的含量。学生丁：展示收集到的金属元素在海水中的含量。[教师]展示部分常见矿石的实物以及图片如：赤铁矿（主要成分Fe2O3）、黄铁矿（主要成份FeS2）、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）[教师]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最高的是哪一种金属？[学生]铝[小结]地球上金属资源很丰富，我国矿物储量种类齐全。可是由于我国人口众多，人均水平只有世界的1/3。在所有的金属中，含量最丰富的是铝，而提取量最大的是铁。[教师]课件展示--铁的用途[教师]你们知道我国是从什么时候开始生产和使用铁器的？[学生]春秋战国时期。[学生阅读介绍]我国古代炼铁图——了解我国炼铁的悠久历史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。[教师] 人们是如何把铁矿石炼制成铁的呢[演示实验]P17页—[实验8—3]一氧化碳还原氧化铁的实验。 [教师]展示图片步骤：把部分装置连接好，然后取5mL浓硫酸倒入，再加入5mL的甲酸，3g Fe2O3塞紧橡皮塞，浓硫酸和甲酸混合会放热，反应开始。如果反应过程中温度不够再用酒精灯加热。看到石灰水中的气泡连续均匀时，把尖嘴管的点燃，再给反应物加热。反应2～3分钟，红色粉未变黑时，用磁铁靠近试管底部。效果比较明显。一氧化碳还原氧化铁的步骤：气—灯—灯—气。分析实验现象，完成反应方程式。介绍炼铁的原理[教师]课件展示—我国钢铁产量变化[小结]1．炼铁的原料：铁矿石、焦炭、石灰石。2．炼铁原理：3CO+Fe2O32Fe+3CO2[学生] 观察实验，描述现象，思考原理，完成化学方程式 设计意图让学生通过多种途径收集资料，培养学生的资料收集、整理和互相交流的能力。利用表格，培养学生阅读表格和理解表格的能力，并能够做一定的归纳利用多方面的材料，激发学生的爱国热情。培养学生的民族自豪感。开拓学生思维，让学生仔细观察反应现象由设问把学生心中所思明朗化，给了学生一个明确的求知方向。
二、涉及到杂质问题的计算
[教师] 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1、1000t含杂质20%的赤铁矿石中含氧化铁的质量是多少？解：1000t赤铁矿石中含氧化铁的质量为 1000t×(1-20%)=800t例2、计算多少吨铁的质量分数为96%的生铁中含铁560t？解：生铁的质量为560t÷96%=583t例3、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？[教师]形成板书解法一、解法二[小结]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[学生练习]要炼出含杂质2%的铁3200t，需要含氧化铁质量分数为80%的赤铁矿石多少吨？ 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，使学生活动成为有机的整体，有利于学生主动参与学习。在解题过程中培养学生严谨的思路，严谨的解题格式。培养学生严谨的学习习惯
板书设计
课题3 金属资源的利用和保护（第一课时）
一．铁的冶炼
1． 原料：铁矿石、焦炭、石灰石
2． 设备：高炉
3． 原理：3CO+Fe2O32Fe+3CO2
现象：红色变黑色，石灰水变浑浊。
二．涉及到杂质问题的计算
例题：
解一：1000t赤铁矿石中含氧化铁的质量为： 1000t×80%=800t
设：800t氧化铁理论上可以炼出铁的质量为x
3CO+Fe2O32Fe+3CO2
160 2×56
800t x
=
x==560t
折合为含铁96%的生铁的质量为：560t÷96%=583t
答：1000t含氧化铁80%的赤铁矿，理论上可炼出含铁96%的生铁583t。
解二：设理论上可以炼出铁的质量为x
3CO+Fe2O32Fe+3CO2
160 2×56
1000t×80% 96%x
=
x==560t
答：1000t含氧化铁80%的赤铁矿，理论上可炼出含铁96%的生铁583t。
[练习]
1、①生铁②赤铁矿③氧气④空气⑤石灰石⑥生石灰⑦无烟煤⑧焦炭。炼铁高炉中投放的基本原料是以上物质中的哪几种（ ）
A、①③⑤⑦ B、②④⑥⑧ C、②④⑤⑧ D、①③⑥⑦
2、炼铁用的铁矿不仅要选用含铁量高的，还要选“有害元素”少的。常见的铁矿有：磁铁矿（主要成份Fe3O4）赤铁矿（主要成份Fe2O3）褐铁矿（主要成份2Fe2O3.3H2O）菱铁矿（主要成份FeCO3）黄铁矿（主要成份FeS2）你认为最适宜炼铁的矿石是 ，理由是 。
3、某炼铁厂每天生产纯度95%的生铁70t，问该厂每天最少需用含杂质20%的赤铁矿（含Fe2O3）多少吨？
教学反思
本节课主要研究的是金属资源的利用，分以下几个方面进行阐述，包括金属资源的存在形式，金属的冶炼以及涉及到有关杂质的计算。金属资源的存在形式是通过学生自己采集部分样品以及查阅资料的方式进行，最后教师加以总结，从这个过程中可以培养学生的资料收集、整理和互相交流的能力。关于金属的冶炼是教师演示试验，培养学生的观察现象的能力以及方程式的书写。最后是有关杂质问题的计算，这在初中化学的计算题类型中也是比较困难的一个，所以采用了分步解决的办法。把一个问题分成三块，然后逐步解决，这样既可以把复杂的问题简单化，也可以加深学生的理解，以便更好地解决这一系列的问题。
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