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九下化学第八单元课题3金属资源的利用和保护（第1课时）教学设计一、学习目标基本知识：1.通过观看微课知道常见的金属如铁、铝、铜、金等在自然界中的存在形式。
2.通过视频资料，了解实验室和工业冶炼钢铁的方法、实验原理及操作步骤。
3.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。
基本思想：1.通过知识梳理（学生活动一、二），知道金属在自然界中的存在形式以及工业炼铁和实验室CO还原氧化铁的异同，初步建立合理利用金属资源的思想。
2.通过工业生产与实验室制取铁的对比，使学生认识化学原理对实际生产的指导作用，同时意识到实际生产生活中物质并非纯净物，为后面有关杂质的化学方程式的计算做铺垫。
基本技能：1.通过观看微课等视频，培养学生自主学习的能力。
2.通过探究活动，一方面培养学生小组合作探究的能力，另一方面使学生学会如何根据所学的化学知识解决实际生产中的问题。
二、学习重、难点重点：铁的冶炼原理及注意事项。
难点：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的计算。
三、学习方法微课自学小组合作探究互联网+辅助法四、教学过程附件：九下化学第八单元课题3金属资源的利用和保护（第1课时）学习任务单一、学习目标1．知道常见的金属（铁、铝、铜等）矿物。
2．通过视频资料，了解实验室和工业冶炼钢铁的方法。
3．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。
二、学习重、难点重点：铁的冶炼原理及注意事项难点：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的计算。
三、学习过程知识点一：金属在自然界中的存在【学法指导】1．请你根据一段微课程视频，结合课本14-15页内容，独立完成以下问题：（1）地球上，少数很不活泼的金属如金、银以形式存在，其余金属以______ 形式存在。
（2）金属元素在地壳中的含量：、、、钠、钾。
（3）工业上把能用来提炼的矿物叫做矿石。
（4）赤铁矿的主要成分是_________，磁铁矿的主要成分是________，铝土矿的主要成分是__________。
第八单元金属和金属材料课题3 金属资源的利用和保护第一课时金属的冶炼教学目标【知识与技能】1.认识一些常见的金属如铁、铝、铜等的矿石。
2.了解实验室炼铁和工业炼铁的原理。
3.根据化学方程式对含有含杂质的反应物或生成物进行有关计算。
【过程与方法】1.通过实验室一氧化碳还原氧化铁模拟工业炼铁原理。
2.通过工业炼铁的原理初步了解工业生产的工艺流程。
3.培养学生实验室模拟并建立模型的思维方法。
【情感态度与价值观】1.认识金属矿石在社会发展中的重要作用，初步形成金属冶炼的原理，增强社会责任感。
2.通过自学课本，培养孩子的自主学习的行为习惯。
3.掌握培养孩子分析问题，解决问题的能力、归纳问题的能力。
3、培养孩子积极思考，勇于实践的科学精神。
教学重难点【重点】1.实验室炼铁和工业炼铁的原理.2.根据化学方程式对含有杂质的反应物或生成物进行有关计算。
【难点】1.实验室炼铁和工业炼铁的原理。
2.根据化学方程式对含有杂质的反应物或生成物进行有关计算。
教学准备1.教学设备：多媒体课件、视频。
教学过程教师活动学生活动教学意图一、创设情境，导入新课【引入】播放多媒体课件，地球上的金属资源广泛地存在于地壳和浩瀚的海洋中，除少数很不活泼的金属（如金、银等）有单质形式存在外，其余都以化合物的形式存在。
【提问】自然界中以单质形式存在的金属我们可以直接地利用，那么以化合物形式出现的金属矿物质呢？例如从赤矿石怎么得到铁呢？本节课我们就来了解工业炼铁的原理。
观看、思考。
由工业生产引入，从实际出发引起兴趣导入新课,激发学生的学习兴趣，二、合作探究（一）认识金属资源【过渡】铁的化学性质比较活泼，在自然界中以化合物的形式存在于铁矿石中，铁矿石有哪些？【活动1】指导学生阅读教材P14-15第1-4自然段，并展示“常见金属矿石”的图片。
根据教材内容，讨论下列问题：【提问1】1．人类所利用的金属资源在地球上主要存在于哪些地方？2．金属在自然界的存在方式是怎样的？3．常见的金属铁、铝、铜在自然界中是以化合物还是以单质存在的？阅读教材，思考、讨论、交流,认识常见的矿石。
金属资源的利用和保护
尊敬的读者：
本文由我和我的同事在百忙中收集整编出来，本文稿在发布之前我们对内容进行仔细校对，但是难免会有不尽如人意之处，如有疏漏之处请指正，希望本文能为您解开疑惑,引发思考。
文中部分文字受到网友的关怀和支持，在此表示感谢！在往后的日子希望与大家共同进步，成长。
This article is collected and compiled by my colleagues and I in our busy schedule. We proofread the content carefully before the release of this article, but it is inevitable that there will be some unsatisfactory points. If there are omissions, please correct them. I hope this article can solve your doubts and arouse your thinking. Part of the text by the user's care and support, thank you here! I hope to make progress and grow with you in the future.。
课题3：《金属资源的利用和保护》教学设计（第1课时）一、教材分析：本节选自人教版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1课时）内容。
金属资源的利用和保护是对前面两课题知识的生活应用，前面学习了金属材料和金属的化学性质，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。
二、学情分析：学生在学习前两节内容基础上，学习本节内容，已经有较丰富的知识储备，对金属的锈蚀，基金属的冶炼已经有所了解，这些为本节学习奠定了坚实基础。
第五单元学生学习了“利用化学方程式”进行计算的一般思路和方法，明确了已知量必须是参加反应或生成物质的质量。
因此，学习本节“有杂质的化学方程式”的有关计算水到渠成，学生理解和应用变得简单了。
另外，学生已经具备了分析、探究能力。
本节注重引导学生对知识进一步整理。
加深理解和应用。
三、教学目标：1.知识与技能（1）知道常见金属:铁、铝、铜等的矿物，了解从铁矿石中将铁还原出来的原理。
（2）会进行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。
（2）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。
3.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。
四、教学重点难点：1、教学重点（1）铁的冶炼。
（2）有关炼铁的杂质问题计算。
2、教学难点有关化学方程式计算中的杂质问题的计算。
五、教学方法：实验法、自主学习法、探究法。
六、教学模式：自主学习—合作探究：（提出问题---设计方案---实验探究---交流讨论---评价反馈）—总结归纳。
课题3 金属资源的利用和保护第课时1.知道一些常见金属如铁、铝、铜等的矿物,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.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.1.增强对生活和自然界中化学现象的好奇心和探究欲.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.2.逐步树立珍惜资源、爱护环境、合理使用化学物质的观念.树立为社会的进步而学习化学的志向.【重点】1.铁的冶炼.2.有关化学方程式计算中含杂质物质的计算.【难点】有关化学方程式计算中含杂质物质的计算.【教师准备】矿石样品(重晶石、赤铁矿石等);金、银戒指;镊子;酒精灯;火柴等.一氧化碳还原氧化铁的视频和相关图片等.【学生准备】课前预习本课时内容;收集我国钢铁厂的简介材料.导入一:【展示】如图表示金属活动性顺序中铜、铁和铝被人类大规模开发、利用的大致年限.【提问】为什么铜的开发使用比铁和铝早数千年?金属被大规模开发、利用主要和金属的哪些性质和特点有关?钠、镁等金属为什么在自然界中不能以单质形式存在,而是以化合物形式存在于各种矿物之中?导入二:【展示图片】为纪念1996年中国钢产量突破1亿吨而发行的邮票.自然界以单质形式存在的金、银.【设问】我们知道自然界中只有金、银等少数金属以单质形式存在,大部分的金属是以化合物形式存在的,那么我们在生产、生活中用到最多的金属——铁是怎样炼成的?导入三:【展示】《钢铁是怎样炼成的》是前苏联作家尼古拉·奥斯特洛夫斯基所著的一部长篇小说.有一名钢铁厂的工人误把这本书当成介绍钢铁是怎样炼成的科技书籍.【提疑】你知道钢铁是怎样炼成的吗?钢铁是由哪些元素组成的呢?【引入】不同种类的金属在地壳中的含量并不相同.它们在地壳中呈怎样的分布趋势呢?【展示】教材有关金属资源的图片.【提问】人类目前普遍使用的金属有哪些?【回答】铁、铝、铜等.【追问】这是否和它们在地壳中的含量有一定的关系呢?【学生】肯定有!因为铝、铁在地壳中的含量是所有金属中最多的.【疑惑】 铜在地壳中的含量远小于铁和铝,为什么也普遍使用于我们的日常生活和工农业生产中呢?(可让学生讨论、各抒己见)【总结】 这主要与铜的性质和铜的提炼成本有关.【追问】 那么,自然界含铁、铝、铜的矿石主要有哪些呢?它们的主要成分是什么?【展示】 常见的金属矿石的图片.【学生】 含铁的矿石主要有赤铁矿(主要成分是Fe 2O 3)、磁铁矿(主要成分是Fe 3O 4)、菱铁矿(主要成分是FeCO 3);含铝的矿石主要是铝土矿(主要成分是Al 2O 3);含铜的矿石主要是黄铜矿(主要成分是CuFeS 2)和辉铜矿(主要成分是Cu 2S).【承接】 我国的金属矿物分布怎么样?【回答】 矿物种类齐全,矿物储量丰富,其中钨、钼、钛、锑等储量居世界前列,铜、铝、锰等储量在世界上占有重要地位.【补充】 虽说我国矿物种类比较齐全、矿物储量比较丰富,但由于多种因素的影响,我国主要矿产品进口量呈逐年上升趋势.随着我国经济高速发展,对矿产资源需求增长很快,主要矿产资源短缺的态势日益明显.如果地质勘探无重大突破,21世纪初,我国矿产资源将出现全面紧缺的局面.[设计意图] 激发学生探究大自然和学习新知识的兴趣.对学生进行爱国主义教育,激发学生热爱祖国的情感.人类每年都要向地壳和海洋索取大量的金属矿物资源把金属矿物变成金属的过程,叫做金属的冶炼我们就来学习有关铁的冶炼的知识.【引入】 早在春秋战国时期,我国就开始生产和使用铁器,从公元1世纪起,铁便成了一种最主要的金属材料.【展示】 我国古代炼铁图:【讲解】 钢的主要成分就是铁.钢和铁有着非常广泛和重要的应用,它们在某种程度上代表了一个国家工业发展的水平.新中国成立后,我国的钢铁工业得到了飞速的发展.1949年,我国的钢产量只有15.8万吨,居世界第26位;1996年,我国的钢产量首次突破1亿吨,居世界前列. 【展示】 上海宝山钢铁公司炼铁高炉和为纪念1996年中国钢产量突破1亿吨而发行的邮票.23【学生讨论】 Fe 2O 3与Fe 在组成上只相差一种元素,即氧元素.要使Fe 2O 3变为铁关键是使Fe 2O 3失去“O ”.可能的方案有: 1.加热使Fe 2O 3发生分解反应. 2.找寻一种物质使其主动夺取Fe 2O 3中的“O ”.【评价】引导学生对以上方案进行评价,方案1要使Fe2O3分解,需较高的温度;又因为铁在高温下易与空气中的氧气反应,要使Fe2O3分解成功,还需在非空气氛围中进行,这样成本太高.方案2比较切实可行,但选用什么样的物质才能使Fe2O3失去“O”呢?【教师引导】我们可以从以前接触过的一些物质中,寻找适合这种条件的物质.请大家回忆、思考并讨论.【学生讨论】结论:H2、C、CO等都符合条件.【教师总结】事实上,这些物质都可把Fe2O3中的“O”夺走,但考虑到经济效益等原因,我们一般选用C或CO.【教师】请大家写出以CO和Fe2O3为反应物冶铁的化学方程式.【学生板书】Fe2O3+3CO3CO2+2Fe【教师引导】请大家利用自己的智慧,设计一个模拟铁的冶炼过程的化学实验,并最好能验证其生成产物.【学生讨论】教师可引导学生从金属冶炼的一般条件、生成物的证明、尾气的处理等角度进行考虑.如根据经验学生可判断出金属冶炼的一般条件是高温;根据以前所学知识学生可想象到用澄清石灰水验证CO2;用磁铁验证铁的生成;CO有毒,尾气应处理等.【演示实验】一氧化碳还原氧化铁的实验:【点拨】(1)实验前应先通CO把装置内空气排干净,然后再加热;反应完成后,需待玻璃管内物质冷却后再停止通CO.(2)反应完毕后,把得到的黑色粉末倒在白纸上观察,并试验它能不能被磁铁吸引,以判断反应中是否生成了铁.【总结】上述实验是实验室模拟铁的冶炼过程,工业上铁的冶炼原理虽与上述实验相同,但其规模、条件、装置与此差异很大.把铁矿石冶炼成铁是一个复杂的过程.工业上炼铁时,把铁矿石和焦炭、石灰石一起加入高炉,在高温下,利用反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来.3铁矿石、焦炭、石灰石、空气【板演】C+O2CO2CO2+C2COFe2O3+3CO2Fe+3CO2【交流讨论】学生观看图片或视频.讨论在实验中的注意事项.+3CO+Ca(OH) 22你会如何计算原料少吨? 【分析】 本题是有关化学方程式的计算,但化学方程式表示的是纯净物之间的质量关系,而不表示不纯物质之间的质量关系,故计算时需先进行换算.如果题目给出或要求算出不纯物质的质量,必须先换算成纯净物的质量,或先计算出纯净物的质量再换算成不纯物质的质量. 【教师】 请大家根据以上分析,解答此题. 【展示】 给出正确解法如下: 解法1:1000 t 赤铁矿石中含氧化铁的质量为1000 t×80%=800 t. 设800 t 氧化铁理论上可以炼出铁的质量为x .Fe 2O 3+3CO 2Fe+3CO 2160 2×56 800 t x=x ==560 t.折合为含铁96%的生铁的质量为: 560 t÷96%=583 t. 答:1000 t 含氧化铁80%的赤铁矿石,理论上可炼出含铁96%的生铁583 t. 解法2:设理论上可炼出含铁96%的生铁的质量为x .Fe 2O 3+3CO2Fe+3CO 2160 2×56 1000 t×80% x ×96%=,x =583 t.答:1000 t 含氧化铁80%的赤铁矿石,理论上可炼出含铁96%的生铁583 t. 【交流】 对练习中出现的错误进行分析和纠正. 【总结并板书】 根据化学方程式进行计算时,要把含杂质物质的质量换算成纯净物的质量.纯净物的质量=混合物的质量×纯净物的质量分数. 【小结】 本节课我们主要学习了金属资源概况、铁的冶炼及有关杂质问题的计算等知识.+3CO+3CO金属资源的利用1.下列矿石的主要成分表述错误的是 ( )A.黄铁矿(FeS 2)B.菱铁矿(FeCO 3)C.黄铜矿(CuFeS 2)D.辉铜矿(CuS)解析:辉铜矿的主要成分为Cu 2S.故选D.2.(启东市一模)下图是实验室用CO 还原氧化铁的装置,关于该实验,下列说法错误的是( )A.实验时应先给玻璃管加热,后通COB.实验时,试管中澄清的石灰水变浑浊,证明该反应有二氧化碳生成C.实验中能观察到玻璃管中红棕色粉末逐渐变成黑色D.为了减少空气污染,应增加尾气处理装置解析:一氧化碳有可燃性,加热或点燃一氧化碳和空气或氧气的混合物可能发生爆炸,故一氧化碳还原氧化铁实验开始时要先通入纯净的一氧化碳,排净装置内的空气,然后再点燃酒精喷灯;试管中澄清的石灰水变浑浊,证明该反应有二氧化碳生成;一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳,故看到的现象为玻璃管中红棕色固体变为黑色;尾气中有一氧化碳,一氧化碳有毒,所以一定要进行尾气处理.故选A.3.某工厂要用赤铁矿石(主要成分是氧化铁,假设杂质不含铁元素)来炼制生铁.若要炼制含铁96%的生铁63 t,假设在炼制过程中损失10%铁的元素,则理论上需要含杂质20%的赤铁矿石的质量是( )A.120 tB.108 tC.96 tD.84 t解析:63 t含铁96%的生铁中铁的质量为:63 t×96%,则理论上所炼铁的质量为63t×96%÷(1-10%)=63 t×96%×;设需要含杂质20%的赤铁矿石的质量为x,则:3CO+Fe2O32Fe+3CO2160 112(1-20%)x 63 t×96%×=,解得x=120 t.故选A.4.(呼和浩特中考)钢铁是使用最多的金属材料.(1)人类从自然界提取量最大的金属是铁,高炉炼铁的原料是铁矿石、空气、石灰石和.(2)铝的活动性比铁强,但在生活中常在铁的表面涂上铝粉.其原因是.(3)金属钴(Co)与铁具有相似的化学性质.CoCl2固体是蓝色的,CoCl2溶液是粉红色的.现将金属钴投入稀盐酸中,发生化学反应Co+2HCl CoCl2+ H2↑.该反应的实验现象为.解析:(1)高炉炼铁的原料是铁矿石、空气、石灰石和焦炭.(2)铝的活动性比铁强,但在生活中常在铁的表面涂上铝粉.其原因是常温时,铝能和空气中的氧气反应,在表面生成致密的氧化物薄膜,保护里面的铁不被腐蚀.(3)金属钴投入稀盐酸中时,发生化学反应:Co+2HCl CoCl2+H2↑,随着反应的进行,金属不断溶解,表面产生气泡,溶液由无色变为粉红色.故答案为:(1)焦炭(2)常温时,铝在空气中表面生成致密的氧化物薄膜,保护里面的铁不被锈蚀(3)金属不断溶解,表面产生气泡,溶液由无色变为粉红色课题3 金属资源的利用和保护第1课时一、金属资源概况二、铁的冶炼1.主要原理:3CO+Fe2O32Fe + 3CO22.原料:铁矿石、焦炭、石灰石、空气3.设备:高炉4.实验室还原氧化铁三、原料或产物有杂质的相关计算一、教材作业【必做题】教材第21页练习与应用的4、5题.【选做题】教材第21页练习与应用的1、6题.二、课后作业二、课后作业【基础巩固】1.下列矿石中,其主要成分属于氧化物的是( )A.黄铁矿B.赤铁矿C.菱铁矿D.石灰石2.实验室里用如图所示装置还原氧化铁.关于该实验,下列说法错误的是( )A.实验时,试管中澄清的石灰水变浑浊,证明该反应中有二氧化碳生成B.实验开始时,点燃酒精喷灯给玻璃管加热的同时通入纯净的一氧化碳C.为了减少空气污染,应增加尾气处理装置D.实验中观察到玻璃管中红色固体变为黑色,并且澄清的石灰水变浑浊3.下图为炼铁的两幅图,请据图判断下列叙述中错误的是( )乙图A.高炉炼铁原理是:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2B.乙图中高炉炼铁时原料焦炭的作用是:只产生热量C.乙图中生铁出口低于炉渣出口的原因是:生铁密度大于炉渣密度D.甲图中尾气处理的目的是:防止一氧化碳污染空气4.(重庆中考)如图所示的炼铁高炉中发生了许多化学反应,其中就涉及碳及其化合物的相互转化.请回答下列问题.(1)空气通过进风口与原料中的焦炭充分反应,其化学方程式为.(2)由(1)中产生的气体与炽热的焦炭会继续反应,其化学方程式为.5.如图所示是一氧化碳与氧化铁反应的模拟炼铁实验.请回答下列问题.(1)写出一氧化碳与氧化铁反应的化学方程式.(2)实验中能观察到A、B两处的现象是.(3)实验中酒精灯的作用是.【能力提升】6.用CO还原铁的氧化物1.00 g,得到铁粉0.75 g,则下列说法中正确的是( )A.该氧化物是Fe2O3B.该氧化物可能是由FeO、Fe2O3、Fe3O4组成的混合物C.该氧化物是FeOD.该氧化物中不含FeO【拓展探究】7.以大理石和赤铁矿(Fe2O3)为主要原料可以制取B和G,其转化关系如下图所示,已知D、G 为单质.(C是能使澄清石灰水变浑浊的常见气体).试回答下列问题:(1)写出工业上制取的两种物质的化学式:B ,G .(2)写出下列反应的化学方程式:反应①.反应②.反应③.【答案与解析】1.B(解析:黄铁矿的主要成分是FeS2,不含氧元素,不属于氧化物;赤铁矿的主要成分是氧化铁(Fe2O3),是由两种元素组成且有一种是氧元素的化合物,属于氧化物;菱铁矿的主要成分是FeCO3,是由铁、碳、氧三种元素组成的化合物,不属于氧化物;石灰石的主要成分是碳酸钙(CaCO3),是由钙、碳、氧三种元素组成的化合物,不属于氧化物.)2.B(解析:试管中澄清的石灰水变浑浊,证明该反应有二氧化碳生成;一氧化碳有可燃性,加热或点燃一氧化碳和空气或氧气的混合物可能发生爆炸,故一氧化碳还原氧化铁实验开始时要先通入纯净的一氧化碳,排净装置内的空气,然后再点燃酒精喷灯;尾气中有一氧化碳,一氧化碳有毒,所以一定要进行尾气处理;一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳,故看到的现象为玻璃管中红色固体变为黑色,澄清的石灰水变浑浊.)3.B(解析:高炉炼铁时原料焦炭的作用是产生热量和产生一氧化碳,CO用来还原氧化铁.)4.(1)O2+C CO2(2)CO2+C2CO(解析:(1)焦炭充分反应生成二氧化碳,化学方程式为O2+C CO2.(2)炼铁高炉内焦炭与二氧化碳反应生成一氧化碳,反应的化学方程式为:CO2+C2CO.)5.(1)3CO+Fe2O32Fe + 3CO2(2)A处:红棕色粉末变黑,B处:石灰水变浑浊(3)处理尾气,减少CO对环境的污染(解析:(1)一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳.(2)A中红棕色粉末逐渐变为黑色,B处澄清石灰水变浑浊;(3)多余的一氧化碳有毒,扩散到空气中污染环境,酒精灯是为了将多余的一氧化碳点燃.)6.B(解析:铁的氧化物1.00 g,得到铁粉0.75 g,则氧元素的质量为0.25 g,则铁和氧的原子个数比=∶=.则不可能是纯净的Fe2O3,故A错误;也不可能是纯净的FeO,故C错误.)7.(1)CaO;Fe (2)CaCO3CaO+CO2↑,CO2+C 2CO,3CO+Fe2O32Fe+3CO2 (解析:由C是能使澄清石灰水变浑浊的常见气体,可知C是二氧化碳.由图A物质在高温下分解生成二氧化碳和B,结合题中给出信息:在工业上以大理石为主要原料可以制取B,可以推出A是大理石的主要成分碳酸钙,B是氧化钙;在工业上以赤铁矿(Fe2O3)为主要原料,用一氧化碳作还原剂可以炼铁,所以G是铁,又由图可知E和F在高温下反应生成了二氧化碳和铁,E又是二氧化碳和D在高温下反应生成的,可以推出D是碳,E是一氧化碳,那么F就是赤铁矿的主要成分氧化铁.至此,各种物质都已推出,也可以写出物质之间反应的化学方程式.)本课时的知识内容学生较为熟悉,但教师用丰富的素材引导学生感知熟悉学习的对象,从生活经验出发,引出课题,易激发学生的兴趣,让学生用科学家的身份来研究金属矿物的种类等,从而感受到“身边处处有化学”.在教学中,注意培养学生阅读教材、查阅资料的能力,展示学生课前调查和收集样品的信息,能较好地达到资源共享的目的,有利于培养“合作”意识.在整个教学过程中体现了学生“从生活走向化学,从化学走向社会”的理念.更可贵的是学生在课堂上充分发挥了主体作用,自主实验、自主探究、自主评价,无疑使自信心更强,学习兴趣更浓.建议:一氧化碳还原氧化铁的实验采用动画演示,既明白清晰,又节约时间,同时可避免仪器、材料短缺而不能做实验的弊端,环节紧凑.我国古代冶铁、炼钢的成就我国在2300多年以前就已经接触了铁,并加以利用.在河北曾出土一把商代的铜钺,其年代约在公元前14世纪前后.铜钺上嵌有的铁刃已经全部被氧化成氧化铁.对铁刃的残锈检验后表明,铁刃是用陨铁锻成的.这说明那时不仅认识了铁,而且能进行锻造加工.已有的考古发现,我国最早人工冶炼铁器始于公元前6世纪,即春秋末期或更早一些.那时,几乎同时产生了块炼铁和生铁两种工艺.块炼铁是用木炭在固态时还原铁矿石的方法,这种铁里含有较多大块的氧化铁和硅酸铁.生铁是在高温下液态时冶炼出来的,含碳超过2%,还含有较细小的硅酸盐.对公元前5世纪的铁锛和铁铲进行鉴定,发现是生铁铸造的,其中铁铲还经过退火处理,是展性铸铁.在我国一些早期的文献(如《诗经秦风》《左传昭公二十九年》)就有铁和铁器的文字记载.欧洲最早的生铁出现在公元13世纪末至14世纪初,比我国晚1900多年.块炼铁炼出以后需要加热锻打,以挤出夹杂物,锻成器物.在多次加热过程中,块炼铁同炭火接触,有可能增碳变硬,块炼渗碳钢的冶炼技术由此产生.从河北易县出土的79件铁器证明,至迟在战国后期,这种技术已在燕国应用.对部分铁器的检查表明,绝大部分是钢锻制的,如长100.4 cm的长剑以及某些残剑、箭杆、矛等.这些锻钢件大都经过淬火处理,这表明至迟在战国晚期,淬火技术在生产上已经广泛应用.炼铁的矿石主要有哪些?怎样识别铁矿石?铁在自然界中的分布很广,主要以化合态存在,含铁的矿石很多,具有冶炼价值的铁矿石有磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿和菱铁矿等.识别铁矿石的方法通常是利用其颜色、光泽、密度、磁性、刻痕等性质.①磁铁矿(Fe3O4)是黑色的,用粗瓷片在矿石上刻画时,留下的条痕是黑色的,具有磁性,密度为4.9~5.2克/厘米3.②赤铁矿(Fe2O3)颜色暗红,含铁量越高,颜色就越深,甚至接近黑色,但是瓷片留下的刻痕仍然是红色的,不具有磁性.呈致密块状或结晶块状(称镜铁矿)产出,也有的呈土状产出.密度为5~5.3克/厘米3.③褐铁矿(Fe2O3·3H2O)矿石有黄褐、褐和黑褐等多种颜色,瓷片的刻痕呈黄褐色,无磁性,密度为3.3~4克/厘米3.④菱铁矿(FeCO3)有黄白、浅褐和深褐等颜色.性脆,无磁性,在盐酸里有气泡(CO2)放出.密度为3.8~3.9克/厘米3.高炉炼铁时,为什么要加入石灰石?炼铁时用的铁矿石,主要有赤铁矿石(主要成分是氧化铁)和磁铁矿石(主要成分是四氧化三铁),在铁矿石中还含有无用的脉石,主要成分是二氧化硅(SiO2).炼铁时,被还原出的铁在高温下变成液体,而熔点很高的二氧化硅以颗粒杂质的形式混在炼出的铁水中.为了除去这种杂质,选用石灰石作熔剂,石灰石在高温下分解成氧化钙和二氧化碳,氧化钙在高温下与二氧化硅反应生成熔点比铁水还低的硅酸钙,而液态硅酸钙密度比铁水小且跟铁水不相混溶,便浮在铁水上.打开高炉上的出渣口,液态硅酸钙先流出去,凝固成高炉渣,过去这种高炉渣当作炼铁厂的废物,丢弃在农田,既毁了农田,又污染了环境.现在将高炉渣粉碎配制成水泥,过去的废物变成了今日的建筑材料.第课时1.了解铁生锈的条件及防止铁生锈的简单方法.2.知道废旧金属对环境的污染,认识回收利用废旧金属等保护金属资源的途径的重要性.通过铁生锈条件的探究,进行收集材料、猜想、设计、验证、观察、分析、得到结论、讨论交流活动,培养学生的良好学习习惯和学习方法.使学生体会学习化学的价值;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、合理利用自然资源的意识.【重点】铁生锈的条件,生活中防止铁生锈的措施.【难点】生活中防止铁生锈的措施.【教师准备】一套提前准备好的探究铁生锈条件的器材,铁钉、5%的过氧化氢溶液、二氧化锰、铁钉、蒸馏水、酒精灯、带导管的单孔塞、氯化钠、火柴、试管、烧杯、石棉网、三脚架等.生锈的铁锁、因锈蚀穿孔的铜壶、长期未用的菜刀、几段生锈的铁丝、不能用的水龙头等.【学生准备】课前预习本课时内容,收集一些有关金属回收利用的资料.在一周前做好铁钉锈蚀条件的探究的对比实验.导入一:【展示】出示生锈的铁锁、铜壶、菜刀、铁丝、水龙头或者展示下列图片,分析还能否使用.导入二:【展示】食品包装袋中常用到的铁粉“脱氧剂”图片.食品包装袋中常会见到一小袋的铁粉“脱氧剂”,这种脱氧剂可以起到减少包装物内氧气含量,防止食品氧化变质的作用.导入三:【展示】网易新闻:稀土出口:被妖魔化的“资源掠夺”.不久前,我国政府修订《稀土工业发展专项规划》,新规划规定调减稀土金属的出口数量,各地关闭了不少的稀土金属矿,保护我国稀土金属资源的可持续开发.四、金属的腐蚀和防护蒸馏水、植物油、棉花和干燥剂氯化钙.试设计实验比较铁钉在不同环境中的锈蚀速度.【注意】此实验约在一周前已给学生布置.【讨论交流】学生交流实验方案和实验现象.学生设计的方案可能有以下几种:实验现象:铁钉锈蚀比较明显的为1、2、3、4.锈蚀不明显的为5、6.【问】为什么方案5中的铁钉比方案4中的铁钉锈蚀得慢呢?【答】因为方案4中的铁钉与氧气接触,方案5中的铁钉与氧气不接触.【问】为什么方案6中的铁钉锈蚀得慢呢?【答】因为缺少水分.【交流总结】根据以上实验,教师引导学生得出导致铁钉锈蚀的因素:在水、氧气同时存在的环境中铁能锈蚀.酸和氯化钠能使铁在氧气、水存在的环境中加速锈蚀.【讲解】铁制品锈蚀的过程,实际上是铁与空气中的氧气、水蒸气等发生化学反应的过程.铁锈的主要成分是Fe2O3·x H2O.【设问】铝与氧气反应生成的氧化铝能起到保护里层铝的作用.铁锈是否也能保护里层的铁呢?【学生看书后回答】不能.【讲解】铁锈是一种疏松多孔的物质,具有吸水性,它能让水分和空气中的氧气穿过它的空隙,不断向里层渗透,继续跟铁反应,直至铁完全锈蚀.故铁锈反而能加速里层铁生锈.【过渡】了解了铁制品锈蚀的条件,我们应该采取什么措施来防止铁制品生锈呢?【学生讨论】分组讨论.【教师启发】铁制品的锈蚀是需要具备一定条件的.如果破坏铁制品锈蚀的条件,使它们不再具备锈蚀的基础,就能防止铁制品锈蚀.【学生交流讨论结果】1.铁制品放置时要远离酸性环境,尽量放置在干燥的环境中.2.在铁制品外面“穿”一层保护衣,如可涂上隔绝空气的油,涂油漆,镀上一层耐腐蚀的其他金属,高温灼烧金属、进行“烤蓝”处理等等.3.一发现铁制品锈蚀,就马上处理,以防止其继续蔓延.……【教师总结并板书】①把铁制品放在干燥环境中.②为其穿一层耐腐蚀的外衣.【讨论】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?【学生讨论交流】刷漆、涂油、镀其他金属等.。
