课题3　金属资源的利用和保护教学设计实例

课题3

金属资源的利用和保护（第一课时）

[教学目标] 一、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。

二、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。

三、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）、防风罩一个、磁铁、浓硫酸、甲酸、澄清的石灰水等。

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。

[教学过程] 一、铁的冶炼

师生活动

[教师]地球上存在着丰富的金属资源，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

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]展示图片

[小结]地球上金属资源很丰富，我国矿物储量种类齐全。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。

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。

[学生阅读介绍] 1．我国古代炼铁图——了解我国炼铁的悠久历史

3．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] P16页—[实验8—20]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开拓学生思维

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，再给反就物加热。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+Fe2O3

由设问把学生心中所高温2Fe+3CO2 思明朗化，给了学生一个明确的求知方[学生] 观察实验，描述现象，思考原理，完成化学方向。

程式

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通过例题的方式，把有杂质的。因此，在实际生产中必然会涉及到杂质的化学原理、计算和生计算问题。

产实际紧密地结合在

例1、1000t含杂质20%的赤铁矿石中含氧化铁的质量一起，使学生活动成是多少？

解：1000t赤铁矿石中含氧化铁的质量为

1000t×(1-20%)=800t 为有机的整体，有利于学生主动参与学习。

例2、计算多少吨铁的质量分数为96%的生铁中含铁在解题过程中培养学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？

生严瑾的思路，严瑾的解题格式。培养学生严瑾的学习习惯

[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+Fe2O3高温2Fe+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+Fe2O3高温2Fe+3CO2

160

2×56 800t

x

x=160800t=

256x256800t=560t 160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+Fe2O3高温2Fe+3CO2

160

2×56

1000t×80%

96%x 1601000t800t=

25696%x2561000t800t

x==560t 16096%

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