课题3　金属资源的利用和保护教学创新设计

《金属资源的利用和保护》教学设计 一、教学目标

（一）知识与技能

1．知道一些常见的金属（铁）等矿物

2．了解从铁矿石中将铁还原出来的方法。

3．会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。

4.了解铁生锈的条件及防止铁生锈的简单方法；

（二）过程与方法

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。

（三）情感态度与价值观

通过炼铁的教学，使学生体会到化学在生产中的作用，树立合理利用化学物质的观念，树立环保意识。认识到化学原理对实际生产的指导作用。

二、教学重点

1．工业炼铁原理。

2．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。

3. 铁锈蚀的原因及防锈措施。

三、教学难点

1.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。

2. 生活中防止铁生锈的措施。

四、教学准备

教学设备（投影仪，计算机），一氧化碳还原氧化铁视频,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

五、教学过程

（一）金属资源的存在形式及常见的矿石

1、金属资源的存在及形式:地壳和海洋中。

2、常见的金属矿石

工业上从含有金属元素并有开采价值的矿石中提炼金属。几种常见的金属矿石的名称和主要成分如下：赤铁矿、磁铁矿

、黄铁矿、菱铁矿、辉铜矿、黄铜矿、铝土矿

【过渡】在地壳中，矿物常与岩石混合共存在一起，形成矿石。那么矿石是如何变成金属的？

（二）铁的冶炼

【实验药品】氧化铁粉末、澄清石灰水、CO气体

【实验仪器】铁架台、硬质玻璃管、单孔橡胶塞、酒精灯、试管、酒精喷灯、双孔橡皮塞、导气管

【实验步骤】1、检查装置气密性；

2、装入药品并固定装置；

3、点燃酒精灯；

4、向玻璃管中通入CO（使用前先验纯）；

5、点燃酒精喷灯；

6、反应完成后熄灭酒精喷灯；

7、试管冷却后停止通入CO；

8、熄灭酒精灯。

【实验现象】1、红棕色粉末逐渐变为黑色，黑色粉末能被磁铁吸引；

2、生成的气体使试管中的澄清石灰水变浑浊；

3、尾气燃烧并产生蓝色火焰。

【实验结论】红棕色的氧化铁被一氧化碳还原成单质铁。

【注意事项】1、先通CO的目的：排出装置内的空气，以免加热时CO与空气混合，可能会发生爆炸；

2、实验完毕后继续通入CO知道玻璃管冷却的目的：防止生成的铁粉在较高的温度下被重新氧化；防止石灰水倒流使玻璃管炸裂；

3、尾气的处理：因为CO有毒，所以尾气中的CO要经过点燃处理或收集备用，防止污染空气。

（三）高炉炼铁

原料：铁矿石、焦炭、石灰石、空气等

反应原理：在高温的条件下，利用炉内反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石中还原出来

设备：高炉

产品：生铁（含碳量2﹪～4.3﹪的铁合金，不是纯铁）

（四）有关化学反应中杂质问题的计算

1、计算公式

化学方程式所表示的都是纯净物之间发生的化学反应，根据其化学式计算的相对分子质量（或相对分子质量之和）反应的是纯净物之间的质量关系。

2、化学反应中有关杂质问题的计算步骤：

（1）将含杂质的物质的质量换算成纯物质的质量；

（2）将纯物质的质量代入化学方程式进行计算；

（3）将计算得到的纯物质的质量换算成含杂质物质的质量；

（五）金属资源的保护

1、金属的腐蚀与防护

（1）铁制品锈蚀条件的探究：控制变量法

【实验现象】几天后观察，A试管中铁钉生锈，在水面附近锈蚀严重，B、C试管中的铁钉没有生锈。

【实验分析】A试管中的铁钉同时跟水、氧气接触而生锈；B试管中的铁钉只与水接触不生锈；C试管中的铁钉只与干燥的空气接触不生锈。对比A、B说明铁生锈需要氧气，对比A、C说明铁生锈需要水。

【实验结论】铁生锈的条件是铁与水、氧气同时接触。

（2）金属锈蚀的条件

要能够发生反应的物质，反应物要能互相接触，生成物不会对反应起阻碍作用等。

（3）防止铁制品锈蚀的原理和方法

①原理：破坏铁生锈的两个必备条件之一即可防止生锈。（使铁制品隔绝空气或隔绝水）

②方法：可概括为“干、膜、镀、烤、改”

2、金属资源保护

（1）保护金属资源的必要性 （2）保护金属资源的有效途径 （3）回收废旧金属的好处 【讨论】我国稀土资源的合理利用和保护问题

六、课堂练习

1.

请说出铁有哪些主要的物理性质；

2.

请写出铁与氧气、盐酸、硫酸及硫酸铜溶液反应的化学方程式，并注明反应类型；

七、板书设计

课题三

金属资源的利用和保护

一、

金属资源利用

1、

铁的冶炼

2、

化学方程式中有关杂质物质的计算

二、

金属资源保护

1、铁制品的锈蚀与防护

2、保护金属资源

八、课后作业

1、课本21页第6、7题 2、联系册相关习题