课题3　金属资源的利用和保护教学设计模板

《金属资源的利用和保护》教学设计

苍溪县龙山镇柏杨小学 庞传福

教学目标：

一、知识与技能

1知道一些常见的金属如铁、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

3了解防止金属生锈的简单方法，知道废弃金属对环境的污染，认识回收金属的重要性

二、过程与方法

1通过阅读资料、讨论交流等具体探究活动培养学生的良好学习习惯和学习方法

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。

三、情感、态度与价值观

1通过对我国古代练铁的介绍，让学生了解我国的悠久历史，激发学生增强热爱祖国的情感，树立为民族振兴、社会进步学习化学的志向，使学生体会学习化学的价值

2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、合理使用化学物质的观念

教学重点、难点：

一、重点：

1了解从常见铁矿石中提炼铁的原理和含杂质等不纯量的化学方程式的计算

2了解金属锈蚀的条件和金属资源的保护方法，激发学生的探究欲

二、难点：冶炼铁的原理和含杂质等不纯量的化学方程式的计算

教学过程

[设疑引入课题]

由前面的学习我们知道，金属是一类重要的材料，人类的生活和生产都离不开金属。金属资源是不是取之不尽用之不竭的呢？我们今天就来学习金属资源的利用和保护。

[投影展示]：由图片我们知道除少数不活泼的金属如金、银以单质形式存在外，大多数金属在自然界中都以化合物形式存在，从化合态的金属制出金属单质就是金属的冶炼，而用来提炼金属的矿物就是矿石。我们也知道世界上产量最大的金属是铁，那么铁是如何从铁矿石中冶炼出来的呢？

[投影展示]：

1．我国古代炼铁图——了解我国炼铁的悠久历史

2．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。

[设问]

人们是如何把铁矿石炼制成铁的呢？

[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

[课件展示实验装置]：

(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，须待试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起，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。

[介绍]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，利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来

[创设情景]：

上面这两种方法都是炼铁的原理，都是纯净物之间的反应，但在实际生产中，所用的原料和产物一般都含有杂质。例如：炼铁时用到的赤铁矿除了含有Fe2O3外还有杂质，而炼出的产物生铁除了含有Fe外还有其它物质。下面我们就一起学习有关杂质的计算问题。

[投影例题]：

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？

[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质之间的数量比，而不表示不纯物质之间的数量关系。故计算时须先进行换算。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质的质量，或先计算出纯净物质质量再换算成不纯物质的质量。

[投影给出正确解法]：

[展示投影资料]

资料一：据有关资料报道，现在世界上每年因腐蚀而报废的金属设备和材料相当于年产量的20％～40％。

资料二：矿物的储量有限，而且不能再生。根据已探明的一些矿物的储藏量，并根据目前这些金属的消耗速度，有人估计一些矿物可供开采的年限如下图所示(不包括今后新探明的矿物储量、一些国家的金属储备量和金属的回收利用等)。

[议一议]1．金属腐蚀可给我们带来哪些危害？

2．金属资源短缺对人类社会的发展意味着什么？

[总结]由大家刚才的讨论可知，金属腐蚀和金属资源短缺对人类是严峻的挑战。

[引入]因此，保护金属资源也就成了目前我们所面临的重大问题

[投影]

现有洁净无锈的铁钉、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。试设计实验比较铁钉在不同环境中的锈蚀速度。

注：此实验在约一周前已给学生布置。

[学生交流实验方案和实验结果]

根据以上实验，教师引导学生得出导致铁钉锈蚀的因素。

[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·xH2O。

[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，直至铁被完全锈蚀。故铁锈反而能加速里层铁的生锈。

[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

[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？

[学生讨论并回答]刷漆、涂油脂、镀其他金属等。

[过渡]上面我们讨论了铁制品的腐蚀和防护。对于金属资源，除了采取防止金属腐蚀的措施外，还可以通过什么途径来使金属资源得到保护呢？

[启发]废品收购站为什么要收购废铁、废铜和易拉罐等金属？

[讨论]废弃金属的回收有什么意义？

[讲解]据估算，回收一个铝制饮料罐比制造一个新饮料罐要便宜20％，1t废钢铁回炉冶炼可炼成近1t钢，跟用铁矿石冶炼比，能节约11t煤和铁矿石，减少污染空气的悬浮微粒11kg，可见回收利用废金属，具有巨大的社会和经济效益。目前世界上已有50％以上的铁和90％以上的金属得到了回收和利用。

[讨论]你还知道保护金属资源的其他途径吗？

[学生讨论并回答]合理开采矿物，可避免乱采矿所引起的金属资源的浪费；寻找金属的代用品也可使金属资源得到保护；进一步研究金属的结构和性质，使各种金属都能最大限度地得以运用。

[讲解]金属资源不可再生，我国随着经济的不断发展，金属资源呈日益短缺之势，故保护金属资源人人有责。希望大家能从身边做起，从自己做起，也希望大家能好好学习，且能在将来利用你的智慧找出更多的金属代用品，从而使我们的未来不再为金属资源的匮乏而发愁。

[小结]本节课我们主要探究了铁的冶炼原理，金属的腐蚀和防护，同时讨论了金属资源的保护问题

小测验：

1、通过实验回答，铁钉在下列哪些情况下容易生锈？（ ）

（A）在干燥的空气中（B）在潮湿的空气中

（C）部分浸入食盐水中（D）浸没在植物油中

2、下列做法能防止铁制品生锈的是（

）

A、自行车脏了用清水冲洗

B、用废酸液冲洗铁制污水管道

C、在铁制篮球架上刷一层油漆

D、切完咸菜后，尽快将菜刀洗净擦干

3、随着人们生活质量的提高，各种电池使用量大幅度增加，废电池进行集中处理的问题被提到议事日程上来。其首要原因是 ( )

A

回收利用电池外壳的金属材料

B

防止电池中汞、镉、铅等重金属对土壤和水源的污染

C 减轻电池中渗漏的液体对其他物品的腐蚀

D 回收利用电池中的石墨电极

4、（1）下列家庭生活垃圾：①废旧书刊报纸

②废电池

③废弃橡胶、塑料制品

④易拉罐饮料瓶

⑤废弃电线

⑥破旧铁锅、铝壶

⑦变质剩饭菜

⑧瓜皮果壳

⑨废弃玻璃物品等，其中可回收利用的有＿＿＿＿＿＿＿＿。回收利用与保护金属资源的相关联的是＿＿＿＿＿＿。

（2）请你联系实际再提出两条节约金属资源的建议: