第一篇：課題3 金屬資源的利用和保護教案1課時

課題3 金屬資源的利用和保護 清河鄉(xiāng)第三初級中學 李成欽

教學目標 1．知識與技能

(1)知道一些常見金屬如鐵、鋁、銅等的礦物，了解從鐵礦石中將鐵還原出來的方法。(2)會根據(jù)化學方程式對含有某些雜質的反應物或生成物進行有關計算。(3)了解金屬銹蝕的條件以及防止金屬銹蝕的簡單方法。(4)知道廢舊金屬對環(huán)境的污染，認識回收利用廢舊金屬等金屬資源保護的重要性。

2．過程與方法

(1)通過觀察、實驗、閱讀資料、聯(lián)系實際等方法獲取信息。(2)運用比較、分析、聯(lián)想、分類等方法對所獲取的信息進行加工。(3)能主動與他人進行交流與討論，逐步形成良好的學習習慣和學習方法。3．情感態(tài)度與價值觀

(1)增強對生活和自然界中化學現(xiàn)象的好奇心和探究欲。(2)關注與化學有關的社會問題，初步形成主動參與社會決策的意識。(3)逐步樹立珍惜資源、愛護環(huán)境、合理使用化學物質的觀念。(4)樹立為社會的進步而學習化學的志向。

教學重點

1．鐵的冶煉。2．有關化學方程式計算中的雜質問題計算。3．鐵銹蝕的條件及其防護。4.合理利用金屬資源的意識。教學難點

1．對鐵銹蝕條件及其防護措施的初步探究。2．有關化學方程式計算中的雜質問題計算。教學方法

聯(lián)系實際→進行思考→實驗探究→分析討論→得出結論→聯(lián)系實際→發(fā)揮想象→提高興趣。

第一課時：金屬資源概況及鐵的冶煉和有關雜質問題的計算。教學過程

[引言]由前面的學習我們知道，金屬是一類重要的材料，人類的生活和生產都離不開金屬。由于地球上的金屬資源是有限的，故我們需對其進行合理的利用和有效的保護。

[板書]課題3 金屬資源的利用和保護

一、金屬資源概況

[講解]地球上的金屬資源廣泛地存在于地殼和浩瀚的海洋中，除少數(shù)很不活潑的金屬如金、銀等有單質形式存在外，其余都以化合物形式存在。以化合物形式存在的金屬在自然界中以礦物形式存在。含有礦物的巖石稱為礦石。工業(yè)上就是從礦石中來提煉金屬的。

[請學生觀看課本圖8—

16、8—

17、8—18等有關金屬資源的圖片。] [過渡]不同種類的金屬在地殼中的含量并不相同。它們在地殼中呈怎樣的分布趨勢呢? 請大家看課本P15“金屬元素在地殼中的含量”的資料。[問]人類目前普遍使用的金屬有哪些?[答]鐵、鋁、銅等。[追問]這是否和它們在地殼中的含量有一定的關系呢? [生]肯定有!因為鋁、鐵在地殼中的含量是所有金屬中最多的。[疑惑]銅的百分含量遠小于鐵和鋁，為什么也普遍使用于我們的日常生活和工農業(yè)生產呢?[可讓學生討論、各抒己見] [總結]這主要與銅的性質和銅的提煉成本有關。

[追問]那么，自然界含鐵、鋁、銅的礦石主要有哪些呢?它們的主要成分是什么? [生]含鐵的礦石主要有赤鐵礦(主要成分是Fe2O3)、黃鐵礦(主要成分是FeS2)、菱鐵礦(主要成分是FeCO3)；含鋁的礦石主要是鋁土礦(主要成分是Al2O3)；含銅的礦石主要是黃銅礦(主要成分是CuFeS2)和輝銅礦(主要成分是Cu2S)。[承接]我國的金屬礦物分布怎么樣? 答案：礦物種類齊全，礦物儲量豐富，其中鎢、鉬、鈦、銻等儲量居世界前列，銅、鋁、錳等儲量在世界上占有重要地位。

[補充]雖說我國礦物種類比較齊全、礦物儲量比較豐富，但由于多種因素的影響，我國主要礦產品進口量呈逐年上升趨勢。隨著我國經(jīng)濟高速發(fā)展，對礦產資源需求增長很快，主要礦產資源短缺的態(tài)勢日益明顯。如果地質勘探無重大突破，2l世紀初，我國礦產資源將出現(xiàn)全面緊缺的局面。[過渡]現(xiàn)在，人類每年都要向地殼和海洋索取大量的金屬礦物資源，以提取數(shù)以噸計的金屬。其中，提取量最大的是鐵。把金屬礦物變成金屬的過程，叫做金屬的冶煉。煉鐵的過程稱之為鐵的冶煉。下面，我們就來學習有關鐵的冶煉的知識。[板書]

二、鐵的冶煉

[介紹]早在春秋戰(zhàn)國時期，我國就開始生產和使用鐵器，從公元1世紀起，鐵便成了一種最主要的金屬材料。

[引導學生觀看圖8—19(我國古代煉鐵圖)] [講解]鋼的主要成分就是鐵。鋼和鐵有著非常廣泛和重要的應用，它們在某種程度上代表了一個國家工業(yè)發(fā)展的水平。新中國成立后，我國的鋼鐵工業(yè)得到了飛速的發(fā)展。1949年，我國的鋼產量只有15．8萬噸，居世界第26位；1996年，我國的鋼產量首次突破1億噸，居世界前茅。

[引導學生觀看圖8—20(上海寶山鋼鐵公司煉鐵高爐)和圖8—21(為紀念1996年中國鋼產量突破1億噸而發(fā)行的郵票)][介紹]我國遼寧鞍山、湖北大冶、四川攀枝花等地都有大型鐵礦。[過渡]鐵礦石是怎樣煉成鐵的呢?現(xiàn)以赤鐵礦的主要成分Fe2O3為例，來學習研究如何實現(xiàn)鐵的冶煉。[啟發(fā)]比較Fe2O3與Fe的組成差異，設想用什么方法或試劑去完成鐵的冶煉。[學生討論]Fe2O3與Fe在組成上只相差一種元素，即氧元素。要使Fe2O3變?yōu)殍F關鍵是使Fe2O3失去“O”?？赡艿姆桨赣校?/p>

1．加熱使Fe2O3發(fā)生分解反應。2．找尋一種物質使其主動奪去Fe2O3中的“O”。

[引導學生對以上方案評價]方案1要使Fe2O3分解，需較高的溫度；又因為鐵在高溫下易與空氣中的氧氣反應，要使Fe2O3分解成功，還須在非空氣氛圍中進行，這樣成本太高。方案2比較切實可行。但選用什么樣的物質才能使Fe2O3失去“O”呢? [教師引導]我們可以從以前接觸過的一些物質中，尋找適合這種條件的物質。請大家回憶、思考并討論。

[學生討論]：[結論]Mg、H2、C、CO等都符合條件。

[教師總結]事實上，這些物質都可把Fe2O3中的“O”奪走。但考慮到經(jīng)濟效益等原因，我們一般選用C或CO。[師]請大家寫出以CO和Fe2O3為反應物冶鐵的化學方程式。

[板書]冶煉原理：[學生板書]Fe2O3+3CO

3CO2+2Fe [教師引導]請大家利用自己的智慧，設計一個模擬鐵的冶煉過程的化學實驗，并最好能驗證其生成產物。

[學生討論]教師可引導學生從金屬冶煉的一般條件、生成物的證明、尾氣的處理等角度進行考慮。如根據(jù)經(jīng)驗學生可判斷出金屬冶煉的一般條件是高溫；根據(jù)以前所學知識學生可想象到用澄清石灰水驗證CO2；用磁鐵驗證鐵的生成；CO有毒，尾氣應處理等。[演示實驗8—3 一氧化碳還原氧化鐵的實驗] 注意：(1)實驗前應先通CO把裝置內空氣排干凈，然后再加熱；反應完成后，須待試管內物質冷卻后再停止通CO。(2)反應完畢后，把得到的黑色粉末倒在白紙上觀察，并試驗它能不能被磁鐵吸起，以判斷反應中是否生成了鐵。

[總結]上述實驗是實驗室模擬鐵的冶煉過程，工業(yè)上鐵的冶煉原理雖與上述實驗相同，但其規(guī)模、條件、裝置與此差異很大。

[介紹]把鐵礦石冶煉成鐵是一個復雜的過程。工業(yè)上煉鐵時，把鐵礦石和焦炭、石灰石一起加入高爐，在高溫下，利用焦炭與氧氣反應生成的一氧化碳把鐵從鐵礦石里還原出來。

[可投影展示煉鐵高爐結構。播放多媒體視頻鋼鐵廠生產流程] [過渡]在冶鐵的實際生產過程中，所用的原料或產物一般都含有雜質，故在計算用料和產量時就不可能不考慮雜質問題。

[板書]

三、有關雜質問題的計算 板書設計

課題3 金屬資源的利用和保護

一、金屬資源概況

二、鐵的冶煉 冶煉原理：

Fe2O3+3CO

三、有關雜質問題的計算

根據(jù)化學方程式進行計算時，要把含雜質物質的質量換算成純物質的質量。教后感想：

3CO2+2Fe 7

第二篇：課題3-金屬資源的利用和保護教案1課時

課題3 金屬資源的利用和保護

教學目標 1．知識與技能

(1)知道一些常見金屬如鐵、鋁、銅等的礦物，了解從鐵礦石中將鐵還原出來的方法。

(2)會根據(jù)化學方程式對含有某些雜質的反應物或生成物進行有關計算。2．過程與方法

(1)通過觀察、實驗、閱讀資料、聯(lián)系實際等方法獲取信息。(2)運用比較、分析、聯(lián)想、分類等方法對所獲取的信息進行加工。(3)能主動與他人進行交流與討論，逐步形成良好的學習習慣和學習方法。3．情感態(tài)度與價值觀

(1)增強對生活和自然界中化學現(xiàn)象的好奇心和探究欲。(2)關注與化學有關的社會問題，初步形成主動參與社會決策的意識。(3)逐步樹立珍惜資源、愛護環(huán)境、合理使用化學物質的觀念。(4)樹立為社會的進步而學習化學的志向。教學重點

1．鐵的冶煉。2．有關化學方程式計算中的雜質問題計算。

3．鐵銹蝕的條件及其防護。4.合理利用金屬資源的意識。教學難點

1．對鐵銹蝕條件及其防護措施的初步探究。2．有關化學方程式計算中的雜質問題計算。

第一課時：金屬資源概況及鐵的冶煉和有關雜質問題的計算。教學過程

[引言]由前面的學習我們知道，金屬是一類重要的材料，人類的生活和生產都離不開金屬。由于地球上的金屬資源是有限的，故我們需對其進行合理的利用和有效的保護。

[板書]課題3 金屬資源的利用和保護

一、金屬資源概況

[講解]地球上的金屬資源廣泛地存在于地殼和浩瀚的海洋中，除少數(shù)很不活潑的金屬如金、銀等有單質形式存在外，其余都以化合物形式存在。以化合物形式存在的金屬在自然界中以礦物形式存在。含有礦物的巖石稱為礦石,工業(yè)上就是從礦石中來提煉金屬的。

[請學生觀看課本圖8—

16、8—

17、8—18等有關金屬資源的圖片。] [過渡]不同種類的金屬在地殼中的含量并不相同。它們在地殼中呈怎樣的分布趨勢呢? 請大家看課本P15“金屬元素在地殼中的含量”的資料。[問]人類目前普遍使用的金屬有哪些?[答]鐵、鋁、銅等。[追問]這是否和它們在地殼中的含量有一定的關系呢? [生]肯定有!因為鋁、鐵在地殼中的含量是所有金屬中最多的。[疑惑]銅的百分含量遠小于鐵和鋁，為什么也普遍使用于我們的日常生活和工農業(yè)生產呢?[可讓學生討論、各抒己見] [總結]這主要與銅的性質和銅的提煉成本有關。

[追問]那么，自然界含鐵、鋁、銅的礦石主要有哪些呢?它們的主要成分是什么? [生]含鐵的礦石主要有赤鐵礦(主要成分是Fe2O3)、黃鐵礦(主要成分是FeS2)、菱鐵礦(主要成分是FeCO3)；含鋁的礦石主要是鋁土礦(主要成分是Al2O3)；含銅的礦石主要是黃銅礦(主要成分是CuFeS2)和輝銅礦(主要成分是Cu2S)。[承接]我國的金屬礦物分布怎么樣? 答案：礦物種類齊全，礦物儲量豐富，其中鎢、鉬、鈦、銻等儲量居世界前列，銅、鋁、錳等儲量在世界上占有重要地位。

[補充]雖說我國礦物種類比較齊全、礦物儲量比較豐富，但由于多種因素的影響，我國主要礦產品進口量呈逐年上升趨勢。隨著我國經(jīng)濟高速發(fā)展，對礦產資源需求增長很快，主要礦產資源短缺的態(tài)勢日益明顯。如果地質勘探無重大突破，2l世紀初，我國礦產資源將出現(xiàn)全面緊缺的局面。

[過渡]現(xiàn)在，人類每年都要向地殼和海洋索取大量的金屬礦物資源，以提取數(shù)以噸計的金屬。其中，提取量最大的是鐵。把金屬礦物變成金屬的過程，叫做金屬的冶煉。煉鐵的過程稱之為鐵的冶煉。下面，我們就來學習有關鐵的冶煉的知識。[板書]

二、鐵的冶煉

[介紹]早在春秋戰(zhàn)國時期，我國就開始生產和使用鐵器，從公元1世紀起，鐵便成了一種最主要的金屬材料。

[引導學生觀看圖8—19(我國古代煉鐵圖)] [講解]鋼的主要成分就是鐵。鋼和鐵有著非常廣泛和重要的應用，它們在某種程度上代表了一個國家工業(yè)發(fā)展的水平。新中國成立后，我國的鋼鐵工業(yè)得到了飛速的發(fā)展。1949年，我國的鋼產量只有15．8萬噸，居世界第26位；1996年，我國的鋼產量首次突破1億噸，居世界前茅。[引導學生觀看圖8—20(上海寶山鋼鐵公司煉鐵高爐)和圖8—21(為紀念1996年中國鋼產量突破1億噸而發(fā)行的郵票)][介紹]我國遼寧鞍山、湖北大冶、四川攀枝花等地都有大型鐵礦。

[過渡]鐵礦石是怎樣煉成鐵的呢?現(xiàn)以赤鐵礦的主要成分Fe2O3為例，來學習研究如何實現(xiàn)鐵的冶煉。

[啟發(fā)]比較Fe2O3與Fe的組成差異，設想用什么方法或試劑去完成鐵的冶煉。[學生討論]Fe2O3與Fe在組成上只相差一種元素，即氧元素。要使Fe2O3變?yōu)殍F關鍵是使Fe2O3失去“O”?？赡艿姆桨赣校?/p>

1．加熱使Fe2O3發(fā)生分解反應。2．找尋一種物質使其主動奪去Fe2O3中的“O”。

[引導學生對以上方案評價]方案1要使Fe2O3分解，需較高的溫度；又因為鐵在高溫下易與空氣中的氧氣反應，要使Fe2O3分解成功，還須在非空氣氛圍中進行，這樣成本太高。方案2比較切實可行。但選用什么樣的物質才能使Fe2O3失去“O”呢? [教師引導]我們可以從以前接觸過的一些物質中，尋找適合這種條件的物質。請大家回憶、思考并討論。

[學生討論]：[結論]Mg、H2、C、CO等都符合條件。

[教師總結]事實上，這些物質都可把Fe2O3中的“O”奪走。但考慮到經(jīng)濟效益等原因，我們一般選用C或CO。[師]請大家寫出以CO和Fe2O3為反應物冶鐵的化學方程式。[板書]冶煉原理：Fe2O3+3CO

3CO2+2Fe [教師引導]請大家利用自己的智慧，設計一個模擬鐵的冶煉過程的化學實驗，并最好能驗證其生成產物。

[學生討論]教師可引導學生從金屬冶煉的一般條件、生成物的證明、尾氣的處理等角度進行考慮。如根據(jù)經(jīng)驗學生可判斷出金屬冶煉的一般條件是 高溫；根據(jù)以前所學知識學生可想象到用澄清石灰水驗證CO2；用磁鐵驗證鐵的生成；CO有毒，尾氣應處理等。[觀看實驗8—3 一氧化碳還原氧化鐵的實驗圖] 注意：(1)實驗前應先通CO把裝置內空氣排干凈，然后再加熱；反應完成后，須待試管內物質冷卻后再停止通CO。

(2)反應完畢后，把得到的黑色粉末倒在白紙上觀察，并試驗它能不能被磁鐵吸起，以判斷反應中是否生成了鐵。

[總結]上述實驗是實驗室模擬鐵的冶煉過程，工業(yè)上鐵的冶煉原理雖與上述實驗相同，但其規(guī)模、條件、裝置與此差異很大。

[介紹]把鐵礦石冶煉成鐵是一個復雜的過程。工業(yè)上煉鐵時，把鐵礦石和焦炭、石灰石一起加入高爐，在高溫下，利用焦炭與氧氣反應生成的一氧化碳把鐵從鐵礦石里還原出來。[投影展示煉鐵高爐結構。] [過渡]在冶鐵的實際生產過程中，所用的原料或產物一般都含有雜質，故在計算用料和產量時就不可能不考慮雜質問題。

三、有關雜質問題的計算

例：用1000t含氧化鐵80%的赤鐵礦石，理論上可以煉出含鐵96%的生鐵的質量是多少？

分析：根據(jù)化學方程式的計算都是純凈物的計算，而這一套題涉及到不純物質的計算，必須把不純物質的質量換算成純凈物的質量，才能代人化學方程式中進行計算。即： 純凈物的質量=不純物質的質量×質量分數(shù)

解：1000t赤鐵礦石中含純凈的氧化鐵的質量為： 1000t×80%=800t 設可煉出純凈的鐵的質量為Ｘ。Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2

160 112

800t Ｘ

160：112＝800t：x x=560t 折合為含鐵96%的生鐵的質量為： 答：可煉出生鐵583t。

560t÷96%=583t 7 板書設計

課題3 金屬資源的利用和保護

一、金屬資源概況

二、鐵的冶煉 冶煉原理：

Fe2O3+3CO

三、有關雜質問題的計算

根據(jù)化學方程式進行計算時，要把含雜質物質的質量換算成純物質的質量。教學反思：

3CO2+2Fe 8

第三篇：金屬資源的利用和保護教案

學苑新報

課題3 金屬資源的利用和保護

教學目標：

1、知識目標

1）知道一些常見金屬如鐵、鋁、銅等礦物，了解從鐵礦石中將鐵還原出來的方法。

2）會根據(jù)化學方程式對含有某些雜質的反應物或生成物進行有關計算。

3）了解金屬銹蝕的條件以及防止金屬銹蝕的簡單方法。

4）知道廢舊金屬對環(huán)境的污染，認識回收利用廢舊金屬等金屬資源保護的重要性。

2、過程與方法

1）通過觀察、實驗、閱讀資料、聯(lián)系實際等方法獲取信息 2）能主動與他人進行交流與討論，逐步形成良好的學習習慣和學習方法。

3、情感與價值觀

1）增強對生活和自然界中化學現(xiàn)象的好奇心和探究欲。2）逐步樹立珍惜資源、愛護環(huán)境、合理使用化學物質的觀念。教學重點：

鐵的冶煉，有關化學方程式計算中的雜質問題計算，鐵銹蝕的條件及其防護，合理利用金屬資源的意識。

教學難點：

1、對鐵銹蝕的條件及其防護措施的初步探究

2、有關化學方程式計算中的雜質問題計算。教學方法：

實驗探究

講練結合多媒體 課

時：二課時 教學過程： 第一課時 情景導入：

展示各種礦物的圖片，從而導入課題 講授新課

學苑新報

一、金屬資源概況（板書）不同種類的金屬在地殼中含量

二、鐵的冶煉（板書）

1、鐵的冶煉史

2、鐵的冶煉

[探究與活動] 鐵的冶煉

討論：如何將鐵礦石煉成鐵？以赤鐵礦為原料可能使用的方案： 方案一：加熱使Fe2O3發(fā)生分解反應

方案二：找尋一種物質使其主動奪去Fe2O3中的“O” 方案評價：

方案一：要使Fe2O3分解，需較高的溫度；又因為鐵在高溫下易與空氣中的氧氣反應，要使Fe2O3分解還須在非空氣氛圍中進行，成本太高。

方案二：比較切實可行，討論：選用什么物質才能使Fe2O3失去“O”呢？

講解：H2、C、CO等都符合條件，考慮經(jīng)濟效益等因素，一般選用C或CO 反應原理Fe2O3 +3CO==3CO2+2 Fe 多媒體演示：一氧化碳還原氧化鐵實驗 多媒體演示：高爐煉鐵過程。

三、有關雜質問題的計算

高溫

學苑新報

講解：課本例題

分析：本題是有關化學方程式的計算，但化學方程式表示的是純物質之間的數(shù)量比，而不表示不純物質之間的數(shù)量之比。故計算時須先進行換算。如果題目給出或要求算出不純物質的質量，必須先換算成純物質的質量，或先算出純物質質量再換算成不純物質的質量。解題過程：見課本

課堂練習：課后習題第4、5題 總結：略 作業(yè)：新學案 教后：

第二課時

情景導入：

資料一：據(jù)有關資料報道，現(xiàn)在世界上每年因腐蝕而報廢的 金屬設備和材料相當與年產量的20%----40%。資料二：礦物的儲量有限，而且不能再生。根據(jù)已探明的一些礦物的儲藏量，并目前這些金屬的消耗速度，有人估 計一些礦物、可供開采的年限如下圖所示（不包括今后新探明的礦物儲量，一些國家的金屬儲備和金屬的回收利用等）。

講授新課

討論：

1、金屬腐蝕可給我們帶來哪些災害？

學苑新報

2、金屬資源短缺對人類社會發(fā)展意味著么？

四、金屬資源保護

1、金屬的腐蝕

[活動與探究]：金屬銹蝕的條件：

討論：

1、它們生銹的先后順序如何？你能分析其中的原因嗎？

2、鋁與氧氣反應生成氧化鋁能起到保護里層的作用。那鐵銹能否也能起到保護里層的鐵？為什么？

說說看：你了解鐵制品腐蝕的條件，那你對鐵制品的防護有什么好的建議或意見？

2、金屬的防護

①把鐵制品放在非酸性的干燥環(huán)境中。②為其穿一層耐腐蝕的外衣。

討論：

1、對于金屬資源，除了采取防止金屬腐蝕的措施外，還可以通過什么途徑來使金屬資源得到保護呢？

2、棄金屬的回收有什么意義？ 回答：

（1）可節(jié)約金屬資源；

（2）由于金屬冶煉需要在高溫條件下進行，回收廢棄金屬并再利用可節(jié)約能源；

（3）降低金屬制品的成本，可方便人們得到物美價廉的金屬制品；（4）可減少重金屬對水體和土壤的污染等。

3、金屬資源的保護（1）防止金屬腐蝕（2）回收和利用廢舊金屬（3）合理開采礦物（4）尋找金屬代用品（5）物盡其用 總結：略 作業(yè)：新學案 教后：

第四篇：《金屬資源的利用和保護》教學設計(第1課時)

《金屬資源的利用和保護》教學設計(第1課時)

一、教學目標

(一)知識與技能

1.知道一些常見的金屬(鐵)等礦物

2.了解從鐵礦石中將鐵還原出來的方法。

3.會根據(jù)化學方程式對含有含雜質的反應物或生成物進行有關計算。

(二)過程與方法

通過收集材料、查閱資料、討論交流等具體探究活動獲得良好學習習慣和學習方法。

(三)情感態(tài)度與價值觀

通過煉鐵的教學，使學生體會到化學在生產中的作用，樹立合理利用化學物質的觀念，樹立環(huán)保意識。認識到化學原理對實際生產的指導作用。

二、教學重點

1.工業(yè)煉鐵原理。

2.根據(jù)化學方程式對含有含雜質的反應物或生成物進行有關計算。

三、教學難點

根據(jù)化學方程式對含有含雜質的反應物或生成物進行有關計算。

四、教學準備

教學設備(投影儀，計算機)，一氧化碳還原氧化鐵視頻

五、教學過程

環(huán)節(jié)

教師活動

學生活動

設計意圖

新課導入2分鐘

我們知道自然界中只有金、銀等少數(shù)金屬以單質形式存在，大部分的金屬是以化合物形式存在的，那么我們在生產、生活中用到最多的金屬——鐵是怎樣煉成的？

學生傾聽。思考?；卮馃掕F需要鐵礦石、需要還原劑。激發(fā)學生的學習欲望。

黃鐵礦圖片

石？

新課教學25分鐘 展示圖片：各種磁鐵礦、赤鐵礦、菱鐵礦、如果你是煉鐵廠的廠長，你會選擇哪種鐵礦

我們學過的還原劑有碳、一氧化碳，選擇哪種還原劑呢？

些化學反應？

煉鐵的設備是什么？在煉鐵時主要發(fā)生了哪學生思考、討論選擇合適的鐵礦石。

思考、討論選擇碳、氫氣、一氧化碳中的哪種物質做還原劑。

化學方程式。

思考、討論高爐內發(fā)生的化學反應，并寫出培養(yǎng)學生解決問題的能力。

展示一氧化碳還原氧化鐵的圖片，播放視頻《一氧化碳還原氧化鐵》。

提出問題：在實驗過程中應注意哪些安全事項？

學生觀看圖片和視頻。

討論在實驗中的注意事項。

1．先通CO，再加熱，目的是將玻璃管中的空氣排盡。

2．實驗完畢后，先停止加熱繼續(xù)通CO至冷卻，目的防止石灰水倒吸。3．用酒精燈點燃尾氣的作用是：防止一氧化碳污染空氣。

培養(yǎng)學生的環(huán)保意識、安全意識。

學方程式

在實驗過程中發(fā)生了幾個化學反應，寫出化學生書寫化學方程式。Fe2O3＋3CO 2Fe＋3CO2 CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O

2CO+O22CO2

體會科學的方法在實驗中的作用。

練習書寫化學方程式。

引導學生分析比較工業(yè)煉鐵和實驗室煉鐵有什么不同。

學生討論后回答：

1．產物不同。工業(yè)煉鐵得到的是生鐵，實驗室得到的是純鐵。

2．設備不同。工業(yè)煉鐵設備是高爐，實驗室用玻璃管。

3．溫度不同。高爐內溫度高，玻璃管內溫度較低。

4．對環(huán)境影響不同。高爐煉鐵對環(huán)境影響大，實驗室對環(huán)境影響小

5．操作難易程度不同。高爐煉鐵工藝復雜，實驗室操作簡單。

等等。

培養(yǎng)學生分析問題的能力。體會到化工生產與實驗室生產的不同。

展示例題

例1．某煉鐵廠每天需消耗5000 t含F(xiàn)e2O3 76%的赤鐵礦石，理論上可生產含F(xiàn)e 98%的生鐵多少噸？

提示學生在根據(jù)化學方程式計算時，代入的數(shù)據(jù)都是純凈物的質量，所以需要求出鐵礦石中氧化鐵的質量，然后再進行計算。

學生在討論、計算過程中老師巡視、指導。

學生思考、獨立完成例題后交流。

例1．解： Fe2O3質量為

5000 t×76%＝3800 t

設：生鐵質量為x，則純鐵質量為98%·x

Fe2O3＋3CO 2Fe＋3CO2

160 112

3800t 98%·x

160∶3800 t＝112∶98%·x

x＝ 2714.3 t

答：理論上可日產含鐵98%的生鐵2714.3噸

體會到化學方程式計算在化工生產中的作用。

培養(yǎng)學生解決問題的能力。

例2．某煉鐵廠每天生產1000t含F(xiàn)e 96%的生鐵理論上需消耗含F(xiàn)e2O3 70%的赤鐵礦石多少噸？

巡視、指導學生進行計算。

例2．解 ：Fe質量為

1000 t×96%＝960 t

設：鐵礦石質量為x，則氧化鐵質量為70%·x

Fe2O3+3CO2Fe＋3CO2

160 112

70%x 960t

160∶ 70%x＝112∶960t

x＝ 1959.2 t

答:需消耗含氧化鐵70%的赤鐵礦1959.2噸

鞏固含雜質的化學方程式計算。

展示圖片認識其他幾種金屬礦石。鼓勵學生努力學習化學，發(fā)現(xiàn)更好的冶煉金屬的方法。

學生觀看圖片，聆聽老師講解幾種礦石。

培養(yǎng)學生熱愛化學，合理利用資源的意識。

課堂小結3分鐘

1．煉鐵的原料：鐵礦石、焦炭、石灰石

2．煉鐵的原理： 在高溫下用一氧化碳將鐵礦石中的鐵還原出來。

3．煉鐵的設備：高爐

4．煉鐵時發(fā)生的反應

5．關于含雜質的化學方程式計算

第五篇：課題3 金屬資源的利用和保護教學設計與反思

課題3 金屬資源的利用和保護教學設計與反思

主要教學法：

實驗探究，講練結合，多媒體

課前準備：

多媒體課件：（內容為常見礦石的圖片、我國鋼鐵冶煉廠的簡介、一氧化碳還原氧化鐵的實驗模擬演示、探究鐵生銹條件實驗模擬演示，金屬腐蝕圖片及防止金屬腐蝕的圖片等）主要教學過程與教學設計

[設疑引入課題] 由前面的學習我們知道，金屬是一類重要的材料，人類的生活和生產都離不開金屬。金屬資源是不是取之不盡用之不竭的呢？我們今天就來學習金屬資源的利用和保護。

[投影展示]：由圖片我們知道除少數(shù)不活潑的金屬如金、銀以單質形式存在外，大多數(shù)金屬在自然界中都以化合物形式存在，從化合態(tài)的金屬制出金屬單質就是金屬的冶煉，而用來提煉金屬的礦物就是礦石。我們也知道世界上產量最大的金屬是鐵，那么鐵是如何從鐵礦石中冶煉出來的呢？

[投影展示]：

1．我國古代煉鐵圖——了解我國煉鐵的悠久歷史

2．新中國成立后鋼鐵工業(yè)的發(fā)展——上海寶山鋼鐵公司煉鐵高爐；為紀念1996年中國鋼產量突破1億噸而發(fā)行的郵票。[設問]

人們是如何把鐵礦石煉制成鐵的呢？

[學生討論]教師可引導學生從金屬冶煉的一般條件、生成物的證明、尾氣的處理等角度進行考慮。如根據(jù)經(jīng)驗學生可判斷出金屬冶煉的一般條件是高溫；根據(jù)以前所學知識學生可想象到用澄清石灰水驗證CO2；用磁鐵驗證鐵的生成；CO有毒，尾氣應處理等 [課件展示實驗裝置]：

(1)實驗前應先通CO把裝置內空氣排干凈，然后再加熱；反應完成后，須待試管內物質冷卻后再停止通CO。

(2)反應完畢后，把得到的黑色粉末倒在白紙上觀察，并試驗它能不能被磁鐵吸起，以判斷反應中是否生成了鐵

[總結]上述實驗是實驗室模擬鐵的冶煉過程，工業(yè)上鐵的冶煉原理雖與上述實驗相同，但其規(guī)模、條件、裝置與此差異很大。

[介紹]把鐵礦石冶煉成鐵是一個復雜的過程。工業(yè)上煉鐵時，把鐵礦石和焦炭、石灰石一起加入高爐，在高溫下，利用焦炭與氧氣反應生成的一氧化碳把鐵從鐵礦石里還原出來 [創(chuàng)設情景]：

上面這兩種方法都是煉鐵的原理，都是純凈物之間的反應，但在實際生產中，所用的原料和產物一般都含有雜質。例如：煉鐵時用到的赤鐵礦除了含有Fe2O3外還有雜質，而煉出的產物生鐵除了含有Fe外還有其它物質。下面我們就一起學習有關雜質的計算問題。

[投影例題]：

用1000t含氧化鐵80%的赤鐵礦石，理論上可以煉出含鐵96%的生鐵多少噸？

[分析]本題是有關化學方程式的計算，但化學方程式表示的是純凈物質之間的數(shù)量比，而不表示不純物質之間的數(shù)量關系。故計算時須先進行換算。如果題目給出或要求算出不純物質的質量，必須先換算成純凈物質的質量，或先計算出純凈物質質量再換算成不純物質的質量。[投影給出正確解法]： [展示投影資料]

資料一：據(jù)有關資料報道，現(xiàn)在世界上每年因腐蝕而報廢的金屬設備和材料相當于年產量的20％～40％。資料二：礦物的儲量有限，而且不能再生。根據(jù)已探明的一些礦物的儲藏量，并根據(jù)目前這些金屬的消耗速度，有人估計一些礦物可供開采的年限如下圖所示(不包括今后新探明的礦物儲量、一些國家的金屬儲備量和金屬的回收利用等)。

[議一議]1．金屬腐蝕可給我們帶來哪些危害？

2．金屬資源短缺對人類社會的發(fā)展意味著什么？

[總結]由大家剛才的討論可知，金屬腐蝕和金屬資源短缺對人類是嚴峻的挑戰(zhàn)。

[引入]因此，保護金屬資源也就成了目前我們所面臨的重大問題 [投影]

現(xiàn)有潔凈無銹的鐵釘、試管、經(jīng)煮沸迅速冷卻的蒸餾水、植物油、棉花和干燥劑氯化鈣。試設計實驗比較鐵釘在不同環(huán)境中的銹蝕速度。注：此實驗在約一周前已給學生布置。[學生交流實驗方案和實驗結果]

根據(jù)以上實驗，教師引導學生得出導致鐵釘銹蝕的因素。[講解]鐵制品銹蝕的過程，實際上是鐵與空氣中的氧氣、水蒸氣等發(fā)生化學反應的過程。鐵銹的主要成分是Fe2O3·xH2O。

[設問]鋁與氧氣反應生成的氧化鋁能起到保護里層鋁的作用。鐵銹是否也能保護里層的鐵呢？

[學生看書后回答]不能。

[講解]鐵銹是一種疏松多孔的物質，具有吸水性，它能讓水分和空氣中的氧氣穿過它的空隙，不斷向里層滲透，繼續(xù)跟鐵反應，直至鐵被完全銹蝕。故鐵銹反而能加速里層鐵的生銹。

[教師啟發(fā)]鐵制品的銹蝕是需要具備一定條件的。如果破壞鐵制品銹蝕的條件，使它們不再具備銹蝕的基礎，就能防止鐵制品銹蝕

[討論]自行車的構件如支架、鏈條、鋼圈等，分別采取了什么防銹措施？ [學生討論并回答]刷漆、涂油脂、鍍其他金屬等。[過渡]上面我們討論了鐵制品的腐蝕和防護。對于金屬資源，除了采取防止金屬腐蝕的措施外，還可以通過什么途徑來使金屬資源得到保護呢？ [啟發(fā)]廢品收購站為什么要收購廢鐵、廢銅和易拉罐等金屬？ [討論]廢棄金屬的回收有什么意義？

[講解]據(jù)估算，回收一個鋁制飲料罐比制造一個新飲料罐要便宜20％，1t廢鋼鐵回爐冶煉可煉成近1t鋼，跟用鐵礦石冶煉比，能節(jié)約11t煤和鐵礦石，減少污染空氣的懸浮微粒11kg，可見回收利用廢金屬，具有巨大的社會和經(jīng)濟效益。目前世界上已有50％以上的鐵和90％以上的金屬得到了回收和利用。

[討論]你還知道保護金屬資源的其他途徑嗎？ [學生討論并回答]合理開采礦物，可避免亂采礦所引起的金屬資源的浪費；尋找金屬的代用品也可使金屬資源得到保護；進一步研究金屬的結構和性質，使各種金屬都能最大限度地得以運用。

[講解]金屬資源不可再生，我國隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展，金屬資源呈日益短缺之勢，故保護金屬資源人人有責。希望大家能從身邊做起，從自己做起，也希望大家能好好學習，且能在將來利用你的智慧找出更多的金屬代用品，從而使我們的未來不再為金屬資源的匱乏而發(fā)愁。

[小結]本節(jié)課我們主要探究了鐵的冶煉原理，金屬的腐蝕和防護，同時討論了金屬資源的保護問題

板書設計：

課題3 金屬資源的利用和保護

一、鐵的冶煉

1.原料：鐵礦石、焦炭、石灰石

高溫

2.設備：高爐

3.原理：3CO+Fe2O3 ====2Fe+3CO2

4.現(xiàn)象：紅色變黑色，石灰水變渾濁。

二、金屬資源的保護

（一）金屬的腐蝕和防護

1.鐵生銹的條件：潮濕的空氣 2.防止鐵生銹的方法

（二）金屬資源的保護

①防銹蝕；②回收利用③合理開采； ④尋找代用品