《金属资源的利用和保护》第1课时（教学设计）-【上好课】2022-2023学年九年级化学下册同步备课系列（人教版）

课题3 金属资源的利用和保护 一、教材分析 本节课是九年级下册第八单元的课题三的第一课时。整个课题三内容之所以放在前面2节课的结尾，是对前面2个课题的总结衍生也是理论基础到生活实际的升华。第一课时的主要内容为金属资源的概况和铁的冶炼，铁作为常见的金属是学生十分熟悉的物质，但大多数的学生并不清楚其在自然界的存在形式以及冶炼方式。学习这节课，首先通过与上节课金属活动顺序表联系，让学生能够了解各种金属在自然界的存在形式。又通过对实验室还原氧化铁及高炉炼铁的了解，使学生了解铁矿石能被还原成铁。这样一来，学生对常见的铁有了更深克的认识，并且使学生养成科学实验的习惯。 二、学情分析 通过上一个学期对“碳和一氧化碳还原氧化铜以及有关化学方程式的计算”的学习，学生对碳和一氧化碳的还原性已经有一定的了解，并且熟悉了简单的化学计算。但学生对于化学方程式的记忆仍停留在死记硬背的基础上，学习一个记一个，此时需要对方程式进行归纳。而根据化学方程式对含杂质反应物或生成物的计算题可以让学生运用有关化学方程式的计算方法进行解题，达到学以致用的目的。 三、课时安排 本课程共分为两课时：课时1 金属资源及其利用 课时2 金属资源的保护 课时1 金属资源及其利用 一、教学目标 1. 知道一些含常见的金属如铁、铝、铜等的矿物，了解我国矿藏资源； 2. 了解从铁矿石中将铁还原出来的原理和方法； 3. 能根据化学方程式对含有某些杂质的反应物或生成物进行简单的计算。 二、教学重难点 教学重点：从常见铁矿石中提炼铁的原理和方法。 教学难点：①冶炼铁的原理； ②有关杂质问题的计算。 三、教学过程 【新课引入】大自然向人类提供了丰富的金属矿物资源，人类每年要提取数以亿吨计的金属用于工农业生产和其他领域。金属材料无处不在，我们处处离不开金属材料，观看视频《无处不在的金属材料》。 【过渡】下面就通过本节课的学习，来解开我们的疑惑吧！ 【板书】课题3 金属资源的利用和保护 【过渡】地球上的金属资源广泛存在于地壳和浩瀚的海洋中。下表为地壳中金属元素的含量。 【交流讨论】目前人们生活中使用最多的金属有哪些？ 【总结交流】铁、铝、铜、金、银等。 【图片展示】沙里淘金 【问题】金可以从河沙里淘出，这说明金是以化合物形式存在还是以单质形式存在呢？为什么呢？ 【讲解】地球上的金属资源广泛存在于地壳和海洋中，除少数很不活泼的金属如金、银等有单质形式存在外，多数金属都以化合物形式存在。金属化合物在自然界以矿物质形式存在，含有矿物的岩石叫矿石。 【图片展示】铁的几种矿物 【思考】哪种矿物适宜用来炼铁？ 【讲解】赤铁矿和磁铁矿，选择依据是含铁量及产物是否环保。 【交流讨论】工农业生产和生活中使用最广泛的金属是铁，怎样把铁元素从铁矿石中提炼出来？ 【分析】氧化铁和四氧化三铁要变成铁，需要失去氧元素，也就是发生还原反应，需要还原剂，常见的还原剂有C、CO、H2。 【思考】对于三种还原剂C、CO、H2来讲，我们应该选择哪种？为什么？ 【讲解】一般选用碳，但在高温的条件下，碳又易生成一氧化碳，所以在实验室或工业上炼铁多是用一氧化碳。 【过渡】下面，我们一起来学习有关铁的冶炼的知识吧！ 【实验探究】工业炼铁的原理：一氧化碳还原氧化铁 实验步骤： ①检查装置气密性； ②装入药品并固定； ③通入纯净的CO； ④给氧化铁加热； ⑤停止加热； ⑥停止通入CO。 实验现象：红色粉末（氧化铁）逐渐变成黑色，澄清的石灰水逐渐变浑浊，尾气燃烧产生蓝色火焰。 实验原理： 3CO+Fe2O32Fe+3CO2，一氧化碳起还原剂作用。 实验注意事项： 1. 装置末端酒精灯的作用是什么？ （点燃尾气，防止有毒的CO污染空气） 2. 如何检验生成的黑色固体中有铁粉？ （磁铁吸引/加入足量稀盐酸，产生气泡） 3. 为什么要先通一段时间CO，再加热Fe2O3？ （排尽装置内的空气，防止加热发生爆炸） 4. 为什么要先停止加热，待物质冷却后再停止通CO？ （防止生成铁粉再次被氧化） 【过渡】人类使用铁器的时代早已久远，勤劳的中国人民早在春秋战国时期就知道了炼铁的方法，开始使用铁器服务于农业和社会生活。中国的现代钢铁工业蓬勃发展，涌现了一批特大钢铁企业如宝钢、首钢等。你知道它们的炼铁原理是什么？所用原料有哪些？ 【总结与交流】 1．工业炼铁原料：铁矿石、焦炭、石灰石。 2．炼铁高炉内发生的化学反应： C+O2CO2、CO2+C2CO、3CO+Fe2O32Fe+3CO2 焦炭的作用：提供热源，制还原剂CO 3.石灰石的主要作用是将矿石中的二氧化硅转变为炉渣。 CaCO3+SiO2CaSiO3 + CO2↑ 【交流讨论】高炉炼铁和实验室炼铁有什么区别？其产物是纯铁吗？ 【总结与交流】 （1）两者的产物不同。工业炼铁得到的是生铁，是含有2%~4