课题3 金属资源的利用和保护（第1课时）（教学设计）-【上好课】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 金属材料的应用无处不在，人类每年要向大自然提取数以亿吨计的金属，用于工农业生产和其他领域。金属资源的情况如何？怎样提取金属材料？怎样保护金属资源？这些都是本课要解决的问题，总体来看，本课既有知识、技能方面的教学内容，又有环境意识和资源意识等情感领域的教育内容。铁的冶炼是本课题教学的重点，主要介绍了从铁矿石中将铁还原出来的化学反应原理，并结合炼铁的实际情况，以例题的方式介绍了化学反应中有关杂质问题的计算。金属资源的保护部分的内容重点是关于“铁制品锈蚀的条件”的探究，以及“防止铁制品锈蚀”的讨论。 二、学情分析 铁是人类使用最广泛的金属材料，经过对碳和一氧化碳还原性的学习，学生对于如何炼铁从原理上可以说是有了一定的了解，对于铁制品容易生锈的事实较为熟悉，对防止金属生锈的措施也有所认识，也知道金属生锈是一个缓慢氧化的过程。还有经过前面的学习，对收集、整理资料、设计方案、控制实验条件等过程和方法的了解和运用已有一定的基础，这都有利于学生对本课内容的学习。 三、课时安排 本课程共分为二课时：课时1 铁的冶炼 课时2 金属资源保护 课时1 铁的冶炼 一、教学目标 1.知道一些常见的金属如铁、铝、铜等的矿石。 2.了解从铁矿石中将铁还原出来的方法，掌握实验室和工业炼铁的原理及方法。 3.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、教学重难点 重点：掌握实验室和工业炼铁的原理及方法。 难点：含有某些杂质的反应物或生成物进行有关计算。 三、教学过程 【新课引入】金属材料的应用无处不在，人类的生活处处离不开金属材料。那么人类应用的金属材料是如何获取的呢？自然界中的金属又以何种状态存在呢？本节我们继续认识金属材料，了解金属在自然界中的存在状况，以及金属的冶炼。 【板书】一、金属资源在自然界中的存在形式 【讲解】金属在自然界中的存在形式与其化学性质有很大的关系，如少数很不活泼的金属，如金、铂、银等以单质的形式存在于地壳中，其余的较活泼的金属都以化合物的形式存在。 【图片展示】沙里淘金。说明金在自然界中以单质的形式存在。 【学生活动】阅读课本P15，说一说自然界中含铁、铝、铜的矿石主要有哪些？它们的主要成分是什么？ 【总结】常见的金属矿石及其主要成分。 【讲解】我国是世界上已知矿物种类比较齐全的少数国家之一，矿物储量也很丰富，其中钨、钼、钛、锡、锑等储量居世界前列，铜、铝、锰等储量在世界上也占有重要地位。 【学生活动】阅读课本P14资料卡片，了解金属元素在地壳中的含量。 【总结】地壳中含量最高的金属元素是铝元素，含量第二位的金属元素是铁元素，而目前世界年产量最高的金属是铁。工业上就是从矿石中提炼金属的。 【学生活动】交流讨论：如何选择炼铁原料？ 【总结】从元素组成的角度考虑，由于黄铁矿中含有硫元素，在冶炼过程中会有二氧化硫生成，造成空气污染，所以排除黄铁矿；工业生产一定会考虑产量，从含铁量的角度考虑，赤铁矿中含铁量约为70%，磁铁矿中含铁量约为72.4%，菱铁矿中含铁量约为48.3%，所以排除含铁量低的菱铁矿。在工业生产中一般选择赤铁矿和磁铁矿炼铁。下面以赤铁矿为例学习铁的冶炼。 【板书】二、铁的冶炼 【学生活动】交流讨论：如何把赤铁矿中的三氧化二铁转化为铁呢？ 【总结】将三氧化二铁转化为铁，即除去三氧化二铁中的氧元素，需要还原性物质参与反应，在前面学习中我们知道，C、CO、H2都具有还原性，反应的化学方程式如下： 3C+2Fe2O34Fe+3CO2↑ 3CO+Fe2O32Fe+3CO2↑ 3H2+2Fe2O32Fe+3H2O↑ 对于C、CO、H2三种还原性来讲， C为固体，在反应中接触不完全，导致反应不充分，浪费资源或导致环境污染，而H2的制取成本高，不利用工业生产，故选择CO，所以在实验室或工业上炼铁的原理是：3CO+Fe2O32Fe+3CO2。 【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】实验室炼铁：一氧化碳还原氧化铁 实验装置： ①因为反应条件为高温，实验中用酒精喷灯加热；②澄清石灰水用于检验反应产物二氧化碳；③CO有毒，需进行尾气处理，在末端进行燃烧处理，将一氧化碳转化为二氧化碳。 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。 【学生任务】观看实验视频，观察并分析实验现象。 现象 分析 反应的化学方程式 玻璃管中红棕色物质变为黑色 有Fe生成 3CO+Fe2O32Fe+3CO2↑ 澄清石灰水变浑浊 有CO2生成 Ca(OH)2 + CO2 == CaCO3↓ + H2O 尾气燃烧并产生蓝色火焰 未反应的CO燃烧 2CO+O2