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金属资源的利用和保护

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金属资源的利用和保护

从容说课

    本课题涉及面很广,包括地球上及我国的金属资源情况、铁的冶炼、有关化学方程式计算中的杂质问题计算、金属的腐蚀和防护以及金属资源的保护等,既有知识、技能方面的内容,又有环境意识和资源意识等情感领域的内容。

    第一部分“铁的冶炼”是本课题教学的重点。教案设计时,把铁的冶炼原理和实验室模拟工业冶铁原理的实验,设计成了探究内容,以使学生主动参与、深刻理解。对金属资源概况这部分内容的学习,也特意精心设计,一是对学生的视野进行了拓展,二是为他们将来高中的学习作铺垫。

    第二部分“金属资源的保护”,重点是有关铁的锈蚀以及防护的“活动与探究”内容。此部分内容全由学生通过实验、讨论、应用等环节来完成。关于金属资源的保护,也由学生通过联系实际、发挥想象、进行讨论等方式来认识和学习。

    总之,本课题教案的设计,充分体现了学生为主、探究为主、教师引导这一特点。

教学目标

    1.知识与技能

    (1)知道一些常见金属如铁、铝、铜等的矿物,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。


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www.170yx.com     (3)了解金属锈蚀的条件以及防止金属锈蚀的简单方法。

    (4)知道废旧金属对环境的污染,认识回收利用废旧金属等金属资源保护的重要性。

    2.过程与方法

    (1)通过观察、实验、阅读资料、联系实际等方法获取信息。

    (2)运用比较、分析、联想、分类等方法对所获取的信息进行加工。

    (3)能主动与他人进行交流与讨论,逐步形成良好的学习习惯和学习方法。

    3.情感态度与价值观

    (1)增强对生活和自然界中化学现象的好奇心和探究欲。

    (2)关注与化学有关的社会问题,初步形成主动参与社会决策的意识。

    (3)逐步树立珍惜资源、爱护环境、合理使用化学物质的观念。

    (4)树立为社会的进步而学习化学的志向。

教学重点

    1.铁的冶炼。

    2.有关化学方程式计算中的杂质问题计算。

    3.铁锈蚀的条件及其防护。

    4. 合理利用金属资源的意识。

教学难点

    1.对铁锈蚀条件及其防护措施的初步探究。


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    2.有关化学方程式计算中的杂质问题计算。

教学方法

    联系实际→进行思考→实验探究→分析讨论→得出结论→联系实际→发挥想象→提高兴趣。

教具准备

    投影仪(或录像机、图片等)、矿物标本(或图片)。

    Fe2O3、石灰水、贮有CO的贮气瓶、磁铁、铁架台、酒精喷灯、酒精灯、试管、直玻璃管、橡胶塞、导管、火柴。

课时安排

    2课时

    第一课时:金属资源概况及铁的冶炼和有关杂质问题的计算。

    第二课时:铁制品锈蚀条件的探究及金属资源的保护。

教学过程

第一课时

    [引言]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。由于地球上的金属资源是有限的,故我们需对其进行合理的利用和有效的保护。

    [板书]课题3  金属资源的利用和保护

    一、金属资源概况

    [讲解]地球上的金属资源广泛地存在于地壳和浩瀚的海洋中,除少数很不活泼的金属如金、银等有单质形式存在外,其余都以化合物形式存在。以化合物形式存在的金属在自然界中以矿物形式存在。含有矿物的岩石称为矿石。工业上就是从矿石中来提炼金属的。

    [请学生观看课本图8—


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www.170yx.com 16、8—17、8—18等有关金属资源的图片。或展示矿石样本或放录像]

    [过渡]不同种类的金属在地壳中的含量并不相同。它们在地壳中呈怎样的分布趋势呢?

    请大家看课本P15“金属元素在地壳中的含量”的资料。

[或用投影如下图展示]

    [问]人类目前普遍使用的金属有哪些?

    [答]铁、铝、铜等。

    [追问]这是否和它们在地壳中的含量有一定的关系呢?

    [生]肯定有!因为铝、铁在地壳中的含量是所有金属中最多的。

    [疑惑]铜的百分含量远小于铁和铝,为什么也普遍使用于我们的日常生活和工农业生产呢?

    [可让学生讨论、各抒己见]


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www.170yx.com     [总结]这主要与铜的性质和铜的提炼成本有关。

    [追问]那么,自然界含铁、铝、铜的矿石主要有哪些呢?它们的主要成分是什么?

    [生]含铁的矿石主要有赤铁矿(主要成分是Fe2O3)、黄铁矿(主要成分是FeS2)、菱铁矿(主要成分是FeCO3);含铝的矿石主要是铝土矿(主要成分是Al2O3);含铜的矿石主要是黄铜矿(主要成分是CuFeS2)和辉铜矿(主要成分是Cu2S)。

    [承接]我国的金属矿物分布怎么样?

    [引导学生看课本有关内容]

    答案:矿物种类齐全,矿物储量丰富,其中钨、钼、钛、锑等储量居世界前列,铜、铝、锰等储量在世界上占有重要地位。

    [补充]虽说我国矿物种类比较齐全、矿物储量比较丰富,但由于多种因素的影响,我国主

要矿产品进口量呈逐年上升趋势。随着我国经济高速发展,对矿产资源需求增长很快,主要矿产资源短缺的态势日益明显。如果地质勘探无重大突破,2l世纪初,我国矿产资源将出现全面紧缺的局面。

    [过渡]现在,人类每年都要向地壳和海洋索取大量的金属矿物资源,以提取数以吨计的金属。其中,提取量最大的是铁。把金属矿物变成金属的过程,叫做金属的冶炼。炼铁的过程称之为铁的冶炼。下面,我们就来学习有关铁的冶炼的知识。

[板书]二、铁的冶炼

    [介绍]早在春秋战国时期,我国就开始生产和使用铁器,从公元1世纪起,铁便成了一种最主要的金属材料。

    [引导学生观看图8—19(我国古代炼铁图)]

    [讲解]钢的主要成分就是铁。钢和铁有着非常广泛和重要的应用,它们在某种程度上代表了一个国家工业发展的水平。新中国成立后,我国的钢铁工业得到了飞速的发展。1949年,我国的钢产量只有15.8万吨,居世界第26位;1996年,我国的钢产量首次突破1亿吨,居世界前茅。

    [引导学生观看图8


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    [介绍]我国辽宁鞍山、湖北大冶、四川攀枝花等地都有大型铁矿。

    [过渡]铁矿石是怎样炼成铁的呢?现以赤铁矿的主要成分Fe2O3为例,来学习研究如何实现铁的冶炼。

    [启发]比较Fe2O3与Fe的组成差异,设想用什么方法或试剂去完成铁的冶炼。

    [学生讨论]Fe2O3与Fe在组成上只相差一种元素,即氧元素。要使Fe2O3变为铁关键是使Fe2O2失去“O”。可能的方案有:

    1.加热使Fe2O3发生分解反应。

    2.找寻一种物质使其主动夺去Fe2O3中的“O”。

    [引导学生对以上方案评价]方案1要使Fe2O3分解,需较高的温度;又因为铁在高温下易与空气中的氧气反应,要使Fe2O3分解成功,还须在非空气氛围中进行,这样成本太高。方案2比较切实可行。但选用什么样的物质才能使Fe2O3失去“O”呢?

    [教师引导]我们可以从以前接触过的一些物质中,寻找适合这种条件的物质。请大家回忆、思考并讨论。


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Fe2O3+3CO 3CO2+2Fe

    三、有关杂质问题的计算

    根据化学方程式进行计算时,要把含杂质物质的质量换算成纯物质的质量。

 


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