九年级化学下册 8.3 金属资源的利用和保护(第1课时)教案 新人教版
8.3金属资源的利用和保护(第一课时)教学设计---九年级化学人教版下册
《金属资源的利用和保护》（第一课时）教学设计授课对象：九年级授课教师：授课时长：40min 一、课标分析《义务教育化学课程标准》（2011年版）对本节内容有着以下要求：知道一些常见金属（铁、铝等）矿物；知道可用铁矿石炼铁。
同时提出以下活动与探究建议：调查当地金属矿物的开采和金属利用情况，提出有关的建议；参观炼铁厂或观看工业炼铁的录像；用实验方法将氧化铁中的铁还原出来。
从课标的相关要求可以看出，本节内容，以科普为主，让学生在生活中感受化学，在化学学习中联系生活。
二、教材分析《金属资源的利用和保护》（第一课时）位于人教版化学九年级下册第八单元课题3第一部分。
本节内容先阐述地球上金属资源的分布和特点，通过资料卡片的形式给出金属元素在地壳中的含量，让学生直观了解各金属元素含量，体会铁、铝是年产量第一、第二金属的原因；然后以图片形式展示了常见的金属矿石，让学生知道，金属是通过金属矿石冶炼而来；接着通过描述我国炼铁工艺的历史和发展，让学生了解历史、进一步感受化学、产生民族自豪感；然后通过一氧化碳还原氧化铁的实验展示实验室炼铁原理、装置、步骤，再进一步展示工业炼铁的原料、方法等；最后从工业炼铁过渡到含杂物质的相关计算。
本节既涵盖了知识、技能方面的内容，又有环境意识和资源意识等情感方面的内容。
三、学情分析1.学习者知识储备学生在第六单元已经学习了一氧化碳相关知识，知道一氧化碳的可燃性、还原性、毒性，掌握了实验装置的选择、实验的总体步骤，为学习实验室炼铁打下基础。
在八单元课题2中已经学习了金属活动性顺序，在学习各个金属使用顺序、存在形式时能够迅速联想到它们均与活动性顺序有关。
2.学习者思维储备九年级的学生逻辑思维快速发展，敏捷型思维较强。
在学习新知识时，能迅速思考、联系生活。
3.学习者能力储备学生已经接触化学一学期，在前七个单元学习了大量的实验，学生已经具备了较强的观察能力、分析能力，能对实验进行思考。
4.学习者情意储备本节内容给与生活息息相关、联系紧密，学生学习兴趣会比较大。
人教版化学九年级下册第八单元课题3《金属资源的利用和保护》教案(共1课时)
人教版化学九年级下册第八单元课题3《金属资源的利用和保护》教案（共1课时）一. 教材分析人教版化学九年级下册第八单元课题3《金属资源的利用和保护》是本册的一个重点和难点。
本节课主要介绍了金属的化学性质、金属的冶炼方法、金属的腐蚀与防护等知识，旨在让学生了解金属的重要性和利用方法，以及保护金属资源的重要性。
二. 学情分析学生在学习本节课之前，已经掌握了金属的基本性质和冶炼的一般方法，具备一定的实验操作能力。
但学生对金属的腐蚀与防护知识了解不多，对于如何有效地保护金属资源还缺乏认识。
三. 教学目标1.了解金属的重要性和利用方法。
2.掌握金属的化学性质和冶炼方法。
3.学会金属的腐蚀与防护方法。
4.培养学生的实验操作能力和团队协作能力。
四. 教学重难点1.金属的化学性质和冶炼方法。
2.金属的腐蚀与防护方法。
五. 教学方法1.采用问题驱动法，引导学生探究金属的化学性质和冶炼方法。
2.利用实验教学法，培养学生的实验操作能力和观察能力。
3.采用小组讨论法，让学生合作探讨金属的腐蚀与防护方法。
六. 教学准备1.准备相关实验器材和药品。
2.制作PPT，展示金属的化学性质、冶炼方法和腐蚀与防护方法。
七. 教学过程1.导入（5分钟）利用PPT展示一些生活中常见的金属制品，如铁锅、铝制饮料罐等，引导学生思考金属的重要性和利用方法。
2.呈现（10分钟）通过PPT展示金属的化学性质和冶炼方法，让学生了解金属的生成和加工过程。
3.操练（10分钟）学生分组进行实验，观察金属的化学性质和冶炼过程，培养学生的实验操作能力和观察能力。
4.巩固（5分钟）学生根据实验结果，总结金属的化学性质和冶炼方法。
5.拓展（5分钟）引导学生思考金属的腐蚀原因和防护方法，让学生了解保护金属资源的重要性。
6.小结（5分钟）对本节课的内容进行总结，强调金属的重要性和保护金属资源的方法。
7.家庭作业（5分钟）布置一道有关金属的化学性质或冶炼方法的练习题，让学生巩固所学知识。
九年级化学人教版下册8.3金属资源的利用和保护(第一课时)优秀教学案例
1.培养学生对金属资源的保护意识，使学生认识到保护金属资源的重要性。
2.培养学生对环保的责任感，使学生积极参与到保护金属资源的行动中。
3.培养学生对科学的热爱，激发学生对化学知识的兴趣，提高学生的学科素养。
作为一名特级教师，我深知教学目标的重要性，它不仅是教学设计的出发点和归宿，也是评价教学效果的重要依据。在教学过程中，我将紧紧围绕以上教学目标，运用多种教学方法和手段，激发学生的学习兴趣，培养学生的实践能力，提高学生的学科素养。同时，注重引导学生树立正确的价值观，使学生在学习知识的过程中，能够真正理解并践行保护金属资源、关爱环境的理念。
在教学过程中，我将关注每一个学生的学习情况，充分调动他们的积极性和主动性，让每一个学生都能在课堂上得到锻炼和提升。通过对学生学习情况的及时反馈和评价，调整教学策略，确保教学目标的顺利实现。同时，注重与家长的沟通，让家长了解学生的学习情况，共同促进学生的全面发展。
三、教学策略
（一）情景创设
1.以生活中常见的金属腐蚀现象为切入点，创设情景，引发学生对金属腐蚀的思考。例如，展示铁栏杆生锈的照片，让学生观察并思考为什么铁会生锈。
1.生活情境导入：通过展示现实生活中的金属腐蚀现象，激发学生的兴趣和好奇心，使学生能够更好地理解和关注金属腐蚀问题。这种生活情境的导入方式，使学生能够将所学知识与实际生活相结合，提高学生的学习兴趣和实际应用能力。
2.问题导向：在教学过程中，我设计了一系列问题，引导学生思考和探索金属腐蚀的原因、防护措施以及金属回收的意义。这种问题导向的教学方式，能够激发学生的思维能力，培养学生的解决问题能力，使学生能够更深入地理解和掌握知识。
1.设计一系列问题，引导学生思考金属腐蚀的原因、防护措施以及金属回收的意义。例如，提问“为什么金属会腐蚀？”，“如何防止金属腐蚀？”，“金属回收有什么重要性？”等。
九年级化学下册8.3《金属资源的利用和保护》教案(新版)新人教版
7.自主学习能力：学生将能够在课后通过撰写短文或报告来巩固学习效果。他们将能够自主地收集和整理相关资料，进行深入研究，提高自主学习能力。
课堂
1.课堂评价
通过提问、观察、测试等方式，了解学生的学习情况，及时发现问题并进行解决。在课堂上，教师可以通过随堂测验、小组讨论、实验操作等方式来评估学生的学习进度和理解程度。通过观察学生的参与度、提问学生的理解情况，以及分析学生的实验操作和讨论成果，教师可以及时发现问题并进行针对性的指导和讲解。此外，教师还可以鼓励学生提问和表达自己的观点，以促进学生的积极性和参与度。
教学资源准备
1.教材：确保每位学生都有九年级化学下册8.3《金属资源的利用和保护》的教案和教材，以便学生能够跟随教学进度进行学习和复习。
2.辅助材料：准备与教学内容相关的图片、图表、视频等多媒体资源，以便在课堂上进行展示和解释，帮助学生更好地理解和记忆金属的性质和冶炼过程。
3.实验器材：为了增强学生的实践操作能力，本节课将安排实验环节。提前准备好实验所需的器材和试剂，如试管、烧杯、滴定管、电解池等，以及不同金属的样品和化合物。确保实验器材的完整性和安全性，确保学生能够在安全的环境下进行实验操作。
3.实践能力：通过实验和实践活动，学生将能够提高动手能力和实践操作能力。他们将能够安全地进行实验操作，观察和分析金属的性质和冶炼过程。
4.环保意识：学生将能够认识到保护金属资源的重要性，了解保护金属资源的措施。他们将能够提出和实施保护金属资源的创新性想法或建议。
5.合作能力：通过小组讨论和课堂展示，学生将能够培养合作能力和解决问题的能力。他们将能够与他人合作，共同探讨金属资源利用和保护的主题，并提出合理的解决方案。
九年级化学下册第8单元课题3金属资源的利用和保护(第1课时)教案新人教版
金属资源的利用和保护
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本文由我和我的同事在百忙中收集整编出来，本文稿在发布之前我们对内容进行仔细校对，但是难免会有不尽如人意之处，如有疏漏之处请指正，希望本文能为您解开疑惑,引发思考。
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九年级化学下册 8.3金属资源的利用和保护教案(1)人教新课标版
联系学到的知识，分析其他可行的尾气处理装置
观看录像，知道一氧化碳还原氧化铁的装置、现象、结论。
讨论分析并回答问题
观看录像并从炼铁的原理、原料、设备及原料的作用归纳总结。
对比归纳
学生活动
利用多方面的材料，激发学生的学习热情，培养学生的民族自豪感，同时设置了一个悬念：钢铁是怎样炼成的，激发学生的求知欲。
【探究活动1】以赤铁矿石为例分析炼铁的原理——应选择哪种物质作为还原剂
【提出问题】由氧化铁转变为铁你可采取什么方法？
【启发】比较氧化铁和铁组成上的差异分析用什么方法
【提问】初中常见的还原剂有哪些？
【追问】这氧化铁的尾气处理装置
【多媒体展示】课本一氧化碳还原氧化铁的装置
引导学生自己阅读，结合问题的回答，了解学生的阅读结果并对学生的学习进行及时的纠正和补充。潜意识强化自主学习的重要性，培养了学生的自学能力和分析归纳能力。
设计意图
的是铁，我国有着悠久的炼铁史。
【多媒体播放】古代炼铁史与我国钢铁工业的发展史
【引入】新中国成立后到1958年仅9年时间我国钢产量就达800万吨，1996年钢产量突破1亿吨，发展速度之快在世界史上是少有的。我们为伟大祖国的发展而骄傲，那么你们曾想过钢铁是怎样炼成的吗？
联系实际对比归纳
【过渡】在人类使用的金属材料中提取量最大
教学内容及问题情境
观看录像。知道我国有着丰富的矿产资源，矿产资源的利用对一个国家的工业发展有着十分重要的作用，而且矿产资源又是有限的。
阅读教材P15—P16页的内容
讨论并回答问题
观看图片，了解矿石的主要成分
学生活动
通过视频材料的播放，不仅拓宽学生的视野、培养学生的兴趣，而且激发学生的学习热情。
九年级化学下册《8.3 金属资源的利用和保护》教案1 新人教版(2021学年)
吉林省长春市九年级化学下册《８.3 金属资源的利用和保护》教案1 (新版）新人教版编辑整理：尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（吉林省长春市九年级化学下册《8.3 金属资源的利用和保护》教案1 (新版)新人教版）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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金属资源的利用和保护教学内容课题３金属资源的利用和保护序号5教学时间教具多媒体教学目标1、知识与技能：1）了解金属锈蚀的条件以及防止金属锈蚀的方法.２）知道废旧金属对环境的污染，认识回收利用废旧金属的重要性。
2、过程与方法:1)学会运用比较、分析、联想、分类等方法加工信息。
2）能主动与他人进行交流与讨论,逐步形成良好的学习习惯。
3、情感态度与价值观：增强对化学现象的好奇心和探究欲，树立为社会进步而学习化学的志向．重点1、铁锈蚀的条件及其防护。
2、合理利用金属资源的意识.难点对铁锈蚀条件及其防护措施的初步探究。
教学流程教学内容教法学法设计组织教学师生问好,清点人数。
资料一:据有关资料报道,现在世界上每年因培养学生对展示投影资料议一议板书讲解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图所示。
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?通过前面的分析,大家已经清楚保护金属资源成了目前我们所面临的重大问题。
金属资源保护1、金属的腐蚀和防护(1)铁制品锈蚀条件的探究铁制品锈蚀的过程，实际上是铁与空气和水蒸汽等发生化学反应的过程，铁锈的主要成分是(２）铁制品的防护措施把铁制品放在干燥的非酸性环境中;为其穿一层耐腐蚀的外衣:如涂油、刷漆、电镀、搪瓷、烤蓝等;制成合金。
九年级化学下册 第八单元 金属和金属材料 课题3 金属资源的利用和保护教案 (新版)新人教版(1)
课题3 金属资源的利用和保护第课时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.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.1.增强对生活和自然界中化学现象的好奇心和探究欲.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.2.逐步树立珍惜资源、爱护环境、合理使用化学物质的观念.树立为社会的进步而学习化学的志向.【重点】1.铁的冶炼.2.有关化学方程式计算中含杂质物质的计算.【难点】有关化学方程式计算中含杂质物质的计算.【教师准备】矿石样品(重晶石、赤铁矿石等);金、银戒指;镊子;酒精灯;火柴等.一氧化碳还原氧化铁的视频和相关图片等.【学生准备】课前预习本课时内容;收集我国钢铁厂的简介材料.导入一:【展示】如图表示金属活动性顺序中铜、铁和铝被人类大规模开发、利用的大致年限.【提问】为什么铜的开发使用比铁和铝早数千年?金属被大规模开发、利用主要和金属的哪些性质和特点有关?钠、镁等金属为什么在自然界中不能以单质形式存在,而是以化合物形式存在于各种矿物之中?导入二:【展示图片】为纪念1996年中国钢产量突破1亿吨而发行的邮票.自然界以单质形式存在的金、银.【设问】我们知道自然界中只有金、银等少数金属以单质形式存在,大部分的金属是以化合物形式存在的,那么我们在生产、生活中用到最多的金属——铁是怎样炼成的?导入三:【展示】《钢铁是怎样炼成的》是前苏联作家尼古拉·奥斯特洛夫斯基所著的一部长篇小说.有一名钢铁厂的工人误把这本书当成介绍钢铁是怎样炼成的科技书籍.【提疑】你知道钢铁是怎样炼成的吗?钢铁是由哪些元素组成的呢?【引入】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?【展示】教材有关金属资源的图片.【提问】人类目前普遍使用的金属有哪些?【回答】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?【学生】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】 铜在地壳中的含量远小于铁和铝,为什么也普遍使用于我们的日常生活和工农业生产中呢?(可让学生讨论、各抒己见)【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?【展示】 常见的金属矿石的图片.【学生】 含铁的矿石主要有赤铁矿(主要成分是Fe 2O 3)、磁铁矿(主要成分是Fe 3O 4)、菱铁矿(主要成分是FeCO 3);含铝的矿石主要是铝土矿(主要成分是Al 2O 3);含铜的矿石主要是黄铜矿(主要成分是CuFeS 2)和辉铜矿(主要成分是Cu 2S).【承接】 我国的金属矿物分布怎么样?【回答】 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,21世纪初,我国矿产资源将出现全面紧缺的局面.[设计意图] 激发学生探究大自然和学习新知识的兴趣.对学生进行爱国主义教育,激发学生热爱祖国的情感.人类每年都要向地壳和海洋索取大量的金属矿物资源把金属矿物变成金属的过程,叫做金属的冶炼我们就来学习有关铁的冶炼的知识.【引入】 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.【展示】 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,居世界前列. 【展示】 上海宝山钢铁公司炼铁高炉和为纪念1996年中国钢产量突破1亿吨而发行的邮票.23【学生讨论】 Fe 2O 3与Fe 在组成上只相差一种元素,即氧元素.要使Fe 2O 3变为铁关键是使Fe 2O 3失去“O ”.可能的方案有: 1.加热使Fe 2O 3发生分解反应. 2.找寻一种物质使其主动夺取Fe 2O 3中的“O ”.【评价】引导学生对以上方案进行评价,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,还需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.【学生讨论】结论:H2、C、CO等都符合条件.【教师总结】事实上,这些物质都可把Fe2O3中的“O”夺走,但考虑到经济效益等原因,我们一般选用C或CO.【教师】请大家写出以CO和Fe2O3为反应物冶铁的化学方程式.【学生板书】Fe2O3+3CO3CO2+2Fe【教师引导】请大家利用自己的智慧,设计一个模拟铁的冶炼过程的化学实验,并最好能验证其生成产物.【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.【演示实验】一氧化碳还原氧化铁的实验:【点拨】(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,需待玻璃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引,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.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,利用反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来.3铁矿石、焦炭、石灰石、空气【板演】C+O2CO2CO2+C2COFe2O3+3CO2Fe+3CO2【交流讨论】学生观看图片或视频.讨论在实验中的注意事项.+3CO+Ca(OH) 22你会如何计算原料少吨? 【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之间的质量关系,而不表示不纯物质之间的质量关系,故计算时需先进行换算.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的质量,或先计算出纯净物的质量再换算成不纯物质的质量. 【教师】 请大家根据以上分析,解答此题. 【展示】 给出正确解法如下: 解法1:1000 t 赤铁矿石中含氧化铁的质量为1000 t×80%=800 t. 设800 t 氧化铁理论上可以炼出铁的质量为x .Fe 2O 3+3CO 2Fe+3CO 2160 2×56 800 t x=x ==560 t.折合为含铁96%的生铁的质量为: 560 t÷96%=583 t. 答:1000 t 含氧化铁80%的赤铁矿石,理论上可炼出含铁96%的生铁583 t. 解法2:设理论上可炼出含铁96%的生铁的质量为x .Fe 2O 3+3CO2Fe+3CO 2160 2×56 1000 t×80% x ×96%=,x =583 t.答:1000 t 含氧化铁80%的赤铁矿石,理论上可炼出含铁96%的生铁583 t. 【交流】 对练习中出现的错误进行分析和纠正. 【总结并板书】 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净物的质量.纯净物的质量=混合物的质量×纯净物的质量分数. 【小结】 本节课我们主要学习了金属资源概况、铁的冶炼及有关杂质问题的计算等知识.+3CO+3CO金属资源的利用1.下列矿石的主要成分表述错误的是 ( )A.黄铁矿(FeS 2)B.菱铁矿(FeCO 3)C.黄铜矿(CuFeS 2)D.辉铜矿(CuS)解析:辉铜矿的主要成分为Cu 2S.故选D.2.(启东市一模)下图是实验室用CO 还原氧化铁的装置,关于该实验,下列说法错误的是( )A.实验时应先给玻璃管加热,后通COB.实验时,试管中澄清的石灰水变浑浊,证明该反应有二氧化碳生成C.实验中能观察到玻璃管中红棕色粉末逐渐变成黑色D.为了减少空气污染,应增加尾气处理装置解析:一氧化碳有可燃性,加热或点燃一氧化碳和空气或氧气的混合物可能发生爆炸,故一氧化碳还原氧化铁实验开始时要先通入纯净的一氧化碳,排净装置内的空气,然后再点燃酒精喷灯;试管中澄清的石灰水变浑浊,证明该反应有二氧化碳生成;一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳,故看到的现象为玻璃管中红棕色固体变为黑色;尾气中有一氧化碳,一氧化碳有毒,所以一定要进行尾气处理.故选A.3.某工厂要用赤铁矿石(主要成分是氧化铁,假设杂质不含铁元素)来炼制生铁.若要炼制含铁96%的生铁63 t,假设在炼制过程中损失10%铁的元素,则理论上需要含杂质20%的赤铁矿石的质量是( )A.120 tB.108 tC.96 tD.84 t解析:63 t含铁96%的生铁中铁的质量为:63 t×96%,则理论上所炼铁的质量为63t×96%÷(1-10%)=63 t×96%×;设需要含杂质20%的赤铁矿石的质量为x,则:3CO+Fe2O32Fe+3CO2160 112(1-20%)x 63 t×96%×=,解得x=120 t.故选A.4.(呼和浩特中考)钢铁是使用最多的金属材料.(1)人类从自然界提取量最大的金属是铁,高炉炼铁的原料是铁矿石、空气、石灰石和.(2)铝的活动性比铁强,但在生活中常在铁的表面涂上铝粉.其原因是.(3)金属钴(Co)与铁具有相似的化学性质.CoCl2固体是蓝色的,CoCl2溶液是粉红色的.现将金属钴投入稀盐酸中,发生化学反应Co+2HCl CoCl2+ H2↑.该反应的实验现象为.解析:(1)高炉炼铁的原料是铁矿石、空气、石灰石和焦炭.(2)铝的活动性比铁强,但在生活中常在铁的表面涂上铝粉.其原因是常温时,铝能和空气中的氧气反应,在表面生成致密的氧化物薄膜,保护里面的铁不被腐蚀.(3)金属钴投入稀盐酸中时,发生化学反应:Co+2HCl CoCl2+H2↑,随着反应的进行,金属不断溶解,表面产生气泡,溶液由无色变为粉红色.故答案为:(1)焦炭(2)常温时,铝在空气中表面生成致密的氧化物薄膜,保护里面的铁不被锈蚀(3)金属不断溶解,表面产生气泡,溶液由无色变为粉红色课题3 金属资源的利用和保护第1课时一、金属资源概况二、铁的冶炼1.主要原理:3CO+Fe2O32Fe + 3CO22.原料:铁矿石、焦炭、石灰石、空气3.设备:高炉4.实验室还原氧化铁三、原料或产物有杂质的相关计算一、教材作业【必做题】教材第21页练习与应用的4、5题.【选做题】教材第21页练习与应用的1、6题.二、课后作业二、课后作业【基础巩固】1.下列矿石中,其主要成分属于氧化物的是( )A.黄铁矿B.赤铁矿C.菱铁矿D.石灰石2.实验室里用如图所示装置还原氧化铁.关于该实验,下列说法错误的是( )A.实验时,试管中澄清的石灰水变浑浊,证明该反应中有二氧化碳生成B.实验开始时,点燃酒精喷灯给玻璃管加热的同时通入纯净的一氧化碳C.为了减少空气污染,应增加尾气处理装置D.实验中观察到玻璃管中红色固体变为黑色,并且澄清的石灰水变浑浊3.下图为炼铁的两幅图,请据图判断下列叙述中错误的是( )乙图A.高炉炼铁原理是:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2B.乙图中高炉炼铁时原料焦炭的作用是:只产生热量C.乙图中生铁出口低于炉渣出口的原因是:生铁密度大于炉渣密度D.甲图中尾气处理的目的是:防止一氧化碳污染空气4.(重庆中考)如图所示的炼铁高炉中发生了许多化学反应,其中就涉及碳及其化合物的相互转化.请回答下列问题.(1)空气通过进风口与原料中的焦炭充分反应,其化学方程式为.(2)由(1)中产生的气体与炽热的焦炭会继续反应,其化学方程式为.5.如图所示是一氧化碳与氧化铁反应的模拟炼铁实验.请回答下列问题.(1)写出一氧化碳与氧化铁反应的化学方程式.(2)实验中能观察到A、B两处的现象是.(3)实验中酒精灯的作用是.【能力提升】6.用CO还原铁的氧化物1.00 g,得到铁粉0.75 g,则下列说法中正确的是( )A.该氧化物是Fe2O3B.该氧化物可能是由FeO、Fe2O3、Fe3O4组成的混合物C.该氧化物是FeOD.该氧化物中不含FeO【拓展探究】7.以大理石和赤铁矿(Fe2O3)为主要原料可以制取B和G,其转化关系如下图所示,已知D、G 为单质.(C是能使澄清石灰水变浑浊的常见气体).试回答下列问题:(1)写出工业上制取的两种物质的化学式:B ,G .(2)写出下列反应的化学方程式:反应①.反应②.反应③.【答案与解析】1.B(解析:黄铁矿的主要成分是FeS2,不含氧元素,不属于氧化物;赤铁矿的主要成分是氧化铁(Fe2O3),是由两种元素组成且有一种是氧元素的化合物,属于氧化物;菱铁矿的主要成分是FeCO3,是由铁、碳、氧三种元素组成的化合物,不属于氧化物;石灰石的主要成分是碳酸钙(CaCO3),是由钙、碳、氧三种元素组成的化合物,不属于氧化物.)2.B(解析:试管中澄清的石灰水变浑浊,证明该反应有二氧化碳生成;一氧化碳有可燃性,加热或点燃一氧化碳和空气或氧气的混合物可能发生爆炸,故一氧化碳还原氧化铁实验开始时要先通入纯净的一氧化碳,排净装置内的空气,然后再点燃酒精喷灯;尾气中有一氧化碳,一氧化碳有毒,所以一定要进行尾气处理;一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳,故看到的现象为玻璃管中红色固体变为黑色,澄清的石灰水变浑浊.)3.B(解析:高炉炼铁时原料焦炭的作用是产生热量和产生一氧化碳,CO用来还原氧化铁.)4.(1)O2+C CO2(2)CO2+C2CO(解析:(1)焦炭充分反应生成二氧化碳,化学方程式为O2+C CO2.(2)炼铁高炉内焦炭与二氧化碳反应生成一氧化碳,反应的化学方程式为:CO2+C2CO.)5.(1)3CO+Fe2O32Fe + 3CO2(2)A处:红棕色粉末变黑,B处:石灰水变浑浊(3)处理尾气,减少CO对环境的污染(解析:(1)一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳.(2)A中红棕色粉末逐渐变为黑色,B处澄清石灰水变浑浊;(3)多余的一氧化碳有毒,扩散到空气中污染环境,酒精灯是为了将多余的一氧化碳点燃.)6.B(解析:铁的氧化物1.00 g,得到铁粉0.75 g,则氧元素的质量为0.25 g,则铁和氧的原子个数比=∶=.则不可能是纯净的Fe2O3,故A错误;也不可能是纯净的FeO,故C错误.)7.(1)CaO;Fe (2)CaCO3CaO+CO2↑,CO2+C 2CO,3CO+Fe2O32Fe+3CO2 (解析:由C是能使澄清石灰水变浑浊的常见气体,可知C是二氧化碳.由图A物质在高温下分解生成二氧化碳和B,结合题中给出信息:在工业上以大理石为主要原料可以制取B,可以推出A是大理石的主要成分碳酸钙,B是氧化钙;在工业上以赤铁矿(Fe2O3)为主要原料,用一氧化碳作还原剂可以炼铁,所以G是铁,又由图可知E和F在高温下反应生成了二氧化碳和铁,E又是二氧化碳和D在高温下反应生成的,可以推出D是碳,E是一氧化碳,那么F就是赤铁矿的主要成分氧化铁.至此,各种物质都已推出,也可以写出物质之间反应的化学方程式.)本课时的知识内容学生较为熟悉,但教师用丰富的素材引导学生感知熟悉学习的对象,从生活经验出发,引出课题,易激发学生的兴趣,让学生用科学家的身份来研究金属矿物的种类等,从而感受到“身边处处有化学”.在教学中,注意培养学生阅读教材、查阅资料的能力,展示学生课前调查和收集样品的信息,能较好地达到资源共享的目的,有利于培养“合作”意识.在整个教学过程中体现了学生“从生活走向化学,从化学走向社会”的理念.更可贵的是学生在课堂上充分发挥了主体作用,自主实验、自主探究、自主评价,无疑使自信心更强,学习兴趣更浓.建议:一氧化碳还原氧化铁的实验采用动画演示,既明白清晰,又节约时间,同时可避免仪器、材料短缺而不能做实验的弊端,环节紧凑.我国古代冶铁、炼钢的成就我国在2300多年以前就已经接触了铁,并加以利用.在河北曾出土一把商代的铜钺,其年代约在公元前14世纪前后.铜钺上嵌有的铁刃已经全部被氧化成氧化铁.对铁刃的残锈检验后表明,铁刃是用陨铁锻成的.这说明那时不仅认识了铁,而且能进行锻造加工.已有的考古发现,我国最早人工冶炼铁器始于公元前6世纪,即春秋末期或更早一些.那时,几乎同时产生了块炼铁和生铁两种工艺.块炼铁是用木炭在固态时还原铁矿石的方法,这种铁里含有较多大块的氧化铁和硅酸铁.生铁是在高温下液态时冶炼出来的,含碳超过2%,还含有较细小的硅酸盐.对公元前5世纪的铁锛和铁铲进行鉴定,发现是生铁铸造的,其中铁铲还经过退火处理,是展性铸铁.在我国一些早期的文献(如《诗经秦风》《左传昭公二十九年》)就有铁和铁器的文字记载.欧洲最早的生铁出现在公元13世纪末至14世纪初,比我国晚1900多年.块炼铁炼出以后需要加热锻打,以挤出夹杂物,锻成器物.在多次加热过程中,块炼铁同炭火接触,有可能增碳变硬,块炼渗碳钢的冶炼技术由此产生.从河北易县出土的79件铁器证明,至迟在战国后期,这种技术已在燕国应用.对部分铁器的检查表明,绝大部分是钢锻制的,如长100.4 cm的长剑以及某些残剑、箭杆、矛等.这些锻钢件大都经过淬火处理,这表明至迟在战国晚期,淬火技术在生产上已经广泛应用.炼铁的矿石主要有哪些?怎样识别铁矿石?铁在自然界中的分布很广,主要以化合态存在,含铁的矿石很多,具有冶炼价值的铁矿石有磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿和菱铁矿等.识别铁矿石的方法通常是利用其颜色、光泽、密度、磁性、刻痕等性质.①磁铁矿(Fe3O4)是黑色的,用粗瓷片在矿石上刻画时,留下的条痕是黑色的,具有磁性,密度为4.9~5.2克/厘米3.②赤铁矿(Fe2O3)颜色暗红,含铁量越高,颜色就越深,甚至接近黑色,但是瓷片留下的刻痕仍然是红色的,不具有磁性.呈致密块状或结晶块状(称镜铁矿)产出,也有的呈土状产出.密度为5~5.3克/厘米3.③褐铁矿(Fe2O3·3H2O)矿石有黄褐、褐和黑褐等多种颜色,瓷片的刻痕呈黄褐色,无磁性,密度为3.3~4克/厘米3.④菱铁矿(FeCO3)有黄白、浅褐和深褐等颜色.性脆,无磁性,在盐酸里有气泡(CO2)放出.密度为3.8~3.9克/厘米3.高炉炼铁时,为什么要加入石灰石?炼铁时用的铁矿石,主要有赤铁矿石(主要成分是氧化铁)和磁铁矿石(主要成分是四氧化三铁),在铁矿石中还含有无用的脉石,主要成分是二氧化硅(SiO2).炼铁时,被还原出的铁在高温下变成液体,而熔点很高的二氧化硅以颗粒杂质的形式混在炼出的铁水中.为了除去这种杂质,选用石灰石作熔剂,石灰石在高温下分解成氧化钙和二氧化碳,氧化钙在高温下与二氧化硅反应生成熔点比铁水还低的硅酸钙,而液态硅酸钙密度比铁水小且跟铁水不相混溶,便浮在铁水上.打开高炉上的出渣口,液态硅酸钙先流出去,凝固成高炉渣,过去这种高炉渣当作炼铁厂的废物,丢弃在农田,既毁了农田,又污染了环境.现在将高炉渣粉碎配制成水泥,过去的废物变成了今日的建筑材料.第课时1.了解铁生锈的条件及防止铁生锈的简单方法.2.知道废旧金属对环境的污染,认识回收利用废旧金属等保护金属资源的途径的重要性.通过铁生锈条件的探究,进行收集材料、猜想、设计、验证、观察、分析、得到结论、讨论交流活动,培养学生的良好学习习惯和学习方法.使学生体会学习化学的价值;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、合理利用自然资源的意识.【重点】铁生锈的条件,生活中防止铁生锈的措施.【难点】生活中防止铁生锈的措施.【教师准备】一套提前准备好的探究铁生锈条件的器材,铁钉、5%的过氧化氢溶液、二氧化锰、铁钉、蒸馏水、酒精灯、带导管的单孔塞、氯化钠、火柴、试管、烧杯、石棉网、三脚架等.生锈的铁锁、因锈蚀穿孔的铜壶、长期未用的菜刀、几段生锈的铁丝、不能用的水龙头等.【学生准备】课前预习本课时内容,收集一些有关金属回收利用的资料.在一周前做好铁钉锈蚀条件的探究的对比实验.导入一:【展示】出示生锈的铁锁、铜壶、菜刀、铁丝、水龙头或者展示下列图片,分析还能否使用.导入二:【展示】食品包装袋中常用到的铁粉“脱氧剂”图片.食品包装袋中常会见到一小袋的铁粉“脱氧剂”,这种脱氧剂可以起到减少包装物内氧气含量,防止食品氧化变质的作用.导入三:【展示】网易新闻:稀土出口:被妖魔化的“资源掠夺”.不久前,我国政府修订《稀土工业发展专项规划》,新规划规定调减稀土金属的出口数量,各地关闭了不少的稀土金属矿,保护我国稀土金属资源的可持续开发.四、金属的腐蚀和防护蒸馏水、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.【注意】此实验约在一周前已给学生布置.【讨论交流】学生交流实验方案和实验现象.学生设计的方案可能有以下几种:实验现象:铁钉锈蚀比较明显的为1、2、3、4.锈蚀不明显的为5、6.【问】为什么方案5中的铁钉比方案4中的铁钉锈蚀得慢呢?【答】因为方案4中的铁钉与氧气接触,方案5中的铁钉与氧气不接触.【问】为什么方案6中的铁钉锈蚀得慢呢?【答】因为缺少水分.【交流总结】根据以上实验,教师引导学生得出导致铁钉锈蚀的因素:在水、氧气同时存在的环境中铁能锈蚀.酸和氯化钠能使铁在氧气、水存在的环境中加速锈蚀.【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·x H2O.【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,直至铁完全锈蚀.故铁锈反而能加速里层铁生锈.【过渡】了解了铁制品锈蚀的条件,我们应该采取什么措施来防止铁制品生锈呢?【学生讨论】分组讨论.【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.【学生交流讨论结果】1.铁制品放置时要远离酸性环境,尽量放置在干燥的环境中.2.在铁制品外面“穿”一层保护衣,如可涂上隔绝空气的油,涂油漆,镀上一层耐腐蚀的其他金属,高温灼烧金属、进行“烤蓝”处理等等.3.一发现铁制品锈蚀,就马上处理,以防止其继续蔓延.……【教师总结并板书】①把铁制品放在干燥环境中.②为其穿一层耐腐蚀的外衣.【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?【学生讨论交流】刷漆、涂油、镀其他金属等.。
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【教师】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？
【学生】回答。
【讲述】我国矿物种类比较齐全，储量也丰富。
【教师】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，以提取数以亿吨计的金属。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知识。
【板书】1、铁的冶炼
【过渡】我们已经知道了提取量最大的是铁，那么铁是如何从铁矿石中提取出来的呢？
【多媒体展示】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？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。
8.3金属资源的利用和保护
教
学
目
标
知识目标
1、知道常见的金属（铁、铝）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进行有关计算。
能力目标
1、通过实验，让学生了解炼铁的原理，使学生认识化学原理对实际生产的指导作用。
2、通过对某些含有杂质的物质的计算，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。
不纯物的质量
的质量×纯净物的质量分数，可以计算出一定质量的铁矿石中含铁的氧化物的质量。
【展示】解法一；见课本第17页
解法二：设：理论上可以炼出铁的质量为x
高温
Fe2O3+ 3CO ==== 2Fe + 3CO2
160 2×56
1000t×80% 96%×x
160 2×56
1000t×80% 96%×x
【例题】（PPT出示）用1000t含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量是多少？
【思考】铁矿石、生铁、钢等物质是纯净物还是混合物?
【分析】解题思路：有关化学方程式的计算都是纯净物的计算，要把含杂质物质的质量换算成纯净物的质量。
纯净物的质量
纯净物的质量分数=×100%，可知纯净物的质量=不纯物
【教师】请同学们回忆学过的化学反应有没有由金属氧化物生成金属单质的反应呢？
【教师】在工业生产中炼铁的原理不是用碳来还原而是用一氧化碳来还原。下面请同学们观看一氧化碳还原氧化铁的视频。
【课件播放】一氧化碳还原氧化铁的视频。
【学生】观察实验，描述现象，思考原理，完成化学方程式。
高温
【板书】（1）冶炼原理：Fe2O3+3CO====2Fe+3CO2
【展示】（教材第16页图8-21）高炉炼铁示意图。
【介绍】（PPT展示）高炉炼铁的原料、原理、产品及设备。
【板书】（2）原料：铁矿石、焦炭、石灰石及空气
（3）产品：生铁
（4）设备：高炉
【板书】2、涉及杂质问题的计算
【过渡】在实际生产中，所用的原料或产物一般都是含有杂质的。因此，在实际生产中必然会涉及杂质计算的问题。
【板书】课题3金属资源的利用和保护
1、铁的冶炼
【介绍】地球上的金属资源广泛地存在于地壳和海洋中，除少数很不活泼放入金属如金、银等有单质形式存在外，其余都以化合物的形式存在。
【展示】自然界中以单质形式存在的金、银图片。
【提问】为什么自然界中金、银可以以单质形式存在，而其他金属却很难以单质形式存在？
【介绍】以化合物形式存在的金属在自然界又以矿物形式存在。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。
情感目标
通过对我国古代炼铁工艺的介绍，让学生了解我国冶金的悠久历史，激发学生的爱国情感。
教学重点
铁的冶炼。
教学难点
化学方程式中有关杂质问题的计算。
教学用具
多媒体课件
教学流程
二次复备
【引入】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，所以我们需对其进行合理的利用和有效保护。
【学生讨论】通入一氧化碳与加热的顺序；尾气处理的方式。
【注意事项】1、本实验对温度要求较高，应用酒精喷灯作热元，如果只有酒精灯，则需加上网罩加热。
2、实验开始时要先通入一氧化碳，以排尽玻璃管中的空气，避免加热时发生爆炸。
3、实验结束时应先停止加热，继续通入一氧化碳冷却至室温，防止高温的铁被氧化。
4、由于一氧化碳有毒，不能直接排放到空气中，因此必须有尾气处理装置，装置中右侧的酒精灯所起的作用是点燃未反应的一氧化碳气体，防止其污染空气。
1、铁的冶炼
1、铁的冶炼
高温
（1）冶炼原理：Fe2O3+3CO====2Fe+3CO2
（2）原料：铁矿石、焦炭、石灰石及空气
（3）产品：生铁
（4）设备：高炉
2、涉及杂质问题的计算
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净物的质量。
教学反思
2×56×1000t×80%
X=≈583t
160×96%
答：1000t含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁96%的生铁583t。
【板书】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净物的质量。
【课堂小结】有学生小结本课题的感受和收获。
【布置作业】练习册。
【板书设计】课题3金属资源的利用和保护