课题3 金属资源的利用和保护
【教学目标】
1.知识与技能
(1)知道一些常见的金属矿石，如赤铁矿、磁铁矿等。
(2)了解铁矿石炼铁的原理。
(3)了解铁生锈的条件以及防止金属锈蚀的简单办法。
(4)知道如何保护金属资源。
2.过程与方法
(1)通过铁的冶炼的学习，培养学生观察、分析、总结问题的能力。
(2)通过对锈蚀条件的研究，培养学生解决实际问题的能力。
3.情感态度与价值观
通过了解金属资源的保护途径，培养学生爱护自然环境的意识。
【教学重点及难点】
重点：
(1)用铁矿石炼铁的原理以及实验注意事项。
(2)实验探究铁生锈的条件。
难点：
利用化学方程式进行金属冶炼中有关杂质含量的计算。
【教学方法】自学、讨论、小组合作、实验探究
【学法指导】自主学习、小组合作、微课学习
【教学媒体】多媒体 实验仪器
【教具准备】金属样本、金属矿石样本
【授课教案】
教学流程
教师活动
学生活动
设计意图
创设问题情境
引入新课
展示金属样本
【问题】自然界中的金属都是以单质的形式存在吗？请同学们阅读课本14页找出该问题的答案。
展示金属矿石样本
思考回答：不是，大多数金属是以化合物的形式存在的，只有少数金属，如金、银等以单质形式存在。
自学，回答：
激发兴趣，导入新课
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【点拨】人类每年都要提取数以亿吨的金属，而这些金属一般存在于矿石中，请同学们阅读课本第15页，找出常见的矿石有哪些？它们的主要成分是什么？
【过渡】现在，世界上年产量最高的金属就是铁。接下来，我们就以铁的冶炼为例看一下金属的冶炼过程。
常见的矿石及它们的主要成分
赤铁矿(Fe2O3)
磁铁矿(Fe3O4)
菱铁矿(FeCO3)
铝土矿(Al2O3)
黄铜矿(CuFeS2)
辉铜矿(Cu2S)
自主学习
铁的冶炼
因为此实验涉及有毒的一氧化碳，因此用多媒体播放视频展示实验。
【点拨】在观看视频的同时总结实验现象。
【点拨】实验原理
3CO +Fe2O32Fe+ 3CO2
【讨论】
①实验开始时，先通CO，还是先加热？
②实验结束时，先停止通CO，还是先停止加热？
③澄清石灰水的作用是什么？
【注意】一氧化碳有毒，一定要进行尾气处理。
巧记“一氧化碳早来晚走，早来防氧化，晚走防爆炸”。
观看视频，思考回答：
1.红色粉末逐渐变为黑色。
2.生成的气体使澄清的石灰水变浑浊。
3.尾气燃烧并产生蓝色的火焰。
小组讨论，回答：
①先通入CO，后加热。
②先停止加热，后停止通CO。
③检验生成的气体CO2，吸收反应后剩余CO中的CO2，便于尾气的处理。
培养学生的观察能力和归纳总结的能力
加强对相关化学方程式的记忆
通过讨论加深学生对问题的理解
续表
教学流程
教师活动
学生活动
设计意图
铁的治炼
播放工业高炉炼铁过程
一、在实际生产中，铁矿石的冶炼过程更为复杂。用的材料有铁矿石、焦炭、石灰石和空气。其中，焦炭的作用是燃烧放热，提高炉温以及制取还原剂CO
学生观看，结合课本第16页，思考讨论以下问题：
1.炼铁原料是什么？
2.焦炭、石灰石的作用分别是什么？
理论联系实际，明白理论知识与实际生产中存在的区别与联系
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。石灰石的作用是将矿石中的二氧化硅转变为炉渣。
二、在实际生产过程中，在计算产率时还要考虑到在原料和产物中都含有杂质。请计算，用1 000 t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？
三、纯物质的质量=不纯物质的质量×该物质的质量分数。
步骤：(一)将含杂质的物质的质量换算成纯物质的质量。
(二)将纯物质的质量带入化学方程式计算。
(三)将计算得到纯物质的质量换算成含杂质的质量。
【过渡】现阶段，世界上每年因腐蚀而报废的金属材料和设备相当于年产量的20%到40%。金属为什么会被腐蚀？现在我们以铁的腐蚀为例探究铁金属腐蚀的原因。
3.高炉炼铁的产品是什么，是纯净物还是混合物？
4.为什么出铁口低于出渣口？
理清思路，解答题目
利用所学化学知识，解决实际问题
金属的
腐蚀与防护
【微课学习】探究铁制品锈蚀的条件
【点拨】利用煮沸迅速冷却的蒸馏水是为了除去水中溶有的氧气。
【问题】
(1)说出实验的现象。
(2)总结铁锈蚀的条件。
【讨论】如何防止铁制品锈蚀。
通过探究实验活动来认识铁锈蚀的原因，从而培养观察归纳的能力以及小组间合作探究的能力。
回答：
(1)第一个试管中铁钉同时接触水和空气的部分生锈；第二个试管中铁钉只接触水，不生锈；第三个试管中铁钉只接触空气，不生锈。
(2)铁生锈的条件是与水和氧气同时接触。
小组讨论，回答：
①
体验实验，学会控制变量法分析实验
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自学课本18-19页，找出保护金属资源的方法。
保持铁制品表面清洁、干燥。
②在铁制品表面覆盖一层保护膜，如喷漆、抹油、电镀、烤蓝等。
③制成耐腐蚀的合金，如不锈钢等。
自主学习，回答：
(1)防止金属的腐蚀。
(2)废旧金属的回收利用。
(3)有计划、合理地开采矿物，严禁不顾国家利益的乱采矿。
(4)寻找金属的替代品。
合理运用知识的迁移
提高自主学习、总结归纳知识的能力
续表
教学流程
教师活动
学生活动
设计意图
归纳总结
通过本节课的学习，你有哪些收获？
还有哪些问题需要和大家一起交流、讨论呢？
要点一：高炉炼铁原理。
要点二：含杂质的计算。
要点三：铁生锈的条件。
自我总结，自我检查
培养归纳和表达能力
板书设计
课题3 金属资源的利用和保护
一、金属资源的利用
1.金属资源：
(1)金属资源的存在形式。
(2)常见的矿石。
2.铁的冶炼：
(1)原料：铁矿石、焦炭、石灰石和空气。
(2)原理：3CO+Fe2O32Fe+3CO2。
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3.含杂质的反应物或生成物的有关计算：
(1)公式。
①纯度=×100%
②纯净物的质量=不纯物质的总质量×纯物质的质量分数
③不纯物质的总质量=
(2)计算步骤。
二、金属资源保护
1.金属的锈蚀与防护：
(1)铁制品锈蚀条件。
(2)防锈方法。
2.金属资源的保护措施：
(1)防止金属锈蚀。
(2)回收利用废旧金属。
(3)有计划、合理地开采矿物。
(4)寻找金属的替代品。
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