人教版九年级下册课题 3 金属资源的利用和保护教案

这是一份人教版九年级下册课题 3 金属资源的利用和保护教案，共10页。教案主要包含了金属元素在自然界里的存在，铁的冶炼，有关杂质问题的化学计算，金属资源保护等内容，欢迎下载使用。
课题3　金属资源的利用和保护第1课时　铁的冶炼知识与技能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。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。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。重点铁的冶炼。难点有关化学方程式计算中的杂质问题计算。多媒体课件、矿石样品、炼铁高炉模型教师活动学生活动教学意图　　一、新课导入【图片展示导入】展示自然界中的单质金、单质银、铁矿石、铝矿石等,提出问题:根据上节课金属活动性顺序回答: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的。　　观察图片。思考讨论回答:因为在金属活动顺序表中活泼的金属性质活泼,经地壳变化不可能存在单质,多以化合物形式存在于矿石中,而金、银等金属性质稳定,不易与其他物质反应,所以在自然界中可以存在单质。　　以实验回顾金属活动性有关知识,复习旧知导入新课。实物参观,加深印象。　　二、合作探究(一)铁的冶炼1.铁的存在形式【交流展示】展示部分常见矿石的实物图片如:赤铁矿(主要成分Fe2O3)、黄铁矿(主要成分FeS2)、菱铁矿(主要成分FeCO3)、铝土矿(主要成分Al2O3)、黄铜矿(主要成分CuFeS2)、辉铜矿(主要成分Cu2S),课件展示人类最早使用的铁矿石——陨铁等其他矿石样品。【小结】地球上金属资源很丰富,我国矿物储量种类齐全。在所有的金属中,含量最丰富的是铝,而提取量最大的是铁。课件展示——铁的用途你们知道我国是从什么时候开始生产和使用铁器的吗?【指导阅读】阅读教材,解读插图——我国古代炼铁图——了解我国炼铁的悠久历史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l亿吨而发行的邮票。2.原料选择根据常见的铁矿石,选择铁矿石时要注意什么问题,讨论炼铁时铁矿石选取的方案,使学生弄清楚为什么选取这种矿石的原因。理解化学与社会和技术的相互关系。3.炼制原理人们是如何把铁矿石炼制成铁的呢?【演示实验】一氧化碳还原氧化铁的实验。展示图片     观察图片,记忆矿石的主要成分。    春秋战国时期。 阅读并交流。交流讨论回答问题:选择铁矿石时要选择含铁量高的铁矿石,最好不选用黄铁矿,因为黄铁矿中含有S元素,炼铁时会产生SO2气体污染环境。      观察实验,注重实验原理。　　培养学生热爱祖国的思想,关注与化学有关的社会问题。讨论交流,形成共识。      培养学生热爱祖国的思想。指导方法,合作学习。领悟开窍,开拓学生思维。培养学生的观察能力和总结归纳能力。     续表教师活动学生活动教学意图　　【讨论分析】1.实验前先通入一氧化碳的原因。2.尾气处理办法。3.分析工业炼铁的原理。4.分析原料产物是否为纯净物。(二)涉及杂质问题的计算【例题自学】指导学生阅读审题,尽量抓住有效信息,小组讨论读题后的感想,抽出有用的、具体的条件。【例题解剖】多媒体展示例题的断句、数据的含义、已知和未知量的关系;计算的过程分解;各步骤之间的关系;不纯物质如何转化为纯物质等。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的计算问题。例1　1000t含杂质20%的赤铁矿石中含氧化铁的质量是多少?解:1000t赤铁矿石中含氧化铁的质量为:1000t×(1—20%)=800t例2　计算多少吨质量分数为96%的生铁中含铁560t?解:生铁的质量为:560t÷96%=583t例3　用1000t含氧化铁80%的赤铁矿石,理论上可以炼出含铁96%的生铁多少吨?板演解法一、解法二【小结】有关化学方程式的计算都是纯物质的计算,要把含杂质物质的质量换算成纯物质的质量。　　讨论回答:1.先通一氧化碳是为了排净装置中的空气,防止加热时发生爆炸。2.尾气中含有一氧化碳要点燃或收集再利用。3.工业炼铁的原理:利用一氧化碳的还原性,把铁从化合物中还原出来。4.原料不是纯净物,矿石中含有杂质。 阅读交流,找出解题的条件。     分析解题过程,抓住解题的关键和基本步骤。     　　培养学生合作交流的学习方法。及时评价,激励信心。举一反三,融会贯通。      培养学生的自学能力。  通过例题的方式,把化学原理、计算和生产实际紧密地结合在一起,使学生活动成为有机的整体,有利于学生主动参与学习。在解题过程中培养学生严谨的思路,严谨的解题格式。培养学生严谨的学习习惯。　　三、反思评价【自主评价】学生小组之间、学生自己进行评价,谈谈收获和看法,教师总评。　　相互交流,评价学习收获。　　使学生感受学习的快乐,在乐中学习。 课题3　金属资源的利用和保护第1课时　铁的冶炼一、金属元素在自然界里的存在二、铁的冶炼三、有关杂质问题的化学计算 金属的冶炼将金属从其化合物中还原出来,用于生产和制造各种金属材料的工业叫金属的冶炼。不同的金属可以采用不同的冶炼方法。①还原法:大部分金属的冶炼都是在高温下采用氧化还原反应,常用的还原剂有一氧化碳、焦炭、氢气等。一些活泼的金属,如铝等也可作还原剂,将相对不活泼的金属从其化合物中还原出来。如:利用焦炭还原氧化铜:C+2CuO2Cu+CO2↑;一氧化碳还原氧化铜:CuO+COCu+CO2;氢气还原氧化铜:H2+CuOCu+H2O等。金属都具有还原性,如用铝热剂焊接铁轨的方法(铝热法:8Al+3Fe3O49Fe+4Al2O3)中,就是利用了铝做还原剂。②电解法:对于非常活泼的金属,采用一般的还原剂很难将它们从其矿石中还原出来,工业上还常用电解法冶炼。如电解熔融的氧化铝:2Al2O34Al+3O2↑,电解熔融的氯化钠:2NaCl2Na+Cl2↑。③热分解法:一些不活泼的金属,其金属氧化物受热易分解,可以直接用加热分解的方法从其化合物中将金属还原出来。如氧化汞制水银:2HgO2Hg+O2↑。④湿法冶铜:我国古代有记载“曾青得铁则化为铜”,即用铁置换铜盐溶液中的铜,这也是古代生产铜的一种方法,所发生反应的化学方程式为:Fe+CuSO4FeSO4+Cu。⑤火法冶铜:Cu2S+O22Cu+SO2。第2课时　金属资源的保护知识与技能1.了解金属锈蚀的条件以及防止金属锈蚀的简单方法。2.知道废旧金属对环境的污染,认识回收利用废旧金属等金属资源保护的重要性。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。情感、态度与价值观1.逐步树立珍惜资源、爱护环境,合理使用化学物质的观念。2.树立为社会的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。1.多媒体课件。2.提前一个星期就引导学生结合生活经验来探讨“铁生锈的条件”实验的设计方案,鼓励学生多动脑筋设计出多种方案,以小组或个人等方式活动,同时认真做好观察记录。教师活动学生活动教学意图　　问题导入【引言】金属材料在人类社会发展中发挥着重要作用,但在使用过程中若保护不当,会出现什么现象呢?【展示】金属锈蚀的多媒体图片。  思考回答:金属会锈蚀,而不能再用。　　由一些真实的锈蚀图片,将学生的思维带入了金属资源的保护中来。让学生清楚地认识到金属资源保护的重要性。　　展示结果、归纳辨析一、金属的腐蚀与防护1.设计实验【引导分析】每个小组的方案的优劣。挑选出一个比较完美的实验方案。(汇报实验方案)比较完美的实验方案如图所示:取4枚洁净无锈的铁钉,分别放入4支试管中,进行实验:①　　　　②　　　　　③　　④　(1)在试管①中迅速注入快速冷却后的沸水,水面上再密封上一层矿物油并塞紧橡皮塞;(2)在试管②中加入少量干燥剂(生石灰或无水氯化钙),再放一团干棉球,把铁钉放在干棉球上,塞紧橡皮塞。(3)在试管③中加入适量蒸馏水,使铁钉的一半浸没在蒸馏水中。(4)在试管④中加入适量食盐水(氯化钠溶液),使铁钉的一半浸没在食盐水中;(汇报实验现象)通过连续的观察,观察到实验现象如下表所示。　　　试管           编号　　观察
时间　　①②③④立即观察无现象无现象无现象无现象1天后观察无现象无现象与水面相接触的部分产生铁锈与食盐水液面相接触的部分锈蚀严重3天后观察无现象无现象与水面相接触的部分产生较多铁锈,其余部分也出现锈斑整个铁钉已严重锈蚀1周后观察无现象无现象整个铁钉变锈蚀铁钉已严重锈蚀,有红棕色的铁锈粉末沉在试管底 　　(得出探究结论)分析实验现象能够得出:铁钉在干燥的空气中和在无氧的水中都不会生锈;当铁与氧气和水同时接触易生锈;由此可得出铁生锈的条件是与水和氧气同时接触。若铁钉与食盐等盐类物质相接触时,铁生锈速度会加快。(实验报告见板书设计)　　由各小组代表汇报实验方案。展示实验结果,作简要的分析。将实验所得的结论进行分析,推断铁生锈的条件。讨论、分析、对比,达成共识。当堂完成实验报告。              整个活动以小组的形式呈现,可以培养学生的小组作用意识,并在交流汇报的过程中提高学生的语言表达能力、分析归纳能力,并使学生学会进行实验评价的方法和进行筛选实验方案的能力。            　　小结实验、运用知识2.锈蚀的条件【教师小结、投影】①铁生锈的条件:一要在潮湿的空气中(即有水),二要与氧气接触。②实验要点:如教材第18页图8-23,第二支试管中的蒸馏水应煮沸冷却后再放入铁钉,然后再倒入植物油进行液封。第三支试管应烘干后再放入铁钉,再用橡皮塞塞紧。3.防锈的方法【引导讨论】我们知道了铁生锈的条件,那么如何来防锈呢?【讨论分析】自行车的构件如支架、链条、钢圈等,分别采取什么防锈措施? 讨论分析、形成意识    回顾实验步骤,记忆实验的要点。   分小组讨论防止铁生锈的方法,归纳防锈的思路:破坏铁制品锈蚀的条件,使它们不再具备锈蚀的基础,就能防止铁制品生锈。讨论、分析、交流。  分析结束后进行小结,有利于学生把握实验的关键,培养学生在实验中注意细节,严谨的实验态度。从防锈方法的确定,结合上学期学过的灭火方法的确定,引导学生形成基本的运用知识的思路:了解反应的条件—促进或破坏反应的条件—达到某一目的。　　二、金属资源的保护【过渡】金属的防腐可以有效保护金属资源。【引导讨论】1.金属资源丰富,为什么还要保护金属呢?(多媒体展示一些矿物可供开采的年限)2.如何来有效地保护金属资源呢?【小结、投影】金属资源的保护途径:(1)防止金属的腐蚀;(2)金属的回收利用;(3)有计划合理地开采矿物;(4)寻找金属的代替品。    观看多媒体,理解金属资源不是取之不尽、用之不竭的。  讨论有效保护金属资源的途径。      让学生学会用辩证的观点看待金属资源:丰富与有限,提高学生的资源意识。同时利用金属资源的回收提高学生的环保意识,使学生积极投入到金属回收的活动中去。 　　总结提高、运用知识【课堂小结】学完本课题,你了解了什么?知道了什么?【布置作业】1.教材第21页习题1,2,6。2.调查与研究:你家的金属废弃物的主要品种、回收的情况和回收的价值,对今后如何回收金属废弃物提供自己的建议。 阅读教材,思考并回答。 课堂练习第7题和调查与研究放在课后。   学完本课题,给学生时间整理本课题内容,使知识形成脉络。 在完成作业的过程中,提高学生利用知识解决问题的能力。  课题3　金属资源的利用和保护第2课时　金属资源的保护四、金属资源保护1.金属的腐蚀与防护2.金属资源保护废弃金属回收利用矿物的储量有限,而且不能再生。含量最多的金属矿藏可供开采的年限也不足三百年。现在全世界每年因锈蚀而报废的金属设备和材料高过产量的20%~40%,防止金属的锈蚀急需解决,意义深远。任意丢弃废旧金属,不仅造成金属资源的浪费,还会污染环境。回收利用废旧金属,是保护金属资源的一条有效途径。回收利用金属可以节省生产成本、节约金属资源、节约能源、减少对环境的污染,产生巨大的社会效益和经济效益。目前世界上已有50%以上的铁和90%以上的金属得到了回收利用。  　　1.教材地位:本单元内容从表面上来看,好像是一个独立的单元知识体系。但是,究其实质,它其实是其他单元知识的传承和延续,例如:本单元的重要溶剂——水,则是第三单元研究的主要内容之一;物质溶解于水的微观解释,则是以第四单元的知识为重要依据;而关于溶液中溶质的质量分数与化学方程式的综合计算,则是第五单元与本单元的有机结合。正是由于有了以上各单元的知识作为储备,才使得学生对本单元知识的学习更加得心应手。而学好了本单元知识也可以为后边知识的学习打下基础。例如:关于酸、碱、盐溶液的相关性质学习就需要以本单元的知识为基础。因此,本单元知识既是本教材的一个重要组成部分,同时也是联系全书的一个纽带。本单元分三个课题,这三个课题存在着内在的联系。课题1是关于溶液的一些初步知识,其中涉及溶解过程,包括溶液的形成,溶质、溶剂、溶液的概念,溶解过程中的吸热和放热现象等。这一课题主要是使学生既能从宏观上认识溶液的特征,又能从微观上认识溶液是溶质以分子或离子形式分散到溶剂中形成的均一体系。在此基础上帮助学生建立一个有关溶液的较为科学的概念,为后续的教学作准备。课题2是以物质的溶解度为核心展开的,主要从定量的角度介绍物质在水中溶解的限度。学生通过活动与探究,了解饱和溶液和溶解度的概念,加深对溶解现象的理解。课题3主要围绕溶液的浓、稀,即一定量的溶液中含有多少溶质这一问题展开,引出溶液中溶质的质量分数的概念,并结合这一概念进行简单计算,初步学习配制一定溶质质量分数的溶液。三个课题中,课题1从定性的角度初步认识溶液,课题2从定量的角度研究物质溶解的限度,课题3进一步从定量的角度认识一定量溶液中究竟含有多少溶质。三个课题密切相关,逐步深入,这样的编排设计比较符合学生的认识规律。2.教学重点和难点:●重点:(1)建立溶液的概念并认识溶液、溶质、溶剂三者之间的关系。(2)引导学生从微观角度分析溶解过程中的放热和吸热现象。(3)建立饱和溶液和溶解度的概念。(4)溶液的溶质质量分数的概念和简单计算以及一定溶质质量分数溶液的配制。(5)溶液的溶质质量分数的简单计算以及溶质质量分数和化学方程式结合的综合计算。●难点:(1)建立溶液的概念并认识溶液、溶质、溶剂三者之间的关系。(2)乳化和溶解的区别。(3)引导学生从微观角度分析溶解过程中的放热和吸热现象。(4)溶解度概念的形成。(5)溶液的溶质质量分数概念的引入。(6)溶液的溶质质量分数和化学方程式结合的综合计算。3.课时分配:课题1　溶液的形成 1课时课题2　溶解度 1课时课题3　溶液的浓度 1课时