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PAGE课题3 金属资源的利用和保护教案【教学目标】知识与技能知道常见的金属(铁、铝等)矿物;了解从铁矿石中将铁还原出来的方法。了解金属锈蚀的条件以及防止金属锈蚀的简单方法。了解金属资源保护的措施。过程与方法通过实验,让学生了解练铁的原理,使学生认识化学原理对实际生产的指导作用。2.培养学生自主合作的探究精神。学习运用观察、实验等方法获取信息,并与生活相联系。情感态度与价值观通过对我国古代练铁的介绍,让学生了解我国的悠久历史,激发学生的爱国热情。通过对废弃金属对环境的污染,让学生树立环保意识,认识回收利用废旧金属等金属资源保护的重要性。通过对矿物可供开采的年限的介绍,让学生产生金属资源的危机意识,更让学生懂得要保护金属资源。【重点难点】重点:冶炼铁的原理,金属锈蚀的条件以及防止金属锈蚀的简单方法。难点:冶炼铁的原理。【学习方法】实验探究法 小组合作法 多媒体辅助教学法【教学过程】新课导入:刚才在来上课的路上,我的金戒指丢了?——开个玩笑,请用这句话猜一种金属元素的名称。(铁)知识点一:金属资源的存在方式与矿石学生活动:阅读课本14页—15页,回答下面问题:1.金属资源的存在形式?(化合物,单质)2.自然界含量最多的前两种元素是什么?(O、Si)含量最多的前两种金属元素又是是什么?(Al、Fe)3.什么是矿石?(工业上把能用来提炼金属的矿物叫做矿石。)4.我国的金属资源情况(种类、储量)?(种类齐全、储量丰富)知识点二:铁的冶炼【探究1】铁冶炼的实验室模拟:(观看实验的视频)提问:1、观察实验的现象:玻璃管里的红色粉末逐渐变成黑色。澄清石灰水变浑浊。酒精灯上方的导管口有蓝色的火焰。高温2、炼铁的原理:Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2【学生活动】合作交流:1)实验时,应先通CO还是先加热?为什么?(先通CO再加热;把玻璃管中原有的空气排尽,以免发生爆炸。)2)怎样知道反应后生成了铁?(可用磁铁来检验。)3)装置中最右边的酒精灯起什么作用?(点燃尾气中的CO,防止CO污染空气。)4)实验结束后,先停止加热,还是先停止通CO,为什么?(先停止加热,待试管冷却后再停止通CO,以免空气进入装置,将的铁氧化。)5)你能写出上述实验装置B和C中发生反应的化学方程式吗?高温Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+2H2O,2CO+O2=2CO2归纳总结:你认为该实验的步骤是:③①②⑤④①点燃处理尾气的酒精灯,点燃酒精喷灯加热②移开酒精喷灯停止加热,继续通CO至冷却③通入CO气体(通入前先检验CO的纯度) ④熄灭处理尾气的酒精灯 ⑤停止通CO【探究2】工业炼铁:(观看工业炼铁的视频) 高温工业炼铁的原理:Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2原料是:铁矿石、焦炭、石灰石、空气。设备是:高炉。【应用】例: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?分析:根据化学方程式的计算都是纯净物的计算,而这一套题涉及到不纯物质的计算,必须把不纯物质的质量换算成纯净物的质量,才能代人化学方程式中进行计算。即:纯净物的质量=不纯物质的质量×质量分数解:1000t赤铁矿石中含纯净的氧化铁的质量为:1000t×80%=800t设可炼出纯净的铁的质量为X。Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2160
112800tX
160:112=800t:x
x=560t折合为含铁96%的生铁的质量为:560t÷96%=583t答:可炼出生铁583t。知识点三:钢铁的锈蚀与防护【探究3】铁生锈的条件生锈情况分析试管Ⅰ生锈铁与水、氧气同时接触试管Ⅱ基本不生锈铁只与水接触试管Ⅲ不生锈铁只与氧气接触【学生活动】合作交流:1.铁制品锈蚀,实际上是铁与空气中的 氧气、水蒸气等发生的化学反应。铁锈的主要成分是Fe2O3·H2O。铁锈的特点是很疏松,不能阻止反应的进行,因此它可全部被锈蚀。2.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?研究表明铁锈的主要成分是氧化铁。铁锈的特点是很疏松,不象氧化铝氧化铝是致密的,所以不能阻止反应的进行而被被锈蚀。3.根据铁锈蚀的条件,你能提出防止铁锈蚀的建议吗?①保持钢铁表面的清洁干燥。②涂油漆、防锈油等保护层。③镀金属保护层:如镀镍、镀锌、镀铬等。④改变金属的组成,做成耐腐蚀的合金,如不锈钢。…知识点四、金属资源保护【学生活动】自主学习:阅读课本18页—19页内容,完成以下问题:提问:1、为什么要对金属资源进行保护?可节约金属资源由于金属冶炼需在高温下进行,回收废弃金属并再利用可节约能源降低金属制品的生产成本,可方便人们得到物美价廉的金属制品可减少金属对环境的污染2、保护金属资源的途径主要有:①防止金属腐蚀 ; ②回收利用废旧金属 ;③合理有效地开采矿物;④寻找金属的代替品。【巩固练习】(见学案)【课堂小结】板书设计 1.炼铁的原料:焦炭、石灰石、铁矿石2.炼铁的原理: 高温Fe2O3+3CO=2Fe+3CO23.防止铁生锈的方法:①保持钢铁表面的清洁干燥。 ②涂油漆、防
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