《8.3.1 金属资源的利用和保护（第1课时）》教学设计.docxVIP

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课题3金属资源的利用和保护（第1课时）

教学目标

教学目标

1．知道一些常见金属如铁、铝、铜等的矿石，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。

教学重点

教学重点

1．铁的冶炼。

2．化学反应中有关杂质问题的计算。

教学难点

教学难点

化学反应中有关杂质问题的计算。

教学过程

教学过程

新课导入

【教师活动】展示金、银的图片，让学生自行阅读金属在地壳中含量的表格，并讲解地球上的金属资源广泛地存在于地壳和海洋中，除少数很不活泼的金属如金、银等有单质形式存在外，其余都以化合物的形式存在。

展示常见的金属矿石的图片，并讲解我国是世界上已知矿物种类比较齐全的少数国家之一，矿物储量也很丰富，其中钨、钼、钛、锡、锑等储量居世界前列，铜、铝、锰等储量在世界上也占有重要地位。人类对地球上金属矿物资源的利用主要是冶炼金属，而其中冶炼量最大的是铁。

【学生活动】认真观察图片并听讲。

【设计意图】通过介绍我国的金属资源情况、金属的存在形式及人类对地球上金属矿物资源的利用，引出铁的冶炼。

新知探究

一、铁的冶炼

（一）实验室用一氧化碳还原氧化铁实验

【教师活动】早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器，从1世纪起，铁便成了一种最主要的金属材料。你知道铁是如何冶炼的吗？

【学生活动】思考并回答。

【教师活动】实验室一般采用一氧化碳还原氧化铁的方法，装置如图。

写出一氧化碳与氧化铁反应的化学方程式。

【学生活动】完成“学习任务一”中1的内容。

【教师活动】边讲解实验步骤边进行演示实验。实验的步骤：检查装置气密性、装药品、固定仪器、通入一氧化碳气体、点燃酒精灯、点燃酒精喷灯、反应结束熄灭酒精喷灯、冷却后停止通一氧化碳、熄灭酒精灯。

在实验中，你能观察到什么实验现象？

【学生活动】实验现象：玻璃管内的粉末由红棕色逐渐变黑；试管内澄清石灰水变浑浊；尾气气体燃烧，有淡蓝色火焰。

【教师活动】写出上述现象对应的化学反应方程式。

【学生活动】完成“学习任务一”中2的内容。

【教师活动】在实验前，要注意检查装置气密性，在一氧化碳通入之前注意检验其纯度，注意一氧化碳气体在实验过程中通停的顺序，以及注意要对实验产生的尾气进行处理。

思考：（1）一氧化碳气体通入顺序及通入目的是什么？

（2）先点燃酒精灯还是酒精喷灯？为什么？

（3）什么时候停止通入一氧化碳，目的是什么?

（4）如何处理尾气一氧化碳？

【学生活动】小组讨论并派代表回答。

【教师活动】总结学生回答并补充：

（1）在实验开始前要先通入一氧化碳，排尽玻璃管内的空气，以免加热时玻璃管内一氧化碳与空气混合发生爆炸。

（2）在点燃酒精喷灯前要先点燃酒精灯，燃烧掉尾气中的一氧化碳，防止污染空气。

（3）反应结束后先熄灭酒精喷灯，继续通入一氧化碳直至冷却至室温后停止通气，目的一是防止新生成的铁粉在高温下再被氧化，二是防止试管内的液体倒吸入热的玻璃管，造成玻璃管炸裂。

（4）处理尾气一氧化碳常用的方法有：

①燃烧法。在导管的末端放一个燃着的酒精灯，将一氧化碳燃烧掉。

②气球收集法。在导管的末端系一个小气球收集一氧化碳。

③排水收集法。用排水法收集尾气，装置如下：

【学生活动】完成“学习任务二”的内容。

【教师活动】将实验装置进行改进，观察此实验装置，与上个实验装置相比，此装置的优点是什么？

【学生活动】节省能源（或充分利用未反应的一氧化碳燃烧放出的热量）。

（二）工业炼铁

【教师活动】在上述一氧化碳还原氧化铁实验中，一氧化碳是还原剂。那么在工业生产中，一氧化碳是不是也能够还原出铁来呢？

铁矿石冶炼成铁是一个复杂的过程。把铁矿石、焦炭和石灰石一起加入高炉，在高温下，利用炉内反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来，高炉内的主要化学反应如图所示。

根据图示，写出其反应原理及其原料。

【学生活动】完成“学习任务三”的内容。

（三）含杂质物质的有关化学方程式的计算

【教师活动】在实际生产时，所用的原料或产物一般都含有杂质，在计算用料和产量时，应考虑到杂质问题。有关杂质问题的计算在实际生产中具有重要意义。那么如何对含有杂质的物质进行计算呢？

[例题]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？

【学生活动】思考并尝试完成这道题。

【教师活动】（1）求纯物质的质量

1000t赤铁矿石中含氧化铁的质量为1000t×80%＝800t

（2）设未知数

设：800t氧化铁理论上可以炼出的铁质量为x。

（3）写出化学方程式

（4）找出已知量与未知量之间的关系

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800t