金属资源的利用和保护教学设计

一、课题内容：

本课题主要介绍了金属资源的利用（如铁的冶炼以及冶炼时有关杂质问题的计算），金属资源的保护（如金属的腐蚀和防护、废旧金属的回收利用）等。从教学目标来讲，涉及金属腐蚀条件初步探究活动的过程、方法和技能，以及合理利用金属资源与人类社会进步和发展的关系等情感、态度和价值观方面的教育。

二、教学分析：

1、课题分析：本课题涉及面很广，包括地球上及我国的金属资源情况、铁的冶炼、有关化学方程式计算中的杂质问题计算、金属的腐蚀和防护，以及金属资源的保护等，既有知识、技能方面的内容，又有环境意识和资源意识等情感领域的内容。

本课本由常见金属矿物的照片以及金属元素在地壳中的含量的表格引入，简单介绍了地球上及我国的金属资源情况。人类对地球上金属矿物的利用主要是用来冶炼金属，而其中冶炼量最大的是铁。因此，教材很自然地转入到对铁的冶炼的讨论。

        第一部分铁的冶炼是本课题教学的重点。教材除简要地介绍了我国冶炼铁的历史外，主要介绍了从铁矿石将铁还原出来的化学反应原理，并结合炼铁的实际情况，以例题的方式介绍了化学方程式计算中有关杂质问题的计算。这样，把化学原理、计算和生产实际紧密地结合在一起，使学习活动成为有机的整体，有利于学生主动参与学习。

        第二部分金属资源的保护，重点是有关铁的锈蚀的“活动与探究”，以及防止铁制品锈蚀的“讨论”。“活动与探究”包括提出问题、设计实验并实施、讨论、得出结论等多个步骤，对培养学生的创新精神和解决实际问题的能力具有较大的价值。“讨论”主要是对在“活动与探究”中获得的结论进行应用。关于金属资源的保护，教材中首先以图示的方法给出了一些矿物可供开采的年限，形象地说明了金属矿物资源是有限的，以及金属资源保护的重要性。教材中简要地介绍了废旧金属的回收利用、合理开采矿物等保护金属资源的措施。

重点：有关化学方程式计算中的杂质问题计算，铁锈蚀的条件及其防护，合理利用金属资源的意识。

难点：对铁锈蚀条件的初步探究，有关化学方程式计算中的杂质计算。

2、学情分析：铁是一种常见的金属，学生对于铁制品容易生锈的事实较为熟悉，对防止金属生锈的措施也有所认识，还知道金属生锈是一个缓慢氧化的过程，但对其变化的实质尚不清楚。

三、教学目标：

1. 知识与技能

(1) 知道一些常见金属如铁、铝、铜等矿物,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物或生成物进行有关计算。

(3) 了解金属锈蚀的条件以及防止金属锈蚀的简单方法。

(4) 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。

2. 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) 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。

3、情感态度和价值观目标

(1) 增强对生活和自然界中化学现象的好奇心和探究欲。

(2) 逐步树立珍惜资源、爱护环境、合理使用化学物质的观念。

四、本课题分2个课时

第一课时（完成第一部分）

(一)铁的冶炼

问题引入：①金属元素在地壳中的含量：引导学生阅读教材中的[资料]；②金属

在自然界的存在形式反映了金属不同的性质，少数不活泼的金属以单质的形式存

在，如金、银；学生阅读教材中图8-15、图8-16，多数金属的化学性质比较活

泼以化合物的形式存在。展示教材中图8-17中常见的矿石。提醒学生们注意它

们主要成分化学表达形式；③以铁矿石为例思考和讨论，如何把其中的金属还原出来。

活动探究：由于一氧化碳具有毒性不适于课堂演示，所以本课组织学生观看一氧化碳还原氧化铁的实验录象，并结合图8-20进行下列活动：

①描述实验中观察到的现象：②讨论实验过程中的有关问题：

a．实验前应先通一氧化碳将装置内的空气排干净，然后再加热；反应完毕后，先停止加热，继续通入一氧化碳直到玻璃管冷却。

b．因为尾气有毒，所以从开始通入一氧化碳时就要用酒精灯将尾气中的一氧化碳处理掉。

c．如何检验有铁生成：反应完毕后，把得到的黑色的粉末倒在纸上观察，并用磁铁检验它能否被吸引。

③书写一氧化碳还原氧化铁的化学方程式，并写出本实验中所涉及到的其他化学方程式。

归纳总结：分析一氧化碳还原氧化铁的化学方程式，说明一氧化碳将铁从矿石中还原出来，因此，一氧化碳是还原剂。由此迁移到炼铁生产的主要反应原理：

（二）有关杂质问题的计算

问题引入：化学方程式的计算都是纯物质的计算，而实际生产所用的原料或产物一般都有杂质，所以在计算用料和产量时就必须要考虑杂质问题。有关杂质问题的计算在实际生产中具有重要意义。

分析讨论：教师根据教材中的[例题]，帮助学生理清思路：

①根据题目中铁矿石与氧化铁的关系，求氧化铁的质量；

②根据化学方程式，由氧化铁的质量求出生产铁的质量；

③根据②中求的纯铁的质量与含杂质的生铁的质量关系，求含杂质生铁的质量。

归纳总结：讨论这一类计算题的解法时，关键是归纳出解题思路，要把含杂质物质的质量换算成纯物质的质量才能利用化学方程式进行计算。