資源簡介

《金屬資源的利用和保護》（第一課時）教學設計
授課對象：九年級 授課教師： 授課時長：40min
課標分析
《義務教育化學課程標準》（2011年版）對本節內容有著以下要求：知道一些常見金屬（鐵、鋁等）礦物；知道可用鐵礦石煉鐵。同時提出以下活動與探究建議：調查當地金屬礦物的開采和金屬利用情況，提出有關的建議；參觀煉鐵廠或觀看工業煉鐵的錄像；用實驗方法將氧化鐵中的鐵還原出來。從課標的相關要求可以看出，本節內容，以科普為主，讓學生在生活中感受化學，在化學學習中聯系生活。
教材分析
《金屬資源的利用和保護》（第一課時）位于人教版化學九年級下冊第八單元課題3第一部分。本節內容先闡述地球上金屬資源的分布和特點，通過資料卡片的形式給出金屬元素在地殼中的含量，讓學生直觀了解各金屬元素含量，體會鐵、鋁是年產量第一、第二金屬的原因；然后以圖片形式展示了常見的金屬礦石，讓學生知道，金屬是通過金屬礦石冶煉而來；接著通過描述我國煉鐵工藝的歷史和發展，讓學生了解歷史、進一步感受化學、產生民族自豪感；然后通過一氧化碳還原氧化鐵的實驗展示實驗室煉鐵原理、裝置、步驟，再進一步展示工業煉鐵的原料、方法等；最后從工業煉鐵過渡到含雜物質的相關計算。
本節既涵蓋了知識、技能方面的內容，又有環境意識和資源意識等情感方面的內容。
學情分析
學習者知識儲備
學生在第六單元已經學習了一氧化碳相關知識，知道一氧化碳的可燃性、還原性、毒性，掌握了實驗裝置的選擇、實驗的總體步驟，為學習實驗室煉鐵打下基礎。在八單元課題2中已經學習了金屬活動性順序，在學習各個金屬使用順序、存在形式時能夠迅速聯想到它們均與活動性順序有關。
學習者思維儲備
九年級的學生邏輯思維快速發展，敏捷型思維較強。在學習新知識時，能迅速思考、聯系生活。
學習者能力儲備
學生已經接觸化學一學期，在前七個單元學習了大量的實驗，學生已經具備了較強的觀察能力、分析能力，能對實驗進行思考。
學習者情意儲備
本節內容給與生活息息相關、聯系緊密，學生學習興趣會比較大。知識難度不大，涉及到實驗，學生的學習積極性會較大。
學習困難預測
學生對實驗室進行的各種實驗比較熟悉，包括它們的原理、裝置、步驟等。但本節卻是學生么第一次接觸工業煉鐵，工業與實驗室的一些差別及原因學生可能難以理解。
教學目標
知道一些常見金屬（鐵、鋁等）礦物；了解從鐵礦石中將鐵還原出來的方法。
通過實驗，了解煉鐵的原理，認識化學對生活生產的實際指導作用。
通過與他人的交流討論，知道實驗室煉鐵的實驗步驟和原因，培養合作意識。
了解我國煉鐵史，知道工業煉鐵的方法，提升民族自信心，形成科學態度與社會責任的化學學科核心素養。
教學重難點
教學重點：實驗室煉鐵的原理及操作。
教學難點：實驗室煉鐵的原理及操作、工業煉鐵。
教學方法
講授法、談話法、演示法、討論法
教學過程
教學環節 教師活動 學生活動 設計意圖
新課導入 1.師：“我相信，大家都聽過這樣一段話：生命對人來說只有一次。人的一生應當這樣度過∶ 當回憶往事的時候，他不會因為虛度年華而悔恨，也不會因為碌碌無為而羞愧；在臨死的時候，他能夠說：‘我的整個生命和全部精力，都已獻給了世界上最壯麗的事業——為人類的解放而斗爭’大家知道這段話是出自哪本書嗎？” 2.師：“沒錯，這段話出自尼古拉·奧斯特洛夫斯基的《鋼鐵是怎樣煉成的》，主人公保爾·柯察金有著鋼鐵一樣堅韌的品質，他的成和蛻變就猶如鋼鐵冶煉的過程。這真是人生如化學，化學如人生。鋼鐵的冶煉，就好比一個重生的過程。那么這節課，我們就一起來學習鋼鐵的前世今生?！?1.生：“《鋼鐵是怎樣煉成的》”。 1.通過《鋼鐵是怎樣煉成的》一書中學生耳熟能詳的話，引出鋼鐵冶煉。激發學生的學習熱情。 2.用鋼鐵的“前世今生”描述鋼鐵冶煉前和冶煉后，引起學生的興趣和注意。
新課講授 師：“大家都知道在十九世紀，美國出現了淘金熱。淘金者把淤泥或沙子放在盤子里洗滌，就能找到其中的金沙。但是大家聽說過在自然界中直接淘到鐵嗎？這是什么原因呢？” 師：“沒錯，地球上的金屬資源廣泛存在于地殼和海洋中，除了少數很不活潑的金屬例如：金、銀、鉑等有單質形式存在，其余都以化合物的形式存在于各種礦物質中。” 師：“不同種類的金屬在地殼中的含量并不相同，請大家閱讀14頁的資料卡片，了解金屬元素在地殼中的含量?！?師：“請大家回憶，現在年產量前三的金屬分別是什么？這和它們在地殼中的含量是否有一定關系？沒錯，從表中可以明顯看出，鐵、鋁在地殼中的含量是最多的，但銅的含量非常小，為什么也普遍使用于我們日常生活和工業生產呢？其實，這主要是因為銅的化學性質比鐵、鋁都要弱，容易冶煉?！?師：“剛才提到，除了少數很不活潑的金屬,其余都以化合物的形式存在于各種礦物質中,這，就是鋼鐵的前世——礦石。課本15頁給大家列舉了6種常見的金屬礦石，請大家仔細看各個金屬礦石的名稱以及主要成分。工業上就是從各種礦石中冶煉相應的金屬。” 師：“把金屬礦物變成金屬的過程，叫做金屬的冶煉?，F在人類提取量最大的金屬是鐵，鐵是人類最早認識和使用的金屬之一。人類最早發現和使用鐵，是通過從天上落下的隕鐵，在埃及等一些文明古國發現的最早的鐵器，都是由隕鐵加工而成，古埃及人曾把鐵叫做‘天石’。我國最早的人工冶鐵制品是甘肅靈臺出土的春秋初年秦國的銅柄鐵劍，這說明，在春秋初年，我國就已經掌握了冶鐵技術?！疇t火照天地，紅星亂紫煙’這樣的詩句描寫了熱火朝天的煉鐵場景，1949年我國鋼產量只有15.8萬噸，1958 年鋼鐵大躍進，全民大煉鋼，1996 年鋼產量突破1 億，成為產鋼大國，2010年我國鋼產量已超過6億噸，居世界前位。接下來讓我們走進鐵的今生，一起看一看如何把鐵礦石變成鐵吧?！?師：“在實驗室煉鐵中，我們采用氧化鐵和一氧化碳為原料。請大家觀看演示視頻，仔細觀察現象、操作步驟。（播放視頻）” 師：“好，現在我請同學起來說一下實驗現象?！保ǔ?名學生） 師：“這些現象說明，這個反應的生成物有哪些？實驗中使用了溫度更高的酒精噴燈而非酒精燈，說明反應是在什么條件下進行的？現在老師請一位同學上黑板寫出這個反應的方程式?！?師：“現在我們一起回憶一下該實驗的操作步驟。（1）連接儀器，檢查裝置氣密性。（2）裝入藥品并固定。（3）點燃尾部酒精燈。（4）通入純凈的 CO。（5）給氧化鐵加熱。（6）停止加熱。（7）繼續通入CO，至裝置冷卻。（8）熄滅尾部酒精燈。關于實驗步驟，這里有以下問題：（1）實驗前為什么先通CO再加熱？（2）試驗結束后，為什么先停止加熱并繼續通CO？（3）為什么要在裝置末端加酒精燈點燃尾氣？（4）試管中澄清石灰水的作用是什么？現在請大家以小組為單位，討論這4個問題，給大家5min。好，現在請同學把小組討論的結果分享給大家?！保ǔ?組的同學，每組說一個問題） 師：“非常好。工業上煉鐵的原理雖然和實驗室原理相同，但是規模、原料、條件、裝置等還是有很大差異。請大家閱讀課本16頁文字部分，看看工業煉鐵需要哪些原料，它們的作用是什么？” 師：“在工業上煉鐵需要鐵礦石、焦炭、石灰石。其中石灰石的作用是把礦石中的二氧化硅轉變為爐渣，在高溫下，焦炭在爐內發生一系列反應生成CO，將鐵從鐵礦石中還原出來。這里展示的就是煉鐵高爐內發生的一系列化學反應（講解各個反應）。最后煉出的鐵是含碳量較高的生鐵，這就是鐵的前世到今生的轉變！” 生：“沒有。金的化學性質不活潑，在自然界中以單質形式存在，而鐵化學性質活潑，是以化合物形式存在的?！? 4.生：“鐵、鋁、銅。有關系，鐵和鋁含量高?！? 生：“玻璃管中紅棕色粉末變黑，試管中澄清石灰水變渾濁。” 9.生：“鐵、二氧化碳。高溫條件。” 10.生：“（1）先通CO再加熱目的是將玻璃管中的空氣排凈，防止爆炸。（2）先停止加熱并繼續通CO目的是防止Fe重新被氧化，防止石灰水倒流。（3）在裝置末端加酒精燈點燃尾氣目的是防止CO污染空氣。（4）試管中澄清石灰水的作用是驗證反應有CO2生成?！?1.用學生熟悉的“淘金”讓學生思考是否有“淘鐵”，形成認知沖突，提高學生的學習積極性和求知欲望。 4.學生已經學習年產量前三的金屬，只知道它們運用廣泛，卻不知道與含量有關。通過讓學生閱讀資料卡片，以提問的方式進行引導，逐步讓學生自己總結出原因，培養學生分析、總結的能力。 6.簡單介紹鐵的歷史以及我國的煉鐵歷史、發展歷程，提升學生的民族自豪感，樹立愛國主義情懷。 8.讓學生描述現象，鍛煉他們的觀察能力、歸納能力。 9.讓學生根據現象推導出反應原理，考察學生方程書寫、配平能力。 10.通過開展課堂討論活動，充分調動學生積極思考，以學生發展為中心，讓每個學生都參與到課堂中，活躍氣氛。
總結 1.師：“這節課我們主要認識了各種金屬礦石，學習了實驗室煉鐵的原理、步驟，了解了工業煉鐵的相關內容。以上就是本節課的全部內容。請同學們完成下面的題目?！?1.學生一起回顧。完成習題。 1.通過習題及時評價學生的學習情況，查漏補缺，提高知識的運用能力。
板書設計
鋼鐵的前世今生
赤鐵礦（主要成分：Fe2O3）
前世：金屬礦石 鋁土礦（主要成分：Al2O3）
磁鐵礦（主要成分：Fe3O4）
今生：煉鐵原理：Fe2O3+3CO====2Fe+3CO2

展開更多......

收起↑