資源簡介

世界
6.3　金屬礦物與金屬冶煉
教學(xué)設(shè)計　　
教學(xué)分析: 前面了解了金屬及其合金的性質(zhì)及應(yīng)用,學(xué)習(xí)了金屬的一些化學(xué)性質(zhì),這里根據(jù)金屬的一些性質(zhì)學(xué)習(xí)冶煉金屬的方法。本節(jié)課先從金屬在地殼中的存在形式、金屬資源在地殼中的含量入手,引出金屬的冶煉。再通過實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生了解煉鐵的原理,從而正確認(rèn)識到化學(xué)知識在實(shí)際生產(chǎn)中的作用。最后再進(jìn)行關(guān)于含雜質(zhì)物質(zhì)的計算,培養(yǎng)學(xué)生靈活解決問題的能力。整個過程層層深入,讓學(xué)生體會到學(xué)習(xí)不僅僅是學(xué)會知識,也要學(xué)會分析問題、解決問題。
教學(xué)目標(biāo): 1.知道大多數(shù)金屬以化合物形態(tài)存在于礦物中,體會化學(xué)方法在金屬冶煉中的重要性。 2.了解從鐵礦石中將鐵冶煉出來的原理和方法。 3.會根據(jù)化學(xué)方程式對含有某些雜質(zhì)的反應(yīng)物或生成物進(jìn)行有關(guān)計算。
教學(xué)重點(diǎn): 1.鐵的冶煉原理。 2.有關(guān)含雜質(zhì)物質(zhì)的計算。
教學(xué)難點(diǎn): 鐵的冶煉原理。
教學(xué)思路
教學(xué)過程
教師活動 學(xué)生活動 設(shè)計意圖
【情境導(dǎo)入】金屬材料的使用,標(biāo)志著人類的進(jìn)步與發(fā)展。我國古代勞動人民在商代就能制造出青銅器,西漢時期就能使用鐵犁等。大家知道我國古代勞動人民是如何把金屬礦石中的金屬冶煉出來的嗎 這節(jié)課就讓我們一起來探究金屬的冶煉。 傾聽,思考。 通過對我國古代金屬冶煉成就的介紹,讓學(xué)生了解我國的悠久歷史,激發(fā)學(xué)生的愛國之情。
任務(wù)一　思考金屬礦物的存在形式 【活動1】 金屬的存在 【提問】 俗話說“沙里淘金”,金可以從河沙里淘出,這說明金是以什么形態(tài)存在的 為什么呢 地殼中含量最高的前四位金屬元素是哪些 它們的化學(xué)性質(zhì)是否活潑 在地殼中是以什么形態(tài)存在的呢 請大家閱讀教材P16~17,思考并回答以上問題。 【歸納】 1.金屬的存在:金屬來自地殼中天然存在的礦物。 (1)單質(zhì)形態(tài):少數(shù)很不活潑的金屬,能以單質(zhì)形態(tài)存在于礦物中,如金、銀、鉑。 (2)化合物形態(tài):絕大多數(shù)金屬都是以化合物的形態(tài)存在于礦物之中。 2.地殼中常見金屬元素的含量排序(從高到低):鋁、鐵、鈣、鈉、鉀、鎂。 傾聽,閱讀教材,思考,討論,交流。 傾聽,理解,記憶。 回顧金屬活動性有關(guān)知識,復(fù)習(xí)舊知,加深理解。 培養(yǎng)學(xué)生善于歸納總結(jié)的能力和習(xí)慣。
【調(diào)查與交流】 觀察并學(xué)習(xí)以下金屬礦物的相關(guān)知識。 常見的金屬礦物(展示礦石標(biāo)本或圖片): 觀看礦石標(biāo)本(或礦石圖片)。 激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,讓學(xué)生從生活走進(jìn)化學(xué),突出化學(xué)與社會的密切聯(lián)系。
任務(wù)二　探究鐵的冶煉原理 【活動2】 實(shí)驗(yàn)室模擬煉鐵 【演示實(shí)驗(yàn)】 演示一氧化碳還原氧化鐵的實(shí)驗(yàn),邊操作邊提問。 (1)你選擇哪種礦石煉鐵,為什么 (2)實(shí)驗(yàn)室煉鐵的原理是什么 (3)一氧化碳有可燃性,實(shí)驗(yàn)開始時應(yīng)該先通一氧化碳,還是先加熱,理由是什么 (4)實(shí)驗(yàn)結(jié)束時,應(yīng)先停止加熱,還是先停止通一氧化碳 (5)尾氣有毒,如何處理 (6)實(shí)驗(yàn)中觀察到什么現(xiàn)象 (7)實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)生了幾個反應(yīng) 寫出各處反應(yīng)的化學(xué)方程式。 (8)你用什么方法證明有鐵生成 【歸納小結(jié)】 (1)選擇赤鐵礦或磁鐵礦煉鐵:一是含鐵量高,二是污染小。 (2)煉鐵原理:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。 (3)先通CO后點(diǎn)燃酒精噴燈,防止通入的一氧化碳與玻璃管中的空氣混合加熱時發(fā)生爆炸。 (4)實(shí)驗(yàn)結(jié)束時,先熄滅酒精噴燈,后停止通CO,是為了防止外面的空氣進(jìn)入玻璃管使鐵在較高溫度下被氧化;還可以防止試管中的石灰水倒吸。 簡單記憶:一氧化碳早出晚歸,酒精噴燈遲到早退。 (5)一氧化碳有毒,為防止污染空氣,可以將尾氣用氣球收集(或用排水法收集,或點(diǎn)燃等)。 (6)實(shí)驗(yàn)中觀察到玻璃管內(nèi)紅棕色的固體逐漸變成黑色;試管中澄清石灰水變渾濁;尾氣燃燒且發(fā)出藍(lán)色火焰。 (7)Fe2O3+3CO2Fe+3CO2、Ca(OH)2+CO2CaCO3↓+H2O、2CO+O22CO2。 (8)證明有鐵生成的方法:用磁鐵吸引,或加入稀鹽酸(稀硫酸)觀察現(xiàn)象等。 思考,討論,分析并回答。 傾聽并理解鐵礦石選擇的原則,理解化學(xué)與工業(yè)、生活、環(huán)境的關(guān)系。 認(rèn)真傾聽,并理解記憶。 分析實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng),加深學(xué)生印象。培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、表達(dá)能力、分析能力、合作交流能力和歸納總結(jié)能力。 引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成從環(huán)保的角度解決問題的習(xí)慣。 通過問題討論的形式,讓學(xué)生參與其中,加強(qiáng)對實(shí)驗(yàn)操作要點(diǎn)的認(rèn)識,培養(yǎng)學(xué)生思維的嚴(yán)謹(jǐn)性。 學(xué)會檢驗(yàn)產(chǎn)物的方法,培養(yǎng)學(xué)生利用所學(xué)知識解決問題的能力。
【活動3】 高爐煉鐵(工業(yè)煉鐵) 【展示】 煉鐵高爐示意圖: 【講解】 高爐煉鐵的原料、設(shè)備、主要反應(yīng)原理、產(chǎn)品等。 【提問】 生鐵和鋼的區(qū)別是什么 【講解】 鋼鐵廠煉鐵的主要設(shè)備是高爐;原料為鐵礦石、焦炭、石灰石和空氣;高爐煉得的鐵里含有2%~4.3%的碳,以及少量磷和硫等,是鐵的合金——生鐵,它硬而脆,不利于加工。把生鐵放在煉鋼爐里,吹進(jìn)氧氣冶煉,使其含碳量降至0.03%~2%,并除去硫、磷等雜質(zhì),得到鋼,它硬而韌,有彈性,可鍛。 【展示】 圖為《天工開物》中“生熟煉鐵爐”: 閱讀教材P18。 回答:含碳量不同。 觀看圖片,體會古代冶鐵的過程。 培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力和歸納總結(jié)能力;培養(yǎng)學(xué)生關(guān)注環(huán)境的思想情感。
【知識拓展】 冶煉金屬的常用化學(xué)方法 1.活潑金屬(如K、Ca、Na、Mg、Al) 2.一般金屬(如Zn、Fe、Sn、Pb、Cu) 3.較穩(wěn)定金屬(如Hg、Ag) 4.穩(wěn)定金屬(如Pt、Au) 閱讀教材P20“知識視窗”,歸納小結(jié): 1.電解法。 2.熱還原法。 3.熱分解法。 4.直接以單質(zhì)形式存在。 加強(qiáng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)。
任務(wù)三　理解有關(guān)含雜質(zhì)物質(zhì)的計算 【活動4】 有關(guān)含雜質(zhì)物質(zhì)的計算 例題:2000 t含氧化鐵80%的赤鐵礦石,理論上可煉得含鐵95%的生鐵的質(zhì)量是多少 【歸納提升】 (1)純凈物質(zhì)量與含雜質(zhì)物質(zhì)總質(zhì)量的換算公式: ①純凈物質(zhì)量=含雜質(zhì)物質(zhì)總質(zhì)量×純凈物的質(zhì)量分?jǐn)?shù) ②含雜質(zhì)物質(zhì)總質(zhì)量= ③物質(zhì)的純度=×100%=1-雜質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù) (2)關(guān)于含雜質(zhì)物質(zhì)的化學(xué)方程式的計算步驟: ①將含雜質(zhì)物質(zhì)的質(zhì)量換算成純凈物的質(zhì)量; ②將純凈物質(zhì)量代入化學(xué)方程式進(jìn)行計算; ③將計算得到的純凈物質(zhì)量換算成含雜質(zhì)物質(zhì)的質(zhì)量。 自學(xué)例題:閱讀審題,盡量抓住有效信息,小組討論,找出與解題有關(guān)的、具體的條件。 整理歸納。 培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力,學(xué)習(xí)建構(gòu)解決一類問題的思路和方法模型。通過例題的方式,把化學(xué)原理、計算和實(shí)際生產(chǎn)緊密地結(jié)合在一起,使學(xué)生活動成為有機(jī)的整體,有利于學(xué)生主動參與學(xué)習(xí)。
【歸納小結(jié)】 總結(jié)這節(jié)課所學(xué)知識,構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)。 傾聽,記憶。 引導(dǎo)學(xué)生歸納所學(xué)知識,進(jìn)一步強(qiáng)化對知識的理解,起復(fù)習(xí)鞏固、加深印象的作用。 快速記憶,掌握課堂知識要點(diǎn)。
【課堂練習(xí)】 完成學(xué)案的課堂練習(xí)。 思考,解答。 及時練習(xí)、反饋。
教學(xué)反思:
1.學(xué)生是否透徹理解鐵的冶煉過程中各操作步驟及其原因 對實(shí)驗(yàn)過程中觀察到的現(xiàn)象能否正確描述 是否有更好的方法幫助學(xué)生理解和記憶
2.學(xué)生能否正確認(rèn)識工業(yè)煉鐵時所用各原料的作用 是否記住了高爐煉鐵時發(fā)生的反應(yīng)
3.有關(guān)含雜質(zhì)物質(zhì)的計算學(xué)生掌握情況如何,是否達(dá)到了預(yù)期的目的 通過針對性訓(xùn)練,哪些知識學(xué)生沒有掌握或者掌握不好 如何幫助學(xué)生理解并掌握這部分知識

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