课题3　金属资源的利用和保护 (2)

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1、课题3金属资源的利用和保护教学设计与反思主要教学法：实验探究，讲练结合，多媒体课前准备：多媒体课件：（内容为常见矿石的图片、我国钢铁冶炼厂的简介、一氧化碳还原氧化铁的实验模拟演示、探究铁生锈条件实验模拟演示，金属腐蚀图片及防止金属腐蚀的图片等）主要教学过程与教学设计 [设疑引入课题]由前面的学习我们知道，金属是一类重要的材料，人类的生活和生产都离不开金属。金属资源是不是取之不尽用之不竭的呢？我们今天就来学习金属资源的利用和保护。[投影展示]：由图片我们知道除少数不活泼的金属如金、银以单质形式存在外，大多数金属在自然界中都以化合物形式存在，从化合态的金属

2、制出金属单质就是金属的冶炼，而用来提炼金属的矿物就是矿石。我们也知道世界上产量最大的金属是铁，那么铁是如何从铁矿石中冶炼出来的呢？[投影展示]：1．我国古代炼铁图——了解我国炼铁的悠久历史2．新中国成立后钢铁工业的发展——上海宝山钢铁公司炼铁高炉；为纪念1996年中国钢产量突破1亿吨而发行的邮票。[设问]人们是如何把铁矿石炼制成铁的呢？ [学生讨论]教师可引导学生从金属冶炼的一般条件、生成物的证明、尾气的处理等角度进行考虑。如根据经验学生可判断出金属冶炼的一般条件是高温；根据以前所学知识学生可想象到用澄清石灰水验证CO2；用磁铁验证铁的生成；CO有毒，

3、尾气应处理等[课件展示实验装置]：(1)实验前应先通CO把装置内空气排干净，然后再加热；反应完成后，须待试管内物质冷却后再停止通CO。(2)反应完毕后，把得到的黑色粉末倒在白纸上观察，并试验它能不能被磁铁吸起，以判断反应中是否生成了铁[总结]上述实验是实验室模拟铁的冶炼过程，工业上铁的冶炼原理虽与上述实验相同，但其规模、条件、装置与此差异很大。[介绍]把铁矿石冶炼成铁是一个复杂的过程。工业上炼铁时，把铁矿石和焦炭、石灰石一起加入高炉，在高温下，利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来[创设情景]：上面这两种方法都是炼铁的原理，都是纯净物之

4、间的反应，但在实际生产中，所用的原料和产物一般都含有杂质。例如：炼铁时用到的赤铁矿除了含有Fe2O3外还有杂质，而炼出的产物生铁除了含有Fe外还有其它物质。下面我们就一起学习有关杂质的计算问题。[投影例题]：用1000t含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁96%的生铁多少吨？ [分析]本题是有关化学方程式的计算，但化学方程式表示的是纯净物质之间的数量比，而不表示不纯物质之间的数量关系。故计算时须先进行换算。如果题目给出或要求算出不纯物质的质量，必须先换算成纯净物质的质量，或先计算出纯净物质质量再换算成不纯物质的质量。[投影给出正确解法]：[展示

5、投影资料]资料一：据有关资料报道，现在世界上每年因腐蚀而报废的金属设备和材料相当于年产量的20％～40％。资料二：矿物的储量有限，而且不能再生。根据已探明的一些矿物的储藏量，并根据目前这些金属的消耗速度，有人估计一些矿物可供开采的年限如下图所示(不包括今后新探明的矿物储量、一些国家的金属储备量和金属的回收利用等)。[议一议]1．金属腐蚀可给我们带来哪些危害？2．金属资源短缺对人类社会的发展意味着什么？[总结]由大家刚才的讨论可知，金属腐蚀和金属资源短缺对人类是严峻的挑战。[引入]因此，保护金属资源也就成了目前我们所面临的重大问题[投影]现有洁净无锈的铁

6、钉、试管、经煮沸迅速冷却的蒸馏水、植物油、棉花和干燥剂氯化钙。试设计实验比较铁钉在不同环境中的锈蚀速度。注：此实验在约一周前已给学生布置。[学生交流实验方案和实验结果]根据以上实验，教师引导学生得出导致铁钉锈蚀的因素。[讲解]铁制品锈蚀的过程，实际上是铁与空气中的氧气、水蒸气等发生化学反应的过程。铁锈的主要成分是Fe2O3·xH2O。[设问]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？[学生看书后回答]不能。[讲解]铁锈是一种疏松多孔的物质，具有吸水性，它能让水分和空气中的氧气穿过它的空隙，不断向里层渗透，继续跟铁反应，

7、直至铁被完全锈蚀。故铁锈反而能加速里层铁的生锈。[教师启发]铁制品的锈蚀是需要具备一定条件的。如果破坏铁制品锈蚀的条件，使它们不再具备锈蚀的基础，就能防止铁制品锈蚀[讨论]自行车的构件如支架、链条、钢圈等，分别采取了什么防锈措施？[学生讨论并回答]刷漆、涂油脂、镀其他金属等。[过渡]上面我们讨论了铁制品的腐蚀和防护。对于金属资源，除了采取防止金属腐蚀的措施外，还可以通过什么途径来使金属资源得到保护呢？[启发]废品收购站为什么要收购废铁、废铜和易拉罐等金属？[讨论]废弃金属的回收有什么意义？[讲解]据估算，回收一个铝制饮料罐比制造一个新饮料罐要便宜20％

8、，1t废钢铁回炉冶炼可炼成近1t钢，跟用铁矿石冶炼比，能节约11t煤和铁矿石，减少污染空气的悬