初中人教版（2024）金属资源的利用和保护第1课时教案设计

这是一份初中人教版（2024）金属资源的利用和保护第1课时教案设计，共7页。教案主要包含了展示例题，变式训练，总结板书等内容，欢迎下载使用。

教学设计
教学反思:
1.学生是否知道金属元素主要以化合物的形式存在于自然界中?
2.学生能否体会到化学方法在金属冶炼中的重要性?
配套学案
详见电子资源
配套教学设计PPT
详见电子资源教学分析:
教材从金属在自然界的存在形式引入几种常见金属矿物的主要成分,由我国古代的炼铁记载到介绍现代工艺炼铁的原理,体现化学方法在金属冶炼中的重要作用,最后再进行关于含杂质物质的计算,培养学生灵活解决问题的能力。本节内容涉及:金属矿物、铁的冶炼、化学方法在金属冶炼中的重要作用、有关含杂质物质的计算,是学生第一次由理论走向实践的学习机会,同时为珍惜和保护金属资源作铺垫。
教学目标:
1.通过图片展示,了解自然界中金属的分布情况,知道大多数金属在自然界中是以金属矿物形式存在的。
2.通过工业炼铁的原理,了解从铁矿石中将铁还原出来的方法,体会化学方法在金属冶炼中的重要作用。
3.通过学习实际生产中用铁矿石原料计算所得生成物的质量,能根据化学方程式进行有关含杂质物质的简单计算,并解决生产生活中的简单问题。
教学重点:
1.工业炼铁的反应原理及冶炼过程。
2.依据化学方程式进行有关含杂质物质的简单计算。
教学难点:
1.工业炼铁的反应原理及冶炼过程。
2.有关含杂质物质的计算。
教学思路:
教学过程(第1课时)
教师活动
学生活动
设计意图
【导入】 人类生活离不开金属,社会的进步与发展也需要大量的金属。如图是生活中常见的一款铁锅。
你知道铁锅的前世今生吗?让我们一起走进化学世界。
观察图片,思考问题。
通过生活中常见的铁锅导入课题,思考问题,引出金属的冶炼,激发学生的学习兴趣。
任务一 了解铁锅的前世——认识金属矿物
活动1 了解金属资源在自然界的存在
1.展示自然界中以单质形式存在的金和银的图片。
为什么自然界中除了金、银等有单质形式存在,其余金属多以化合物的形式存在?
2.展示常见金属矿物的图片。
3.提问:(1)上述矿物中哪些不能用于炼铁?为什么?
(2)假设每种矿物中主要成分的含量相同,哪种矿石中铁含量较高?
4.讲解:我国是世界上为数不多的已知金属矿物种类比较齐全的国家之一,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。
大自然向人类提供了丰富的金属矿物资源,人类每年要从有开采价值的金属矿石中提炼大量的金属。其中,提炼量最大的是铁。
观察图片,思考交流并回答问题。
观察图片,了解金属矿物,回答有关问题。
(1)根据质量守恒定律,用于炼铁的矿石中一定要含铁元素,因此铝土矿、赤铜矿、金红石、软锰矿不能用于炼铁。
(2)磁铁矿中铁元素的含量较高。
了解金属元素在自然界的存在形式,认识常见的金属矿物,培养学生解决问题的思路和方法及环保意识,培养学生热爱祖国的思想,关注与化学有关的社会问题。
任务二 了解铁锅的出生——认识铁的冶炼
活动2 了解炼铁的原理
1.了解我国古代炼铁的成就。
【资料1】 古荥一号炉为椭圆形炉缸,有效高度为6 m,容积约50 m3,日产生铁约有1 t。
【资料2】 “黑沙(指砂铁)为本,石子(石灰石)为佐,时时旋下(炉料在炉内脉动式不断下降),用炭火置二鞲(gōu)扇之(用两个风箱鼓风),得铁日可四次。妙在石子产于水门口,色间红白,略似桃花。大者如斛,小者如拳,捣而碎之,以投于火,则化而为水(萤石入炉,强烈助熔,形成液态)。石心若燥,沙不能下,以此救之,则其沙始销成铁”。
——[明]朱国祯《涌幢小品》
【资料3】 《天工开物》中记载了我国古代炼铁方法。
原料主要是铁矿石和煤。
(1)不断鼓入空气的目的是什么?
(2)写出炼铁炉中生成铁的化学方程式。
2.播放工业炼铁视频,展示炼铁高炉图片。
(1)工业炼铁的原理、原料、设备和产品分别是什么?
(2)各原料分别起什么作用?
(3)主要反应有哪些?
观察图片,阅读资料,了解古代炼铁的历史,回答问题。
观看视频,观察图片,讨论交流并回答相关问题。
增强文化自信,弘扬优秀传统文化,培养对工业炼铁中各步骤、试剂的作用进行分析的能力,发展学生的科学探究能力。
3.展示冶铁技术的发展历程。
活动3 有关含杂质物质的计算
【过渡】 在实际生产时,炼铁所用的原料或所得的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。
【展示例题】 用1000 t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?(计算结果保留一位小数)
分析:代入化学方程式计算的数据应是纯净物的质量。
赤铁矿石→氧化铁→铁→生铁
方法1:根据化学式计算。
解:理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量为1000 t×80%×56×256×2+16×3×100%÷96%=583.3 t。(铁元素质量守恒)
答:理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量为583.3 t。
方法2:根据化学方程式计算。
解法1:
解:1000 t赤铁矿石中含氧化铁的质量为1000 t×80%=800 t。
设800 t氧化铁理论上可以炼出铁的质量为x。
Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
160 112
800 t x
160112=800tx x=560 t
折合为含铁96%的生铁的质量为560 t÷96%=583.3 t。(纯化杂)
答:理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量为583.3 t。
讨论、交流、按要求计算。
通过例题的方式,把化学原理、计算和生产实际紧密地结合在一起,在解题过程中培养学生严谨的思路,规范的解题格式,培养学生团结协作的精神。
解法2:
解:1000 t赤铁矿石中含氧化铁的质量为1000 t×80%=800 t。
设800 t氧化铁理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量为x。
Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
160 112
800 t x×96%
160112=800tx×96% x=583.3 t
答:理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量为583.3 t。
【变式训练】
某炼钢厂日产含杂质5%的生铁3000 t,试计算:
(1)该3000 t生铁中含纯铁多少吨?
(2)该炼钢厂每天需含Fe2O3质量分数为85%的赤铁矿石多少吨?(计算结果保留整数)
任务三 小结与练习
活动4 课堂小结与巩固练习
【总结板书】
讨论并归纳总结。
使学生学会归纳总结并构建模型。