初中化学人教版九年级下册课题 3 金属资源的利用和保护学案设计

 九年级化学下册 第八单元 课题3 金属资源的利用和保护导学案

一、学习目标：
1.知道常见的用来提炼金属的矿石，记住可用来炼铁的矿石。
2.了解炼铁的基本原理。
3.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。
【课前预习】
1.分析“真金不怕火炼”的原因，以及钠、镁等金属为什么在自然界中不能以单质形式存在，而是以化合物形式存在于各种矿物之中的原因。
2.铁在自然界中以化合物形式存在于矿物中，我们怎样可得到铁单质？
【情境导入】

二、自主探究：    
知识点一：金属资源的存在方式与矿石
【自学】 阅读课本P15—16，回答下列问题：
1.地壳中居前五位的元素含量由大到小的排列顺序为：          ，地壳中含量最多的元素与含量最多的金属元素所形成的化合物的化学式为     。
2.地球上的金属资源广泛的存在于    和    中，除少数很不活泼的金属如    、   等以    形式存在外，其余都以     形式存在。
3.工业上把能          叫作矿石，常见的铁、铜、铝的矿石主要有哪些？主要成分是什么？

知识点二：铁的冶炼
【思考】P16常见的铁矿石有：磁铁矿（主要成分Fe3O4）、赤铁矿（主要成分Fe2O3）、菱铁矿（主要成分FeCO3）、黄铁矿（主要成分FeS2），你认为最适宜炼铁的两种矿石是          ，理由是             。（提示：可考虑铁元素的含量高低及在冶炼过程中对环境的影响大小）

【观察】观察P17实验8-20“一氧化碳还原氧化铁”

 化学方程式                                  
【交流讨论】
1.实验开始时，先             ，再              ，这样做的目的是                        。
2.实验结束时，要先           ，再              ，原因是                                。
3.最后导气管中的气体为何要接一个燃着的酒精灯？

                                                           。
4.在一氧化碳与氧化铁的反应中，一氧化碳具有       性，做      剂。
5.工业炼铁的主要设备是       ，原料是                 、                、

                  、              等。
7.距今2000多年前，我国劳动人民已经掌握了炼铁技术，他们将碳不完全燃烧，生成一氧化碳，在高温下用一氧化碳将铁矿石中的氧化铁还原为铁。请写出上述两个反应的化学方程式⑴                     、⑵                   。
8.工业炼铁中是否得到纯净的铁？          
■工业炼铁中焦炭的主要作用： ①燃烧产生大量的热量，提供高温条件；②燃烧产物为CO，提供还原剂。

知识点三：含杂物质的化学方程式计算
【自学】课本P18例题，请完成以下题目： 
⑴100吨含杂质3%的磁铁矿石中有多少四氧化三铁？
⑵200吨含三氧化二铁97%的赤铁矿石的质量是多少？
⑶含铁95%的生铁1000吨中纯铁的质量是多少？
⑷某炼铁厂利用含三氧化三铁80%的赤铁矿石100吨可得到含铁96%的生铁多少吨？

【归纳小结】
1.化学方程式表示的是纯净物质之间的质量关系，因此，如果物质中含有杂质，要把杂质的质量除去，代入纯净物质的质量进行计算。
2.不纯物质、纯物质和纯度之间的关系：
     ①纯物质的质量=不纯物质的质量×纯度
     ②不纯物质的质量=                         
     ③纯度 =                               
【交流学习】小组内互相检查做题情况，找出出错的地方。
【合作学习】各组内互相交流出错较多的地方，互相纠正并讲解，还不明白的地方提出来有老师统一讲解。
【补充练习】
为检测某生铁产品的质量，取该生铁样品10.0g放入烧杯，加入一定量的稀硫酸，使之充分反应（杂质不与酸反应）后称量，发现反应后的烧杯中质量比反应前减少了0.34g。试计算：
⑴生铁样品中杂质的质量是多少克？
⑵生产100t这样的生铁，至少需要含氧化铁80%的赤铁矿多少吨？

【课堂小结】通过本节课的学习，你收获了什么？
  

                               
三、自我测评
【课堂练习】课本P22.3～5
1.下列金属在自然界主要以单质形式存在的是（   ）
A．铁    B．铝    C．镁    D．银
2.冶铁的原料中，除铁矿石、焦炭、空气，还应添加的是（  ）
A．一氧化碳   B．石灰石   C二氧化锰   D．碳化铁
3.人类每年向地壳和海洋中索取大量的金属矿物资源，以提取数以吨计的金属。其中提取量最大的是(  )
A．铜    B．铝    C．铁     D．银
4.某赤铁矿样品中铁元素的质量分数为63%，则该矿石样品中主要成分的质量分数为（  ）
A.95%    B.85%     C.90%      D.80%
5.用一氧化碳与氧化铁反应炼铁时，可观察到直玻璃管中的现象是                     ，反应的化学方程式是              ，试管内的现象是        ，反应的化学方程式是             ，酒精灯处反应的化学方程式是        

                          。做该实验之前应先         ，然后           

                        。目的是为了防止                  。在该实验中最后加一个燃着的酒精灯的作用是，目的是                 。
6.用赤铁矿（主要成分是Fe3O4）为原料炼铁，主要反应的化学反方程式是_______________________________。在此反应中，氧化剂是___________，还原剂是___________，铁元素的化合价由_________价变为_________价。 
7.铁在地壳中含量居所有金属元素的第   位，由于铁的化学性质        ，所以铁在地壳中以             形式存在。常见的含铁的矿物有：磁铁矿（主要成分为          ）、赤铁矿：（主要成分为      ）。工业炼铁时，把      、      、       一起加入高炉，利用焦炭与氧气反应生成的      把铁从      里还原出来。
8.铁匠师傅常采用将红热的铁器浸入水中急速冷却的方法增加铁器的硬度，此法称为“淬火”。红热的铁与水可生成四氧化三铁和氢气，发生反应的化学方程式为       

                               ，基本反应类型是          。

课题3 金属资源的利用和保护（第二课时）

一、学习目标：
1.通过探究铁生锈的条件，掌握铁生锈的原因。
2.会据铁生锈的条件，分析防锈措施。 
3.能列举保护金属资源的措施。
【课前预习】一周前作准备，根据P19的活动与探究自己完成探究实验，完成下列问题。
【提问】        
【假设】           
【设计实验】各小组内设计实验思路，然后进行实验。

铁生锈的条件是        与      、水蒸气等发生        反应的过程，且铁锈不具有保护作用，原因是                        。  
1.回忆金属活动性顺序表，说说铁是怎样的一种金属？

2.铝不易被锈蚀原因是在空气中与氧气反应，形成致密的            ，而铁锈的主要成分是         ，很疏松不起保护作用。
3.保护金属资源除防止        外，另一条重要的有效途径是                 。
【情境导入】

二、自主探究：
知识点四：钢铁的锈蚀与防护
【自学】阅读P19-20，结合你们的实验结果，回答下列问题：
1.铁制品锈蚀的实质：铁与空气中的  、  等发生的化学反应。铁锈的主要成分是    。铁锈的特点是很        ，不能        等反应，因此它可以全部被锈蚀。
2.在金属活动性顺序中，铝比铁活泼，为什么生活中铁易生锈而铝却不生锈？

【讨论】完成课本P20“讨论”
3.如何防止铁生锈？ 
⑴保持铁制品表面的       与        。
⑵隔绝           ，在铁制品表面加        ：如        、          、电镀等。
⑶改变铁的组织结构：可制成耐腐蚀的合金，如           。
知识点五：金属资源保护
【自学】阅读课本P20-21，回答下列问题。
1.为什么要对金属资源进行保护？

2.保护金属资源的有效途径是哪些？
⑴防止金属       ；          ⑵金属的            ；
⑶       、     地开采矿物； ⑷寻找金属的               。
3.你知道哪些废旧金属可对环境造成污染？

【课堂小结】通过本节课的学习，你收获了什么？
                                  

三、自我测评
【课堂练习】课本P22.1.2.6
1.化学反应往往需要在一定的条件下进行。通过控制或改变反应条件可以加快、减缓甚至阻止反应的进行。下列所反映的措施中，能加快其化学反应速率的是（   ）
A.铁门表面喷漆　　　　　　　　  B.冰箱保存食物
C.用扇子扇煤炉火，火会更旺    D.将木头电线杆埋入地下的部分用火微微烧焦
2.下列各种情况下，埋在地下的铸铁管道被锈蚀的速率最慢的是（   ）
A.在潮湿、疏松、透气的土壤中　　　 B. 在含铁元素较多的酸性土壤中
C.在潮湿、致密、不透气的土壤中   D. 在干燥、致密、不透气的土壤中
3.在车船表面刷油漆的目的是（   ）
A.防止钢铁生锈且美观　　　　　　 B.可以增大硬度防止撞坏
C.增大厚度、防止磨损       D.改变铁的颜色
4.生活中废弃的铁锅、铝制易拉罐、铜线等可以归为一类加以回收利用，它们属于（   ）
A．铁矿石   B．金属或合金   C．氧化物   D．非金属单质
5.在切过咸菜的菜刀的同一面上选相近的三处进行下列实验：
（1）一处用湿棉球湿润；

（2）另一处用干布擦干；

（3）第三处用干布擦干后，涂上一层食用油。放置一昼夜，观察菜刀三处表面哪一处最容易生锈         ，由此你得到何种启发                                         。6.很多同学家里都有一些铁质劳动工具，如铁锹、锄头、镰刀等，不用时若保管不当，他们很容易生锈，请你思考一下，回答以下问题：

①铁质劳动工具为什么容易生锈？                       

②请说出一种除锈的方法              。

③若要防止铁质劳动工具生锈，作为家庭，一般可采取哪些措？            。
7.①汽车  ②机器齿轮  ③门把手 ④锯条 ⑤铁洗脸盆  ⑥铁柜  ⑦铁轴  ⑧剪刀等常见铁制品，为防止它们生锈，通常适合采取下面哪一种方法（填序号）
⑴在其表面刷一层油漆                   。   
⑵在其表面涂上机油                    。          
⑶在其表面镀上其它金属                  。         
⑷在其表面烧制搪瓷                    。      
⑸使其表面氧化形成致密的氧化膜              。    


                       
⑶铜器长期暴露在空气中，表面会生成铜绿，其成分可表示为Cu2(OH)2CO3，从其组成分析，预测铜绿能与              （任举一例）反应。
⑷工业上火法炼铜的一个主要反应是Cu2S＋O2 2Cu＋SO2。Cu2S中铜元素的质量分数为         。用500吨含Cu2S 80%的铜矿石，理论上可以炼出        吨铜。