教學(xué)設(shè)計(jì)《從自然界獲取鐵和銅》

學(xué)習(xí)好資料 歡迎下載《鐵、銅的獲取及應(yīng)用》教學(xué)設(shè)計(jì)——第一課時(shí)

從自然界中獲取鐵和銅【教材分析】“從自然界中獲取鐵和銅”是《化學(xué) 1（蘇教版）》中專題 3第二單元鐵和銅的獲取及應(yīng)用第一課時(shí)的教學(xué)內(nèi)容。 自浙江省高考改革以來， 專題3中第一單元有關(guān)Al的部分作為選考內(nèi)容，該課時(shí)內(nèi)容就成為學(xué)生首次系統(tǒng)的接觸到的從礦石中冶煉單質(zhì)的知識。專題二中涉及到的活潑金屬的獲取方法、氧化還原反應(yīng)、離子反應(yīng)以及初中階段對于氧化鐵和氧化銅的還原的學(xué)習(xí)為該課時(shí)提供了知識的保障。人類社會的進(jìn)步離不開對于鐵和銅及其化合物的應(yīng)用， 而對于金屬的冶煉、是應(yīng)用金屬的基礎(chǔ)和前提?！緦W(xué)情分析】學(xué)生在初中已經(jīng)學(xué)習(xí)了鐵和銅的冶煉過程中涉及到的幾個(gè)主要的方程式， 而在專題2的學(xué)習(xí)中已經(jīng)了解了如何從自然界中提取鈉、 鎂這類活潑金屬的基本方法，為鐵和銅的獲取提供了一定基礎(chǔ)的理論指導(dǎo)。并且在專題 2中學(xué)習(xí)了氧化還原反應(yīng)和離子反應(yīng)的相關(guān)知識， 為鐵和銅的冶煉提供了知識的保障。【教學(xué)目標(biāo)】1、知識與技能1）了解自然界中鐵元素與銅元素的存在形式以及其礦石的主要成分；2）掌握鐵與銅的冶煉方法以及涉及的主要反應(yīng)；3）了解鐵與銅的合金的組成及特點(diǎn)。2、過程與方法1）通過分析金屬冶煉與應(yīng)用的相關(guān)歷史學(xué)習(xí)鐵與銅的冶煉；2）運(yùn)用氧化還原反應(yīng)原理歸納總結(jié)冶煉鐵與銅的方法。3、情感態(tài)度與價(jià)值觀1）通過學(xué)習(xí)中國金屬冶煉的歷史，感受化學(xué)在社會發(fā)展過程中的重要地位；2）通過學(xué)習(xí)金屬冶煉方法的選擇，體會生產(chǎn)中所蘊(yùn)含的“綠色化學(xué)”原理。3）通過學(xué)習(xí)鐵與銅的提煉，體會運(yùn)用化學(xué)知識解決實(shí)際問題。【教學(xué)重難點(diǎn)】教學(xué)重點(diǎn)：自然界中鐵元素以及銅元素的主要存在形式以及鐵和銅的冶煉。教學(xué)難點(diǎn)：高爐煉鐵的原理?！窘虒W(xué)過程】時(shí)間 教師活動(dòng)創(chuàng)設(shè) 【引入】從中華人民共和國的綜合國力情境

（航

學(xué)生活動(dòng)傾聽、感受古今中國的強(qiáng)

設(shè)計(jì)意圖空母艦、鳥巢等）強(qiáng)盛到中國古代璀璨的盛。從國家的強(qiáng)盛引文明（司母戊鼎、三星堆等），金屬冶煉能出課時(shí)中涉及的化學(xué)知識，使學(xué)生力與技術(shù)的無論是在古代還是在現(xiàn)代，都感受化學(xué)在不同對于一個(gè)國家，乃至是整個(gè)人類社會的進(jìn)階段對于社會進(jìn)

步與生產(chǎn)力的提高有著劃時(shí)代的意義。【提問】圖片中的這些物體中的主要元素是什么？【講述】鐵與銅對于我們?nèi)祟惿鐣哂械牡匚徊]有隨著科學(xué)技術(shù)進(jìn)步的腳而降低。那么鐵元素與銅元素在自然界中的主要存在形式是什么呢？【投影】鐵元素在地球上主要是以化合態(tài)的存在形式，自然界中的主要礦石有赤鐵礦（Fe2O3）、磁鐵礦（ Fe3O4）、黃鐵礦FeS2）。自然界中還存在著少量的自然貼（隕鐵）。

步 以 及 社 會 繁 榮銅。思 考 鐵 和 銅在 自 然 界 中 的 主 要 存 在 開 展 的 教 學(xué) 內(nèi) 容 引 出 第 一 個(gè) 教 學(xué)

【講述】Fe2O3名稱為氧化鐵，是一種紅褐色無磁性的物質(zhì)，其中鐵元素的化合價(jià)傾聽，了解并掌握主要的是+3。Fe3O4名稱為四氧化三鐵，是一種鐵礦石的主要成分以及黑色有磁性的物質(zhì)，其中鐵元素是+2和+3，對應(yīng)化合物的先關(guān)知識。Fe 3 O 4 從 化 合 價(jià) 的 角 度 可 以 看 成 是FeOi Fe 2 O 3 。

【投影】銅元自然銅、黃銅礦（CuFeS2銅礦（Cu3(CO3)2(OH)2）、孔雀石

掌 握 主 要 的銅 礦 石 的 主要 成 分 以 及對 應(yīng) 化 合 物

CuCO3iCu(OH)2）等。我國主要開采的是黃銅礦（ CuFeS2）?！具^渡】想要獲得達(dá)到我們生產(chǎn)生活所要求的鐵單質(zhì)與銅單質(zhì)，需要我們對于這些

搭建課堂過渡的橋梁，給學(xué)生一個(gè)學(xué)習(xí)好資料 歡迎下載知識展開

礦石進(jìn)行進(jìn)一步的冶煉。這節(jié)課就將跟隨歷史的腳步，一起來學(xué)習(xí)一下鐵與銅的冶煉?！咎釂枴空埻瑢W(xué)們思考一下，我們想要從礦石中冶煉出金屬單質(zhì)需要借助什么物質(zhì)？提示：考慮礦石中的金屬元素和單質(zhì)金屬元素化合價(jià)上發(fā)生的變化?！咎釂枴渴紫?，讓我們一起回到商周時(shí)期，大家對于這個(gè)時(shí)代應(yīng)該是比較熟悉的，同時(shí)，這個(gè)時(shí)期的一類文物也一直收到現(xiàn)代收藏家的追捧，那就是？【講述】青銅器對于我們來說具有極高的歷史價(jià)值、科學(xué)價(jià)值、藝術(shù)價(jià)值，而對于當(dāng)時(shí)的人們來講，它在人們的生產(chǎn)、生活、軍事領(lǐng)域發(fā)揮著極為重要的作用，他可以作為酒器、水器、兵器、禮器、農(nóng)具等?！咎釂枴磕敲凑垎柎蠹仪嚆~器的主要成為是什么？【講述】青銅器中的銅元素的含量在 60%以上，而剩余成分為錫和鉛。所以古時(shí)候

思考的空間，提醒學(xué)生課堂的重難點(diǎn)內(nèi)容。思考并回答問題。 把歷史作為課堂的明線，聯(lián)系社會發(fā)展同化學(xué)發(fā)展的關(guān)系，同時(shí)也是激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的課堂注意力。傾聽，了解青銅器的相關(guān) 從歷史中尋找化化學(xué)知識。 學(xué)的身影，從生活中發(fā)下化學(xué)的價(jià)值，從而讓學(xué)生體會到化學(xué)對于社會的意義。的人們想要鑄造青銅器首先等獲取純度較幫助學(xué)生串聯(lián)已經(jīng)掌握的知識，斌高的銅單質(zhì)。思考并書寫企鵝在原有的基【講述】古人剛開始的時(shí)候是利用自然界涉及到的化礎(chǔ)上進(jìn)行展開，幫學(xué)方程式。助學(xué)生構(gòu)建一個(gè)中的銅單質(zhì)，但是銅單質(zhì)畢竟是有限的，完整的知識框架。勞動(dòng)人民通過總結(jié)生活生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)銅礦石和木炭在一同高溫加熱的情況下可以得到銅單質(zhì)，請大家書寫其中涉及的化學(xué)利用多媒體輔助CuFeS2）、熱還學(xué)習(xí)好資料 歡迎下載方程式?！痉庞场康搅藵h朝，人們有了新的生產(chǎn)方式來獲取銅單質(zhì)。下面我們就來看看我們的這些先輩們是怎么來提煉銅單質(zhì)的，請大家注意他們使用的原料和涉及的化學(xué)知識?！咎釂枴窟@就是古時(shí)候的主要冶煉銅礦石的方法——濕法煉銅，偉大的中國人民比歐洲早幾百年運(yùn)用這個(gè)方法。同學(xué)們觀看了視頻后，請問當(dāng)時(shí)的人們是從什么中反應(yīng)得到銅單質(zhì)？涉及到化學(xué)反應(yīng)是什么？運(yùn)用了鐵的什么性質(zhì)？【講述】在古時(shí)候，人們把銅礦石處理成硫酸銅溶液的形式，然后在利用金屬活潑性質(zhì)的差異置換出銅單質(zhì)?！緦?shí)驗(yàn)】這是老師在課前模擬的濕法煉銅的過程，銅單質(zhì)附著在插入硫酸銅溶液的鐵釘表面。【講述】除了我們學(xué)習(xí)的濕法煉銅外，隨著科技的進(jìn)步，我們還尋找到了其他的冶煉銅的方法：火法煉銅（原法、生物煉銅。并且，我們得到的銅單質(zhì)有時(shí)候并沒有達(dá)到我們的實(shí)際生產(chǎn)要求的純度，需要對它進(jìn)行進(jìn)一步的精煉，現(xiàn)在工業(yè)上常用的方法是電解精煉?！局v述】了解了青銅器，我們來到了戰(zhàn)國時(shí)期，戰(zhàn)國時(shí)期群雄并起，在一定程度上是鐵器的推廣使用導(dǎo)致的。鐵器的諸多優(yōu)

仔細(xì)觀看“濕 教學(xué)工具，彌補(bǔ)在法煉銅”的視 課堂上無法真實(shí)頻，提煉有關(guān) 進(jìn)行的教學(xué)實(shí)驗(yàn)信息。 過程。同時(shí)也是為了培養(yǎng)學(xué)生的提煉信息的能力以根據(jù)提示書 及主動(dòng)思考習(xí)慣。寫化學(xué)方程從而進(jìn)一步提高式與離子方學(xué)生的化學(xué)素養(yǎng)。程式。實(shí)際實(shí)驗(yàn)展示有觀察濕法煉利于極高學(xué)生的銅的模擬實(shí)課堂注意力。驗(yàn)。傾聽，了解其他的銅礦石的冶煉技術(shù)與精煉技術(shù)。學(xué)習(xí)好資料 歡迎下載點(diǎn)逐步取代了青銅器，引發(fā)了一場技術(shù)革命。【提問】不管是在古代還是現(xiàn)代，我們主要是以氧化鐵作為冶煉的原料，請同學(xué)們思考一下以氧化鐵作為原料怎么獲取鐵單質(zhì)。【講述】我們將利用 C、CO等還原劑來冶煉鐵礦石的方法叫做熱還原法，在春秋戰(zhàn)國時(shí)期冶煉鐵礦石的方法——塊煉法以及現(xiàn)代冶煉鐵礦石的方法——高爐煉鐵實(shí)質(zhì)上就是一種熱還原法。【提問】下面，請大家從高爐煉鐵的介紹中總結(jié)高爐煉鐵需要哪些原料、涉及到哪些化學(xué)反應(yīng)？【總結(jié)】 高爐煉鐵需要的原料主要有三個(gè)：鐵礦石（ Fe2O3）、碳酸鈣（CaCO3）、焦炭（C）。碳酸鈣受熱分解成氧化鈣和二氧化碳：;氧化碳與二氧化硅反應(yīng)生成硅酸鈣：；焦炭與二氧化碳反應(yīng)生成一氧化碳：；一氧化碳與氧化鐵生成鐵與二氧化碳：?！局v述】在現(xiàn)代工業(yè)上利用高爐煉鐵的方法冶煉得到的鐵其實(shí)是碳 2%~4.5%的生鐵，生鐵硬度大但是比較脆，所以我們需

從氧化還原通過引導(dǎo)，設(shè)置有的角度思考一定難度的問題，從礦石中獲 培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分取鐵單質(zhì)需 析的能力。同時(shí)也要的其他物 是為了培養(yǎng)學(xué)生質(zhì)。 對于學(xué)習(xí)的知識的應(yīng)用能力，在學(xué)習(xí)過程中建構(gòu)完善自己的知識框架。仔細(xì)觀看“濕法煉銅”的視 利用多媒體輔助頻，提煉有關(guān) 教學(xué)工具，彌補(bǔ)在信息。 課堂上無法真實(shí)進(jìn)行的教學(xué)實(shí)驗(yàn)過程。同時(shí)也是為回答相關(guān)問 了培養(yǎng)學(xué)生的提題。 煉信息的能力以及主動(dòng)思考習(xí)慣。從而進(jìn)一步提高學(xué)生的化學(xué)素養(yǎng)。傾聽，了解鋼 尊重實(shí)際情況，提的先關(guān)知識。 高學(xué)生的化學(xué)素養(yǎng)，利用拓展性的知識激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。學(xué)習(xí)好資料 歡迎下載要將生鐵進(jìn)一步煉制，降低它的碳含量得到適合我們實(shí)際生產(chǎn)生活需要的熟鐵（小于0.0218%）?！咎釂枴砍死?C和CO可以用來還原氧化鐵以外，還有那些物質(zhì)可以作為還原劑還原氧化鐵得到鐵單質(zhì)？【講述】氧化鐵作為一種電解質(zhì)在熔融狀態(tài)下可以電離鐵離子，活潑金屬能夠把它還原成鐵單質(zhì)，根據(jù)金屬活動(dòng)性順序表，在鐵元素前的活潑金屬包括 K、Ca、Na、Mg、Al、Zn。在實(shí)際的生產(chǎn)生活中，我們也有應(yīng)用到的地方，用 Al來還原氧化鐵中的鐵，主要應(yīng)用于鐵軌的焊接?！究偨Y(jié)】在這節(jié)課中，我們學(xué)習(xí)到的內(nèi)容有：（1）自然界中鐵元素與銅元素的存在形式以及其礦石的主要成分；（2）鐵與銅的冶煉方法以及涉及的主要反應(yīng)；其中要掌握的是的是高爐煉鐵過程中所需要的原料以及涉及到的化學(xué)方程式。

從之前總結(jié) 根據(jù)實(shí)際的教學(xué)的結(jié)果中進(jìn) 計(jì)劃做出的調(diào)整。一步思考鐵 把原本作為必修礦石冶煉技 內(nèi)容的知識（鋁熱術(shù)