8.3金屬資源的利用和保護(hù)（第一課時）教學(xué)設(shè)計-九年級化學(xué)人教版下冊

《金屬資源的利用和保護(hù)》（第一課時）教學(xué)設(shè)計授課對象：九年級授課教師：授課時長：40min課標(biāo)分析《義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》（2011年版）對本節(jié)內(nèi)容有著以下要求：知道一些常見金屬（鐵、鋁等）礦物；知道可用鐵礦石煉鐵。同時提出以下活動與探究建議：調(diào)查當(dāng)?shù)亟饘俚V物的開采和金屬利用情況，提出有關(guān)的建議；參觀煉鐵廠或觀看工業(yè)煉鐵的錄像；用實驗方法將氧化鐵中的鐵還原出來。從課標(biāo)的相關(guān)要求可以看出，本節(jié)內(nèi)容，以科普為主，讓學(xué)生在生活中感受化學(xué)，在化學(xué)學(xué)習(xí)中聯(lián)系生活。教材分析《金屬資源的利用和保護(hù)》（第一課時）位于人教版化學(xué)九年級下冊第八單元課題3第一部分。本節(jié)內(nèi)容先闡述地球上金屬資源的分布和特點，通過資料卡片的形式給出金屬元素在地殼中的含量，讓學(xué)生直觀了解各金屬元素含量，體會鐵、鋁是年產(chǎn)量第一、第二金屬的原因；然后以圖片形式展示了常見的金屬礦石，讓學(xué)生知道，金屬是通過金屬礦石冶煉而來；接著通過描述我國煉鐵工藝的歷史和發(fā)展，讓學(xué)生了解歷史、進(jìn)一步感受化學(xué)、產(chǎn)生民族自豪感；然后通過一氧化碳還原氧化鐵的實驗展示實驗室煉鐵原理、裝置、步驟，再進(jìn)一步展示工業(yè)煉鐵的原料、方法等；最后從工業(yè)煉鐵過渡到含雜物質(zhì)的相關(guān)計算。本節(jié)既涵蓋了知識、技能方面的內(nèi)容，又有環(huán)境意識和資源意識等情感方面的內(nèi)容。學(xué)情分析學(xué)習(xí)者知識儲備學(xué)生在第六單元已經(jīng)學(xué)習(xí)了一氧化碳相關(guān)知識，知道一氧化碳的可燃性、還原性、毒性，掌握了實驗裝置的選擇、實驗的總體步驟，為學(xué)習(xí)實驗室煉鐵打下基礎(chǔ)。在八單元課題2中已經(jīng)學(xué)習(xí)了金屬活動性順序，在學(xué)習(xí)各個金屬使用順序、存在形式時能夠迅速聯(lián)想到它們均與活動性順序有關(guān)。學(xué)習(xí)者思維儲備九年級的學(xué)生邏輯思維快速發(fā)展，敏捷型思維較強。在學(xué)習(xí)新知識時，能迅速思考、聯(lián)系生活。學(xué)習(xí)者能力儲備學(xué)生已經(jīng)接觸化學(xué)一學(xué)期，在前七個單元學(xué)習(xí)了大量的實驗，學(xué)生已經(jīng)具備了較強的觀察能力、分析能力，能對實驗進(jìn)行思考。學(xué)習(xí)者情意儲備本節(jié)內(nèi)容給與生活息息相關(guān)、聯(lián)系緊密，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣會比較大。知識難度不大，涉及到實驗，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性會較大。學(xué)習(xí)困難預(yù)測學(xué)生對實驗室進(jìn)行的各種實驗比較熟悉，包括它們的原理、裝置、步驟等。但本節(jié)卻是學(xué)生么第一次接觸工業(yè)煉鐵，工業(yè)與實驗室的一些差別及原因?qū)W生可能難以理解。教學(xué)目標(biāo)知道一些常見金屬（鐵、鋁等）礦物；了解從鐵礦石中將鐵還原出來的方法。通過實驗，了解煉鐵的原理，認(rèn)識化學(xué)對生活生產(chǎn)的實際指導(dǎo)作用。通過與他人的交流討論，知道實驗室煉鐵的實驗步驟和原因，培養(yǎng)合作意識。了解我國煉鐵史，知道工業(yè)煉鐵的方法，提升民族自信心，形成科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。教學(xué)重難點教學(xué)重點：實驗室煉鐵的原理及操作。教學(xué)難點：實驗室煉鐵的原理及操作、工業(yè)煉鐵。教學(xué)方法講授法、談話法、演示法、討論法教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖新課導(dǎo)入1.師：“我相信，大家都聽過這樣一段話：生命對人來說只有一次。人的一生應(yīng)當(dāng)這樣度過∶當(dāng)回憶往事的時候，他不會因為虛度年華而悔恨，也不會因為碌碌無為而羞愧；在臨死的時候，他能夠說：‘我的整個生命和全部精力，都已獻(xiàn)給了世界上最壯麗的事業(yè)——為人類的解放而斗爭’大家知道這段話是出自哪本書嗎？”2.師：“沒錯，這段話出自尼古拉·奧斯特洛夫斯基的《鋼鐵是怎樣煉成的》，主人公保爾·柯察金有著鋼鐵一樣堅韌的品質(zhì)，他的成和蛻變就猶如鋼鐵冶煉的過程。這真是人生如化學(xué)，化學(xué)如人生。鋼鐵的冶煉，就好比一個重生的過程。那么這節(jié)課，我們就一起來學(xué)習(xí)鋼鐵的前世今生?！?.生：“《鋼鐵是怎樣煉成的》”。1.通過《鋼鐵是怎樣煉成的》一書中學(xué)生耳熟能詳?shù)脑挘鲣撹F冶煉。激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。2.用鋼鐵的“前世今生”描述鋼鐵冶煉前和冶煉后，引起學(xué)生的興趣和注意。新課講授師：“大家都知道在十九世紀(jì)，美國出現(xiàn)了淘金熱。淘金者把淤泥或沙子放在盤子里洗滌，就能找到其中的金沙。但是大家聽說過在自然界中直接淘到鐵嗎？這是什么原因呢？”師：“沒錯，地球上的金屬資源廣泛存在于地殼和海洋中，除了少數(shù)很不活潑的金屬例如：金、銀、鉑等有單質(zhì)形式存在，其余都以化合物的形式存在于各種礦物質(zhì)中?！睅煟骸安煌N類的金屬在地殼中的含量并不相同，請大家閱讀14頁的資料卡片，了解金屬元素在地殼中的含量?！睅煟骸罢埓蠹一貞?，現(xiàn)在年產(chǎn)量前三的金屬分別是什么？這和它們在地殼中的含量是否有一定關(guān)系？沒錯，從表中可以明顯看出，鐵、鋁在地殼中的含量是最多的，但銅的含量非常小，為什么也普遍使用于我們?nèi)粘Ｉ詈凸I(yè)生產(chǎn)呢？其實，這主要是因為銅的化學(xué)性質(zhì)比鐵、鋁都要弱，容易冶煉。”師：“剛才提到，除了少數(shù)很不活潑的金屬,其余都以化合物的形式存在于各種礦物質(zhì)中,這，就是鋼鐵的前世——礦石。課本15頁給大家列舉了6種常見的金屬礦石，請大家仔細(xì)看各個金屬礦石的名稱以及主要成分。工業(yè)上就是從各種礦石中冶煉相應(yīng)的金屬。”師：“把金屬礦物變成金屬的過程，叫做金屬的冶煉。現(xiàn)在人類提取量最大的金屬是鐵，鐵是人類最早認(rèn)識和使用的金屬之一。人類最早發(fā)現(xiàn)和使用鐵，是通過從天上落下的隕鐵，在埃及等一些文明古國發(fā)現(xiàn)的最早的鐵器，都是由隕鐵加工而成，古埃及人曾把鐵叫做‘天石’。我國最早的人工冶鐵制品是甘肅靈臺出土的春秋初年秦國的銅柄鐵劍，這說明，在春秋初年，我國就已經(jīng)掌握了冶鐵技術(shù)。‘爐火照天地，紅星亂紫煙’這樣的詩句描寫了熱火朝天的煉鐵場景，1949年我國鋼產(chǎn)量只有15.8萬噸，1958年鋼鐵大躍進(jìn)，全民大煉鋼，1996年鋼產(chǎn)量突破1億，成為產(chǎn)鋼大國，2010年我國鋼產(chǎn)量已超過6億噸，居世界前位。接下來讓我們走進(jìn)鐵的今生，一起看一看如何把鐵礦石變成鐵吧?！睅煟骸霸趯嶒炇覠掕F中，我們采用氧化鐵和一氧化碳為原料。請大家觀看演示視頻，仔細(xì)觀察現(xiàn)象、操作步驟。（播放視頻）”師：“好，現(xiàn)在我請同學(xué)起來說一下實驗現(xiàn)象?！保ǔ?名學(xué)生）師：“這些現(xiàn)象說明，這個反應(yīng)的生成物有哪些？實驗中使用了溫度更高的酒精噴燈而非酒精燈，說明反應(yīng)是在什么條件下進(jìn)行的？現(xiàn)在老師請一位同學(xué)上黑板寫出這個反應(yīng)的方程式?！睅煟骸艾F(xiàn)在我們一起回憶一下該實驗的操作步驟。（1）連接儀器，檢查裝置氣密性。（2）裝入藥品并固定。（3）點燃尾部酒精燈。（4）通入純凈的CO。（5）給氧化鐵加熱。（6）停止加熱。（7）繼續(xù)通入CO，至裝置冷卻。（8）熄滅尾部酒精燈。關(guān)于實驗步驟，這里有以下問題：（1）實驗前為什么先通CO再加熱？（2）試驗結(jié)束后，為什么先停止加熱并繼續(xù)通CO？（3）為什么要在裝置末端加酒精燈點燃尾氣？（4）試管中澄清石灰水的作用是什么？現(xiàn)在請大家以小組為單位，討論這4個問題，給大家5min。好，現(xiàn)在請同學(xué)把小組討論的結(jié)果分享給大家?！保ǔ?組的同學(xué)，每組說一個問題）師：“非常好。工業(yè)上煉鐵的原理雖然和實驗室原理相同，但是規(guī)模、原料、條件、裝置等還是有很大差異。請大家閱讀課本16頁文字部分，看看工業(yè)煉鐵需要哪些原料，它們的作用是什么？”師：“在工業(yè)上煉鐵需要鐵礦石、焦炭、石灰石。其中石灰石的作用是把礦石中的二氧化硅轉(zhuǎn)變?yōu)闋t渣，在高溫下，焦炭在爐內(nèi)發(fā)生一系列反應(yīng)生成CO，將鐵從鐵礦石中還原出來。這里展示的就是煉鐵高爐內(nèi)發(fā)生的一系列化學(xué)反應(yīng)（講解各個反應(yīng)）。最后煉出的鐵是含碳量較高的生鐵，這就是鐵的前世到今生的轉(zhuǎn)變！”生：“沒有。金的化學(xué)性質(zhì)不活潑，在自然界中以單質(zhì)形式存在，而鐵化學(xué)性質(zhì)活潑，是以化合物形式存在的?！?.生：“鐵、鋁、銅。有關(guān)系，鐵和鋁含量高?！鄙骸安ＡЧ苤屑t棕色粉末變黑，試管中澄清石灰水變渾濁?！?.生：“鐵、二氧化碳。高溫條件?！?0.生：“（1）先通CO再加熱目的是將玻璃管中的空氣排凈，防止爆炸。（2）先停止加熱并繼續(xù)通CO目的是防止Fe重新被氧化，防止石灰水倒流。（3）在裝置末端加酒精燈點燃尾氣目的是防止CO污染空氣。（4）試管中澄清石灰水的作用是驗證反應(yīng)有CO2生成?！?.用學(xué)生熟悉的“淘金”讓學(xué)生思考是否有“淘鐵”，形成認(rèn)知沖突，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和求知欲望。4.學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)年產(chǎn)量前三的金屬，只知道它們運用廣泛，卻不知道與含量有關(guān)。通過讓學(xué)生閱讀資料卡片，以提問的方式進(jìn)行引導(dǎo)，逐步讓學(xué)生自己總結(jié)出原因，培養(yǎng)學(xué)生分析、總結(jié)的能力。6.簡單介紹鐵的歷史以及我國的煉鐵歷史、發(fā)展歷程，提升學(xué)生的民族自豪感，樹立愛國主義情懷。8.讓學(xué)生描述現(xiàn)象，鍛煉他們的觀察能力、歸納能力。9.讓學(xué)生根據(jù)現(xiàn)象推導(dǎo)出反應(yīng)原理，考察學(xué)生方程書寫、配平能力。10.通過開展課堂討論活動，充分調(diào)動學(xué)生積極思考，以學(xué)生發(fā)展為中心，讓每個學(xué)生都參與到課堂中，活躍氣氛。總結(jié)1.師：“這節(jié)課我們主要認(rèn)識了各種金屬礦石，學(xué)習(xí)了實驗室煉鐵的原理、步驟，了解了工業(yè)煉鐵的相關(guān)內(nèi)容。以上就是本節(jié)課的全部內(nèi)容。請同學(xué)們完成下面的題目