金属的冶炼与应用.docx

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金属的冶炼与应用

文稿归稿存档编号：

[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-MG129]

金属的冶炼与应用

第五章金属的冶炼与应用

主备人：

陈菊平修改：

尹菊花

教学目标：

1、了解金属的物理特征，能区分常见的金属和非金属；知道生铁和钢等重要的合金，认识加入其他元素可以改善金属特性的重要作用；认识金属材料在生产生活和社会发展中的重要作用。

2、初步比较常见金属的活泼性的强弱，为今后学习金属活动性顺序打下基础；知道常见的金属与氧气、酸溶液的反应，铁与硫酸铜之间的反应，置换反应的概念。

3、使学生掌握实验室用金属和酸反应制取氢气的化学反应原理；学习用排水法和向下排空气法收集氢气的方法；培养学生观察问题分析问题的能力。

4、了解一些常见金属矿物（铁矿、铝矿等）的主要成分；了解从铁矿石中将铁还原出来的方法。

5、知道钢铁锈蚀的条件；了解防止金属锈蚀的简单方法；知道废弃金属对环境的污染，认识金属回收的重要性。

教学重点：

1.金属的物理性质和化学性质。

2.含杂质物质的化学方程式的计算；铁的两种合金。

3.铁生锈的条件及防护。

教学难点：

1.铁的化学性质实验探究方案的设计；

2.通过和已有化学知识的联系、比较、理解并得出结论“铁的化学性质比较活泼”；

3.含杂质物质的化学方程式的计算；

4.“一氧化碳与氧化铁反应”的演示实验。

5.探究铁生锈的条件。

课时安排：

共6.5课时

§5、1金属的性质和利用3

§5、2金属矿物铁的冶炼1.5

§5、3金属的防护和回收1

复习测试1

§8、1金属的性质和利用（课时1）

教学目标：

1、了解金属的物理特征，能区分常见的金属和非金属；

2、知道生铁和钢等重要的合金，认识加入其他元素可以改善金属特性的重要作用；

3、认识金属材料在生产生活和社会发展中的重要作用。

教学重点难点：

金属的物理特征，合金及合金的物理特性。

教具准备：

常见金属、常见合金

教学过程：

【新课导入】

1.金属伴随着人类从古代走向文明，为人类作出了伟大的贡献。

在我们的生活中金属制品随处可见，就连我们身体内也含有多种金属元素，真可谓人类的生存发展与金属元素息息相关。

今天我们就一起来学习金属和金属矿物。

2.实物展示常见的金属。

一、金属的物理性质

【想一想】1.人类最找发现的金属是什么？

2.你知道那些金属？

见过哪些金属？

完成P114表5-1

【投影】展示各种金属材料的应用

【议一议】]P115联想与启示

【实验探究】铁丝，铜丝，镁条，铝片的物理性质。

【小结】金属的主要物理性质：

具有金属光泽，能导电、导热，有较好的延展性等。

【交流讨论】

1.银的导电性比铜好，为什么电线一般用铜制而不用银制？

2.为什么菜刀、镰刀、锤子用铁制而不用铅制？

3.为什么有的铁制品如水龙头等要镀铬？

4.联合国为什么推荐使用中国的铁锅作炊具？

二、合金

【情景引入】我们身边的金属制品都是纯金属吗？

【讨论】下列场合需要什么样的金属？

灯丝、飞机的外壳、刀具、钢笔尖、铜钟？

【阅读讨论】合金的形成。

【活动探究】合金的硬度与熔点和组成金属的关系。

【师生整理】

【交流讨论】一些常见合金的特性和用途。

【教师介绍】几种合金。

【课堂小结】观看幻灯片。

【布置作业】书后练习及补充习题部分题目

§8、1金属的性质和利用（课时2）

教学目标：

1、初步比较常见金属的活泼性的强弱，为今后学习金属活动性顺序打下基础；

2、知道常见的金属与氧气、酸溶液的反应，铁与硫酸铜之间的反应，置换反应的概念；

教学重点难点：

金属化学性质的探究，置换反应的概念，实验室制氢气。

教具准备：

镁条、铁片、铝片、铜片、稀盐酸、稀硫酸、硫酸铜、砂纸、酒精灯、试管、烧杯。

教学过程：

【新课导入】

将一根镁片、锌片、铜片分别放入相同浓度的稀硫酸中，观察现象。

从中你得到什么结论？

三、常见金属的化学性质

【想一想】那些金属能和氧气反应？

各是什么条件？

你能得出什么结论？

【讨论交流】

铝在常温下能与空气中的氧气反应，表面生成一种致密的氧化铝薄膜，阻止里面的铝

进步被氧化；铁、铜在常温下几乎不与空气中的氧气反应，但在加热或高温下却能反应，

在纯氧中才能燃烧。

【点拨】由金属与氧气反应的难易和剧烈程度不同，可以确定金属的活动性强弱。

【小结】铝、铁、铜、金的活动性由强到弱的顺序为：

铝〉铁〉铜〉金。

【想一想】金属都能与酸发生反应吗？

【实验】探究金属能否与酸反应

（镁、锌、铁、铜；稀盐酸、稀硫酸）

【小结】1.不是所有的金属都可与酸反应。

2.金属种类不同，与酸反应的剧烈程度不一样。

3.产生的气体能燃烧，经检验时氢气。

【做一做】书写上述反应的化学方程式

【小结】金属活动性由强到弱：

Mg、Zn、Fe、（H）、Cu

【实验探究】金属铝、铁与硫酸铜溶液的反应

【小结】金属的活动性由强到弱：

Al、Fe、Cu

写出反应方程式

【拓展】常见金属活动性顺序表

【小结】置换反应：

【布置作业】书后练习及补充习题部分题目

§8、1金属的性质和利用（课时3）

教学目标：

1.使学生掌握实验室用金属和酸反应制取氢气的化学反应原理；

2.学习用排水法和向下排空气法收集氢气的方法；

3.培养学生观察问题分析问题的能力。

教学重点难点：

实验室制取氢气的反应原理和基本操作

教具准备：

锌粒、稀盐酸、稀硫酸、试管、长颈漏斗、导管、集气瓶、毛玻璃片、水槽

教学过程：

【引言】上节课我们讲了水的组成，水电解可产生氢气和氧气，氢气和氧气都是初中化学的重点知识，这节课我们将学习氢气。

四、氢气的实验室制法

【设问】研究一种具体物质是从哪些方面研究的？

要求回答：

从性质，制法，用途，存在等四个方面

【引言】这节课我们将重点讨论在实验室是如何制取氢气的。

【板书】氢气的实验室制法

【设问】回想一下氧气的实验室制法是从哪些方面讨论的？

学生回答：

五个方面，即实验药品，反应原理，实验装置，收集方法，验满。

【板书】1、实验药品

学生实验（要求观察药品的色态，是否能发生反应，如果能反应比较一下反应的速率）

（请学生描述实验现象）

【讨论】实验室选用哪种金属制取氢气更合适？

【小结】根据实验现象可以看出镁反应速率太快，不便操作，铁虽能与酸反应产生氢气，但反应速率太慢，所以选用锌跟酸反应制取氢气比较合适。

【讲解】实验室制取氢气，其中的酸除了可用稀硫酸外，还可用稀盐酸。

【板书】2、反应原理金属　酸

锌稀硫酸（稀盐酸）

【小结】实验室制取氢气是利用了金属和酸的反应。

【讨论】

1.锌与稀硫酸的反应需要什么条件？

制备氢气时需要哪些仪器？

（学生回答：

试管，导管，集气瓶。

）

2.如果需要制的氢气很多，中途想加酸，又不能停下反应，用什么方法？

（漏斗）

3.漏斗在液面上行不行？

（需用长颈漏斗）

4.如让反应随时停下，随时进行怎么办？

（加有孔的塑料板、止水夹）

【板书】3、仪器装置

1.简易装置：

试管　长颈漏斗　导气管

【讲解】实验室要制取大量氢气可用实验室制取二氧化碳的装置

【展示】固液不加热型装置

【设问】如何将制得的氢气收集起来？

【板书】4、氢气的收集方法

【设问】氧气可用什么方法收集？

为什么？

学生回答后小结

收集气体的方法主要由其物理性质决定。

【设问】你知道氢气有哪些物理性质？

学生回答后小结

【演示】用排水法收集氢气

用向下排空气法收集氢气

【讲解】操作注意事项

【设问】要想制得纯净的氢气用哪种方法更好？

用排水集气法

【图示】

【小结]】以上几种装置虽然所用的仪器、控制反应的手段各不相同，但它们的基本原理是相同的，实验室制取某种气体，选用哪种装置，主要是从原料特点，反应条件、需要气体的量等几方面考虑，有兴趣的同学，可以选择不同仪器，自己设计一种制取氢气的装置。

【布置作业】书后练习及补充习题部分题目

§8、2金属矿物铁的冶炼

教学目标：

1、了解一些常见金属矿物（铁矿、铝矿等）的主要成分；

2、了解从铁矿石中将铁还原出来的方法。

教学重点难点：

铁的冶炼原理；工业炼铁的化学原理。

教具准备：

氧化铁、一氧化碳、澄清石灰水、硬质试管、酒精喷灯、试管、导管、铁架台、橡皮塞。

教学过程：

一、常见的金属矿石

【投影】一些金属矿物

【小结】

1.铁矿石：

赤铁矿、磁铁矿、菱铁矿、黄铁矿；

2.铜矿物：

孔雀石、黄铜矿、赤铜矿、斑铜矿；

3.铝矿物：

铝土矿、明矾石。

二、铁的冶炼

【创设情景】大自然中有很多铁矿，其中的铁是不是金属铁？

【投影】我国古代炼铁图。

【介绍】金属的冶炼、我国的大型铁矿。

【提问】如何才能将氧化铁转化为铁呢？

【讨论】你能想出那些方法？

方法：

理由：

【观察思考】看实验一氧化碳与氧化铁的反应录象。

【注意】1、实验操作步骤：

纯净的一氧化碳要“迟到早退”。

2、尾气的处理。

　　　　3、产物铁的检验。

【交流实验】1、反应的化学方程式

　　　　　2、处理尾气的其他方法。

【创设情景】工业上如何实现这一反应呢？

【投影】炼铁高炉的结构

【小结】原料与设备

【观察思考】看实验录象。

【提问】你还知道其他的冶炼方法吗？

【介绍】电解法。

【讲解】氧化、还原。

【交流讨论】现有800吨含氧化铁80％的赤铁矿石，可炼出含杂质3％的生铁多少吨？

【小结】不纯物质参加化学反应的计算方法

【布置作业】书后练习及补充习题部分题目

§8、3金属防护和非金属回收

教学目的：

1.知道钢铁锈蚀的条件；

2.了解防止金属锈蚀的简单方法；

3.知道废弃金属对环境的污染，认识金属回收的重要性。

重点难点：

金属的锈蚀和防护，金属回收的方法。

教具准备：

铁钉、生石灰、棉球、沸水、蒸馏水、稀硫酸、氯化钠溶液、试管、橡皮塞。

教学过程：

【复习引入】上节课我们学习了工业炼铁和炼钢的原理，请同学们回忆一下有关的知识。

一、钢铁的锈蚀及其防护

【展示】“炼铁和钢”的电影和原理

【过渡】讲述钢铁的用途，然后发问：

面临钢铁的最大问题是什么呢？

【回答】学生齐生回答是钢铁的腐蚀。

【展示】钢铁生锈的图片

【引入】本节课研究的主要内容就是铁生锈的原因和防治方法。

首先，大家请拿出小组在一周前准备的“铁生锈”实验。

【实验】分别把铁钉放入干燥空气的试管、装有水的试管、装有上层有煤油的水的试管、装有食盐水的试管中，一周后，观察发生生锈的情况。

【展示】展示铁生锈的图片

【交流】学生结合自己的实验和图片，交流铁生锈的原因。

生甲：

铁钉放在水中，浸没部分生锈不严重，在空气、水界处的铁钉生锈较严重。

生乙：

比较铁钉放在水中和食盐水中的生锈情况，在空气、食盐水界处的铁钉生锈较严重。

生丙：

铁钉在干燥的空气中没有生锈。

生丁：

浸没在上层有煤油的水中的铁钉生锈也不严重。

【展示】同学回答的结果，使其能更好地为探究铁生锈的原因做好准备。

【讲述】同学们回答得很好，观察非常仔细。

那么根据上述现象，请同学们思考铁生锈与哪些因素有关？

【交流回答】生甲：

铁钉生锈与水有关，因为放在潮湿空气中的铁易生锈，但放在干燥空气中的铁不易生锈。

生乙：

铁钉生锈与氧气有关，有一半浸没在水中和食盐水中的铁钉，生锈严重的都是空气、水的界处。

生丙：

在干燥的空气中也有氧气，但它不易生锈。

所以，我认为铁生锈应该与水、氧气同时存在有关。

生戊：

通过比较水中和食盐水中铁钉的生锈情况，我认为铁钉生锈还与水的性质有关，如果在水中加入食盐，则可能会加速铁的生锈速度。

【展示】同学们回答的都很正确。

展示铁生锈的原因。

【问题】1.铁锈的颜色是？

其主要成分是？

它是纯净物吗？

2.氧化铁能像铝壶表面的氧化铝膜一样阻止铁继续生锈吗？

【问题】前面在讲述灭火的原理就是要阻止可燃物满足燃烧的三个条件。

那么，如果要防止铁生锈，则原理是什么呢？

【回答】学生回答是要阻止铁同时与氧气、水接触。

【讲述】那么，同学们想想日常生活中，我们是如何来防止铁生锈的呢？

【交流回答】生甲：

在铁表面镀上一层搪瓷，目的是为了不与氧气或水接触。

生乙：

在油轮的表面经常要涂油漆，目的是为了阻止铁和水接触，防止生锈。

生丙：

家用的菜刀，用完后通常要擦干或在刀表面涂一层油，目的是为了防止刀与水和氧气接触。

【展示】防止金属生锈的办法。

（视频）

【讲述】一旦发现金属生锈了，该如何处理呢？

A方案：

把铁锈留在铁的表面利用铁锈作为保护膜；

B方案：

尽快去掉铁锈，涂上其他保护膜。

哪种方案是科学的呢？

【讨论】学生讨论并回答

【设问】如何去掉表面铁锈呢？

【讲述】在学生回答的基础上讲述：

铁锈和酸的反应。

二、废金属的回收利用

【展示】一些废金属制品，如：

锈蚀的铁，铜等。

【讲述】

万一铁制品的锈蚀程度太深，已经不能使用，也不能乱扔。

要对废金属进行回收利用，原因是废金属会对人类的环境造成极大的污染。

【展示】废金属的回收利用。

【指导阅读】书本第129页内容。

【活动与探究】

1.废金属对环境产生哪些危害？

2.调查你家中有哪些废金属？

【讨论与交流】

【小结】

保护金属资源的有效途径：

1.防止金属的腐蚀

2.有计划、合理地开采矿物，严禁不顾国家的利益乱采矿

3.寻找金属代用品，如使用塑料制品代替金属制品

4.废旧金属的回收利用

【布置作业】书后练习及补充习题部分题目