《金属资源的利用和保护》教案.docx
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《金属资源的利用和保护》教案
金属资源的利用和保护
金成龙
教案目标
1．知道一些常见的金属（铁）等矿物，了解从铁矿石中将铁还原出来的方法；了解防止金属生锈的简单方法，知道废弃金属对环境的污染，认识回收金属的重要性。
2．通过收集材料、查阅资料、讨论交流等具体探究活动培养学生的良好学习习惯和学习方法。
3．增强热爱祖国的情感，树立为民族振兴、社会进步学习化学的志向，使学生体会学习化学的价值；保持和增强对生活中化学现象的好奇心和探究欲，培养学习化学的兴趣，树立珍惜资源、爱护环境、合理使用化学物质的观念。
教案重点：
了解从常见铁矿石中提炼铁的原理。
了解金属锈蚀的条件和金属资源的保护方法，激发学生的探究欲。
教案难点：
冶炼铁的原理和含杂质等不纯量的化学方程式的计算。
如何使学生解决生活中金属锈蚀的问题。
课前准备：
金、银戒指；镊子；酒精灯；火柴等。
生锈的铁锁、因锈蚀穿孔的铜壶、长期未用的菜刀、几段生锈的铁丝、不能用的水龙头等。
学生：
课外收集的我国钢铁厂情况简介材料；重晶石等矿石样品。
在一周前做好的铁钉锈蚀条件探究的对比实验。
教案过程
一、引入新课：
实验导入
教师演示金、银戒指在酒精灯上灼烧的实验，学生观察实验现象，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。
二、新课学习
1.铁的冶炼
金属资源的利用和保护------二、铁的冶炼
出示多媒体课件高炉炼铁过程中的一氧化碳还原氧化铁的模拟实验。
讨论：
①实验前先通入一氧化碳的原因；②尾气处理办法；③分析工业炼铁的原理；
④分析原料产物是否为纯净物；⑤得出哪些结论等。
例题自学。
2.金属资源的保护
出示铁锁、铜壶、菜刀、铁丝、水龙头，分析还能否使用。
畅所欲言所观察的现象、分析得到的结论以及对发生的现象的解释。
相互评价各小组的实验效果、结论和解释是否合理。
推广到工业、农业和各种生产生活中如何防止铁生锈。
尝试介绍几种防止铁生锈的方法。
分析铁锁、菜刀、铁丝、水龙头锈蚀的原因，讨论防止它们生锈的方法，推广到学生身边的金属用品如文具盒、自行车、铁桶等经久耐用的技巧。
铁生锈的条件
（1）矿物可供开采的年限坐标分析图；
（2）金属回收公司情况介绍；
（3）废旧电池的污染；（4）保护金属资源的方法。
防锈的方法
结合身边的事例，分析讨论如何保护金属资源，如回收废金属，用各种方法防腐蚀，有计划、合理地开采矿物，寻找金属的代用品等。
并通过课件补充一些保护金属资源的先进做法和经验。
课外探究
参考以下主题（任选一个或多个）或自拟，查询有关资料，完成一篇化学小论文或一份化学小报（题目要有个性）。
（1）金属的应用与保护；
（2）你身边的金属制品；（3）铜壶为什么也生锈？
（4）废旧干电池还有可利用的价值吗？
5）其他。
三、小结
通过这节课的学习，我们知道了金属资源的合理利用和回收对人类有重要的意义。
二月二十八日
“金属化学性质的探究”教案体验
金成龙
［交流板块］
师：
很高兴又和大家相聚在金属的大家庭中，上节课我们通过实验探究对“彼此”的“性格”有了初步的了解，也知道了“自己”的优缺点和所能从事的工作，谁想来向大家介绍一下“自己”呢？
（学生发言：
……）
师：
大家说的非常的好，都向别人介绍了“自己”在物理方面的特性和自己的“本事”，那你们知不知道“自己”在化学方面有些什么样的性格呢？
好，这节课我们就来继续探究一下金属朋友的化学“性格”。
［活动板块］
师：
请同学们想想我们以前有没有接触过某种金属的化学变化？
（学生思考、回答。
）
师：
除了铁和镁其他金属能不能与氧气反应呢？
金属除了能和氧气反应外还能与其他物质反应吗？
下面就请同学们根据老师给大家准备的仪器和药品来讨论设计实验方案，然后动手验证你们的方案是否可行。
（学生设计实验并进行验证。
）
实验一：
用实验台上给出的金属粉末扬撒在酒精灯上看到不同颜色的闪光。
实验二：
分别取铝丝、铜丝用砂纸打磨光亮后放在酒精灯上加热。
实验三：
分别将光亮的铁丝、铝丝、铜丝和镁条浸入到冷水中。
实验四：
把光亮的铁丝、铝丝、铜丝和镁条浸入到稀硫酸中。
［交流、讨论板块］
问题一：
铜制炊具使用一段时间为什么会变黑？
问题二：
铁、铝、铜与氧气反应后的产物分别是什么？
什么叫金属氧化物？
问题三：
铁、镁、铝能与稀硫酸反应产生氢气，而铜不能。
这说明金属的活泼性是否相同？
问题四：
铁、铝、铜分别与稀硫酸反应的现象、产生气泡的速度是否一样？
根据实验现象你认为哪种金属最活泼？
问题五：
比较铁、铝与稀硫酸这两个反应，从反应物、生成物的类别来看，有什么共同之处？
［探究活动板块］
推测：
铁丝浸入硫酸铜溶液中会产生什么现象？
通过实验进行验证
讨论：
铁和铜哪种金属更活泼？
总结：
铁与硫酸铜溶液发生的是置换反应，结合实验现象，书写化学方程式。
［总结板块］
金属元素与氧元素组成的化合物叫做金属氧化物。
由一种单质跟一种化合物作用生成另一种单质和另一种化合物，这样的反应叫做置换反应。
［实践练习板块］
设计实验鉴别铁粉、铝粉和石墨，你能想出几种方法？
三月十八日
金属活动性的教案反思……
我们学校地处郊区，所以生源大部分是来自农村家庭，这个班级的孩子学习基础不是很好，但是他们的特点是天真、活泼、爱说、好动，根据这些特点我在化学课上将他们分成十个学习小组以便互相监督、互相学习、互相帮助。
这节课需要分组进行，由于内容实验时间较长，以防影响下一节课，我选在了下午自习的时间。
这是一节让我很高兴也很兴奋的课，原因并不是我作为一名教师感觉自己课上的如何，而是让我从一节普通的课中看到了学生身上以前我不曾发现的东西。
首先是学生的表述让我感到新奇，他们或者利用自己调查到的内容、或者利用学习过的知识、或者利用生活常识在头脑中编写成一个个有关金属的小话题、小故事……他们那些生动、幽默的语言深深地吸引了我，就连我自己也融入到了他们营造的金属的“童话世界”当中。
其次就是孩子们对于实验的那种乐此不疲的精神让我非常高兴，同时也让我深深地感到化学教案就应该以它独特的学科魅力去吸引孩子们，这样才能挖掘孩子们身上对知识的原始兴趣，所以我想以后结合这节课的内容多设计一些实验，多给学生提供实验学习的平台，让学生把感兴趣的东西带到学校来和老师、同学一起讨论一起实验，这样，学生们会更加喜欢学习这门课的。
有关金属的化学性质探究可以有多种方法和途径，本节课的教案设计就是给每一位学生提供机会，让学生充分自由地探究金属的化学性质，充分发挥了学生的积极性和创造性。
由于学生已经掌握了探究物质性质的一般方法，对常见金属的一些化学性质也有所了解，因而设计的实验会很多、各自的思路和方法也不相同，如有的同学考虑金属与氧气的反应；有的同学考虑金属与水的反应；有的同学考虑金属与酸的反应；有的同学考虑金属与盐溶液的反应；还有的同学会考虑不同的金属的性质等等。
所以，本节课采用板块式的教案方式，通过教师的宏观调控，组织学生在不同的板块中进行探究。
如交流板块、活动板块、总结板块、练习板块等，每一个板块都是让学生在一个相对集中的主题内容中进行自主地探究，使整堂课看上去松散、零碎，但其实质是学生都在围绕金属的化学性质这一主题自主学习，是对传统教案方式的挑战，也是新课程理念指导下对学生学习方式改变的一个尝试。
三月二十日
金属跟酸的置换反应
授课人金成龙
整个教案过程通过实验观察总结完成
锌、铁等金属能够跟酸溶液发生置换反应，放出氢气。
是不是所有金属都能跟酸溶液发生置换反应呢？
［实验］取三支试管，分别加入等体积的稀盐酸，然后将镁、铜、银三种金属，分别放入三支盛有盐酸的试管里，观察发生的现象。
如果有气体放出，检验生成的气体是不是氢气。
实验证明，铜和银跟盐酸不发生反应，镁能跟盐酸发生反应放出氢气，生成易溶于水的氯化镁。
Mg+2HCl=MgCl2+H2↑
可见并不是所有金属都能跟酸发生置换反应。
镁、锌、铁等金属都能跟酸发生置换反应放出氢气，但是它们反应的激烈程度是否一样呢？
我们来观察下面的实验。
［实验］在三支试管里分别加入同体积、同溶质质量分数的稀盐酸，然后向三支试管里同时加入镁、锌、铁三种金属，观察发生的现象，比较它们跟稀盐酸反应的激烈程度。
实验证明，在相同条件下（相同溶质质量分数的盐酸），镁跟酸反应最激烈，锌次之，铁更次之。
由此看出，金属能否跟酸发生置换反应放出氢气，以及跟酸反应时激烈程度如何，是由金属的化学活动性决定的。
按活动性强弱给金属排队
人们经过大量的实验，总结出常见的金属活动性顺序如下：
表中的（H）是指酸中的氢元素。
在金属活动性顺序中，排在氢前面的金属都能置换酸中的氢，而排在氢后面的金属则不能置换酸中的氢。
金属的位置越靠前，它的活动性就越强，就越容易跟酸溶液发生置换反应。
【练一练】下列金属哪些能跟稀硫酸发生置换反应？
写出有关的化学方程式。
镁、铁、铜、汞、铝、银
金属的活动性
授课人金成龙
一、探究目的
1．通过实验探究某些金属分别与酸溶液、盐溶液发生置换反应的规律。
2．能根据实验现象，总结出金属活动性顺序。
3．认识化学实验在发现化学原理和反应规律中的意义。
4．了解比较实验在实验探究中的作用。
二、探究活动
1．问题情景和问题的提出
早在1776年，亨利·卡文迪就发现金属能置换出酸中的氢。
在学习酸的知识时，我们已经知道盐酸、稀硫酸能与铝、铁等金属反应放出氢气，但是否所有的金属都能与盐酸、稀硫酸反应放出氢气呢？
金属与盐酸、稀硫酸放出氢气的反应剧烈程度是否相同呢？
我国劳动人民在16世纪就已发现铁与铜盐溶液作用，得到金属铜。
西汉的《淮南万毕术》中的“曾青（
）得铁则化为铜”，东汉的《神农本草经》中的“石胆（
）能化铁为铜”等的记载。
金属与某些盐溶液能否发生置换反应，也可说明金属活动性的强弱。
活泼性较强的金属能将活泼性较弱的金属从它的盐溶液中置换出来。
2．实验探究
探究方案（Ⅰ）
从金属与酸的反应中探究金属的活动性
1．实验步骤
在3支试管中各加入少量等体积、等浓度的盐酸（或稀硫酸），分别在试管中加入经砂纸打磨过的洁净的铁钉、1根镁条和铜丝，观察反应现象，并比较其反应的剧烈程度。
2．现象与结论
（1）上述实验中，能与稀盐酸（或稀硫酸）反应置换出氢气的金属有_____________。
（2）金属与稀盐酸（或稀硫酸）反应置换出氢气的剧烈程度为____________________。
（3）活动性强的金属能与稀盐酸（或稀硫酸）反应置换出氢气。
金属的活动性越强，金属与盐酸、稀硫酸放出氢气的反应越剧烈。
据此，你认为镁、铜、铁的金属活动性由强到弱的顺序为_______________________________________________________。
探究方案（Ⅱ）
从金属与盐溶液的反应中探究金属的活动性
请完成以下探究活动。
探究目的：
通过实验比较铜、银两种金属的金属活动性。
你的假设：
__________________________________________。
实验方案：
__________________________________________。
实验记录：
__________________________________________。
你的结论：
__________________________________________。
探究方案（Ⅲ）
运用实验现象分析、阅读教材、查阅资料、与同学或教师讨论等多种方法，回答下列问题：
1．把能与稀盐酸（或稀硫酸）反应置换出氢气的金属放在氢（H）的前面，不能与稀盐酸（或稀硫酸）反应置换出氢气的金属放在氢（H）的后面，按金属活动性由强到弱的顺序排列镁、铜、铁、银四种金属。
2．将常见金属按活动性强弱顺序填入下面的坐标中。
3．运用金属活动顺序表，回答下列问题：
（1）在学习常见酸的性质时，曾提到它们都能够跟“某些金属”发生置换反应。
你认为这里的“某些金属”是指金属活动顺序表中的哪些金属？
（2）人类到19世纪才冶炼出金属铝单质，为什么获得单质铝要比获得单质铜晚得多？
（3）为什么自然界中金、银能以单质存在，而其他大多数金属都不是以单质的形式存在？
（4）你知道铝和铁的金属活动性强弱的顺序了吗？
请设计实验探究铝和铁的金属活动性强弱。
（5）化工生产上许多接触到稀盐酸的设备都要在钢铁表面搪瓷，许多零部件（如阀门）用铜制造，而不用钢铁制造。
你能说出其中的道理吗？
金属的化学性质
金成龙
教案目标
一、知识与技能
1.知道铁、铝、铜等常见金属与氧气的反应。
2.初步认识常见金属与盐酸、硫酸的置换反应，以及与盐溶液的置换反应，能用金属活动性顺序对有关的置换反应进行简单的判断，并能利用金属活动性顺序解释一些与日常生活有关的化学问题。
二、过程与方法
1.提高设计实验方案、进行实验及交流、汇报等方面的能力，把知识内化为自己的能力。
2.知道实验是学习化学的重要方法。
三、情感、态度与价值观：
1.体验合作学习、探究学习的乐趣。
2.激发创新精神与求知欲。
教案重点：
金属的化学性质；置换反应的概念；金属活动性顺序及应用。
教案难点：
金属活动性顺序及其应用。
课前准备：
铜丝，铝丝，金，铁丝，稀硫酸，稀盐酸，硫酸铜溶液，硝酸银溶液。
教案过程
一、引入新课
在现代考古中，发现从地下出土的文物里，金银器具总是比铁器保存得完整、完好，而且年代比铁器早。
你知道为什么吗？
现在人们的生活水平普遍提高，人们开始购买很多金银首饰。
想一想，如何辨别真金和假金呢？
俗语说真金不怕火炼，你知道这有什么科学道理吗？
这节课我们就来了解这些问题，探究金属的化学性质。
二、新课学习
（一）金属与氧气的反应
回顾学过的铁、镁等与氧气的反应，学生书写化学方程式，再结合反应的难易和剧烈程度不同，设置学生讨论（老师可适当引导比较），得出这两种金属的活动性顺序。
铁、铜在常温下几乎不与氧气反应，但是在高温时能与氧气反应。
真金不怕火炼，说明金在高温时也不和氧气反应。
如果把金（Au）的化学活泼性与这两种金属比较，则金（Au）排在什么位置？
为什么？
从这些实验现象我们知道，最容易和氧气发生反应的金属是最活泼的，你能试一试排列一下镁、铁、铜、金的金属活性顺序吗？
（二）金属活动性顺序
大家都排列出了这几种金属的活性顺序，接下来我们来探究几种常见金属的活泼性，验证一下大家的结论。
1.金属与酸的反应
选取4只试管，先分别加入少量稀盐酸，再依次向四只试管中加入Cu、Fe、Zn、Mg四种金属，来做这个对比实验。
值得强调的是加入的顺序（Cu、Fe、Zn、Mg）很重要，这样实验现象有个递进的过程，便于学生观察、对比，把握内在联系，使学生能清晰地比较出这四种金属与酸反应的剧烈程度，从而比较出这四种金属的活动性强弱。
通过教师的引导，学生书写有关化学方程式
通过该实验探究现象分析，能否得出这几种金属的活动性顺序？
还能得出什么结论？
使学生通过实验探究，比较金属活动性强弱，突出重点。
通过同学之间的交流、合作，体验探究活动的乐趣，使学生能对获得的信息进行简单的加工处理，培养学生比较、归纳、分析、概括等方面的能力。
学生讨论后汇报，教师整理、展示结论：
a.金属活动性：
Mg>Zn>Fe>Cu
b.金属活动性较强的金属才能与酸反应生成氢气
观察这些化学反应方程式，你发现了什么特点？
其实它们都是由一种单质和一种化合物反应，生成另一种单质和另一种化合物。
这种化学反应在我们化学学科里有专门的名称：
置换反应。
置换反应就是由一种单质和一种化合物反应，生成另一种单质和另一种化合物的反应。
通过刚才的实验，大家想想如果在实验室制取氢气，你认为选用那种金属最合适？
为什么？
2.金属与盐溶液的反应：
金属与金属化合物溶液的反应
a.铁钉放在硫酸铜溶液中
b.铝丝进入硫酸铜溶液中
c.铜丝进入硝酸银溶液中
d.捅死进入硫酸铝同学中
观察，记录实验现象。
学生分组探究，通过教师的启发，学生书写有关化学方程式。
结论：
铝能置换出铜、银，说明铝的活动性比铜、银强。
铁能置换出铜、银，说明铁的活动性比铜、银强。
金属活动性：
Al>Cu>Agb.活动性强的金属能把活动性弱的金属从它们的化合物溶液中反应出来。
通过以上三个探究过程的结果，以及科学家通过实验得出的真实结论，进而给出常见金属活动性顺序，及其用途。
你能设计实验比较铁铜汞的金属活动性吗？
通过我们的探究，发现实验可以帮助我们确定各种金属的活动性。
人们在长期的的实验研究中，归纳和总结了各种常见金属的活动顺序表，我们来对照一下，和刚刚我们得到的实验结果是不是一致。
金属活动顺序表中，前面的金属比后面的金属活泼，也可以把后面的金属从它们的化合物溶液中置换出来。
金属活性顺序表可以作为金属能否在溶液里发生置换反应的一种判断依据。
三、小结
根据我们的探究发现，金属与酸反应的快慢或剧烈程度，可以判断出这种金属的活动性，也可以通过置换反应来比较2种金属的活泼型、性，比如铁、铜不能置换出铝，说明铝的活动性比铁、铜强。
我们还知道置换反应就是由一种单质和一种化合物反应，生成另一种单质和另一种化合物的反应。
溶液的形成
授课人金成龙
[教案目标]
l．通过设计实验方案，进行初步探究活动，学习科学探究和科学实验的方法，认识科学探究的基本过程。
2．通过实验探究，认识物质在水中溶解时溶液的温度变化。
3．让学生在探究活动中，体验探究的乐趣并发展勇于创新的精神。
[教案重点]实验探究方案的设计及实验探究。
[教案难点]物质在水中溶解溶液温度变化的实质。
[教案用具]多媒体、实验。
[教案方法]实验探究法，讨论法。
[教案过程]
实验引入：
演示物质溶于水的趣味实验。
让同学们观察并猜想可能的原因是什么？
物质溶于水是否都是这样的呢？
活动与探究：
分组实验：
用烧杯、温度计、玻璃棒等仪器来探究NaOH、NaCl、NH4NO3三种固体物质溶于水时溶液温度的变化情况。
展示与交流：
展示交流实验探究情况。
演示与分析：
多媒体演示分析溶质溶于水时溶液温度变化的实质。
设计再探究：
如果没有温度计，你如何设计实验方案来探究物质溶于水时溶液温度的变化情况，你能设计出几种方案？
（方案可直接用实验简图表示）
可供选择的某些用品有：
NaCl、NaOH、NH4NO3、浓硫酸……（你还可选用其他一些仪器和药品。
）
交流与展示：
同学讨论交流再探究方案。
活动与探究：
实验探究，验证实验方案的可行性。
反思与小结：
通过本课学习，谈谈你学到了什么？
今后学习要注意什么？
溶解度
金成龙
教案目标
1.了解饱和溶液的涵义。
2.了解溶解度的涵义。
初步学习绘制和查阅溶解度曲线。
3.知道影响气体溶解度的一些因素，会利用有关气体溶解度的知识解释身边的一些现象。
教案重点：
利用溶解度曲线获得相关信息。
教案难点：
固体物质溶解度的涵义；利用溶解度曲线获得相关信息。
教案准备：
投影仪、坐标纸、汽水两瓶、火柴、带导管的橡皮塞、试管、澄清的石灰水。
教案过程
一、引入新课
我们已经了解了溶液的一些知识，谁来说一说，什么是溶液？
举例说一说常见溶液中的溶质和溶剂。
氯化钠溶液我们不陌生，那到底一杯水里能溶解多少氯化钠？
是无限制的溶解吗？
让学生大胆猜测，讨论一下。
接下来我们还是让事实说话。
二、新课学习
（一）饱和溶液
1.活动与探究：
学生分组探究1：
最多能溶解多少氯化钠
学生分组探究2：
硝酸钾
让学生在实验探究中总结规律，获得知识。
同学们在实验过程中发现了什么吗？
这个实验事实说明了什么？
说明在一定量的溶剂里是无法无限溶解某种溶质的。
而随着外界条件（温度、溶剂的量等）的改变，情况又发生了变化。
让学生在实验探究中总结规律，获得知识。
同学们在实验过程中发现了什么吗？
这个实验事实说明了什么？
说明在一定量的溶剂里是无法无限溶解某种溶质的。
而随着外界条件（温度、溶剂的量等）的改变，情况又发生了变化。
在一定温度下，一定量的溶剂里，已经不能再溶解某种溶质的溶液叫饱和溶液，反之则是不饱和溶液。
在这个实验中你还能得出什么结论？
（从改变温度、溶剂的量引起溶解情况发生的改变上来分析）。
2.饱和溶液和不饱和溶液的相互转化
饱和与不饱和是相对而言的，在一定程度上它们是可以互相转变的。
只有在指明“一定量溶剂里”和“在一定温度下”“饱和”和“不饱和”才有确定的意义。
3.海水中提取盐
（二）溶解度
在上面的活动与探究中，用的水都是20mL，其中溶解氯化钠和硝酸钾的质量是否相同？
由此可见，当要比较不同物质的溶解情况时，最好要注意什么？
除此之外，还要附加什么条件？
用一杯水和一盆水来分别溶解糖和食盐，你能判断糖和食盐谁溶解得多吗？
我们把一定温度下，在100g溶剂里达到饱和状态时所溶解的质量叫做溶解度。
20℃时，食盐的溶解度是36克。
这句话如何理解？
分析溶解度四要素：
一定温度；一定量的溶剂；达到饱和状态；所溶解的质量。
阅读：
P36页：
溶解度的相对大小。
理解溶解度和溶解性的关系。
P37页：
资料
讨论：
为什么用银器皿盛放的食品不易腐败？
我们用实验的方法可以测出物质在不同温度时的溶解度。
读表：
P36页表9—1
指导绘图：
根据表9—1，绘制几种物质的溶解度曲线。
讨论：
1．绘制的溶解度曲线有什么特点？
为什么？
2．从绘制的溶解度曲线上查出上述几种物质在25℃和85℃时的溶解度。
3．从溶解度曲线中，你还能得到哪些信息？
小结：
溶解度曲线所表示的意义
前面我们所讲的都是固体物质的溶解度。
那么气体是否也有这样的特点呢？
讨论：
1．P38页讨论
2．烧开水时，锅底有很多小气泡，为什么？
这说明了什么？
影响气体溶解度的因素是：
温度和压强.如何增加养鱼池水中的含氧量？
三、小结
学完本课题，你知道了什么？
你能用我们所学到的知识解决什么问题吗？
生活中处处有化学，学好化学，用好化学，能造福人类，使世界变的更加绚丽多彩。
四、板书设计
课题2 溶解度
1.饱和溶液与不饱和溶液
2.固体的溶解度
3.气体的溶解度
溶质的质量分数
金成龙
教案目标
1．掌握一种溶液组成的表示方法——溶质的质量分数，能进行溶质质量分数的简单计算。
2．初步学会配制一定溶质质量分数的溶液。
教案重点：
溶液的溶质质量分数的概念和简单的计算以及配制一定溶质质量分数的溶液。
教案难点：
溶液的质量分数的概念的
升级会员 