从自然界中提取铁和铜教学设计

《从自然界中提取铁和铜》教学设计

横溪中学尹沧浪

1、设计思想

本专题以矿物资源中获得的重要无机基础材料为主线，内容主要涉及铝、铁、铜、硅元素的单质及其重要化合物的获得和应用，与生产生活，联系紧密，在教学中要通过创设贴近学生生活的问题情景组织教学，以提高学生学习本专题内容的兴趣。

2、教材分析

新课程标准没有明确给出和限定要学习这些元素的哪些具体的化合物，突破传统的物质中心模式，不再追求从结构、性质、存在、制法、用途等方面全面系统地学习和研究有关的物质，而是从学生已有的生活经验出发，引导学生学习身边的常见物质，将物质性质的学习融入有关的生活现象和社会问题的分析解决活动中，体现其社会应用价值充分体现元素化合物与自然界和社会生活的密切联系，贯彻STS教育的观点。

课程标准对本课的要求：了解自然界中铁、铜的存在形式及常见的冶炼方法。掌握高炉炼铁、湿法炼铜的化学原理。体会铁、铜的冶炼对人类文明的重要影响。

3、学情分析：

学生在初中科学中学习了介绍了铁、铜等金属材料冶炼（高炉炼铁、湿法炼铜）的化学原理、对于本课知识的学习起了很好的铺垫作用。

本课中涉及的金属铝冶炼的原理、精炼铜的原理等有关STS内容将会在相关后续模块中进一步学习，在教学设计中要注意处理好这些内容的深广度，不能太过于关注细节，要从生产生活实际、科学技术发展、化学实验等多角度去思考相应的STS内容，将STS内容与学生的学习紧密结合，让学生进行主动的学习和体验，增进对联系生产生活实际的学习内容的理解。

4、教学目标

知识与技能：了解自然界铁、铜的存在形式和冶炼方法。体会铁、铜的冶炼对人类文明的影响。

过程与方法：通过对比分析铜、铁的存在、发现和获取，提高学生比较解决和分析问题的能力。

情感、态度和价值观：通过介绍及探究铁铜的获取，让学生学会利用身边的化学资源，合理地开发和利用资源。

5.教学重点和难点

重点：自然界中铁、铜的存在形式和铁、铜的冶炼

难点：铁、铜的冶炼原理

6.教学准备

学生学习准备：做好预习工作；

教师教学准备：收集大量图片资料，做好教学媒体课件

7.教学过程

[创设情景一]

1、故事引入：自然界中铁、铜的发现．

(1)地球上是不存在纯铁的．而天体上却有较纯的铁星，地球上偶尔发现从天上坠下的宇宙来客——铁陨星，

(2)5000多年前的新石器时代晚期，人们在采取石块做工具时，无意中发现了一种与普通石料不同的美丽石块，当用力摩擦，刻画或敲打时．表面锈迹脱落，奇迹般地出现灿烂夺目的紫红色金属。这就是天然纯铜．

2、多媒体展示色彩斑斓的铁矿石和铜矿石。

3、设问：人类早期社会发展经历了哪三个时代?(石器、钢器，铁器)

[提出问题]

1、自然界中，天然存在的铁单质和铜单质多吗?铁和铜在自然界中主要以什么形式存在呢?

2、我国的铁矿和铜矿资源如何，主要分布在哪些地方?

3、人类社会在4000多年前已进入铜器时代，在2000多年前已进入铁器时代．这说明了什么问题?你了解古代是怎样冶炼铁和钢的吗?

[学生活动]

1、由故事包含的信息思考、讨沦问题。

2、查找有关资料，交流我国铁矿、钢矿的资源分布和利用的情况．

3、查阅资料．联系已有知识，分小组交流总结我国古代铁、铜的提取冶炼方法应用的历史及铁、铜铸造技艺的成就．

[学习反馈]

1、地球上的铁单质是不存在的，其他天体上存在纯铁。自然界中纯铜极少．铁和铜主要以化合态存在于矿物中．

2、我国铁矿和铜矿资源整体而言不够丰富，铁矿主要富集于辽宁鞍钢和甘肃镜铁山等地，铜矿则主要富集于海南岛等地。

3、古代冶炼铁，铜的方法．考古学家和史学家考证我国在公元前25oo一2000年已懂得用孔雀石与木炭一起煅烧制铜．后来我国古代人民创造了以法湿法制铜．人类早先用薪火加热熔解铁矿石而发现铁，后来用木炭代替薪火制铁。

评注：情境一通过讲述铁、饲的发现轶事，讨论人类社会对铁、铜早期利用的史实，介绍丰富多彩的铁矿石和铜矿石等。趣味十足的场景引入，激发了学生的好奇心和学习兴趣，引导学生进一步深入探讨冶炼铁、铜的方法。

[创设情景二]

1、多媒体播故我国古代几件著名的青铜器制品筒介．

2、教师讲述我国古代冶炼铁、钢的方法．公元前2500～2000年，我国劳动人民就已懂得用孔雀石与木炭一起煅烧制钢，后来创造了湿法制铜．人类早先用薪火加热熔解铁矿石而发现铁，后来用木炭代替薪火制铁．

[提出问题]

1、从我国占代儿什著名的青铜器制品简介中，你能读谈我国炼铁和炼钢技术的发展历史吗?

2、根据我国古代冶炼铁和钢的方法，以及你所掌握的知识，淡淡我国现代工业冶炼铁和铜的原理、过程及有关环保问题．

[学生活动]

1、从具体情境中获取有关信息，整理历史线索并交流．

2、通过自学教材内容，搜集相关资料并联系实际，归纳现代工业冶炼铁、铜的原理和过程，分组交流．

[学习反馈]

1、人类社会在4000多年前进入铜器时代．在2000多年前进入铁器时代．

2、工业炼铁；用焦炭还原赤铁矿或磁铁矿．将冶炼出的生铁进一步炼制就得到用途更广泛的钢．

工业炼钢：高温冶炼黄铜矿．高温冶炼的铜经过电解精炼可得到高纯度钢． 3、总结：还原法是获取金属单质的方法之一，工业冶炼铜、铁都利用了这一原理。生物炼钢等新技术的运用将减少传统工业对环埂的污染。

评注：情境二通过神奇的民间传说、美丽的古代铸造艺术品展示等，激发学生的学习兴趣，让学生在轻松活跃的气氛中进入主题，主动接受学习任务——探究我国工业冶炼铁和铜的技术发展史。教师引导学生通过自学教材知识、补充课外内容，归纳内化概念的方法，让学生掌握基本原理，了解化学史实，体会社会进步，增强学习动力．

这是一条以我国铁和铜的发展历史为主线的教学思路，运用从特殊到一般的方法，让学生在了解古代冶炼铁、铜的基础上，进一步了解中国现代工业冶炼铁、铜，最后综合提炼出从自然界中提取铁、铜的氧化还原原理。教学过程中引用较多的化学史故事，极大激发学生的学习热情，让学生受到爱国主义的熏陶。

本课内容贴近生活，让学生查阅资料，归纳整理，需花费较多时间，如何将本课进行信息化教学而提高教学效率有待进一步探讨。

参考文献：

[1]王祖浩、王磊主编.化学课程标准解读（实验）.湖北教育出版社.2004年，

[2]浙江省普通高中新课程实验化学学科教学指导意见.浙江教育出版

社.2007年，

[3]王祖浩主编.普通高中课程标准实验教书《化学1》.江苏教育出版社，2007年