论文部分内容阅读
摘要 新疆是一个地域辽阔、资源丰富、历史悠久的省份，有许多本土的化学教学资源可供挖掘。本课时设计以“西域十六国”时期，新疆地区先进于汉地的炼铁技术这一史实出发，设置情景，完成教学设计。
关键词 新疆教学设计化学
一、设计思路
新疆是一个地域辽阔、资源丰富、历史悠久的省份，有许多本土的化学教学资源可供挖掘。本课时的主要内容是了解一些常见金属（铁、铝等）矿物，以及从铁矿石中将铁还原出来的方法。本课时设计思路如下：首先，从学生日常生活中积累的感性材料出发，回忆、讨论在生活中所了解的有关矿石的分布、开采、种类、性质、利用情况等内容，教师总结金属在自然界中的存在形式和主要矿石及其成分。然后，介绍历史上西域十六国闻名遐迩的“镔铁”冶炼技术出发，设置情景“如果你是西域铁匠，你会怎么将氧化铁中的铁还原”，借此回忆之前学过的主要还原剂：氢气、一氧化碳、碳单质的主要性质和实验装置及操作注意要点，并设计实验方案。在学生充分思考、讨论的基础上讲解实验室还原铁的实验方法以及高炉炼铁的原理、装置。
二、教材分析
本节内容是人教版九年级化学下册第八章的课题3《金属资源的利用和保护》第一课时的内容，本课时的主要内容包括：知道一些常见金属（铁、铝等）矿物；了解从铁矿石中将铁还原出来的方法，掌握有关矿石冶炼的计算方法等。在课题1、2中，已经讨论过金属的物理通性、金属与氧气的反应、金属活动性顺序表等内容。本节课的内容难度不大，学生在生活中已经积累有关金属的分布及矿物冶炼的感性认识。
三、教学目标
知识与技能：知道金属在自然界中的存在，以及一些常见的金属矿物的组成、性状等；了解从铁矿石中将铁还原出来的方法，掌握实验室用一氧化碳还原氧化铁的实验装置、注意事项，掌握工业上高炉炼铁的原料、设备以及原理。
过程与方法：通过小组讨论，能设计出实验室用一氧化碳还原氧化铁的实验方案及实验装置，掌握其试验方法；通过观看视频，体会和了解工业上用高炉炼铁的过程和方法。
情感态度价值观：通过了解金属矿藏的分布、使用情况，确立正确的能源观，认识到金属资源的有限，以及合理开发利用自然资源的必要性。
四、教学过程
（一）媒体展示。通过幻灯片展示生活中常见的金属制品以及丰富多彩的金属矿物标本的图片。
（二）学生活动。分组讨论：问题1.你所了解的有关金属资源有哪些？它们主要分布在什么地方？问题2.金属元素在矿石中都是以化合态存在么？问题3.请描述你所了解的生活中常见的矿石的颜色、状态、特征、主要成分。
（新疆是一个金属资源丰富的省份，充分唤起学生的日常生活中中积累的感性认识，提起学生兴趣，建立化学知识与生活、生产实践间的联系。）
（三）教师讲解。金属的存在，并指出，新疆地区拥有丰富的金属矿藏，根据颜色判断，应主要为菱铁矿（主要成分是FeCO3）。
（四）多媒体展示。播放视频：电视剧《汉武大帝》中张骞向大月氏女王请求获得锻造精钢的密料的片段，介绍历史上西域十六国闻名遐迩的"镔铁"冶炼技术。设置情景：设置情景：如果你是西域铁匠，你会怎么将氧化铁中的铁还原？
（五）学生活动。通过复习三大还原剂：氢气、一氧化碳、碳单质的性质及其还原实验的具体方法，设计实验室用一氧化碳还原氧化铁的实验装置，书写实验步骤，预测实验现象，检验产物、总结实验注意事项。
（在之前章节中，重点讨论过用碳还原氧化铜的实验。但是，碳粉是固态还原剂，而一氧化碳是一种气态还原剂，而且一氧化碳是一种易燃的、有毒性的气体，所以其实验装置必须需要增加尾气处理装置。本实验设计可以充分锻炼学生活学活用、及一反三的能力。）
（六）教师讲解。实验装置有别于碳还原氧化铜，首先，一氧化碳是气态还原剂，所以选用硬质试管作为反应容器，其次，一氧化碳是一种有毒的气体，所以必须对尾气进行处理，具体方法是利用其可燃性将其燃烧，使之转化为无毒的二氧化碳。书写实验步骤时应该注意一氧化碳具有可燃性，所以反应前需将实验装置中的空气排尽，同时点燃尾气燃烧装置，以免污染空气。实验过程中发现澄清石灰水变浑浊，取少量反应后黑色固体，加入盐酸有气泡产生，证明有铁粉生成。由于一氧化碳会引起严重的中毒反应，所以实验时一定要注意安全，以及做好尾气处理，防止爆炸等。
（七）多媒体展示。展示《天工开物》中古代炼铁的图片，以及现代炼铁厂高炉炼铁的图片，讲解炼铁的原理。炼铁的主要原料是铁矿石，焦炭，石灰石，焦炭与氧气生成的一氧化碳气体将铁从铁矿石中还原出来。
（八）学生活动。思考：如果你是一名西域铁匠，那么用1000t含量为80%的赤铁矿，理论上可以炼出质量分数为96%的生铁多少千克？
（设置情景，作为本课时另一个重要的知识点，既是對炼铁原理的深化，也是对之前章节中学习过的计算技能的运用。此类杂质计算题涉及的数据较多，学生掌握难度较大。）
（九）教师讲解。杂质计算的基本步骤：矿石的质量——纯净的氧化铁的质量——代入化学方程式计算——纯净的铁的质量——换算成生铁的质量。
（十）教师总结。本节课的主要内容，首先，明确金属在自然界中的存在，其次，知晓常见矿石的主要成分，再次，掌握实验室以及工厂中炼铁的原理，最后掌握有关杂质计算的一般方法。
五、教学反思
本教学设计主要是针对新疆少数民族地区的学生，从新疆历史上出现过的西域十六国精湛的冶铁技术为切入点，引导学生以此为线索掌握有关金属的存在、铁矿石的主要成分、炼铁技术、杂质计算等内容。此设计充分调动了学生的积极性，熟悉的地名，熟悉的历史事件被很好的与化学知识进行了衔接。除此以外，借助于历史事件设置的实验设计环节，充分锻炼了学生运用旧知识解决新问题的能力，加深了对此类还原反应的理解，为以后解决此类问题积累了经验。 （编辑王影）
关键词 新疆教学设计化学
一、设计思路
新疆是一个地域辽阔、资源丰富、历史悠久的省份，有许多本土的化学教学资源可供挖掘。本课时的主要内容是了解一些常见金属（铁、铝等）矿物，以及从铁矿石中将铁还原出来的方法。本课时设计思路如下：首先，从学生日常生活中积累的感性材料出发，回忆、讨论在生活中所了解的有关矿石的分布、开采、种类、性质、利用情况等内容，教师总结金属在自然界中的存在形式和主要矿石及其成分。然后，介绍历史上西域十六国闻名遐迩的“镔铁”冶炼技术出发，设置情景“如果你是西域铁匠，你会怎么将氧化铁中的铁还原”，借此回忆之前学过的主要还原剂：氢气、一氧化碳、碳单质的主要性质和实验装置及操作注意要点，并设计实验方案。在学生充分思考、讨论的基础上讲解实验室还原铁的实验方法以及高炉炼铁的原理、装置。
二、教材分析
本节内容是人教版九年级化学下册第八章的课题3《金属资源的利用和保护》第一课时的内容，本课时的主要内容包括：知道一些常见金属（铁、铝等）矿物；了解从铁矿石中将铁还原出来的方法，掌握有关矿石冶炼的计算方法等。在课题1、2中，已经讨论过金属的物理通性、金属与氧气的反应、金属活动性顺序表等内容。本节课的内容难度不大，学生在生活中已经积累有关金属的分布及矿物冶炼的感性认识。
三、教学目标
知识与技能：知道金属在自然界中的存在，以及一些常见的金属矿物的组成、性状等；了解从铁矿石中将铁还原出来的方法，掌握实验室用一氧化碳还原氧化铁的实验装置、注意事项，掌握工业上高炉炼铁的原料、设备以及原理。
过程与方法：通过小组讨论，能设计出实验室用一氧化碳还原氧化铁的实验方案及实验装置，掌握其试验方法；通过观看视频，体会和了解工业上用高炉炼铁的过程和方法。
情感态度价值观：通过了解金属矿藏的分布、使用情况，确立正确的能源观，认识到金属资源的有限，以及合理开发利用自然资源的必要性。
四、教学过程
（一）媒体展示。通过幻灯片展示生活中常见的金属制品以及丰富多彩的金属矿物标本的图片。
（二）学生活动。分组讨论：问题1.你所了解的有关金属资源有哪些？它们主要分布在什么地方？问题2.金属元素在矿石中都是以化合态存在么？问题3.请描述你所了解的生活中常见的矿石的颜色、状态、特征、主要成分。
（新疆是一个金属资源丰富的省份，充分唤起学生的日常生活中中积累的感性认识，提起学生兴趣，建立化学知识与生活、生产实践间的联系。）
（三）教师讲解。金属的存在，并指出，新疆地区拥有丰富的金属矿藏，根据颜色判断，应主要为菱铁矿（主要成分是FeCO3）。
（四）多媒体展示。播放视频：电视剧《汉武大帝》中张骞向大月氏女王请求获得锻造精钢的密料的片段，介绍历史上西域十六国闻名遐迩的"镔铁"冶炼技术。设置情景：设置情景：如果你是西域铁匠，你会怎么将氧化铁中的铁还原？
（五）学生活动。通过复习三大还原剂：氢气、一氧化碳、碳单质的性质及其还原实验的具体方法，设计实验室用一氧化碳还原氧化铁的实验装置，书写实验步骤，预测实验现象，检验产物、总结实验注意事项。
（在之前章节中，重点讨论过用碳还原氧化铜的实验。但是，碳粉是固态还原剂，而一氧化碳是一种气态还原剂，而且一氧化碳是一种易燃的、有毒性的气体，所以其实验装置必须需要增加尾气处理装置。本实验设计可以充分锻炼学生活学活用、及一反三的能力。）
（六）教师讲解。实验装置有别于碳还原氧化铜，首先，一氧化碳是气态还原剂，所以选用硬质试管作为反应容器，其次，一氧化碳是一种有毒的气体，所以必须对尾气进行处理，具体方法是利用其可燃性将其燃烧，使之转化为无毒的二氧化碳。书写实验步骤时应该注意一氧化碳具有可燃性，所以反应前需将实验装置中的空气排尽，同时点燃尾气燃烧装置，以免污染空气。实验过程中发现澄清石灰水变浑浊，取少量反应后黑色固体，加入盐酸有气泡产生，证明有铁粉生成。由于一氧化碳会引起严重的中毒反应，所以实验时一定要注意安全，以及做好尾气处理，防止爆炸等。
（七）多媒体展示。展示《天工开物》中古代炼铁的图片，以及现代炼铁厂高炉炼铁的图片，讲解炼铁的原理。炼铁的主要原料是铁矿石，焦炭，石灰石，焦炭与氧气生成的一氧化碳气体将铁从铁矿石中还原出来。
（八）学生活动。思考：如果你是一名西域铁匠，那么用1000t含量为80%的赤铁矿，理论上可以炼出质量分数为96%的生铁多少千克？
（设置情景，作为本课时另一个重要的知识点，既是對炼铁原理的深化，也是对之前章节中学习过的计算技能的运用。此类杂质计算题涉及的数据较多，学生掌握难度较大。）
（九）教师讲解。杂质计算的基本步骤：矿石的质量——纯净的氧化铁的质量——代入化学方程式计算——纯净的铁的质量——换算成生铁的质量。
（十）教师总结。本节课的主要内容，首先，明确金属在自然界中的存在，其次，知晓常见矿石的主要成分，再次，掌握实验室以及工厂中炼铁的原理，最后掌握有关杂质计算的一般方法。
五、教学反思
本教学设计主要是针对新疆少数民族地区的学生，从新疆历史上出现过的西域十六国精湛的冶铁技术为切入点，引导学生以此为线索掌握有关金属的存在、铁矿石的主要成分、炼铁技术、杂质计算等内容。此设计充分调动了学生的积极性，熟悉的地名，熟悉的历史事件被很好的与化学知识进行了衔接。除此以外，借助于历史事件设置的实验设计环节，充分锻炼了学生运用旧知识解决新问题的能力，加深了对此类还原反应的理解，为以后解决此类问题积累了经验。 （编辑王影）