初中化学人教版（2024）九年级下册（2024）课题3 金属资源的利用和保护第1课时教案

这是一份初中化学人教版（2024）九年级下册（2024）课题3 金属资源的利用和保护第1课时教案，共4页。教案主要包含了创设情境，导入新知，自主活动，探索学习，课堂小结，随堂训练，布置作业等内容，欢迎下载使用。

课时
金属矿物及铁的冶炼
课型
新授课
教学内容
教科书第16～18页
学业目标
1.知道一些常见的金属如铁、铝、铜等矿石。
2.了解从铁矿石中将铁还原出来的方法。
3.会根据化学方程式对含有某些杂质的反应物或生成物进行有关计算。
教学重点
工业炼铁原理以及有关杂质问题的计算。
教学难点
工业炼铁原理以及有关杂质问题的计算。
教 学 过 程
备 注
一、创设情境，导入新知
【情景导入】列举生活中的金属制品，思考这些金属制品是天然存在的吗？这些金属在自然界是以什么形式存在的？
二、自主活动，探索学习
（一）金属矿物
【自主阅读】请同学们自主阅读教材P16，了解地球上金属资源的存在形式，了解金属矿石的主要成分。
【归纳总结】，除了金、银等有单质形式存在，其余金属都以化合物的形式存在。
（二）铁的冶炼
【过渡】大自然向人类提供了丰富的金属矿物资源，人类每年要从有开采价值的金属矿石中提炼大量的金属，用于工农业生产和其他领域。其中，提炼量最大的是铁。
【讲解】早在春秋时期，我国已生产和使用铁器。战国时期，铁制工具的大量使用提高了生产力水平。随后，铁逐渐成为最主要的金属材料。《天工开物》中有我国古代炼铁的记载。
【讨论】讨论回答下列问题：
1.由铁矿石（以赤铁矿为例）得到铁，该除去何种成分？
2.该如何除去Fe2O3中的氧元素？
3.能够夺取Fe2O3中氧元素的物质有哪些？工业上该选用哪种物质反应得到单质铁？为什么？
【归纳总结】工业上利用一氧化碳还原氧化铁，主要原料是铁矿石和焦炭。
【展示】高炉炼铁。
【思考】类比CO还原CuO实验，思考Fe2O3和CO在高温条件下会生成何种产物？该如何验证生成物？
【归纳总结】猜想：生成物为Fe和CO2。利用磁铁吸引证明是否有铁生成，利用澄清石灰水证明是否有CO2生成。
【展示】实验室炼铁，观察实验现象。
【归纳总结】玻璃管内红色的粉末逐渐变黑，同时产生使石灰水变浑浊的气体。
【讨论】1.开始实验时，为什么先通入CO，后加热？
2.结束实验时，为什么先停止加热，后停止通入CO？
3.结尾处放置酒精灯的作用是什么？还有哪些改进方法？
【书写】书写有关反应的化学方程式。
【过渡】上述炼铁的原理都是纯净物之间的反应，但在实际生产中，所用的原料和产物一般都含有杂质。例如：炼铁时用到的赤铁矿除了含有Fe2O3外还有杂质，而炼出的产物生铁除了含有Fe外还有其它物质。下面我们就一起学习有关杂质的计算问题。
【例题】用1000t含氧化铁80%赤铁矿石，理论上可以炼出含铁96%生铁的质量是多少(计算结果保留一位小数)?
解：1 000 t赤铁矿石中含氧化铁的质量为：1 000 t×80%＝800 t
设：800 t氧化铁理论上可以炼出的铁质量为x。
3CO+ Fe2O3高温2Fe + 3CO2
160 2×56
800t x
160 2×56=800tx x=560t
折合为含铁96%生铁的质量为：560t÷96%=83.3 t
答：理论上可以炼出含铁96??生铁的质量是583.3 t。
【归纳总结】计算有关杂质问题计算时，必须先换算成纯净物质的质量再代入化学方程式中计算，最后转化成不纯物质的质量。
三、课堂小结
通过本课知识的学习，有哪些心得？小组讨论，看看都学到了什么。小组讨论本课主要内容，归纳后选代表发言。
四、随堂训练
1.工业生产中，不仅要考虑生产效率和经济效益的高低，还要考虑对环境污染的程度。在铁矿石的成本价格和杂质含量都相同的条件下，选择下列哪种矿石用来冶炼生铁比较好( )
A.赤铁矿(主要成分Fe2O3) B.黄铁矿(主要成分FeS2)
C.菱铁矿(主要成分FeCO3) D.磁铁矿(主要成分Fe3O4)
2.炼铁的原理是利用一氧化碳与氧化铁反应，某同学利用该原理设计一个实验，实验装置如图：
（1）给玻璃管加热的仪器叫酒精喷灯，要用其______（填“外焰”、“内焰”或“焰心”）进行加热。
（2）实验中玻璃管里氧化铁粉末的颜色变化是_______________，观察到澄清石灰水的现象是_____________________。
（3）实验前“通入CO”与“开始加热”的顺序是_______________；实验后“停止通入CO”与“停止加热”的顺序是_________________。
（4）实验要在装置末端a处燃着一只酒精灯，其作用是_______。
3.冶炼2000t含杂质3%的生铁，需要含Fe3O490%的磁铁矿石的质量是多少？
五、布置作业
用生产、生活中的大量事实经验，引出金属在自然界中的存在形式。
培养学生的阅读能力。
通过小组讨论，让学生自主了解工业炼铁的原料。
通过CO还原CuO实验，培养学生类比能力。
培养学生发散思维，加深实验室炼铁的操作的认识。
培养学生的阅读能力、计算能力和表达能力。
板书
设计
金属矿物及铁的冶炼
一、金属矿物
1.以单质形式存在：金、银
2.以化合物形式存在
二、铁的冶炼
1.原料：赤铁矿、焦炭、石灰石
2.原理：3CO+ Fe2O3高温2Fe + 3CO2
3.现象：玻璃管内红色的粉末逐渐变黑，同时产生使石灰水变浑浊的气体
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反思