初中化学科粤版（2024）九年级下册（2024）金属矿物与金属冶炼教案设计

这是一份初中化学科粤版（2024）九年级下册（2024）金属矿物与金属冶炼教案设计，共6页。教案主要包含了情境导入，调查与交流，演示实验，归纳小结，知识拓展，归纳提升，课堂练习等内容，欢迎下载使用。
教学设计
教学反思:
1.学生是否透彻理解铁的冶炼过程中各操作步骤及其原因?对实验过程中观察到的现象能否正确描述?是否有更好的方法帮助学生理解和记忆?
2.学生能否正确认识工业炼铁时所用各原料的作用?是否记住了高炉炼铁时发生的反应?
3.有关含杂质物质的计算学生掌握情况如何,是否达到了预期的目的?通过针对性训练,哪些知识学生没有掌握或者掌握不好?如何帮助学生理解并掌握这部分知识?教学分析:
前面了解了金属及其合金的性质及应用,学习了金属的一些化学性质,这里根据金属的性质学习冶炼金属的方法。本节课先从金属在地壳中的存在形式、金属资源在地壳中的含量入手,引出金属的冶炼。再通过实验让学生了解炼铁的原理,从而正确认识到化学知识在实际生产中的作用。最后再进行关于含杂质物质的计算,培养学生灵活解决问题的能力。整个过程层层深入,让学生体会到学习不仅仅是学会知识,也要学会分析问题、解决问题。
教学目标:
1.知道大多数金属以化合物形态存在于矿物中,体会化学方法在金属冶炼中的重要性。
2.了解从铁矿石中将铁冶炼出来的原理和方法。
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:
1.铁的冶炼原理。
2.有关含杂质物质的计算。
教学难点:铁的冶炼原理。
教学思路:
教学过程
教师活动
学生活动
设计意图
【情境导入】金属材料的使用,标志着人类的进步与发展。我国古代劳动人民在商代就能制造出青铜器,西汉时期就能使用铁犁等。大家知道我国古代劳动人民是如何把金属矿石中的金属冶炼出来的吗?这节课就让我们一起来探究金属的冶炼。
倾听,思考。
通过对我国古代金属冶炼成就的介绍,让学生了解我国的悠久历史,激发学生的爱国之情。
任务一 思考金属矿物的存在形式
【活动1】 金属的存在
【提问】 俗话说“沙里淘金”,金可以从河沙里淘出,这说明金是以什么形态存在的?为什么呢?地壳中含量最高的前四位金属元素是哪些?它们的化学性质是否活泼?在地壳中是以什么形态存在的呢?请大家阅读教材P16~17,思考并回答以上问题。
【归纳】
1.金属的存在:金属来自地壳中天然存在的矿物。
(1)单质形态:少数很不活泼的金属,能以单质形态存在于矿物中,如金、银、铂。
(2)化合物形态:绝大多数金属都是以化合物的形态存在于矿物之中。
2.地壳中常见金属元素的含量排序(从高到低):铝、铁、钙、钠、钾、镁。
倾听,阅读教材,思考,讨论,交流。
倾听,理解,记忆。
回顾金属活动性有关知识,复习旧知,加深理解。
培养学生善于归纳总结的能力和习惯。
【调查与交流】 观察并学习以下金属矿物的相关知识。
常见的金属矿物(展示矿石标本或图片):
观看矿石标本(或矿石图片)。
激发学生的学习兴趣,让学生从生活走进化学,突出化学与社会的密切联系。
任务二 探究铁的冶炼原理
【活动2】 实验室模拟炼铁
【演示实验】 演示一氧化碳还原氧化铁的实验,边操作边提问。
(1)你选择哪种矿石炼铁,为什么?
(2)实验室炼铁的原理是什么?
(3)一氧化碳有可燃性,实验开始时应该先通一氧化碳,还是先加热,理由是什么?
(4)实验结束时,应先停止加热,还是先停止通一氧化碳?
(5)尾气有毒,如何处理?
思考,讨论,分析并回答。
分析实验中的注意事项,加深学生印象。培养学生的观察能力、表达能力、分析能力、合作交流能力和归纳总结能力。
引导学生养成从环保的角度解决问题的习惯。
(6)实验中观察到什么现象?
(7)实验过程中发生了几个反应?写出各处反应的化学方程式。
(8)你用什么方法证明有铁生成?
【归纳小结】
(1)选择赤铁矿或磁铁矿炼铁:一是含铁量高,二是污染小。
(2)炼铁原理:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。
(3)先通CO后点燃酒精喷灯,防止通入的一氧化碳与玻璃管中的空气混合加热时发生爆炸。
(4)实验结束时,先熄灭酒精喷灯,后停止通CO,是为了防止外面的空气进入玻璃管使铁在较高温度下被氧化;还可以防止试管中的石灰水倒吸,使试管炸裂。
简单记忆:一氧化碳早出晚归,酒精喷灯迟到早退。
(5)一氧化碳有毒,为防止污染空气,可以将尾气用气球收集(或用排水法收集,或点燃等)。
(6)实验中观察到玻璃管内红棕色的固体逐渐变成黑色;试管中澄清石灰水变浑浊;尾气燃烧且发出蓝色火焰。
(7)Fe2O3+3CO2Fe+3CO2、Ca(OH)2+CO2CaCO3↓+H2O、2CO+O22CO2。
(8)证明有铁生成的方法:用磁铁吸引,或加入稀盐酸(稀硫酸)观察现象等。
倾听并理解铁矿石选择的原则,理解化学与工业、生活、环境的关系。
认真倾听,并理解记忆。
通过问题讨论的形式,让学生参与其中,加强对实验操作要点的认识,培养学生思维的严谨性。
学会检验产物的方法,培养学生利用所学知识解决问题的能力。
【活动3】 高炉炼铁(工业炼铁)
【展示】 炼铁高炉示意图:
【讲解】 高炉炼铁的原料、设备、主要反应原理、产品等。
【提问】 生铁和钢的区别是什么?
【讲解】 钢铁厂炼铁的主要设备是高炉;原料为铁矿石、焦炭、石灰石和空气;高炉炼得的铁里含有2%~4.3%的碳,以及少量磷和硫等,是铁的合金——生铁,它硬而脆,不利于加工。把生铁放在炼钢炉里,吹进氧气冶炼,使其含碳量降至0.03%~2%,并除去硫、磷等杂质,得到钢,它硬而韧,有弹性,可锻造。
阅读教材P18。
回答:含碳量不同。
培养学生的自学能力和归纳总结能力;培养学生关注环境的思想情感。
【展示】 图为《天工开物》中“生熟炼铁炉”:
观看图片,体会古代冶铁的过程。
【知识拓展】 冶炼金属的常用化学方法
1.活泼金属(如K、Ca、Na、Mg、Al)
2.一般金属(如Zn、Fe、Sn、Pb、Cu)
3.较稳定金属(如Hg、Ag)
4.稳定金属(如Pt、Au)
阅读教材P20“知识视窗”,归纳小结:
1.电解法。
2.热还原法。
3.热分解法。
4.直接以单质形式存在。
加强学生自主学习能力的培养。
任务三 理解有关含杂质物质的计算
【活动4】 有关含杂质物质的计算
例题:2000 t含氧化铁80%的赤铁矿石,理论上可炼得含铁95%的生铁的质量是多少?
【归纳提升】
(1)纯净物的质量与含杂质物质的总质量的换算公式:
①纯净物的质量=含杂质物质的总质量×纯净物的质量分数
②含杂质物质的总质量=纯净物的质量纯净物的质量分数
③纯净物的质量分数(纯度)=纯净物的质量含杂质物质的总质量×100%=1-杂质的质量分数
(2)关于含杂质物质的化学方程式的计算步骤:
①将含杂质物质的质量换算成纯净物的质量;
②将纯净物质量代入化学方程式进行计算;
③将计算得到的纯净物质量换算成含杂质物质的质量。
自学例题:阅读审题,尽量抓住有效信息,小组讨论,找出与解题有关的、具体的条件。
整理归纳。
培养学生的自学能力,学习建构解决一类问题的思路和方法模型。通过例题的方式,把化学原理、计算和实际生产紧密地结合在一起,使学生活动成为有机的整体,有利于学生主动参与学习。
【归纳小结】 总结这节课所学知识,构建知识网络。
讨论并归纳总结
使学生学会归纳总结,并构建模型。
【课堂练习】 完成学案的课堂练习。
思考,解答。
及时练习、反馈。