沪教版化学九年级全册（全国版）第五章《金属的冶炼和利用》教案

第5章 金属的冶炼和利用
第1节 金属的性质和利用
5．1 金属的性质和利用第1课时
教学目标
1、了解金属的物理性质，及与物理性质相关的应用
2、掌握金属的化学性质，知道常见的金属与氧气、酸的反应；
3、认识常见金属的活动性强弱，
4、认识初中化学基本反应类型------置换反应。
教学重点
常见金属的化学性质归纳
教学难点
认识比较常见金属的活动性大小关系
教学过程：
【创设情景】
展示金属在生活、生产、科技等领域的应用，导出课题。
交流预习材料的相关问题。
问题设置：了解了金属的物理性质及相关应用，引导学生只关切金属的物理性质是不够的，更需要关切金属的化学性质。
【合作探究】探究常见金属的化学性质（小组合作实验，教师指导）
活动一、探究金属与氧气的反应
探究实验1：①将打磨过的铝丝放在酒精灯上灼烧，观察颜色发生的变化
②将铜丝放在酒精灯上灼烧，察颜色发生的变化
镁在空气中燃烧 铝在空气中加热 铁在氧气中燃烧 铜在空气中加热
实 验现象 剧烈燃烧，耀眼____光，放出大量热，产生一种____的固体 剧烈燃烧，_______，放出大量热，产生一种_____色固体
化学方程式 2Mg +O2点燃2MgO(银白色) (白色)
结论：金属（Fe、Al、Mg、Cu）+氧气→ ____________
活动二、金属与稀硫酸（或稀盐酸）的反应
探究实验2：分别将光亮的铁丝、铝丝、铜丝浸入到硫稀酸、稀盐酸中
实 验 金属与稀硫酸 金属与稀盐酸
现 象
化学方程式 2Al+3H2SO4====Al2(SO4)3+3H2 ↑Fe + H2SO4 ====FeSO4 + H2↑
结 论
活动三、铁与硫酸铜溶液的反应
探究实验3：将铁丝浸入硫酸铜溶液中
实验现象
化学方程式（在化学式下方指明物质的颜色）
【总结、反思、提升】
1、总结：板块一、二、三，归纳出常见金属的化学性质。
置换反应： 叫置换反应
2、反思：①生活中我们常说“真金不怕火来炼”体现了金的怎样的化学性质？
②从金属与稀酸的作用是否可以看出金属的活泼性强弱？
③实验室常用金属锌与稀硫酸或稀盐酸来制备H2，试分别写出有关的化学方程式：
，或
反思为什么不用Mg或Fe与稀盐酸、稀硫酸反应来制取氢气呢？
3、提升：常见金属（镁、铝、铜、铁、锌、金）的活动（泼）性顺序
＞Al＞Zn＞ ＞…Cu＞…Au
【课堂小结】学生总结，并完成导学案达标检测部分
【作业布置】导学案课后训练部分
【教学反思】
5．1 金属的性质和利用第2课时
教学目标
1、熟悉金属活动性顺序的相关试题类型
2、掌握金属与酸发生置换反应时的坐标系图示问题
教学重点
熟悉金属活动性顺序的相关试题类型
教学难点
金属与酸发生置换反应时的坐标系图示问题
教学过程：
【问题情景】
旧知回顾：（1）书写金属铝、镁、锌、铁分别与稀硫酸、稀盐酸反应的化学方程式，并在相应化学方程式中标出金属与氢气的质量关系。
如：Mg+H2SO4==MgSO4 + H2↑；
24 2
（2）排列上述金属的活动性强弱顺序为______________________。
预习导学：(1)现有一定量的锌与足量的稀硫酸反应，根据要求画出相关坐标图。
( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com )
(2)根据金属的活动性强弱顺序利用置换反应的类型书写下列的化学方程式。
镁与硫酸铜的反应_____________________________,
锌与硫酸铜的反应_____________________________
铁与硫酸铜的反应_____________________________,
锌与硫酸亚铁的反应_____________________________
【合作探究】
板块一 定性判定金属活动性的强弱的相关实验设计问题
自主导学：根据下列实验设计思考相关问题
实验序号 实验内容 实验现象
1 分别将1g的镁粉、铁粉分别浸入相同质量且浓度为15%的稀盐酸中 前者产生气泡速率快
2 分别将1g的铁块、铁粉分别浸入相同质量且浓度为15%的稀盐酸中 后者产生的气泡速率快
3 将两只1g的铁块分别浸入相同质量且浓度分别为5%、15%的稀盐酸中 后者产生的气泡速率快
合作探究：从上述实验中可以看出反应的速率与哪些因素有关？
交流思考：1.下列比较金属活动性强弱的实验设计、现象和结论均正确
的是 （ ）
选项 实验设计 现象 结论(金属的活动性)
A 将铝丝放人硫酸铜溶液中 无现象 Cu>Al
B 分别将相同形状的镁条和铝条点燃放入盛氧气的集气瓶中 镁条燃烧得更剧烈 Mg>Al
C 分别将锌粉与铁丝放入相同浓度的稀盐酸中 锌粉产生气泡的速率比铁丝快 Zn>Fe
D 分别将铁丝与铜丝放入相同浓度的稀盐酸中 铁丝表面产生气泡，铜丝无现象 Fe>Cu
板块二 金属与酸反应的坐标系问题
思考交流：用相同质量的铝和铁分别和足量的稀硫酸反应，能够正确表示反应情况的是图中的 图，A表示 的反应情况，B表示 的反应情况。
小组合作：相同质量的M、N两种活泼金属，分别与足量质量分数为8%的盐酸反应（M、N在生成物中均为+2价），生成H2质量和反应时间的关系如右图。下列叙述正确的是 （ ）
A．金属的活泼性N＞M B．两个反应生成H2的体积相等
C．相对原子质量N＞M D．两个反应消耗盐酸的质量一定相等
【总结、反思、提升】
1.你能设计相关实验来验证铝、铁、铜三种金属的活动性大小吗？设计中需要注意什么问题？
2.相同质量的Mg、Fe分别与稀盐酸作用，产生H2的质量m(H2)与加入稀盐酸的体积V（稀盐酸）关系如下图所示，其中正确的是（ ）
【课堂小结】学生总结，并完成导学案达标检测部分
【作业布置】导学案课后训练部分
【教学反思】
5．1 金属的性质和利用第3课时
教学目标
1、熟悉有关金属的鉴别、提纯方面的实验探究问题
2、熟悉有关不纯金属的相关计算问题
3、能设计简单方案来测定金属的纯度，并归纳出相关方法
教学重点 能设计简单方案来测定金属的纯度，并归纳出相关方法
教学难点 能设计简单方案来测定金属的纯度，并归纳出相关方法
教学方法 讨论 比较 归纳
教学媒体
教学过程：
【问题情景】
一回顾、预习与交流
【旧知回顾】：
1、常见金属的物理性质：
金属常见的应用：
【新知导学】：
认识金属材料-----合金
1．合金是由 熔合形成的有 的物质，合金属于 物。
2．合金与组成金属相比，一般具有熔点 ，
硬度 。
3．金属材料，既包括 ，也包括 。
二、合作、研讨与点拨
板块一、小组合作：对合金概念的理解
1.合金是化合物吗？
2.合金中都是金属吗？
3.熔合是简单混合吗？
4.合金中的各金属的化学性质改变了吗？
5.合金的物理性质如何？
6．生活中的合金有哪些？
常见合金的主要组成与用途：
合金类别 主要组成 用途
黄铜
武德合金
硬铝
板块二 有关不纯金属的相关计算问题
思考交流：某合金6g与足量的稀 ( http: / / www.21cnjy.com )硫酸充分反应后，如果生成0.2g氢气，该合金中的元素可能是 （ ）
A. Zn 和Fe B. Cu和Au C. Zn和Cu D. Mg 和Al
板块三 金属的化学性质在金属的检验、除杂中的应用
思考交流：（1）生活中的黄铜（铜和锌 ( http: / / www.21cnjy.com )的合金）与黄金由于颜色的相同而导致易混淆，你根据你的知识利用相关方法来鉴别。简单说出相关操作、可能现象。
（2）为除去铜屑中混有的少量铁屑，并测定该混合物中铁的质量分数，现有如下A、B两组实验方案。
两种方案，你认为能达到目的的是________（填“A”或“B”），
理由是________。（写出计算过程）
板块三 金属化学性质的相关实际应用
思考交流：板块二（2）中，在你所选取的方案 ( http: / / www.21cnjy.com )中，若采用加热烘干的方式干燥滤渣，会导致测定的铁的质量分数________（填“偏大”、“偏小”、“不变”或“无法判断”）。
总结与反思：该测定的方法为-----杂质法。你能否通过其他方法来测定呢？
拓展演练：某课外活动小组同学用图12装置（固定装置未画出）测定含有杂质的镁带中镁单质的质量分数（杂质与酸接触不产生气体）。实验过程是：
①取一段镁带样品，准确称得其质量为0.030g。
②往量气管内装水至低于刻度“0”的位置。按图
12所示（未装药品）装配好仪器。
③检查装置气密性。
④在试管中加入足量的稀硫酸，稍倾斜试管，将用
水湿润的镁带小心贴在试管壁上，塞紧橡皮塞。
⑤调整量气管液面，使两边的液面保持同一水平，记录量气管中液面位置。
⑥把试管底部略为抬高，使镁带与稀硫酸接触完全反应。
⑦待冷却至室温后，再次记录量气管中液面位置。
⑧算出量气管中增加的气体体积为23.96mL。
已知同温同压下，不同气体混合后体积等于混合前各气体体积之和。请回答下列问题：
（1）写出镁与稀硫酸反应的化学方程式 。
（2）能否用托盘天平称量0.030g镁带样品 。（填“能”或“不能”）
（3）若不改变温度，如何用较简单的方法检查图12所示装置的气密性？
。
（4）经换算，该实验获得的氢气质量为0.0020g。该镁带中单质镁的质量分数是 。
（5）实验过程⑦中再次记录量气管的液面位置时，试管中留有氢气，是否会影响
实验最终结果 （填“是”或“否”）。理由是 。
总结与反思：有人认为该方法太复杂，他认为只要测定反应前后的总质量就可以算出镁条的质量分数，你知道他的设计思路吗？
三、总结、反思与提升
1.总结提升：金属纯度的测定一般方法。
2.反思：如何除去硫酸亚铁中混有的少量硫酸铜？写出操作过程和有关的化学方程式。
， 。
四、自检、反馈与巩固
【课堂作业】
【课堂小结】学生总结，并完成导学案达标检测部分
【作业布置】导学案课后训练部分
【教学反思】
第2节 金属矿物 铁的冶炼
5.2 金属矿物 铁的冶炼第1课时
教学目标
1、了解金属矿物在自然界中的存在
2、掌握实验室炼铁的原理、装置、步骤及注意点
3、掌握工业炼铁的原料、设备、原理、产品与实验室的区别。
4、认识C、CO、CO2 的相互转化。
教学重点
掌握实验室炼铁的原理、装置、步骤及注意点
教学难点
掌握工业炼铁的原料、设备、原理、产品与实验室的区别
教学过程：
一、回顾、预习与交流
【旧知回顾】：
阅读p116-117，了解金属矿物在自然界中的存在方式。
自然界中以单质形式存在的有___________________。因为这些金属的化学性质______活泼。地壳中含量最多的金属元素为_______，其次为____________。
铁的矿物主要有________、________、_______和黄铁矿。赤铁矿的主要成分为_________，磁铁矿的主要成分为________。
矿石都是_______物，赤铜矿的主要成分为________，（标出铜元素的化合价），名称为___________。
比较氧化铁、四氧化三铁及FeS2中铁元素的质量分数由高到低的顺序为________________________________。
一氧化碳化学式_____：煤气的主要成分，______溶于水，有______性，能和人体的血红蛋白结合，而导致无法与氧气结合，同时一氧化碳具有_______性，可作为燃料。燃烧的化学方程式为____________________。
【新知导学】：
1.什么叫金属的冶炼？
2．
名称 铁粉 氧化铁 四氧化三铁 氧化亚铁
化学式
颜色
3. 常见的铁矿石有哪些？选择最适合炼铁的铁矿石考虑哪些因素？
二、合作、研讨与点拨：
活动一、实验室模拟炼铁
（1）炼铁原理的实验装置图
（2）实验操作步骤：
①检查装置气密性
②装药品并固定装置
③通 ④
⑤ ⑥
注意：③④两步不能颠倒，目的是
⑤⑥两步不能颠倒，原因是
（3）.处理尾气的原因是 ，应如何处理？
（4）.实验中观察到的现象：（1）
（2）
（5）.写出一氧化碳与氧化铁在高温条件发生反应的化学方程式
活动二 工业炼铁
（1）设备：
（2）原料： 、 、 、
（3）各原料的作用：
铁矿石 焦炭和热空气 ，
石灰石
（4）反应原理
用化学方程式表示，高炉中如何产生一氧化碳：
， 。
（5）产品：
（6）出铁口为什么低于炉渣出口？
三、总结、反思与提升
1、总结：活动一、二。对比实验室与工业炼铁
实验室炼铁 工业炼铁
装置（设备）
药品（原料）
原理
产品
2、活动一中实际使用的CO的质量比参加反应的CO的质量要 。
直玻璃管内的物质反应前后质量差为 的质量。
澄清石灰水增加的质量的理论上是 的质量。
3、提升：金属的冶炼方法
电解法： （铝的冶炼）
热还原法：利用还原剂C、CO、H2在加热或高温的条件下将金属氧化物中的氧夺走，使金属氧化物被还原成金属单质。
如：一氧化碳还原氧化铁____________________
一氧化碳还原四氧化三铁________________________
氢气还原氧化铜________________________________等。
4、书写C、CO、CO2的转化反应化学方程式
①______________________________
②_______________________________
③_______________________________
④_______________________________
四、自检、反馈与巩固
【课堂作业】
【课堂小结】学生总结，并完成导学案达标检测部分
【作业布置】导学案课后训练部分
【板书设计】
【教学反思】
5.2 金属矿物 铁的冶炼第2课时
教学目标
1、了解金属矿物在自然界中的存在
2、掌握实验室炼铁的原理、装置、步骤及注意点
3、掌握工业炼铁的原料、设备、原理、产品与实验室的区别。
4、认识C、CO、CO2 的相互转化。
教学重点
掌握实验室炼铁的原理、装置、步骤及注意点
教学难点
掌握工业炼铁的原料、设备、原理、产品与实验室的区别
教学过程：
一、回顾、预习与交流
【旧知回顾】：
1.工业炼铁的原理是____________________（以磁铁矿为例），其中还原剂CO的产生过程用化学方程式表示为_____________________，____________________。
2.工业炼得的铁叫____ ( http: / / www.21cnjy.com )____，属于_______物。工业炼铁时要将铁矿石等原料研磨成粉末状的目的是___________________________________________________。
【新知导学】：
1.比较生铁和钢
生铁 钢
含碳量
性能
2.什么叫合金。
二、合作、研讨与点拨
钢的冶炼
小组合作：炼钢的原料____________、_________。
思考交流：1.用化学方程式表示“百炼成钢” 。
2.将废铁废钢回收与生铁混合通过冶炼也 ( http: / / www.21cnjy.com )可得到钢，原因是废铁废钢中有生锈后形成的氧化铁，可以在高温的条件下将生铁中的碳消耗，既能降低生铁的含铁量也可以将废钢铁还原。写出有关的化学方程式____________________________
三、总结、反思与提升
1.总结。
2.反思：日常生活中我们使用的钢铁是纯铁吗？
四、自检、预习与交流
【课堂作业】
【课堂小结】学生总结，并完成导学案达标检测部分
【作业布置】导学案课后训练部分
【板书设计】
【教学反思】
第3节 金属防护和废金属回收
5.3 金属防护和废金属回收
教学目标
1、通过学生生活中的体验，知道钢铁锈蚀给人类带来的损失。
2、通过实验探究铁锈蚀的条件，掌握铁被锈蚀的原因。
3、能从自己的生活经验和查阅的资料出发，了解防止金属锈蚀的常见方法。
4、知道废弃金属对环境的污染，认识回收金属的重要性。
教学重点
金属的锈蚀和防护，金属回收的方法
教学难点
金属的锈蚀和防护
教学过程：
一、回顾、预习与交流
【旧知回顾】：
1、回顾课本P5“观察与思考”，在探究铁丝生锈实验中共涉及到哪些影响因素？
2、根据你对日常生活中铁制品的观察和课本预习资料，谈谈你对铁锈的简单认识以及日常生活中通常有哪些方法防止铁的生锈。
3、铝箔在酒精灯上加热后的现象体现了氧化铝有怎样的特性？
【新知导学】：
二、合作、研讨与点拨
活动一、探究铁生锈的影响因素
小组合作：根据一周前的实验现象，思考交流下列问题。
比较实验①③可知，铁生锈需要________
比较实验②③可知，铁生锈需要________
比较实验①②和③，说明什么问题？
实验④⑤中现象说明了什么？
反思：个别小组中的实验现象中可能存在的差异原因？
活动二、对比铁锈与氧化铝
物质分类（纯/混） 结构特点 对金属锈蚀的影响
铁锈
氧化铝
交流：（1）判断下列做法是否合理，为什么？
有人说铁表面的铁锈能防止铁的进一步氧化锈蚀，不能轻易去除；
为使铝恢复金属光泽应该将铝制品经常打磨。
（2）如何去除铁表面的铁锈呢？
活动三、钢铁的防护
思考与交流：例举日常生活中的防止铁生锈的措施并归纳各种防锈措施的原理。
活动四、废金属的回收再利用
自主学习：废金属是指_______________________________________
废弃金属的危害_________________________________
回收废金属的意义_________________________________
三、总结、反思与提升
1、总结铁的生锈与防护。
2、反思提升：
（1）食品包装袋中常放一袋粉末状物质，作脱氧保鲜剂，能防止食品变质，对食品有防潮和防氧化的作用。小华从超市购买的食品包装盒内取出小袋撕开后发现内有板结的铁锈，试推测原粉末状物质是什么？防潮和防氧化的原理是什么？
（2）下图是某“暖宝宝”说明材料。
【查阅资料】：活性炭起分散铁粉透气防结块从而能够达到均衡发热的作用。
结合本节课内容与上述材料谈谈你对铁生锈性质的新认识。
四、 自检、反馈与巩固
【课堂作业】
【课堂小结】学生总结，并完成导学案达标检测部分
【作业布置】导学案课后训练部分
【教学反思】