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人教版九年级化学下册
《第八单元 课题3金属资源的利用和保护》第1课时教学设计
【教材分析】
本课题是人教版九年级《化学》下册第八单元课题3第1课时，本课题涉及面很广，包括地球上及我国金属资源概况、铁的冶炼，金属资源的保护以及涉及到有关化学方程式计算中的杂质问题计算等。既有知识、技能方面的内容，又有环境意识和资源意识等情感领域的内容。
【学情分析】
学生对金属在自然界的形态有一定的了解，但也有不少的误解，如错把铁矿石认为是含有一定杂质的单质铁的矿石。本课内容需结合生活实际，多利用学生每天都接触到的金属制品，举生活中的例子，调动学生积极性，力图通过本课的讲解使其产生正确的认识。
【教学目标】
1.知道一些常见金属如铁、铝、铜等的矿物。
2.知道大多数金属在自然界中是以金属矿物形式存在的，体会化学方法在金属冶炼中的重要性，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的计算。
4.通过对我国古代炼铁史的介绍，让学生了解我国的悠久历史，激发学生的爱国热情，增强对生活和自然界中化学现象的好奇心和探究欲。
【教学重点】
有关化学方程式计算中的杂质问题的计算。
【教学难点】
铁的冶炼及有关炼铁的杂质问题计算。
【教学方法】
收集资料，指导阅读，讨论交流，拓展探究，自主评价。
【教学准备】
教师准备：资料课件。
学生准备：预习课本了解化学的内容。
【教学过程】
【新课导入】
展示生活中工业上一些金属的图片说明金属有广泛的用途，对于人类社会起着不可替代的作用!引入新课。
【新知探究】
一、金属元素在自然界里的存在形式
1.单质：极少数不活泼的金属(如铂、金、银等)
2.化合物:化学性质较活泼的金属(如铁、锌、钠和钙等)。
常见的金属矿石
我国的矿物储量丰富，其中钨、钼、钛、锡、锑等储量居世界前列，铜、 铝、锰等储量在世界也占重要地位。
二、铁的冶炼
【工业炼铁】：
原理：Fe2O3＋3CO = 2Fe＋3CO2
原料：铁矿石、焦炭、石灰石、空气
铁矿石的作用：提供铁元素。
焦炭的作用：(1)提供热量(2)提供CO
石灰石的作用：将矿石中的二氧化硅转变为炉渣
设备：高炉
反应产品：生铁，其主要成分是铁属于混合物。
含杂质的计算
纯净物计算：
在实际生产时,所用的原料或产物一般都含有杂质在根据化学方程式计算时要先将混合物质量换算成纯净物的质量，然后再进行计算。
教师讲解课本例题。用1000t含氧化铁(Fe2O3) 80%的赤铁矿石，理论上可炼含铁96%的生铁多少吨？
【学完本课你知道了什么？】
1.把赤铁矿石冶炼成铁的主要原理是在高温下，一氧化碳把铁从氧化铁里还原出来。
2.在实际生产时，所用的原料或所得的产物一般都含有杂质，在计算用料和产量时，应考虑杂
质问题。
【板书设计】
课题3 金属资源的利用和保护第1课时
一、金属资源概况
二、铁的冶炼
原料：铁矿石、焦炭、石灰石、空气。
设备：高炉。
产品：生铁。
三、原料或产物有杂质的计算
含杂质的物质要乘以质量分数，换算为纯净物的质量代入计算。
【课后作业】
1.练习与应用
2.同步练习
【教学反思】
亮点：通过前面的学习学生已经掌握了一氧化碳的可燃性、还原性、毒性，掌握了实验室制备气体的原理和装置，学会了科学探究的方法，了解了金属的性质等，但对金属的冶炼和存在还是初次接触，而且对一氧化碳的应用还不是很熟悉，因此，本节课重点是学生探究炼铁的原理，通过阅读教材了解工业炼铁。
不足：含杂质的计算题欠缺加强练习，让同学们理解。
教学建议：为了进一步突破重难点，在有关杂质的计算学习时，应设置一些竞赛任务环节，让每一名学生参加到学习活动中，提高学生的积极性，从而提高做题的正确性。在授课中，将软件中的互动工具，及优秀教学资源插入将对本课重难点的突破起到更有效的作用。
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（人教版）九年级化学
下
第八单元 课题3
金属资源的利用和保护
（第1课时）
01
学习目标
内容总览
02
新知导入
03
探究新知
04
课堂练习
05
课堂总结
06
分层作业
核心素养教学目标
知道一些常见金属如铁、铝、铜等的矿物。
01
03
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的计算。
04
通过对我国古代炼铁史的介绍，让学生了解我国的悠久历史，激发学生的爱国热情，增强对生活和自然界中化学现象的好奇心和探究欲。
02
知道大多数金属在自然界中是以金属矿物形式存在的，体会化学方法在金属冶炼中的重要性，了解从铁矿石中将铁还原出来的方法。
新知导入
金属有广泛的用途，对于人类社会起着不可替代的作用!
探究新知
1.单质：极少数不活泼的金属(如铂、金、银等)
一、金属元素在自然界里的存在形式
探究新知
2.化合物:化学性质较活泼的金属(如铁、锌、钠和钙等)。
金属化合物在自然界以矿石形式存在——铁矿石。
一、金属元素在自然界里的存在形式
探究新知
2.化合物:化学性质较活泼的金属(如铁、锌、钠和钙等)。
金属化合物在自然界以矿石形式存在——铝、铜、锰、钛矿石。
一、金属元素在自然界里的存在形式
探究新知
锡矿石
我国是世界上已知矿物种类比较齐全的少数国家之一，矿物储量丰富，其中钨、钼、钛、锡、锑等储量居世界前列，铜、铝、锰等储量在世界上也占有重要地位。
目前提取量最大的金属是铁
一、金属元素在自然界里的存在形式
探究新知
二、铁的冶炼
探究新知
铁矿石、焦炭、石灰石、空气
反应原理：
3CO + Fe2O3 = 2Fe+3CO2
焦炭的作用：
石灰石的作用：
(1)提供热量(2)提供CO
将矿石中的二氧化硅转变为炉渣
CaCO3＋SiO2 CaSiO3＋CO2↑
原料：
铁矿石的作用：
提供铁元素
二、铁的冶炼
探究新知
高炉
反应设备：
反应产品：
生铁
其主要成分是铁属于混合物。
钢
将生铁炼成钢主要是将过量的碳转化为气体除去，“百炼成钢”的主要反应是C+O2 CO2。
二、铁的冶炼
探究新知
3CO + Fe2O3 = 2Fe+3CO2
常见的黑色固体：
炭粉、氧化铜、四氧化三铁、二氧化锰等。
还原性物质：
氢气、焦炭、一氧化碳，这些物质可以用来冶炼金属。
注意：反应物没有单质参加反应，不属于置换反应！
还原反应：
二、铁的冶炼
探究新知
在实际生产时，炼铁所用的原料或所得的产物一般都含有杂质，在计算用料和产量时，应考虑到杂质问题。
三、含杂质的计算
铁矿石 氧化铁 铁 生铁（主要含铁）
合金
(混合物)
化合物(纯净物)
单质
(纯净物）
混合物
探究新知
在实际生产时,所用的原料或产物一般都含有杂质在根据化学方程式计算时要先将混合物质量换算成纯净物的质量，然后再进行计算。
纯净物计算
赤铁矿石
纯净物的质量
物质的纯度=
不纯物的总质量
X 100%
例：100t含Fe2O380%的赤铁矿石中的Fe2O3质量为多少
Fe2O3 ：100t X 80%=80t
杂质：100t-80t=20t
这是不能炼得铁的
物质的纯度
探究新知
例题：用1000t含氧化铁(Fe2O3) 80%的赤铁矿石，理论上可炼含铁96%的生铁多少吨？
Fe2O3+3CO = 2Fe + 3CO2
高温
解：1000t赤铁矿石中含氧化铁的质量为1000t ×80%＝800t。
设：800t氧化铁理论上可以炼出铁的质量为X。
160 112
800t X
160
800t
=
112
X
X＝560t
答：1000t含氧化铁(Fe2O3) 80%的赤铁矿石，理论上可炼出含铁96%的生铁为583.3t。
560t÷96%=583.3t
课堂练习
1.下列有关高炉炼铁的说法中正确的一组是( )
①高炉中焦炭的作用之一是产生一氧化碳
②高炉中石灰石的作用是除去矿石中的二氧化硅
③工业炼铁主要利用焦炭的还原性夺取铁的氧化物中的氧元素
④高炉中把铁矿石(以赤铁矿为例)冶炼成铁的主要反应原理是3CO＋Fe2O3 =====2Fe＋3CO2
⑤从高炉中得到的是纯铁
A．①②③⑤ B．①②④⑤ C．①④⑤ D．①②④
D
高温
课堂练习
2.有关金属材料及金属资源的叙述正确的是( )
A．人类利用金属的先后顺序是铝、铁、铜
B．合金比组成它的纯金属的硬度小
C．地壳中金属资源大多数以化合物形式存在
D．地球上的金属资源是无限的，取之不尽
C
课堂总结
1
2
工业炼铁：
高炉炼铁原料:铁矿石、焦炭、石灰石
含杂质的计算：
首先求出纯净物的质量然后再计算。
课题3（第1课时）
金属资源的利用和保护
分层作业
【基础培优】：
1.下图所示是实验室利用一氧化碳还原氧化铁的创新装置(夹持仪器已省略),对于该装置,下列说法不正确的是( )
A.实验过程中可以观察到a处红棕色粉末逐渐变黑
B.b处澄清石灰水变浑浊,说明有二氧化碳气体生成
C.该实验过程中应先点燃酒精灯,再通入一氧化碳气体
D.该实验装置具有节约药品的优点,但缺少尾气处理装置
分层作业
【能力提升】：
1.以“坚持技术创新,实现减耗降本”为主题的“2023年全国高炉炼铁学术年会”于4月6日~9日在广西南宁召开,旨在推动炼铁行业提质增效、清洁低碳发展。若要炼制含铁96%的生铁63 t,理论上需要含杂质20%的赤铁矿石的质量是多少
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人教版九年级化学下册
《第八单元课题3金属资源的利用和保护》第1课时同步分层练习
【基础篇】
1.工业炼铁的主要原料是( )
①铁矿石②石灰石③焦炭④一氧化碳
A.①②④ B.①③④ C.②③④ D.①②③
2.下列矿石中，主要成分属于氧化物的是( )
A.黄铁矿(FeS2) B.赤铁矿(Fe2O3) C.菱铁矿(FeCO3) D.石灰石(CaCO3)
3.地球上的金属资源广泛地存在于地壳和浩瀚的海洋中。下列金属在自然界中能以单质形式存在的是( )
A.钠 B.铝 C.铁 D.银
4.炼铁厂以赤铁矿石、焦炭、石灰石、空气等为主要原料炼铁，主要反应过程如图所示:
请根据题图和所学知识判断下列说法错误的是( )
A.生铁属于混合物
B.反应过程①是置换反应，②③属于化合反应
C.原料中焦炭的作用是提供能量和制取一氧化碳
D.工业炼铁的设备是高炉
5.“绿色化学”的理念正深入人心，工业生产更应关注。从效益与环保角度最不适宜炼铁的是( )
A．赤铁矿(Fe2O3) B．磁铁矿(Fe3O4) C．黄铁矿(FeS2) D．菱铁矿(FeCO3)
【能力篇】
一、单选题：
1.下列有关高炉炼铁的说法中正确的一组是( )
①高炉中焦炭的作用之一是产生一氧化碳
②高炉中石灰石的作用是除去矿石中的二氧化硅
③工业炼铁主要利用焦炭的还原性夺取铁的氧化物中的氧元素
④高炉中把铁矿石(以赤铁矿为例)冶炼成铁的主要反应原理是3CO＋Fe2O3 高温2Fe＋3CO2
⑤从高炉中得到的是纯铁
A．①②③⑤ B．①②④⑤ C．①④⑤ D．①②④
2.小明笔记中有一处错误，你认为是图中的( )
A．a处 B．b处 C．c处 D．d处
3.在张献忠沉银现场，考古学家发现了金币、银币、铜币和银锭，还有铁刀、铁矛等兵器，金币、银币光亮如初，铁刀、铁矛锈迹斑斑。下列说法不正确的是( )
A．金、银、铜、铁都是重要的金属资源
B．金、银的化学性质比铜、铁更稳定
C．自然界中，金、银、铜、铁主要以单质的形式存在
D．可以用银、铁、硫酸铜溶液验证银、铁、铜三种金属的活动性顺序
4.已知：金属X在常温下能与空气中的氧气反应，而金属Y和Z不能；将Y、Z分别投入稀盐酸中，Y溶解并产生气泡，Z无变化。下列说法正确的是( )
A．X氧化物的化学式只能表示为XO
B．Y能将X从它的化合物溶液中置换出来
C．Z在自然界中只能以单质形式存在
D．三种金属的活动性顺序：X＞Y＞Z
5.金属镍(Ni)与物质X的溶液发生反应的化学方程式为Ni＋X===Cu＋NiSO4，则下列说法错误的是( )
A. Ni的化合价由0价变为＋2价
B. X的化学式为CuSO4
C. 该反应前后原子种类没有发生改变
D. Cu的金属活动性比Ni强
填空探究题：
1.炼铁的主要原料是赤铁矿(主要成分是Fe2O3)、焦炭、空气等，转化过程如下：
（1）分别写出反应①②的化学方程式_______________、_____________________，炼铁过程中焦炭的作用主要是______________________。
（2）写出反应③的化学方程式_____________________________________。
（3）炼出的铁是________(填“纯铁”或“生铁”)。
2.继星传回了近距离拍摄的月背影像图，揭开了月背的神秘面纱。“鹊桥”号上伞状通信天线是用表面镀金的钼丝编织而成的金属网。这种镀金钼丝纤维只有头发丝四分之一细，其性能稳定。“编”出来的金属网既强韧，受得住发射飞行外力“折腾”，又能在太空中收放自如，可以说是“刚柔并济”。
(1)钼能制成细丝，是利用了钼的________性。
(2)钼丝表面镀金，原因之一是利用了金的化学性质________。
(3)我国的钼矿储量非常丰富，用辉矿(MoS2)制备钼的过程如下：
①完成过程Ⅰ中反应的化学方程式：2MoS2＋7O2=====2MoO3 ＋4________；
②过程Ⅱ分两个阶段：
第一阶段反应中反应物与生成物的化学计量数之比为1 : 1 : 1 : 1。
写出下列化学方程式：
第一阶段_________________________________________________________。
第二阶段________________________________________________________，该反应的基本反应类型为______________________________。
【拔高篇】
1.A～G表示初中化学常见物质，其中A、B、C、D都是氧化物，E、F、G都是金属单质，A和G均为红色，它们之间的转化关系如图所示(反应条件、部分反应物及生成物已略去)
请回答下列问题：
(1)A的化学式为________。
(2)B的一种用途是____________________。
(3)反应③的化学方程式为_________________________________________。
(4)E、F、G三种金属的活动性由强到弱的顺序为____________。
2.A、B、C是三种纯净物，它们之间的转化关系如图所示。“—”表示相连的物质之间可以反应，“→”表示相连的物质之间可以转化。请回答。
(1)若A为一种非金属单质，A和C反应的化学方程式是_____________________。
(2)若A是一种有毒氧化物，A和B反应的基本反应类型是________________。
(3)若A是一种金属单质，C的溶液为浅绿色。B→C的化学方程式是___________________________________________，C溶液中阳离子的离子符号是_______________。
同步分层练习答案
【基础篇】：
D 2.B 3.D 4.B 5.C
【能力篇】：
一、选择题：
1.D 2.B 3.C 4.D 5.D
二、填空探究题：
1.（1）C+O2高温CO2 ； CO2+C高温2CO ；产生还原剂及提供热量；
（2）3CO+ Fe2O3 高温 2Fe + 3CO2↑
生铁
2.(1)延展 (2)不活泼
(3)①SO2 ②MoO3＋H2MoO2＋H2O；MoO2＋2H2Mo＋2H2O；置换反应
【拔高篇】：
1.（1）Fe2O3
（2）冶炼金属(合理即可)
（3）Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu(合理即可)
（4）E、G、F
2.(1)H2＋CuOCu＋H2O(或C＋2CuO2Cu＋CO2↑)
(2)化合反应
(3)H2SO4＋Fe===FeSO4＋H2↑(或Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑)；Fe2＋
高温
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