21世纪教育网 –中小学教育资源及组卷应用平台
粤教版化学九年级课时教学设计
课题 金属矿物与冶炼 单元 第六章 学科 化学 年级 九年级
学习目标 知识与技能：（1）知道金属在自然界的存在和常见的金属矿物；（2）认识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杂质的反应物或生成物进行计算.过程与方法：通过炼铁、炼钢过程的对比、生铁和钢成分的对比，体会对比在学习中的重要作用.情感、态度和价值观：通过我国在炼钢、炼铁中取得的辉煌成就，对学生进行爱国主义教育.
重点 炼铁的原理、装置、步骤、注意事项.
难点 对含有杂质的反应物或生成物进行计算.
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 我们的生活中会用到各种各样的金属，请看下列图片，分析这些金属的用途.大家想一想，这些金属是从哪儿获得的呢？板书：金属矿物与冶炼 学生认真观察图片，思考金属的用途、来源. 引起学生学习兴趣，为后面的学习做好铺垫.
讲授新课 金属资源的存在 （一）提问：俗话说：“沙里淘金”，金可以从河沙里淘出，这说明金以什么形存在的？为什么呢？地壳中含量最多的前四位金属元素是哪些？它们的化学性质是否活泼，在地壳中是以什么状态存在的呢？结论：少数化学性质较不活泼的金属在自然界中以单质形式存在，如金、银等；化学性质较活泼的金属，如铁、锌、钠和钙等在自然界中以化合物形式存在.（二）讲解：常见的矿石有铁矿石、铜矿石、铝矿石等.铁矿石：赤铁矿、钛铁矿、磁铁矿、黄铁矿等.思考：自然界中的金属矿物是如何变成人们使用的金属产品的呢？二、钢铁的冶炼1．炼铁的原料思考：常见的四种铁矿石中哪些铁矿石最适宜炼铁？最适宜炼铁的两种矿石是磁铁矿和赤铁矿，因为这两种矿石含铁量高（质量分数大），且含硫等“有害元素”少，冶炼时产生的污染小。2.验室炼铁：演示6—5实验，引导学生思考：（1）实验室炼铁的实验步骤有哪些？（2）该实验中观察到的实验现象有哪些？（3）由反应现象可知生成物是什么？（4）反应的化学方程式是什么？思考：（1）实验时先通入一氧化碳后加热的目的是什么？ （2）实验完毕后继续通入CO至冷却的目的是什么？ 实验装置尾部放一个点燃的酒精灯的目的是什么？检验产物是生铁的方法？2、工业炼铁：引导学生观看图6—11炼铁高炉示意图，思考：工业炼铁的设备是什么？工业炼铁的原理是什么？（3写出反应的化学方程式.工业炼铁的原料是什么？各原料的作用是什么？钢的冶炼讲解：把生铁放在炼钢炉里，吹进氧气冶炼，并除去磷、硫等杂质，所得产品称为钢.钢硬而韧，有弹性，可锻.思考：生铁和钢有哪些区别？从含碳量、所含杂质、机械性能、机械加工等方面加以区分. 介绍我国在炼钢、炼铁方面的成就：我国早在春秋战国时就开始炼铁.解放前，我国的钢铁生产发展缓慢，1949年钢的年产量仅15.8万吨，人均不足0.25kg.新中国成立之后，特别是改革开放以来， 钢铁工业飞快发展，近年来年产量都居世界首位，钢材的品种也大大增加.三、有关含杂质物质的计算 出示自编例题： 1000吨含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁96%的生铁多少吨？ 师生共同分析，找出解题方法. 分析：带入化学方程式计算的数据应是纯净物的质量，纯净物的质量=混合物的质量×纯净物的质量分数.解:设可炼出含铁96%的生铁的质量为x. Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 160 112 1000t×80% x×96% 160：112=（1000t×80%） ：（x×96%） x = 583.3t答:需这种赤铁矿石583.3吨.四、金属冶炼的方法思考：金属冶炼的难易程度与金属活动性顺序有何关系？讲解冶炼金属的几种方法. 认真思考，体会金属资源在自然界的存在情况.认真听讲，认识常见矿石.观察思考并回答问题学生认真观察实验，思考问题，明确实验室炼铁实验的现象、步骤、原理、实验注意事项等.学生认真思考，找出与一氧化碳和氧化铁反应的区别。学以致用阅读，思考，回答：将铁矿石、焦炭和石灰石按一定的比例加入高炉，从炉下部通进热风，使焦炭转变成一氧化碳，并利用它 将铁矿石还原成铁.理解钢的含义.思考钢、生铁的不同点.认真听讲，认识我国在炼钢、炼铁方面取得的辉煌成就.分析含杂质计算题的解题思路，正确书写本题的解答过程.学生认真倾听，思考金属冶炼的方法. 使学生认识到自然界中的金属资源，明确要想获得金属需要从金属矿石中去提炼.引导学生分析常见铁矿石的成分和含铁量.通过实验室炼铁方法使学生领会冶炼金属铁的方法.通过对比使学生牢固掌握一氧化碳与氧化铁及氧化铜反应的现象、原理等知识.通过此环节，使学生对实际生产中的炼铁情况加以认识.通过生铁和钢的对比，认识将生铁转化为钢的必要性.通过介绍，增强学生的爱国主义情感.通过本题使学生学会含杂质题目的解答方法.拓展延伸增加知识面
巩固提高 1.下列说法不符合事实的是 ( )A. Al、Fe、Ca在地壳中含量占金属元素的前三位B. 金属元素在自然界中都以化合物形态存在C. 金属矿物是冶炼金属的基本原料D. 从课本介绍的矿物主要成分分析金属元素在化合物中都显正价态2.如图是“一氧化碳与氧化铁反应”的部分实验装置，关于该实验说法正确的是（ ）A．充分反应后，向固体中加稀盐酸会产生气泡 B．在实验过程中，黑色的粉末会逐渐变成红色 C．该实验的反应原理为FeO+CO === Fe+CO2 D．在实验过程中，产生的尾气可以直接排放到空气中3、某校课外活动小组的同学在老师的帮助下，设计了如图所示的实验装置，进行一氧化碳还原氧化铁的实验，请根据下列要求回答有关问题：实验过程中，先通入CO的目的是： ．硬质玻璃管处现象是 ,反应的化学方程式是 .澄清石灰水中反应的化学方程式是 ．图中，设计第②个酒精灯的目的是 ．实验时，应先点燃第 （填①或②）个酒精灯．4.某炼铁厂月产含铁97%的生铁23072ｔ，该厂需储备含氧化铁80%的赤铁矿原料至少不低于多少吨 学生认真完成题目，查找不足. 通过题目检查学生的知识掌握情况，以便查漏补缺.
课堂小结 师生共同总结本节课的主要知识. 回顾所学知识，进行归纳整理. 使学生的知识系统化.
板书 金属矿物与冶炼一、金属资源的存在二、钢铁的冶炼1、铁的冶炼： Fe2O3+3CO2Fe+3CO22、钢的冶炼：用氧化剂把生铁中的杂质氧化除去三、有关含杂质物质的计算四、金属冶炼的方法
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
HYPERLINK "http://www.21cnjy.com/" 版权所有@21世纪教育网(www.21cnjy.com)(共30张PPT)
6.3金属矿物与冶炼
化学粤教版 九年级下
导入新知
人类生活离不开金属
你知道这些金属从哪儿获得的吗？
新知讲解
金属元素在自然界中的存在形式
单质：少数化学性质较不活泼的金属，如金、银等.
自然界以单质形式存在的金
自然界以单质形式存在的银
新知讲解
金属元素在自然界中的存在形式
化合物：化学性质较活泼的金属，如铁、锌、钠和钙等.
闪锌矿
孔雀石
新知讲解
金属元素在地壳中的含量
元素名称 质量分数/% 元素名称 质量分数/%
铝（Al） 7.73 镁（Mg） 2.00
铁（Fe） 4.75 锌（Zn） 0.008
钙（Ca） 3.45 铜（Cu） 0.007
钠（Na） 2.74 银（Ag） 0.00001
钾（K ） 2.47 金（Au） 0.0000005
新知讲解
铁的矿物
赤铁矿
主要成分Fe2O3
磁铁矿
主要成分Fe3O4
黄铁矿
主要成分FeS2
新知讲解
孔雀石
主要成分Cu2(OH)2CO3
赤铜矿
主要成分Cu2O
铜的矿物
21cnjy.com
21世纪教育网
21cnjy.com
新知讲解
铝土矿
主要成分Al2O3
明矾石
铝的矿物
新知讲解
赤铁矿
铁制品
？
思考：自然界中的金属矿物是如何变成人们使用的金属产品的呢？
21cnjy.com
21世纪教育网
21cnjy.com
新知讲解
炼铁的原料
赤铁矿 磁铁矿 菱铁矿 黄铁矿
主要成分
铁含量
70%
48%
47%
72%
Fe2O3
Fe3O4
FeCO3
FeS2
最适宜炼铁的两种矿石是磁铁矿和赤铁矿，因为这两种矿石
含铁量高（质量分数大），且含硫等“有害元素”少，冶炼
时产生的污染小。
思考：以上四种铁矿石中哪些矿石最适宜炼铁？
新知讲解
实验室中一氧化碳还原氧化铁
实验步骤：
１. 耐高温的硬质玻璃管中装有少量氧化铁粉末.
２. 通入一氧化碳,等片刻后点燃尖嘴管处酒精灯.(为什么 )
３. 用酒精喷灯对着玻璃管放氧化铁处加热.
４. 当红棕色粉末已转变成黑色后，停止加热，再通一会儿一氧化碳，直至玻璃管冷却.
新知讲解
实验现象：
红棕色的固体逐渐变成黑色，产生能使澄清的
石灰水变浑浊的气体.
由反应现象可知生成物为：
铁、二氧化碳.
反应的化学方程式为：
Fe2O3＋3CO 2Fe＋3CO2
高温
新知讲解
思考：
排出装置中的空气，以免CO与空 气混合加热时发生爆炸.
2、实验完毕后继续通入CO至冷却的目的：
防止氧化铁被还原成铁后，在较高的温度下重新被氧化.
除去未反应的一氧化碳气体，防止污染空气.
4、检验产物是生铁的方法：
用磁铁吸引.
1、实验时先通入一氧化碳后加热的目的：
3、实验装置尾部放一个点燃的酒精灯的目的：
新知讲解
拓展迁移
实验现象：
反应的化学方程式：
用磁铁吸引.
用氧化铜代替氧化铁进行实验，结果会怎样？
黑色粉末逐渐变成光亮的红色，澄清石灰水变浑浊.
CO+CuO Cu+CO2
新知讲解
炼铁原料：
焦炭、铁矿石、石灰石、空气
工业炼铁
炼铁设备：
铁矿石
高炉
赤铁矿：Fe2O3
磁铁矿：Fe3O4
菱铁矿：FeCO3
黄铁矿：FeS2
新知讲解
冶炼原理：
3CO+Fe2O3 == 2Fe+3CO2
高温
反应化学方程式：
将铁矿石、 焦炭和石灰石按一定的比例加入高炉，
从炉下部通进热风，使焦炭转变成一氧化碳， 并利
用它将铁矿石中的铁还原出来.
产品：
生铁：含 2% ~4.3%的碳，以及少量磷和硫.硬而脆，不利于加工.
新知讲解
空气：
提供氧气，使生铁含碳量降至0.03% ~2%，并除去磷、硫等杂质.
石灰石：
炼铁时各原料的作用
燃烧放热提高炉温，并将生成的CO2还原为具有还原性的
CO，因此在炼铁高炉中起主要作用的还原剂是CO，优点
是气体还原剂具有流动性，能与矿石充分接触，使反应更
彻底.
焦炭：
把杂质转化为炉渣.
铁矿石：
提供铁元素.
工业炼钢
新知讲解
把生铁放在炼钢炉里，吹进氧气冶炼，并除去磷、硫等杂质，所得产品称为钢.
钢硬而韧，有弹性，可锻.
新知讲解
生铁和钢的区别
类别 含碳量% 含杂质 机械性能 机械加工
生铁
钢
2~4.3
0.03~2
少
多
硬而脆
可铸不可锻
硬而韧、有弹性
可铸可锻
新知讲解
中国古代冶铁图
为纪念1996年中国钢产量突破1亿吨而发行的邮票
新知讲解
有关含杂质物质的计算
1000吨含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁96%的生铁多少吨？
解:设可炼出含铁96%的生铁的质量为x.
Fe2O3+3CO ===2Fe+3CO2
160 112
1000t×80% x×96%
160：112=（1000t×80%） ：（x×96%）
x = 583.3t
答:需这种赤铁矿石583.3吨.
高温
拓展延伸
越活泼的金属,越容易与其他物质形成化合物,也就越难从化合物中还原出金属单质.
越不活泼的金属, 越不容易与其他物质形成化合物,也就越容易从化合物中还原出金属单质.
金属活动性顺序：
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H)Cu Hg Ag Pt Au
金 属 活 动 性 由 强 渐 弱
拓展延伸
冶炼金属的常用方法
1.活泼金属(如K Ca Na Mg Al)
电解法: 2Al2O3 ===4Al+3O2↑
2.一般金属(如Zn Fe Sn Pb Cu)
热还原法: Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2
3.较稳定金属(如Hg Ag)
直接加热法: 2HgO 2Hg+O2↑
4.稳定金属(如Pt Au) : 直接以单质形式存在
通电
巩固提升
１.下列说法不符合事实的是 ( )
Ａ.Al、Fe、Ca在地壳中含量占金属元素的前三位
Ｂ.金属元素在自然界中都以化合物形态存在
Ｃ.金属矿物是冶炼金属的基本原料
Ｄ.从课本介绍的矿物主要成分分析金属元素在化合物中都显正价态
B
巩固提升
2.如图是“一氧化碳与氧化铁反应”的部分实验装置，关于该实验说法正确的是（ ）
A．充分反应后，向固体中加稀盐酸会产生气泡
B．在实验过程中，黑色的粉末会逐渐变成红色
C．该实验的反应原理为FeO+CO === Fe+CO2
D．在实验过程中，产生的尾气可以直接排放到空气中
A
巩固提升
3、某校课外活动小组的同学在老师的帮助下，设计了如图所示的实验装置，进行一氧化碳还原氧化铁的实验，请根据下列要求回答有关问题：
（1）实验过程中，先通入CO的目的是： ．
（2）硬质玻璃管处现象是 ，反应的化学方程式是 ．澄清石灰水中反应的化学方程式是 ．
（3）图中，设计第②个酒精灯的目的是 ．实验时，应先点燃第 （填①或②）个酒精灯．
排净装置内的空气，防止加热时发生爆炸
红色固体逐渐变成黑色
3CO+Fe2O3 == 2Fe+3CO2
高温
CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
点燃一氧化碳，防止污染空气
②
巩固提升
4、某炼铁厂月产含铁97%的生铁23072ｔ，该厂需储备含氧化铁80%的赤铁矿原料至少不低于多少吨
160：112=（x×80%）:（23072t×97%）
解得: x = 39964t
答:需这种赤铁矿石39964t.
解：设至少需要含80%的赤铁矿石的质量为x.
Fe2O3+3CO ===2Fe+3CO
160 112
x×80% 23072t×97%
高温
课堂小结
金属矿物与冶炼
CO
还原Fe2O3
铁的冶炼
金属矿物
化合物
单质
工业炼铁
原理
含杂质物质的计算
铜矿物
铁矿物
铝矿物
金
铂
银
原理
原料
设备
谢谢
21世纪教育网（www.21cnjy.com)中小学教育资源网站
有大把优质资料？一线名师？一线教研员？
赶快加入21世纪教育网名师合作团队吧！！月薪过万不是梦！！
详情请看：http://www.21cnjy.com/zhaoshang/
