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6页。教案主要包含了教学目标，教学重难点，教学准备，教学过程，板书设计等内容，欢迎下载使用。
一、教学目标
1.知道大多数金属在自然界中是以金属矿物形式存在的。
2.了解从铁矿石中将铁还原出来的方法，体会化学方法在金属冶炼中的重要性。
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。
二、教学重难点
重点：铁的冶炼。
难点：有关含杂质物质的计算。
三、教学准备
教学PPT及相关视频。
四、教学过程
五、板书设计
课题3 金属资源的利用和保护
第1课时
一、金属矿物
大多数金属在自然界中是以金属矿物形式存在的。
二、铁的冶炼
工业炼铁
（1）炼炼原理：Fe2O3 + 3COeq \(=====,\s\up7(高温),)2Fe + 3CO2
（2）工业炼铁设备：炼铁高炉
（3）工业炼铁原料：赤铁矿石、焦炭和石灰石
三、有关含杂质物质的计算
将含杂质物质的质量转化为纯净物的质量代入计算教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
环节一
创设情境
引入新课
【导入】目前，人们生活中常使用的金属有哪些呢？
【总结】
思考。
通过提问生活中常使用的金属，引入新课，激发学生的求知欲。
环节二
新课讲解
【讲述】地球上的金属资源广泛地存在于地壳和海洋中，除了金、银等有单质形式存在，金属多以化合物的形式存在。
【展示】自然界中以单质形式存在的金和银
【讲述】大多数金属在自然界中是以金属矿物形式存在的。我国是世界上为数不多的已知金属矿物种类比较齐全的国家之一，矿物储量也很丰富，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。
【展示】铁的矿物、铝的矿物、铜的矿物、钛的矿物、锰的矿物及其主要成分
【过渡】大自然为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。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。而现代高炉炼铁也是由古代竖炉炼铁法改造、发展起来的。
【展示】《天工开物》记载的我国古代炼铁示意图、宝鸡炼铁高炉
【提问】问题1.怎样把铁矿石变成铁呢？
问题2.我们学过哪些能得到铁的化学方程式呢？
【总结】
问题1.把铁元素从铁矿石中提炼出来。
问题2.
其中，第1个化学方程式中C为固体，使反应不充分；而第2个化学方程式一氧化碳与氧化铁的反应其实就是工业炼铁的主要原理。
【过渡】下面，我们一起来学习有关铁的冶炼的知识吧！
【展示】炼铁高炉及炉内主要化学反应示意图
【讲述】把铁矿石冶炼成铁是一个复杂的过程。把赤铁矿石、焦炭和石灰石一起加入高炉，在高温下，利用炉内反应生成的一氧化碳把铁从氧化铁里还原出来。
1．工业炼铁原料：赤铁矿石、焦炭和石灰石。
2．焦炭的作用：提供热量，生成CO。
3．炼铁高炉内发生的主要化学反应：
C + O2eq \(=====,\s\up7(高温),)CO2、CO2 + Ceq \(=====,\s\up7(高温),)2CO、3CO + Fe2O3eq \(=====,\s\up7(高温),)2Fe + 3CO2
4．石灰石的主要作用是将矿石中的二氧化硅转变为炉渣。相应反应为：
CaCO3 + SiO2eq \(=====,\s\up7(高温),)CaSiO3 + CO2↑
【播放】【知识解析】高炉炼铁
【提问】高炉炼铁的产物是纯铁吗？
【总结】工业炼铁得到的是生铁。
【过渡】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。
【讲述】在进行化学方程式的计算中，一定要用纯物质的量来进行计算。
因此，含杂质物质的计算一般做法如下：
第一步，将含杂质的物质质量转化成纯净物的质量。即：纯净物的质量=不纯物质的总质量×纯度，纯度=（纯净物的质量÷不纯物质的总质量）×100%
第二步，依据化学方程式，根据已知纯物质的质量计算未知纯物质的质量。
第三步，将纯物质转化成杂质物质的质量。即：不纯物质的质量=纯净物的质量÷纯度
【过渡】下面我们通过一个例题来学习一下吧！
【例题】用1 000 t含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量是多少（计算结果保留一位小数）？
【总结】
方法1：根据化学式：
矿石中Fe2O3的质量：1 000 t×80％=800 t
Fe2O3中铁元素的质量：
可得到生铁的质量：560 t ÷96%= 583.3 t
答：理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量为583.3 t。
方法2：根据化学方程式
分析：代入化学方程式计算的数据应是纯净物的质量：赤铁矿石→氧化铁→铁→生铁
【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的质量为x。
Fe2O3 + 3CO eq \(=====,\s\up7(高温),)2Fe + 3CO2
160 2×56
800 t x
=560 t
折合为含铁96%的生铁的质量为：560 t÷96% ≈ 583.3 t
答：理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量为583.3 t。
倾听，并理解。
观看、倾听，记录笔记。
倾听，观看。
回顾学过的内容，分组讨论并回答问题。
倾听，并修正自己的观点。
倾听，思考，并记录笔记。
分组讨论并回答问题。
倾听，并修正自己的观点。
倾听，思考，并记录笔记。
分组练习。
倾听，并修正解题过程。
通过讲述和展示相应的图片让学生知道金属资源在自然界中的存在形式，拓展学生的知识面。
通过讲述和展示相应的图片让学生知道大多数金属在自然界中是以金属矿物形式存在的，并了解几种常见金属矿物的主要成分。
通过讲述和展示相应的图片让学生了解炼铁相关的历史，体会铁在社会进步中存在的价值，初步了解古代、现代的炼铁设备等。
通过复习相关内容，初步了解炼铁的可能原理，并以此来加强学生对相关内容的记忆和理解。
通过观看炼铁高炉及炉内主要化学反应示意图，让学生熟悉和了解整个工业炼铁过程，帮助学生充分了解炼铁相关的内容，体会化学方法在金属冶炼中的重要性。
让学生了解高炉炼铁得到的是生铁，并复习生铁的相关知识。
通过讲述，让学生了解有关含杂质物质的计算步骤。
通过分组练习和教师讲解，让学生了解第一种计算方法，同时让学生思考第二种解题方法，以此来发散学生的思维和强化学生对有关含杂质物质的计算过程的熟练程度。
环节三
拓展延伸
【展示】稀土的由来
观看，倾听。
拓展学生的知识面。
随堂作业
PPT展示。
做题。
通过习题巩固本节所学知识。
环节四
课堂小结
展示PPT第19页。
倾听并理解。
帮助学生梳理本节知识，便于学生记忆。