资源简介

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基础信息
（一）核心基础信息
项目 内容
课题 鲁教版（2024）初中化学九年级下册9.1 常见的金属材料
课时 2课时（90分钟）
授课年级 九年级
课型 新授课
授课教师
授课时间
（二）课标要求
本节课是第九单元第一节第二课时，在学生已初步认识常见金属（如铁、铜、铝等）及其物理性质的基础上，进一步从金属资源的存在形式出发，认识地球上金属资源的分布及金属以单质和化合物形式存在的原因，理解金属冶炼的化学原理，构建“化学反应可以实现物质转化”的化学观念。教材内容主要分为三大板块：一是金属矿物的存在，引导学生认识金属资源在自然界中的分布及存在形式；二是铜的冶炼，通过古人炼铜的反应原理引入还原反应的概念；三是工业炼铁的化学原理，通过一氧化碳还原氧化铁的实验探究，理解工业炼铁的原理、操作要点及安全注意事项，并穿插科技创新（徐光宪与稀土分离技术）和我国钢铁工业发展成就等拓展内容，培养学生的科学态度与社会责任感。
二、教学设计依据
（一）教材分析
本节课是鲁教版（2024）初中化学九年级下册第九单元第一节第二课时，在学生已经认识了常见金属及其物理性质的基础上，进一步从金属资源的存在形式出发，认识地球上金属资源的分布及存在形式，理解金属冶炼的化学原理。教材内容主要分为三大板块：一是金属矿物的存在，引导学生认识金属资源广泛存在于地壳和海洋中，以单质形式（金、铂等）和化合物形式（其余金属）存在；二是铜的冶炼，通过介绍常见的铜矿石（黄铜矿、孔雀石、辉铜矿等）和古人炼铜的反应原理（碱式碳酸铜受热分解、氧化铜与木炭反应），引入还原反应的概念，认识常用还原剂C、CO、H2；三是工业炼铁的化学原理，通过一氧化碳还原氧化铁的实验探究（实验装置、步骤、现象、结论），理解工业炼铁的原理（赤铁矿、焦炭、石灰石加入高炉，利用CO在高温下将铁从氧化铁中还原出来），并穿插“科技创新——徐光宪与稀土分离新技术”和“课外探究——我国钢铁工业的发展成就”等内容，展现我国科技工作者的创新精神，增强民族自豪感。
（二）学情分析
知识基础：学生在上一课时已初步认识了金属的物理性质（金属光泽、导电性、导热性、延展性等）及合金的概念，知道铁、铜、铝等常见金属及其在日常生活中的应用，对金属有了一定的感性认识，但对金属在自然界中以何种形式存在、如何从矿石中获得金属等知识尚缺乏系统了解。
能力特点：九年级学生具备一定的观察能力和归纳总结能力，能够通过实验观察比较不同物质的性质差异，但将宏观实验现象抽象为化学原理的能力还需进一步培养。学生对化学实验和生活中的化学现象有较浓的兴趣，喜欢通过直观体验和探究活动来获取知识。
认知规律：学生更容易接受与生活实际紧密联系的知识。因此，教学中应充分利用生活中的金属制品实例、化学实验探究活动和科技创新案例，将抽象的金属冶炼原理知识与具体的宏观现象和生活应用联系起来，引导学生通过观察、实验、讨论等方法自主建构知识。
三、教学目标与重难点
（一）教学目标
1.化学观念：认识地球上金属资源的存在形式，知道常见金属矿物；理解金属冶炼的化学原理，构建“化学反应可以实现物质转化”的观念。
2.科学思维：通过分析金属冶炼的化学反应，培养逻辑推理和归纳总结能力，能基于实验现象等证据进行分析、概括。
3.科学态度与责任：了解我国钢铁工业发展成就和稀土分离技术贡献，增强民族自豪感和对化学学科的认同感。认识到合理开发和利用金属资源的重要性，树立节约资源和保护环境的责任意识。
（二）教学重难点
教学重点
1.常见金属矿物及主要成分。
2.工业炼铁的化学原理及相关化学反应。
教学难点
1.理解金属冶炼过程中的氧化还原反应本质。
2.从化学原理角度分析工业炼铁的流程和操作要点。
四、教学准备
多媒体资源：本节课PPT课件、一氧化碳还原氧化铁实验装置图及视频、徐光宪与稀土分离技术相关资料、我国钢铁工业发展成就资料。
实验器材：一氧化碳还原氧化铁实验装置（硬质玻璃管、酒精喷灯、酒精灯、导管等）、氧化铁粉末、澄清石灰水等。
学习资料：课堂练习随堂检测题单。
五、教学过程设计
（一）新课导入（5分钟）
1.情境创设：展示赫梯人的“铁秘密”。公元前约1500年，古代小亚细亚半岛（现今的土耳其）的赫梯人开始冶炼铁，这种坚硬的金属让他们拥有了经济和政治上的力量。当时铁的冶炼过程十分神秘，赫梯人对其严格保密。直到公元前约1200年，赫梯王国灭亡，各部落带着炼铁知识分散到欧洲和亚洲，“铁器时代”才正式拉开帷幕。
2.提出问题：人类是如何从矿石中获得金属的？金属在自然界中是以单质形式存在还是以化合物形式存在？由此引出本节课的主题——金属矿物及其冶炼。
（二）新课讲授：金属矿物的存在（8分钟）
1.金属资源的分布：引导学生认识地球上的金属资源广泛存在于地壳和海洋中。
2.金属的存在形式：引导学生归纳金属在自然界中的两种存在形式——①单质形式：金、铂等不活泼金属，以单质形式存在于自然界中；②化合物形式：其余大多数金属，以化合物形式存在于自然界中。引导学生思考：为什么不同金属的存在形式不同？这与金属的活动性有关。
3.常见的金属矿物：介绍常见的金属矿物及其主要成分，如赤铁矿（主要成分Fe2O3）、黄铜矿（主要成分CuFeS2）、孔雀石（主要成分Cu2(OH)2CO3）等，让学生认识金属在自然界中以矿物的形式存在。
4.过渡提问：既然金属在自然界中主要以化合物形式存在，那么如何将这些金属从矿石中提炼出来呢？这就是我们接下来要学习的内容——金属的冶炼。
（三）新课讲授：铜的冶炼与还原反应（12分钟）
1.常见的铜矿石：介绍铜是人类最早使用的金属之一，主要是通过用焦炭焙烧含有铜元素的矿石获得金属铜。含铜的矿石主要有黄铜矿、孔雀石、辉铜矿等。
2.古人炼铜的反应原理：介绍古人焙烧孔雀石时，其主要成分碱式碳酸铜受热会分解；氧化铜能与木炭反应，生成铜和二氧化碳。引导学生写出相关化学方程式。
3.还原反应：以氧化铜与木炭反应的化学方程式为例，介绍像这样，含氧化合物中的氧被夺去的反应属于还原反应。常用的还原剂有C、CO、H2。引导学生理解还原反应的本质是含氧化合物失去氧的过程。
4.思考与讨论：引导学生分析上述反应中哪些物质发生了还原反应，哪些物质是还原剂，加深对还原反应概念的理解。
（四）新课讲授：工业炼铁的化学原理（15分钟）
1.一氧化碳还原氧化铁实验：展示实验装置图，介绍实验步骤——①按图组装仪器，并检查气密性；②把少量研细的红色氧化铁粉末装进硬质玻璃管中；③先通入一氧化碳气体排气，待排尽硬质玻璃管中的空气后，再点燃酒精喷灯加热；④当红色粉末全部转变成黑色后，先停止加热，继续通入一氧化碳，直至玻璃管冷却，最后熄灭酒精灯。
2.实验现象：硬质玻璃管中红色粉末逐渐变为黑色；试管中澄清石灰水变浑浊；装置尾部尾气燃烧并产生蓝色火焰。引导学生分析：红色粉末变黑色，用磁铁检验，证明黑色粉末为铁；将产生的气体通入澄清石灰水中，澄清石灰水变浑浊，则生成二氧化碳。
3.讨论与拓展：讨论1——如何判断反应中生成了什么物质？讨论2——装置导管末端为什么要放一个点燃的酒精灯？（因为一氧化碳有毒，且具有可燃性，反应后排出的尾气中可能含有未反应的一氧化碳，在导管末端放置点燃的酒精灯，是为了将尾气中的一氧化碳点燃，使其转化为二氧化碳，防止一氧化碳排放到空气中造成空气污染。）拓展延伸：若用一氧化碳还原四氧化三铁，应将生成的黑色粉末加入盐酸中，若有气体生成，则证明有铁生成。由于四氧化三铁也有磁性，不能用磁铁吸引的方法检验。
4.实验结论：氧化铁和一氧化碳在高温条件下发生反应，生成铁和二氧化碳。反应的化学方程式为：。
5.操作要点讨论：实验开始前，为什么要先通入CO气体再加热？（排尽玻璃管内的空气，以免加热时玻璃管内CO与空气混合发生爆炸。）实验结束后，为什么要停止加热再停止通入CO？（防止新生成的铁粉被氧化；防止液体倒吸，使玻璃管炸裂。）记忆口诀：一氧化碳早出晚归，酒精喷灯迟到早退。
6.工业炼铁：钢铁工业中就是利用这一原理来炼铁的。将赤铁矿（主要成分是Fe2O3）、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将铁从氧化铁中还原出来。
（五）课堂小结与练习（5分钟）
1.总结归纳：师生共同回顾本节课的核心内容，包括金属矿物的存在形式、铜的冶炼与还原反应的概念、一氧化碳还原氧化铁的实验原理及操作要点、工业炼铁的原理等。引导学生构建完整的知识体系，深化对“化学反应可以实现物质转化”这一核心观念的理解。
2.随堂练习：完成随堂练习题，检测学生对金属矿物及其冶炼知识的掌握情况，并进行讲解。题目涉及工业炼铁的叙述判断、炼铁原理实验装置分析、化学方程式计算等知识点。
六、板书设计
9.1常见的金属材料（第2课时）
一、金属矿物的存在
金属矿物 存在形式：单质（Au、Pt）/化合物
铜的冶炼 碱式碳酸铜分解；2CuO+C==高温==2Cu+CO2↑
还原反应 含氧化合物中的氧被夺去；还原剂：C、CO、H2
工业炼铁 Fe2O3+3CO==高温==2Fe+3CO2；原料：赤铁矿、焦炭、石灰石
二、铜的冶炼与还原反应
三、工业炼铁的化学原理
四、科技创新与工业成就
1.徐光宪与稀土分离新技术
2.我国钢铁工业发展成就
3.合理开发，节约资源
七、教学评价与反思
（一）教学评价
过程性评价：通过课堂提问（如引导学生分析金属的存在形式、铜的冶炼反应原理、一氧化碳还原氧化铁的实验现象及操作要点）、小组讨论（如讨论尾气处理原因、实验操作顺序等）等方式，评价学生对金属矿物及其冶炼知识的理解程度、实验分析能力和课堂参与度。重点关注学生在实验探究中的表现，包括操作规范性、观察细致性、结论归纳的准确性等。
终结性评价：通过随堂练习，检测学生对金属矿物及其冶炼知识的掌握情况，包括工业炼铁原理辨析、实验装置分析、化学方程式书写及相关计算等知识点。
（二）教学反思
成功之处：以“化学反应可以实现物质转化”为主线贯穿教学，逻辑清晰；通过丰富的实验探究活动（一氧化碳还原氧化铁实验）和生活实例（赫梯人的铁秘密、我国钢铁工业发展成就），将抽象的金属冶炼原理知识与具体的宏观实验现象紧密联系，激发了学生的学习兴趣；通过科技创新案例（徐光宪与稀土分离技术），有效培养了学生的科学态度与社会责任感及民族自豪感。
不足之处：在引导学生理解一氧化碳还原氧化铁实验的操作要点（如“一氧化碳早出晚归，酒精喷灯迟到早退”）时，部分学生可能对操作顺序的原因理解不够深入；课堂时间较为紧凑，对徐光宪稀土分离技术等拓展内容的深入解读可能不够充分；实验探究环节中由于一氧化碳有毒，实际操作存在安全风险，多以视频或动画模拟为主，学生亲手操作的体验感不足。
改进措施：下次教学可以借助多媒体动画模拟一氧化碳还原氧化铁的实验过程，帮助学生更直观地理解实验现象和反应原理；可以提前布置学生收集稀土元素应用相关的科普资料，在课堂上进行分享和讨论，增强知识的拓展性和实用性；可以适当调整教学环节的时间分配，确保学生有充足的讨论和思考时间；对于实验操作要点的理解，可以设计角色扮演活动，让学生模拟实验操作步骤并说明原因，增强参与感和理解深度。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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