6.3金属矿物与金属冶炼（第一课时）导学案-2025-2026学年九年级化学科粤版下册

该初中化学导学案聚焦金属矿物与金属冶炼，引导学生认识金属存在形态、常见矿物成分，掌握一氧化碳还原氧化铁实验及工业炼铁原理，理解还原反应与含杂质计算。通过金属矿物实物图片、工业炼铁短视频创设情境，衔接金属化学性质，为后续金属资源保护铺垫，以预习案梳理基础、探究案突破重难点搭建学习支架。 资料以“课前预习-课中探究”为主线，融入仿真实验视频与分层习题，助力学生规范实验操作、分析反应本质，培养科学探究与实践能力。通过工业生产实际渗透绿色化学理念，结合定量计算训练科学思维，树立资源保护意识，兼顾基础巩固与能力提升，有效落实化学观念与科学态度。

初中化学“导·学·练”课堂导学案 年级 九年级 科目 化学 周次 设计者 序号 班级 主题与课时 6.3 金属矿物与金属冶炼（第一课时） 课型 新授 审核人 学校审核 姓名 课标要求 依据义务教育化学课程标准，本节课要求学生知道金属在自然界的存在形式，识别常见金属矿物，掌握工业炼铁的原料、设备、原理及操作要点。认识一氧化碳还原氧化铁的实验原理与还原反应概念，能规范书写相关化学方程式。初步学会含杂质物质的简单计算，树立合理利用金属矿物、保护金属资源的化学观念，能结合实验现象分析化学变化规律。 学习目标 化学观念：明确金属元素的游离态与化合态，理解炼铁的化学原理，建立物质转化的认知。 科学思维：通过实验现象推理反应本质，辨析还原反应，掌握定量计算思维。 科学探究与实践：参与炼铁实验探究，规范实验操作，提升实验分析能力。 科学态度与责任：认识矿物资源的有限性，树立节约资源、绿色冶炼、保护环境的责任意识。 重难点 重点：常见金属矿物的主要成分；一氧化碳还原氧化铁的实验原理、现象、化学方程式；工业炼铁的原料、设备与核心原理。 难点：一氧化碳还原氧化铁的实验操作顺序及尾气处理原理；还原反应的概念辨析；含杂质铁矿石冶炼的定量计算，突破学生对工业化学变化复杂过程的认知难点。 资源与 建议 教学资源：科粤版九年级下册新教材、金属矿物实物图片/标本、工业炼铁短视频、一氧化碳还原氧化铁仿真实验视频、实验装置图、课堂习题课件。教学建议：本节课是金属材料应用的延伸，衔接金属化学性质，为后续金属资源保护铺垫。教学中以实物和视频创设情境，降低工业炼铁抽象难度；聚焦实验探究，细化操作要点，规避安全误区；分层设计习题，兼顾基础巩固与能力提升；结合工业生产实际，渗透绿色化学理念，引导学生联系生活理解化学工业价值。 学习过程 （一）课前预习案（基础闯关，自主梳理教材） 预习要求：通读科粤版九年级下册6.3第一课时教材内容，独立完成以下习题，梳理基础知识点，标注疑难问题，为课堂探究做好铺垫。所有题目均紧扣新教材原文，聚焦核心基础。 1. 填空题（每空2分，共30分） （1）自然界中绝大多数金属以________形式存在，少数化学性质稳定的金属如金、银以________形式存在。 （2）常见的铁矿石有赤铁矿（主要成分________）、磁铁矿（主要成分________）、菱铁矿、黄铁矿等，其中________含铁量最高，是优质炼铁原料。 （3）工业炼铁的核心原理是在高温下，利用________的还原性，将铁从其氧化物中还原出来。 （4）一氧化碳还原氧化铁的实验中，反应条件是________。 （5）工业炼铁的主要原料有________、________、石灰石和空气，主要设备是________。 （6）含氧化合物中的氧被夺去的反应，叫做________反应，具有夺取氧能力的物质具有________性。 （7）炼铁得到的产品是________，其含碳量为2%～4.3%，质地较硬脆。 2. 选择题（每题3分，共15分） （1）下列金属在自然界中能以单质形式稳定存在的是（） A. 铁 B. 铝 C. 金 D. 锌 （2）赤铁矿的主要成分是（） A. FeO B. Fe₂O₃ C. Fe₃O₄ D. FeCO₃ （3）工业炼铁中，焦炭的主要作用是（） A. 作还原剂 B. 燃烧放热、生成一氧化碳 C. 除去杂质 D. 催化反应 （4）下列反应属于还原反应的是（） A. 铁生锈 B. 一氧化碳还原氧化铁 C. 镁条燃烧 D. 蜡烛燃烧 （5）关于一氧化碳还原氧化铁实验，下列说法错误的是（） A. 实验前先通CO排尽装置内空气 B. 反应后固体由红棕色变为黑色 C. 实验结束立即停止通CO D. 尾气需要点燃处理 3. 简答题（15分） 简述自然界中金属元素两种存在形态的区别，并说明多数金属以化合态存在的原因。 4. 预习疑问记录 请结合教材预习，写下自己不懂的知识点、疑惑的实验操作或工业生产问题，课堂重点探究解决。 （二）课中探究案（合作探究，突破重难点） 课堂学习以小组合作、实验探究、问题研讨为主，依托教材核心内容，层层突破重难点，完成进阶习题，深化知识理解，构建完整知识体系。 探究一：金属的存在形式与常见金属矿物（基础探究） 结合教材图文内容和金属矿物素材，小组讨论完成以下探究习题，夯实基础认知。 1. 对比分析题：结合金属活动性顺序，分析为什么金、银等金属能以单质形式存在，而铁、铝、铜等金属只能以化合物形式存在？ 2. 分类填空题：现有赤铁矿、磁铁矿、铝土矿、黄铜矿四种矿物，写出对应的主要成分化学式：赤铁矿________、磁铁矿________、铝土矿________；以上矿物中属于铁的矿物的是________。 3. 辨析判断题（对的打√，错的打×） （1）所有金属在自然界中都以化合物形式存在（） （2）磁铁矿的含铁量高于赤铁矿，更适合炼铁（） （3）金属矿物属于可再生资源，可以随意开采（） 探究总结：金属的存在形态由金属的________决定，活泼金属易与氧气等物质反应，以________存在；不活泼金属化学性质稳定，以________存在。金属矿物是冶炼金属的核心原料，属于不可再生资源。 探究二：一氧化碳还原氧化铁实验（重点探究） 结合教材实验内容、仿真实验视频，小组合作梳理实验细节，完成系列探究习题，突破实验重难点。 1. 实验装置与原理填空题 （1）该实验的反应物是________和________，反应条件为________，生成物为铁和二氧化碳。 （2）实验中硬质玻璃管内的现象是________，试管中澄清石灰水的现象是________。 （3）实验尾气中含有未反应的________，该气体有毒，会污染空气，因此需要________处理。 2. 实验操作顺序问答题 （1）实验开始时，为什么要先通入一氧化碳，再点燃酒精喷灯加热？ （2）实验结束后，为什么要先熄灭酒精喷灯，继续通入一氧化碳至装置冷却至室温？ 3. 深度辨析题 该实验中发生的反应是否属于置换反应？请说明理由。同时判断该反应中的氧化剂、还原剂分别是什么物质。 探究总结：CO还原Fe₂O₃的核心方程式为________________________；实验操作遵循“先通气、后加热，先停热、后停气”的原则，核心目的是________和________；CO具有还原性，是常见的工业还原剂。 探究三：工业炼铁的原理与流程（难点探究） 结合教材工业炼铁图文、生产短视频，对比实验室炼铁与工业炼铁的区别，完成探究习题，理解工业生产实际。 1. 基础梳理填空题 （1）工业炼铁的原料中，铁矿石的作用是________，焦炭的作用是①________、②________，石灰石的作用是________。 （2）工业炼铁的主要设备是________，炼铁的最终产品是生铁，其与钢的本质区别是________不同。 2.对比探究题 对比实验室CO还原氧化铁和工业炼铁，从反应条件、原料、产物、设备四个角度分析二者的异同点。 探究四：含杂质物质的化学计算（能力提升） 结合教材例题，掌握不纯物计算核心思路：纯净物质量=不纯物质量×纯度，完成进阶计算题。 1. 基础计算题：现有1000t含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以冶炼出纯铁的质量是多少？（写出完整解题步骤） 2. 进阶计算题：若用上述赤铁矿石冶炼生铁，已知生铁含碳量为4%，理论上可炼出生铁的质量是多少？ 探究五：还原反应概念辨析（思维拓展） 结合教材定义，小组讨论辨析氧化反应与还原反应的关系，完成习题。 1. 填空题：物质夺取氧的反应是________反应，该物质具有________性；物质失去氧的反应是________反应，该物质是________剂。氧化反应和还原反应________（同时/单独）发生。 2. 辨析题：判断氢气还原氧化铜、碳还原氧化铁两个反应中的还原剂、氧化剂，并说明判断依据。 课堂知识梳理：通过本节课探究，系统梳理核心知识：金属存在形式→常见金属矿物→实验室炼铁实验→工业炼铁原理→还原反应→不纯物计算，形成完整知识链条，落实四维核心素养。 板书设计 6.3 金属矿物与金属冶炼（第一课时） 1. 金属的存在形式 化合态（多数活泼金属）、游离态（Au、Ag等不活泼金属） 2. 常见金属矿物 赤铁矿(Fe₂O₃)、磁铁矿(Fe₃O₄)、铝土矿 3. 实验室炼铁（CO还原Fe₂O₃） 现象：红棕色固体变黑，石灰水变浑浊 操作：先通CO后加热，先停热后停气；尾气点燃处理 4. 工业炼铁 原料：铁矿石、焦炭、石灰石、空气 设备：高炉 核心原理：高温下CO还原氧化铁 5. 还原反应：含氧化合物失氧的反应，还原剂具有还原性 6. 不纯物计算：纯净物质量=不纯物质量×纯度 参考答案 （一）课前预习案答案 1. 填空题 （1）化合态；游离态 （2）Fe₂O₃；Fe₃O₄；磁铁矿 （3）一氧化碳（CO） （4）高温； （5）铁矿石；焦炭；高炉 （6）还原；还原 （7）生铁 2. 选择题 （1）C （2）B （3）B （4）B （5）C 3. 简答题 游离态：金属以单质形式存在；化合态：金属以化合物形式存在。多数金属化学性质比较活泼，易与空气中的氧气、水等物质发生化学反应，因此在自然界中大多以化合态存在。 （二）课中探究案答案 探究一答案 1. 金属活动性顺序中，金、银活动性极弱，化学性质稳定，不易与其他物质反应，以单质存在；铁、铝、铜活动性较强，易与氧气等反应，形成化合物，以化合态存在。 2. Fe₂O₃；Fe₃O₄；Al₂O₃；赤铁矿、磁铁矿 3. （1）× （2）√ （3）× 探究总结：化学活动性；化合态；游离态 探究二答案 1. （1）一氧化碳；氧化铁；高温 （2）红棕色固体逐渐变为黑色；澄清石灰水变浑浊 （3）一氧化碳（CO）；点燃（尾气处理） 2. （1）排尽硬质玻璃管内的空气，防止加热时一氧化碳与空气混合发生爆炸。（2）防止高温下生成的铁被空气中的氧气重新氧化，同时防止装置冷却后压强倒吸。 3. 不属于置换反应；置换反应是单质与化合物反应生成新单质和新化合物，该反应反应物均为化合物。氧化剂：Fe₂O₃；还原剂：CO。 探究总结：防止加热爆炸；防止铁被氧化、防止倒吸 探究三答案 1. （1）提供铁元素，作为炼铁原料；燃烧提供高温；生成还原剂一氧化碳；除去矿石中的杂质，形成炉渣排出 （2）高炉；含碳量 2.相同点：核心反应原理一致，均为CO还原氧化铁。不同点：条件：实验室高温，工业高炉高温；原料：实验室纯氧化铁、CO，工业铁矿石、焦炭等；产物：实验室纯铁，工业生铁；设备：实验室硬质玻璃管，工业高炉。 探究四答案 1. 解：1000t赤铁矿中Fe₂O₃质量=1000t×80%=800t 设理论炼出纯铁质量为x 3CO+Fe₂O₃高温 2Fe+3CO₂ 160 112 800t x 160/112=800t/x 解得x=560t 答：可炼出纯铁560t。 2. 解：生铁中铁的质量分数=1-4%=96% 生铁质量=560t÷96%≈583.3t 答：可炼出生铁约583.3t。 探究五答案 1. 还原；还原；氧化；氧化；同时 2. 氢气还原氧化铜：还原剂H₂，氧化剂CuO；H₂夺取CuO中的氧，发生还原反应，CuO失去氧，发生氧化反应。碳还原氧化铁：还原剂C，氧化剂Fe₂O₃；C夺取Fe₂O₃中的氧，发生还原反应。 ( 1 / 3 ) 目标领航 任务驱动 评价镶嵌 赢在课堂 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $