9.1常见的金属材料（第二课时）导学案--2025--2026学年九年级化学鲁教版下册

该初中化学导学案围绕九年级“9.1常见的金属材料（第二课时）”展开，核心知识点包括金属矿物认知、铁的冶炼（实验室与工业）及合金特性。通过课前预习案（填空、选择、简答）梳理基础，课中结合工业炼铁视频、实验演示视频、铁矿石标本，分四个探究活动层层递进，构建从预习到深度探究的学习支架。 以实验探究为核心，细化CO还原氧化铁的操作顺序、尾气处理等细节，培养科学探究与实践能力。通过合金特性分析建立“物质性质决定用途”的化学观念，结合绿色化学、资源保护内容渗透科学态度与责任，分层习题兼顾基础巩固与能力提升，助力学生高效掌握重难点。

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 9.1常见的金属材料（第二课时） 课型 新授 审核人 学校审核 姓名 课标要求 依据义务教育化学新课标要求，学生需认识常见金属矿物，了解铁的冶炼原理与工业炼铁基本流程，掌握一氧化碳还原氧化铁的实验原理、操作及现象。能区分纯金属与合金，理解合金的组成、特性及用途差异。初步建立物质性质决定用途的化学观念，树立金属资源保护、绿色化学与可持续发展的意识，具备基础的化学实验探究与分析能力。 学习目标 宏观辨识与微观探析：从宏观识别炼铁实验现象，微观理解氧化还原反应本质。 科学探究与创新意识：通过实验探究炼铁原理，规范实验操作，提升探究能力。 科学态度与社会责任：树立安全实验、绿色环保理念，珍惜金属矿产资源。 推理与模型认知：依托实验现象推导反应规律，构建金属冶炼的认知模型，学会分析化学变化的条件与本质。 重难点 教学重点：一氧化碳还原氧化铁的实验原理、操作步骤、实验现象及化学方程式书写；工业炼铁的原料、设备、原理与产物。 教学难点：理解炼铁过程中的氧化还原反应本质；掌握一氧化碳还原氧化铁实验的尾气处理、操作注意事项；区分实验室炼铁与工业炼铁的异同，初步认知含杂质物质的冶炼计算思路。 资源与 建议 教学资源：鲁教版九年级下册化学新教材、工业炼铁工艺流程视频、一氧化碳还原氧化铁实验演示视频、铁矿石实物标本、实验装置图课件、合金与纯金属性能对比素材、课堂习题题库。教学建议：本节课抽象知识点较多，以直观视频、实物观察降低理解难度，结合问题驱动推进探究。聚焦实验核心，细化操作细节，强调实验安全与尾气处理的绿色化学理念。衔接生活与工业生产，区分实验室与工业炼铁差异，分层设计习题，兼顾基础巩固与能力提升，引导学生学以致用，树立资源保护意识。 学习过程 （一）课前预习案（基础夯实，自主探究） 预习目标：提前熟悉常见金属矿物种类，初步认知铁的冶炼原料与基本原理，了解一氧化碳还原氧化铁实验基础信息，梳理基础知识点，为课中深度探究铺垫。结合新教材内容，完成以下预习题目，自主梳理知识点、标注疑难问题。 1.填空题（基础知识点梳理） （1）自然界中大多数金属以________形式存在，少数不活泼金属如金、银以________形式存在。 （2）常见的铁矿石主要有赤铁矿（主要成分________）、磁铁矿（主要成分________）、菱铁矿、黄铁矿等，其中________、________是炼铁的优质原料。 （3）工业炼铁的主要原料有________、________、________和空气，主要设备是________。 （4）实验室炼铁常用的还原剂是________，工业炼铁的核心还原剂是________。 （5）合金是在金属中加热熔合某些________或________，制得的具有金属特征的混合物，合金属于________（填“纯净物”或“混合物”）。 2.选择题（概念辨析） （1）下列金属矿物中，最适合炼铁的是（） A.黄铁矿（FeS₂） B.赤铁矿（Fe₂O₃） C.孔雀石 D.铝土矿 （2）自然界中以单质形式存在的金属是（） A.铁 B.铜 C.金 D.铝 （3）下列关于合金的说法正确的是（） A.合金一定是金属与金属的混合物 B.合金的硬度一般比纯金属大 C.合金的熔点一般比纯金属高 D.合金都是纯净物 3.简答题（初步思考） （1）结合教材内容，简要说出工业炼铁的核心目的是什么？ （2）预习教材实验内容，写出一氧化碳还原氧化铁的反应物、生成物，尝试推测实验现象。 （3）为什么工业炼铁不直接使用氢气、木炭作还原剂，而主要使用一氧化碳？ 4.预习疑难记录 自主预习后，梳理自己无法理解的知识点、疑问，课堂针对性听讲探究。 （二）课中探究案（深度探究，能力提升） 课堂探究目标：通过实验探究、小组合作、习题训练，熟练掌握一氧化碳还原氧化铁实验细节、工业炼铁流程与原理，辨析纯金属与合金的差异，理解氧化还原反应本质，提升实验分析、逻辑推理和知识应用能力。全程以题目为载体，层层递进突破重难点。 探究一：常见金属矿物认知（基础探究） 结合教材图文素材、铁矿石实物标本，完成下列探究习题，夯实基础认知。 1.填空题：赤铁矿、磁铁矿的主要成分分别是________、________，二者均属于________（填“单质”“氧化物”或“混合物”）。 2.思考题：对比黄铁矿、赤铁矿、磁铁矿的成分，分析为什么黄铁矿不适合作为炼铁原料？请从杂质、污染、含铁量三个角度分析。 3.辨析题：判断正误，错误的说明理由。 ①自然界中所有金属都以化合物形式存在（） ②铁矿石属于纯净物，可直接用于炼铁（） 探究二：实验室炼铁——一氧化碳还原氧化铁（核心重难点探究） 结合实验演示视频，小组合作完成系列探究题目，突破本节课核心重难点，细化实验每一个环节。 1.实验原理探究：该反应中氧化铁失去氧发生________反应，一氧化碳得到氧发生________反应，一氧化碳在反应中作________剂。 2.实验现象填空：实验过程中，硬质玻璃管内的红色粉末逐渐变为________色，试管中澄清石灰水________，尾气燃烧产生________色火焰。 3.实验操作顺序探究（重难点）： （1）实验开始时，先通入一氧化碳，再加热氧化铁，原因是________。 （2）实验结束后，先停止加热，继续通入一氧化碳至装置冷却至室温，原因是________。 4.实验安全与环保探究： （1）一氧化碳是有毒气体，实验中必须进行尾气处理，写出两种常见的尾气处理方法：________、________。 （2）若实验中未进行尾气处理，会造成什么危害？________。 5.误差与异常分析： （1）实验结束后，发现得到的黑色粉末不能被磁铁完全吸引，可能的原因是________。 （2）澄清石灰水变浑浊不明显，可能的原因是________。 探究三：工业炼铁原理与流程（应用探究） 结合教材工业炼铁流程图、工业生产视频，对比实验室炼铁，完成探究习题，理清工业生产的核心逻辑。 1.填空题：工业炼铁的原料中，焦炭的作用是①________、②________；石灰石的作用是________。 2.简答题：简述工业高炉炼铁的完整生产流程。 3.对比探究题：从反应条件、反应物、产物纯度、操作规模四个方面，对比实验室炼铁与工业炼铁的异同。 4.拓展思考：工业炼铁得到的生铁是纯净物吗？生铁和钢的主要区别是什么？ 探究四：合金的特性与应用（拓展探究） 结合教材合金相关内容，完成习题，建立“结构决定性质，性质决定用途”的化学观念。 1.填空题：合金与组成它的纯金属相比，具有________更大、________更低、抗腐蚀性能更好的特点，因此合金用途更广泛。 2.辨析题：生铁和钢都是铁的合金，二者的含碳量不同，生铁的含碳量________，钢的含碳量________。 3.应用题：为什么日常使用的金属制品大多使用合金而非纯金属？结合生活实例说明。 板书设计 9.1常见的金属材料（第二课时） 一、常见金属矿物 1.存在形式：活泼金属→化合物；不活泼金属→单质 2.优质铁矿：赤铁矿（Fe₂O₃）、磁铁矿（Fe₃O₄） 二、实验室炼铁（CO还原Fe₂O₃） 现象：红粉变黑、石灰水变浑浊、尾气蓝色火焰 操作：先通CO后加热；先停热后停CO 环保：点燃/收集尾气，防止CO污染空气 三、工业炼铁 1.原料：铁矿石、焦炭、石灰石、空气 2.设备：高炉 3.焦炭作用：供热、制CO；石灰石：除杂质 4.产物：生铁（混合物） 四、合金特性 硬度大、熔点低、抗腐蚀性能好，用途更广 参考答案 （一）课前预习案答案 1.填空题 （1）化合物；单质 （2）Fe₂O₃；Fe₃O₄；赤铁矿；磁铁矿 （3）铁矿石；焦炭；石灰石；高炉 （4）一氧化碳；一氧化碳 （5）金属；非金属；混合物 2.选择题 （1）B （2）C （3）B 3.简答题 （1）将铁矿石中的铁的化合物转化为单质铁，获取金属铁材料，满足生产生活需求。 （2）反应物：一氧化碳、氧化铁；生成物：铁、二氧化碳；实验现象：红色固体变为黑色，澄清石灰水变浑浊。 （3）一氧化碳为气体还原剂，能与氧化铁充分接触，反应更充分、效率更高，适合工业大规模生产；木炭还原反应不充分，氢气成本高、储存运输难度大，不适合工业炼铁。 （二）课中探究案答案 探究一答案 1.Fe₂O₃；Fe₃O₄；氧化物 2.黄铁矿主要成分为FeS₂，含铁量低，冶炼过程中会产生二氧化硫有毒气体，造成空气污染，且矿石杂质多，冶炼成本高，因此不适合炼铁。 3.①×，金、银等不活泼金属以单质形式存在；②×，铁矿石含有大量杂质，属于混合物，需提纯冶炼。 探究二答案 1.还原；氧化；还原 2.黑；变浑浊；蓝 3.（1）排尽装置内空气，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再次被空气中的氧气氧化 4.（1）点燃尾气、气球收集尾气 （2）有毒的一氧化碳气体排放到空气中，污染空气，危害人体健康 5.（1）反应不充分，氧化铁未完全被还原 （2）通入CO速率过快，二氧化碳未充分与石灰水反应 探究三答案 1.燃烧放热，提供高温反应条件；生成还原剂一氧化碳；除去铁矿石中的杂质，形成炉渣 2.将铁矿石、焦炭、石灰石按比例加入高炉，通入空气，焦炭燃烧供热并生成一氧化碳，一氧化碳还原铁矿石生成单质铁，杂质与石灰石反应形成炉渣排出，最终得到生铁。 3.相同点：原理均为一氧化碳还原氧化铁，需要高温条件。不同点：实验室炼铁规模小、产物纯度高；工业炼铁规模大、产物为生铁（含杂质）；实验室操作精细，工业连续化生产。 4.不是纯净物，生铁是含碳量较高的铁合金；二者主要区别是含碳量不同，生铁含碳量更高。 探究四答案 1.硬度；熔点 2.较高（2%～4.3%）；较低（0.03%～2%） 3.合金硬度更大、抗腐蚀性能更好、熔点更适配使用场景，纯金属性能单一、易锈蚀、硬度小。例如不锈钢餐具耐腐蚀、硬度大，优于纯铁制品；铝合金轻便坚硬，适合制作门窗、航空器材。 ( 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 $