1.3金属资源的利用和保护第一课时导学案--2026-2027学年九年级化学人教版（五四学制）全一册

该初中化学导学案围绕“金属资源的利用和保护”第一课时展开，核心知识点包括金属资源存在形式、常见矿物、实验室与工业炼铁原理及含杂质物质计算。通过课前预习案衔接已学的金属性质和活动性顺序，引导学生自主梳理矿物基础知识点，搭建新旧知识学习支架。 资料以新课标核心素养为导向，通过科学思维构建“实验原理-工业应用-定量计算”逻辑模型，结合仿真实验规避CO风险、工业视频直观呈现流程，降低抽象知识难度。分层习题设计从基础到中考拔高题型，培养学生科学探究能力与规范实验操作，同时渗透绿色化学理念，树立资源保护的科学态度与社会责任。

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 课题 3 金属资源的利用和保护 - 第一课时 课型 新授 审核人 学校审核 姓名 课标要求 依据五四学制初中化学新课标要求，学生需了解自然界中金属资源的存在形式及常见金属矿物，掌握实验室炼铁、工业炼铁的核心原理、原料、设备及实验操作要点，能规范书写炼铁化学方程式。初步学会含杂质物质的化学方程式计算，认识化学原理与工业生产的关联，树立合理利用金属资源、绿色化学的学科理念，落实学以致用的化学学习目标。 学习目标 宏观辨识与微观探析：观察炼铁实验宏观现象，从微观角度理解氧化还原反应本质。 科学思维：构建“实验原理-工业应用-定量计算”逻辑模型，辨析实验操作误区。 科学探究与创新意识：规范完成炼铁实验探究，掌握实验操作规范与尾气处理方法。 科学态度与社会责任：了解我国金属资源现状，树立节约资源、绿色化工、可持续发展的责任意识。 重难点 重点：一氧化碳还原氧化铁的实验原理、操作步骤、实验现象及注意事项；工业炼铁的原料、设备、核心反应原理；含杂质物质的化学方程式计算方法。 难点：理解炼铁实验“先通后点、先灭后停”的操作逻辑及尾气处理的原因；区分纯净物与混合物的计算差异，精准完成工业炼铁相关定量计算，衔接理论与工业生产实际。 资源与 建议 教学资源：新教材课本图文、高炉炼铁工业视频、一氧化碳还原氧化铁仿真实验课件、常见金属矿物实物图片、含杂质计算典型例题题库、金属资源储量相关科普资料。利用仿真实验规避CO有毒的实验风险，通过工业视频直观呈现炼铁工艺流程，降低抽象知识理解难度。 教学建议：课前引导学生自主预习矿物相关基础知识点，梳理疑问；课中以实验探究为核心，分层突破实验重难点与计算难点，结合生活、工业实例深化理解；课后分层布置习题，夯实基础、提升能力。注重渗透绿色化学理念，强调实验安全与工业环保，衔接中考高频考点，兼顾知识掌握与素养提升。 学习过程 （一）课前预习案 亲爱的同学，在之前的学习中，我们已经掌握了金属的物理性质、化学性质以及金属活动性顺序，知晓了不同金属的活泼性差异。金属广泛应用于生活、工业、建筑等各个领域，而生活中使用的金属材料大多来自自然界的金属矿物。本节课我们将学习金属资源的利用，重点探究铁的冶炼原理、实验操作及相关定量计算。请结合新教材内容，自主完成以下预习习题，梳理基础知识点，标注疑难问题，为课堂探究做好铺垫。 基础填空题 1. 地球上的金属资源广泛存在于________和________中，除金、银等少数很不活泼的金属以________形式存在外，其余金属都以________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，其中赤铁矿和磁铁矿是工业炼铁的主要原料。 3. 工业炼铁的核心原理是：在________条件下，利用焦炭反应生成的________把铁从铁矿石中还原出来。 4. 工业炼铁的主要原料包括________、________、________和空气，主要设备是________。 5. 实验室炼铁常用的还原剂是一氧化碳，一氧化碳还原氧化铁的化学方程式为________________。 6. 实际生产中，铁矿石、生铁等物质都含有杂质，根据化学方程式计算时，必须代入________的质量进行计算，不能直接使用混合物质量。 基础选择题 1. 下列金属在自然界中以单质形式存在的是（） A. 铁 B. 铝 C. 金 D. 铜 2. 工业炼铁中，焦炭的主要作用是（） A. 作还原剂 B. 提供热量、生成一氧化碳 C. 除去杂质 D. 作催化剂 3. 赤铁矿的主要成分是（） A. FeO B. Fe₂O₃ C. Fe₃O₄ D. FeCO₃ 预习思考题 1. 结合教材内容，简单说说实验室一氧化碳还原氧化铁实验中，为什么要先通入一氧化碳，再加热氧化铁？ 2. 工业炼铁得到的生铁是纯净物还是混合物？请说明理由。 3. 尝试区分：纯净物质量、混合物质量、纯度三者之间的换算关系。 预习小结：通过自主预习，我已经掌握了________________等基础知识点，存在的疑难问题是________________。 （二）课中探究案 课堂探究围绕本节课重难点展开，结合教材实验、工业流程、定量计算三大核心模块，通过分层习题、探究思考、合作讨论、难点突破等形式，深化知识理解，突破学习难点，提升探究能力与解题能力。 探究一：金属资源的存在形式与常见矿物 结合教材图文内容及科普资料，完成下列探究习题，夯实基础认知。 1. 判断题（正确打√，错误打×） （1）所有金属在自然界中都以化合物形式存在。（） （2）赤铁矿、磁铁矿都是工业炼铁的优质原料，含铁量较高。（） （3）铝的化学性质活泼，因此自然界中没有铝的单质存在。（） 2. 简答题：为什么金、银可以以单质形式存在于自然界，而铁、铝、铜只能以化合物形式存在？请结合金属活动性顺序分析。 3. 拓展填空：常见的铝矿石主要是铝土矿，其主要成分是________，铜矿石主要有黄铜矿、孔雀石等，不同金属矿石的成分不同，决定了其冶炼方法存在差异。 探究小结：金属的存在形式由金属的________决定，活泼金属以化合物形式存在，不活泼金属以单质形式存在。 探究二：实验室一氧化碳还原氧化铁实验（重难点） 本实验是本节课核心重点，也是中考高频考点，结合实验装置、操作步骤、实验现象、注意事项、反应原理，完成系列探究习题，突破实验难点。 1. 实验原理填空：高温下，一氧化碳还原氧化铁生成铁和二氧化碳，化学方程式为________，该反应中________是还原剂，发生氧化反应，氧化铁发生还原反应。 2. 实验现象填空：实验过程中，硬质玻璃管内________，试管中的澄清石灰水________，末端尾气燃烧产生________火焰。 3. 操作顺序探究（核心难点） （1）实验开始时，先通CO后加热的目的是________________。 （2）实验结束后，先停止加热，继续通CO至玻璃管冷却的目的是________________。 4. 尾气处理探究：一氧化碳有毒，直接排放会污染空气，本实验中尾气处理的方法是________，除此之外，还可以采用的处理方法是________。 5. 深度思考题（合作讨论） （1）实验中能否用木炭、氢气代替一氧化碳还原氧化铁？对比分析三种还原剂的优缺点。 （2）若实验结束后，玻璃管内固体未完全冷却就停止通一氧化碳，会出现什么后果？ 6. 易错辨析选择题 下列关于CO还原氧化铁实验的说法正确的是（） A. 实验开始可以先加热后通CO B. 澄清石灰水的作用是检验生成的二氧化碳 C. 尾气可以直接排放 D. 反应结束后固体质量不变 探究三：工业炼铁原理与工艺流程 结合教材高炉炼铁图文及工业视频，区分实验室炼铁与工业炼铁的差异，掌握工业生产核心知识，完成探究习题。 1. 工业炼铁原料及作用填空 （1）铁矿石：________；（2）焦炭：________、________；（3）石灰石：________；（4）空气：提供氧气，支持燃烧。 2. 工业炼铁核心设备是________，炉内主要发生三个反应，分别是：①焦炭充分燃烧________；②二氧化碳与焦炭高温反应生成一氧化碳________；③一氧化碳还原氧化铁________。 3. 对比分析题：简述实验室炼铁和工业炼铁的异同点（从原料、设备、产物、反应条件四个维度分析）。 4. 判断题 （1）工业炼铁得到的生铁是纯净的铁单质。（） （2）工业炼铁中石灰石的作用是除去铁矿石中的杂质。（） （3）高炉炼铁的最终产物是纯铁。（） 探究四：含杂质物质的化学方程式计算（重难点） 实际工业生产中，所有原料和产物均含杂质，化学方程式计算仅适用于纯净物，这是本节课的计算难点。先掌握核心换算公式，再通过例题、习题强化应用。 核心公式：①纯净物质量=混合物质量×纯度；②混合物质量=纯净物质量÷纯度；③纯度=纯净物质量÷混合物质量×100% 1. 基础换算练习 （1）1000t含氧化铁80%的赤铁矿石中，纯净氧化铁的质量是多少？ （2）________t含杂质4%的生铁中，含铁的质量是480t。 2. 典型计算题（中考高频题型） 工业上用1000t含Fe₂O₃70%的赤铁矿石，理论上可以冶炼出含铁96%的生铁多少吨？（写出完整解题步骤） 3. 易错思考题：为什么含杂质物质计算时，不能直接用混合物质量代入化学方程式计算？ 课堂综合提升训练 1. 综合选择题 下列关于铁的冶炼说法错误的是（） A. 工业炼铁的还原剂是一氧化碳 B. 实验室炼铁需进行尾气处理 C. 炼铁过程发生的是置换反应 D. 生铁属于铁合金，是混合物 2. 实验综合填空题 CO还原氧化铁实验中，硬质玻璃管内发生反应的化学方程式为________，实验中观察到红色固体变黑，证明生成了________，澄清石灰水变浑浊证明生成了________，该实验体现了一氧化碳的________性。 3. 工业计算拔高题 某炼铁厂每天消耗含Fe₃O₄90%的磁铁矿石200t，理论上每天可生产纯铁多少吨？（杂质不参与反应，写出计算过程） 板书设计 参考答案 ( 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 $