6.3 金属矿物与金属冶炼（第二课时）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九年级“金属矿物与金属冶炼”第二课时，核心涵盖一氧化碳还原氧化铁实验原理、工业高炉炼铁流程、生铁与钢的成分性能差异及绿色化学理念。课堂导入通过回顾上节课金属矿物知识，以“如何将铁元素转化为单质”“工业与实验室炼铁是否一致”等问题搭建前后知识支架。 资料以实验探究为核心，结合一氧化碳还原氧化铁实验视频、高炉炼铁动态动画突破难点，通过对比实验室与工业炼铁异同培养科学思维。分层设计预习案与巩固训练，兼顾基础与提升，渗透绿色化学理念，落实化学观念与科学态度，助力学生构建知识体系，提升科学探究与实践能力。

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（第二课时） 课型 新授 审核人 学校审核 姓名 课标要求 本节课依据初中化学课标要求，学生需掌握一氧化碳还原氧化铁的冶炼原理、实验操作及注意事项，明晰工业高炉炼铁的原料、流程与产物差异。能区分生铁与钢的成分、性能区别，了解金属冶炼的氧化还原核心逻辑。树立绿色化学理念，认识冶金工业的资源利用与环保价值，初步形成化学服务工业生产的认知。 学习目标 宏观辨识与微观探析：结合实验现象与化学方程式，厘清炼铁反应的宏观变化与微观粒子重组。 科学探究与创新意识：通过实验探究、问题分析，掌握冶金实验操作规范。 科学态度与社会责任：关注冶金污染与绿色冶炼，树立环保与资源节约意识。 证据推理与模型认知：构建金属还原冶炼的通用思维模型，迁移应用同类反应。 重难点 重点：一氧化碳还原氧化铁的化学原理、实验现象与方程式书写；工业炼铁的原料、核心反应与产物；生铁和钢的成分、性能差异。 难点：理解炼铁实验“先通后点、先灭后停”的操作原理；辨析实验室炼铁与工业炼铁的区别；掌握冶炼过程中还原反应的本质及尾气处理原理。 资源与 建议 教学资源：新教材课本原文、高炉炼铁动态动画、一氧化碳还原氧化铁实验视频、冶金工业环保科普素材、生铁与钢实物样品、课堂习题分层题库。教学建议：以实验探究为核心，结合具象视频突破抽象工业流程难点，对比梳理实验室与工业炼铁差异。分层设计学习任务，兼顾基础巩固与能力提升。结合生活、工业实例渗透绿色化学理念，引导学生主动思考冶金环保问题。强化方程式书写、实验操作易错点复盘，落实知识闭环，适配九年级学生认知规律。 学习过程 （一）课前预习案 【预习目标】1. 回顾上节课金属矿物、常见铁矿石的相关知识，夯实基础；2. 初步了解实验室炼铁、工业炼铁的基本原料和简单流程；3. 提前认知生铁和钢的基本区别，梳理预习疑问，为课堂探究做好铺垫。 【预习新知填空】 1. 常见的铁矿石有赤铁矿（主要成分________）、磁铁矿（主要成分________）、菱铁矿等，其中________含铁量更高，是优质炼铁原料。 2. 工业炼铁的核心目的是将________态的金属元素从矿物中转化为________态的金属单质，该过程属于________（填“氧化”或“还原”）反应。 3. 实验室常用________还原氧化铁模拟炼铁实验，该气体具有________性，是炼铁的核心还原剂。 4. 工业高炉炼铁的主要原料有________、________、空气和石灰石，其中焦炭的作用是________和________。 5. 生铁的含碳量为________，钢的含碳量为________，二者最本质的区别是________不同，因此机械性能差异较大。 【预习选择基础题】 1. 下列矿石最适合用于工业炼铁的是（ ） A. 赤铁矿 B. 孔雀石 C. 铝土矿 D. 黄铜矿 2. 工业炼铁中石灰石的主要作用是（ ） A. 提供还原剂 B. 提高炉温 C. 除去矿石中的杂质形成炉渣 D. 作燃料 3. 下列关于生铁和钢的说法正确的是（ ） A. 生铁和钢都是纯净物 B. 生铁的含碳量低于钢 C. 钢的韧性优于生铁 D. 生铁可锻可轧 【预习思考题】 1. 结合生活常识，说一说生铁和钢在生活中的常见用途，分析用途差异的原因。 2. 查阅资料，初步思考一氧化碳还原氧化铁实验中，为什么不能直接加热后再通气体？ 【预习疑惑记录】请将预习过程中遇到的知识点疑问、题型困惑逐一记录，课堂针对性探究解决。 （二）课中探究案 【课堂导入探究】回顾上节课知识，金属矿物大多以化合物形式存在，如何将铁矿石中的铁元素转化为纯铁单质？工业上大规模炼铁和实验室模拟炼铁是否完全一致？生铁和钢为何性能不同？带着以上问题开启本节课深度探究。 探究一：实验室一氧化碳还原氧化铁实验（核心重点） 结合新教材实验内容，观察实验装置、操作步骤、实验现象，完成下列探究问题，构建实验认知体系。 1. 实验药品与装置：实验药品为氧化铁粉末、一氧化碳气体、澄清石灰水；装置分为气体发生装置、反应加热装置、检验装置、尾气处理装置四部分。请思考：澄清石灰水的作用是什么？尾气为什么必须处理？常见的尾气处理方法有哪两种？ 2. 实验操作顺序探究（重难点突破） 实验操作步骤分为四步：①通入一氧化碳；②点燃酒精喷灯加热；③停止加热；④继续通一氧化碳至装置冷却。请完成下列问题： （1）实验开始时，先通一氧化碳再加热的原因是什么？若操作颠倒，会引发什么后果？ （2）实验结束后，先停止加热，继续通一氧化碳至冷却的目的是什么？ （3）该实验中两处火焰分别是什么？各自的作用是什么？ 3. 实验现象与反应方程式梳理 （1）硬质玻璃管内：________色氧化铁粉末逐渐变为________色铁粉，反应的化学方程式为________________。 （2）试管内澄清石灰水：________，证明反应生成了________，反应方程式为________________。 （3）尾气点燃后：气体燃烧，产生________色火焰，反应方程式为________________。 4. 实验易错点辨析（判断题，对的打√，错的打×） （1）该实验可以用酒精灯代替酒精喷灯完成实验。（ ） （2）反应结束后，可立即停止通入一氧化碳。（ ） （3）尾气可以直接排放到空气中。（ ） （4）该反应属于置换反应。（ ） 5. 深度探究：该实验得到的铁粉是纯净物吗？如何检验反应后固体产物中是否含有未反应的氧化铁？ 探究二：工业高炉炼铁原理与流程 结合新教材工业炼铁图文内容、高炉炼铁动态动画，对比实验室炼铁，完成系列探究问题，厘清工业生产逻辑。 1. 工业炼铁原料及作用精准梳理 （1）铁矿石：提供炼铁所需的铁元素，首选赤铁矿、磁铁矿，原因是________。 （2）焦炭：两大核心作用，一是________，二是________。 （3）石灰石：主要成分是碳酸钙，作用是________，将矿石中的二氧化硅转化为炉渣除去。 （4）热空气：为焦炭燃烧提供氧气，提高炉内温度，保障反应持续进行。 2. 高炉炼铁三层核心反应（按反应位置梳理） （1）炉底：焦炭充分燃烧放热，方程式：________________。 （2）炉身：二氧化碳与焦炭高温反应生成还原剂一氧化碳，方程式：________________。 （3）炉腰：一氧化碳还原铁矿石，生成铁和二氧化碳，以赤铁矿为例，方程式：________________。 3. 产物辨析：工业炼铁的直接产物是________（填“生铁”或“纯铁”），该物质属于________（填“纯净物”或“混合物”），原因是________。 4. 对比探究：实验室炼铁与工业炼铁的异同点，完成表格填空 对比维度 实验室炼铁 工业高炉炼铁 反应条件 原料 产物 反应装置 探究三：生铁与钢的区别及炼钢原理 结合新教材数据与实物对比，探究生铁、钢的成分、性能、用途差异，掌握炼钢核心原理。 1. 成分与性能对比填空 生铁含碳量________，杂质________，质地硬而脆，________（填“可/不可”）锻压，只能铸造；钢含碳量________，杂质少，质地硬而韧、有弹性，可铸可锻、可轧可拉。二者性能差异的根本原因是________。 2. 炼钢的核心原理：工业炼钢是在高温条件下，向生铁中通入________，将生铁中过量的________和杂质氧化除去，降低含碳量，从而得到钢。 3. 拓展探究：为什么菜刀、镰刀等工具用钢制作，而不用生铁？铁锅、机床底座常用生铁制作的原因是什么？ 探究四：金属冶炼与绿色化学拓展 结合工业生产实际，思考冶金行业的环境问题与优化方案，落实核心素养。 1. 炼铁过程中会产生哪些污染物？主要危害是什么？ 2. 结合本节课所学，说出2条工业炼铁的绿色环保改进措施。 （三）课堂巩固提升训练 1. 写出一氧化碳还原四氧化三铁的化学方程式。 2. 简述一氧化碳还原氧化铁实验中尾气点燃处理的原理和意义。 3. 分析工业炼铁中焦炭的双重作用，能否用木炭代替焦炭？说明理由。 4. 下列关于炼铁和炼钢的说法错误的是（ ） A. 炼铁是将化合物铁转化为单质铁 B. 炼钢的核心是降低生铁含碳量 C. 二者反应条件均为高温 D. 炼铁产物是纯铁，炼钢产物是混合物 （四）课堂小结梳理 自主梳理本节课核心知识：1. 实验室炼铁的原理、操作、现象与注意事项；2. 工业高炉炼铁的原料、反应、产物；3. 生铁与钢的区别及炼钢原理；4. 冶金实验与工业生产的环保要求，构建完整知识框架。 板书设计 参考答案 （一）课前预习案答案 【预习新知填空】 1. Fe₂O₃；Fe₃O₄；磁铁矿 2. 化合；游离；还原 3. 一氧化碳（CO）；还原 4. 铁矿石；焦炭；燃烧放热提供高温；生成还原剂一氧化碳 5. 2%~4.3%；0.03%~2%；含碳量 【预习选择基础题】 1. A 2. C 3. C 【预习思考题】 1. 生铁硬度大、脆性强，常用于制作铁锅、机床底座；钢韧性好、强度高，可制作刀具、钢材、机械零件。用途差异源于二者含碳量不同，机械性能不同。 2. 一氧化碳与空气混合加热易发生爆炸，先通一氧化碳可排尽装置内空气，防止加热时爆炸。 ( 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 $