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

6.3 金属矿物与金属冶炼（第一课时）导学案 科粤版初中化学 九年级下册 第六单元 金属和金属材料 课型：新授课　·　使用人：九年级学生 一、四维核心素养 化学观念：金属多以化合态存在，冶炼即转为游离态。 科学思维：比较矿物与冶炼方法，发展分类对比推理能力。 科学探究：经历高炉炼铁探究，学会分析与得出结论。 科学态度与责任：树立保护与回收金属资源的责任意识。 二、学习重难点 重点：金属在自然界的存在形式；常见金属矿物及主要成分；金属冶炼的基本原理与常见方法（电解法、热还原法、热分解法）。 难点：依据金属活动性顺序判断冶炼方法；理解高炉炼铁的原料作用、还原剂来源及炼铁产物成分。 三、自主预习任务 请阅读教材相关内容，结合生活经验完成下列填空，并在课前对照课本自查。 1. 少数化学性质稳定的金属（如金、银）以____形式存在，绝大多数金属以____形式存在。 2. 金属冶炼是把金属从____态转化为____态；____态金属无需冶炼。 3. 常见铁矿石有____、____、____等；炼铝的原料是____，其主要成分是____。 4. 高炉炼铁的主要原料有____、____、____和空气。 5. 高炉炼铁中还原剂是____，由____在高温下转化而成，把铁的氧化物还原成铁。 6. 金属活动性越强，化合物越____，冶炼越____；很活泼的金属（如铝）用____法冶炼。 7. 生铁含碳量较高，因此较____而脆。 四、课中探究案 探究活动一　金属在自然界中的存在形式 材料：在地壳和自然界中，金属元素分布广泛，但绝大多数金属都以化合物形式存在于矿石中。只有少数化学性质很不活泼的金属，如金、银、铂等，能够以单质形式直接存在于自然界中。金属元素是化合态还是游离态存在，主要取决于其化学性质的活泼程度。请结合材料完成下列问题。 1.（选择题）下列金属在自然界中通常以游离态（单质）形式存在的是（　　）。 A．铝　　B．铁　　C．金　　D．铜 2.（判断题）判断下列说法是否正确，正确的在括号内打“√”，错误的打“×”。 （1）自然界中的金属都以化合态形式存在。（　　） （2）金、银等金属化学性质稳定，能以单质形式存在于自然界。（　　） （3）铁在自然界中以游离态形式大量存在。（　　） 3.（简答题）为什么活泼的金属多以化合态存在，而金、银等不活泼金属能以游离态存在？请从化学性质角度说明。 4.（填空题）金属冶炼是把金属从____态转化为____态的过程；其中____态金属一般无需冶炼即可直接利用。 5.（材料分析题）有同学说：“既然金属在地壳中分布广泛，那地球上的金属资源就取之不尽。”你同意吗？请结合金属的存在形式说明理由。 探究活动二　常见金属矿物及其主要成分 材料：金属矿产是工业生产的“粮食”，铁、铝、铜是使用量最大的三种金属。铁主要来自磁铁矿、赤铁矿、菱铁矿等；铝来自铝土矿；铜来自黄铜矿、辉铜矿、孔雀石等。矿石中通常含有金属化合物和杂质，冶炼前需要先经过选矿、富集等处理。请把下列金属矿物与对应关系连线。 6.（连线题）将矿石与其对应关系连线。 磁铁矿　　　氧化铝　　　　铁 赤铁矿　　　铁、氧的化合物　铝 铝土矿　　　铁的氧化物　　　铁 7.（填空题）铁矿石中能够提供铁元素，常见的铁矿石有____、____和____；炼铝的原料是____，其主要成分是____。 8.（选择题）下列矿石中，主要成分是氧化铝的是（　　）。 A．磁铁矿　　B．铝土矿　　C．赤铁矿　　D．石灰石 9.（简答题）为什么说“铝土矿是炼铝的主要原料”？铝土矿与金属铝在元素组成上有何联系？ 10.（判断题）判断正误。 （1）所有的矿石都能直接用来冶炼金属，不需要任何处理。（　　） （2）磁铁矿和赤铁矿都可以用来炼铁。（　　） 探究活动三　金属冶炼的原理与常见方法 材料：不同金属的活动性不同，冶炼的难易程度和方法也不相同。一般来说，金属活动性越强，其化合物越稳定，冶炼越困难。常见冶炼方法有三类：很活泼的金属（如铝、钠、钙）通常采用电解法；中等活泼的金属（如铁、铜、锌）通常采用热还原法；较不活泼的金属可用热分解法或物理提炼法。游离态金属一般不需要冶炼。 11.（填空题）金属冶炼的本质，是把金属从其____态转化为____态的过程。 12.（填空题）根据金属活动性顺序，常见冶炼方法有：很活泼的金属（如铝、钠、钙）通常采用____法；中等活泼的金属（如铁、铜、锌）通常采用____法；较不活泼的金属可用____法或物理提炼。 13.（判断题）判断正误。 （1）所有金属都可以用同一种方法冶炼。（　　） （2）金属活动性越强，冶炼越困难。（　　） （3）热还原法适用于中等活泼的金属冶炼。（　　） 14.（选择题）下列金属中，通常采用电解法冶炼的是（　　）。 A．铝　　B．铁　　C．铜　　D．金 15.（简答题）为什么金属活动性越强，冶炼越困难？请结合化合物稳定性加以说明。 16.（材料分析题）某金属的化合物在高温下可以分解直接得到该金属。据此判断，该金属的活动性是较强还是较弱？请说明判断依据。 探究活动四　高炉炼铁——铁的冶炼 材料：工业炼铁在炼铁高炉中进行，规模大、产量高。高炉炼铁的主要原料有铁矿石、焦炭、石灰石和空气。炼铁过程中，焦炭先与空气中的氧气反应，放出大量热量，为炼铁提供高温；同时焦炭在高温下转化为一氧化碳。一氧化碳是主要的还原剂，它能与铁的氧化物反应，把铁还原出来。石灰石的作用是与矿石中的杂质反应生成炉渣，从而除去杂质。从高炉下部放出的铁水经冷却、凝固，得到含碳量较高的生铁。 17.（填空题）高炉炼铁的主要原料有____、____、____和____。 18.（填空题）在高炉炼铁中，还原剂是____，它是由____在高温下转化而成的。 19.（填空题）石灰石在高炉炼铁中的作用是____，形成炉渣，以除去铁矿石中的____。 20.（填空题）高炉炼铁的产物是____，它含碳量较高，因此较____而脆。 21.（判断题）判断正误。 （1）高炉炼铁中，一氧化碳是把铁的氧化物还原成铁的还原剂。（　　） （2）焦炭在高炉炼铁中只起提供热量的作用。（　　） （3）炼出的生铁与纯铁性质完全相同。（　　） 22.（排序题）将下列高炉炼铁的主要过程按先后顺序排序： a．一氧化碳与铁的氧化物反应　b．焦炭燃烧放出热量　c．焦炭转化为一氧化碳　d．铁水冷却得到生铁 正确顺序为：____ 23.（材料分析题）阅读材料，回答问题：某工厂以磁铁矿为原料在高炉中炼铁，得到的生铁中除铁外还含有一定量的碳等杂质。请回答： （1）磁铁矿属于哪种物质类别？它是纯净物还是混合物？ （2）在高炉炼铁过程中，为什么需要通入大量空气？ （3）生铁与钢的主要区别是什么？怎样降低生铁中的含碳量？ 24.（简答题）写出高炉炼铁中焦炭、一氧化碳分别起到的主要作用，并说明还原剂在冶炼中的意义。 探究活动五　金属资源的保护与回收利用 材料：地球上的金属矿产资源十分有限，而金属多以化合态存在，开采和冶炼需要消耗大量能源，还会带来环境污染。因此，保护金属资源、防止金属锈蚀、回收利用废旧金属，是每个公民应有的责任。生活中常见的做法有：给铁制品刷漆、涂油、镀层，保持表面干燥，分类回收易拉罐、旧电线、废旧钢材等。 25.（填空题）保护金属资源的途径主要有：防止金属____、____废旧金属、合理开采矿产资源、寻找金属的____等。 26.（选择题）下列做法有利于保护金属资源的是（　　）。 A．随意丢弃废旧金属　B．对废旧金属分类回收利用　C．大量开采矿石且不加规划　D．金属制品任其锈蚀 27.（判断题）判断正误。 （1）废旧金属回收再利用，可以节约资源、减少污染。（　　） （2）金属资源取之不尽、用之不竭，不必保护。（　　） 28.（开放题）生活中许多金属制品容易生锈。请你提出至少两条防止金属锈蚀、延长金属制品使用寿命的合理建议，并说明理由。 探究活动六　综合应用与拓展 材料：从“金属矿物”到“金属单质”，再到“金属制品”，是一个完整的过程。认识金属的冶炼，不仅能理解工业生产的原理，还能帮助我们更好地保护资源、服务生活。请综合运用本节课所学，完成下列问题。 29.（选择题）下列关于金属存在形式与冶炼方法的说法，正确的是（　　）。 A．金以化合态存在，需要电解冶炼　B．铁在自然界中主要以游离态存在　C．铝通常用电解法冶炼　D．所有金属都能用热还原法冶炼 30.（填空题）从元素组成看，金属冶炼实质上是将金属元素从____态中释放出来，得到____态的金属单质。 31.（判断题）判断正误。 （1）保护金属资源只是国家的事，与个人无关。（　　） （2）回收一个铝制易拉罐所节约的能量，可让普通电视机运行很久。（　　） 32.（开放题）假如你是一名工程师，要为一座铁矿设计炼铁方案，请写出你会优先考虑的主要问题（至少两点），并简要说明理由。 五、参考答案 自主预习任务参考答案 1. 游离态；化合态 2. 化合；游离；游离 3. 磁铁矿、赤铁矿、菱铁矿；铝土矿；氧化铝 4. 铁矿石、焦炭、石灰石、空气 5. 一氧化碳；焦炭 6. 稳定；困难；电解 7. 硬 课中探究案参考答案 1. C（金化学性质稳定，以游离态存在） 2. （1）×　（2）√　（3）× 3. 活泼金属化学性质较活泼，易与空气中的氧气等物质反应，多以化合态存在于矿石中；金、银等化学性质很不活泼，不与氧气等反应，故能以单质形式存在于自然界。 4. 化合；游离；游离 5. 不同意。金属在地壳中虽分布广泛，但绝大多数以化合态存在于矿石中，含量有限，且开采冶炼成本高、耗能大，资源是有限的，应加以保护。 6. 连线：磁铁矿——铁的氧化物——铁；赤铁矿——铁、氧的化合物——铁；铝土矿——氧化铝——铝。（磁铁矿、赤铁矿都是铁矿石，主要成分都是铁的氧化物，都能冶炼出铁。） 7. 磁铁矿、赤铁矿、菱铁矿；铝土矿；氧化铝 8. B 9. 铝土矿中含有较多的氧化铝，氧化铝是铝的氧化物、含有铝元素，工业上以铝土矿为原料提炼金属铝；氧化铝中含有铝元素，金属铝也由铝元素组成，二者在元素组成上有渊源关系。 10. （1）×　（2）√ 11. 化合；游离 12. 电解；热还原；热分解 13. （1）×　（2）√　（3）√ 14. A（铝很活泼，通常用电解法冶炼） 15. 金属活动性越强，其化合物越稳定，越不容易被还原出来，因此冶炼越困难；金属活动性越弱，其化合物越不稳定，越容易冶炼。 16. 该金属活动性较弱。因为热分解法适用于较不活泼的金属，其化合物在高温下不稳定、易分解，故可直接分解得到金属单质。 17. 铁矿石、焦炭、石灰石、空气 18. 一氧化碳；焦炭 19. 除去铁矿石中的杂质（造渣）；杂质 20. 生铁；硬 21. （1）√　（2）×　（3）× 22. b、c、a、d 23. （1）磁铁矿是铁的氧化物，属于化合物，是纯净物。（2）通入大量空气，是为了让焦炭充分燃烧，放出大量热量并提供高温，同时生成一氧化碳作还原剂。（3）生铁含碳量较高（较硬而脆），钢含碳量较低（较硬而韧）；通过降低含碳量，可将生铁炼成钢。 24. 焦炭：燃烧放出大量热量，为炼铁提供高温；在高温下转化为一氧化碳。一氧化碳：作还原剂，把铁的氧化物还原成铁，是冶炼成败的关键。 25. 锈蚀；回收利用；替代品 26. B 27. （1）√　（2）× 28. 示例：①保持金属制品表面干燥清洁，防止水分与空气接触而生锈；②在表面涂油、刷漆或镀上其他金属，隔绝空气和水分；③避免长期接触酸碱等腐蚀性物质。理由：铁生锈需要同时接触水和氧气，隔绝空气、水分可有效减缓锈蚀，从而延长使用寿命。 29. C 30. 化合；游离 31. （1）×　（2）√ 32. 示例：①选择合适且储量充足的铁矿石，以保证原料来源和产品质量；②确定炼铁所需的焦炭、石灰石等原料配比，保证冶炼顺利进行；③做好尾气、炉渣的处理，减少对环境的污染。理由：原料是冶炼的前提，配比决定反应是否充分，环保是可持续发展的重要保障。 学科网（北京）股份有限公司 $