6.3金属矿物与金属冶炼第一课时导学案--2026-2027学年九年级化学科粤版下册

探究点一
金属矿物
与金属资源的存在

1. 金属在自然界的存在形态：少数化学性质不活泼的金属（如金、银、铂等）在自然界中以单质形式存在，大多数金属因化学性质比较活泼，以化合物形式存在于矿物中。
2. 常见的金属矿物：赤铁矿主要成分为氧化铁，颜色为红棕色；磁铁矿主要成分为四氧化三铁，具有磁性；铝土矿主要成分为氧化铝；铜矿常见的有黄铜矿、孔雀石等。
3. 金属资源的分布与含量：地壳中含量最多的金属元素是铝，其次是铁。自然界中的金属矿物是有限的，属于不可再生资源，需要合理开采和利用。

【活动一·观察与思考】
观察教师展示的常见矿物标本，结合教材中的矿物彩图，完成以下讨论：
（1）为什么金、银等金属能以单质形式存在于自然界，而铁、铝等却不能？从金属化学性质活泼程度的角度加以解释。
（2）赤铁矿和磁铁矿从外观上看有什么不同？你能利用磁铁区分它们吗？说明理由。
（3）地壳中含量最多的金属元素是什么？它主要以哪种矿物形式存在？
【活动二·数据分析】
阅读教材中给出的地壳中主要元素含量示意图，思考并回答：
（1）铁在地壳中的含量排第几位？为什么人类大规模利用铁的历史比铝要早得多？
（2）结合金属的化学性质和冶炼难度，分析金属大规模被利用的大致先后顺序与金属活动性之间有什么关系。

1. 下列金属在自然界中主要以单质形式存在的是（  ）
A. 铁    B. 铝    C. 金    D. 铜

2. 赤铁矿的主要成分是（  ）
A. 四氧化三铁    B. 氧化铁    C. 氧化铝    D. 硫化亚铁

3. 下列关于金属资源的说法正确的是（  ）
A. 地壳中含量最多的金属元素是铁
B. 自然界中的金属资源取之不尽
C. 大多数金属以化合物形式存在
D. 铁矿石是纯净物

探究点二
一氧化碳
还原氧化铁实验

1. 实验原理：在高温条件下，一氧化碳与氧化铁反应，夺取氧化铁中的氧，将铁还原出来。反应过程中红棕色的氧化铁逐渐变为黑色的铁粉，同时生成能使澄清石灰水变浑浊的气体。
2. 实验装置与操作顺序：实验开始时先通入一氧化碳，排尽玻璃管内的空气后再加热，防止一氧化碳与空气混合受热发生爆炸；实验结束时先停止加热，继续通入一氧化碳直至玻璃管冷却，防止生成的铁在高温下重新被空气中的氧气氧化。
3. 尾气处理：一氧化碳有毒，未反应的一氧化碳不能直接排放到空气中，常用点燃的方法将其转化为无毒的气体，或用气球收集后再处理，防止污染空气。

【活动一·实验观察与讨论】
认真观察教师演示的一氧化碳还原氧化铁实验，记录实验现象并讨论：
（1）玻璃管中红棕色粉末的颜色是如何变化的？澄清石灰水发生了什么变化？根据这些现象推测反应生成了哪些物质。
（2）为什么实验开始时要先通入一氧化碳再加热？如果反过来操作可能会发生什么后果？
（3）实验结束后为什么要继续通入一氧化碳直到玻璃管冷却？如果停止加热后就停止通气，会对实验结果造成什么影响？
（4）装置右端为什么要放一个点燃的酒精灯？还可以用什么方法处理尾气？比较不同方法的优缺点。
【活动二·装置改进设计】
结合上述实验的不足之处，小组讨论并设计改进方案：
（1）如何验证反应生成的黑色粉末确实是铁？请设计简单的实验方案加以检验。
（2）从节约能源和环保的角度出发，你认为该实验装置还可以怎样改进？画出改进后的装置简图（用文字描述各部分的连接顺序和作用）。
（3）在实验操作中，你认为有哪些安全注意事项？请列出至少三条。

1. 一氧化碳还原氧化铁的实验中，下列操作顺序正确的是（  ）
A. 先加热氧化铁，再通入一氧化碳
B. 先通入一氧化碳，再加热氧化铁
C. 通入一氧化碳和加热同时进行
D. 先停止通入一氧化碳，再停止加热

2. 实验中玻璃管内的固体颜色变化是（  ）
A. 黑色变为红棕色    B. 红棕色变为黑色
C. 白色变为黑色      D. 蓝色变为白色

3. 下列关于该实验的说法错误的是（  ）
A. 澄清石灰水的作用是检验生成的气体
B. 尾气处理是因为一氧化碳有毒
C. 反应后玻璃管中的黑色粉末一定是纯净的铁
D. 实验前必须先检验一氧化碳的纯度