6.3 金属矿物与金属冶炼 教学设计-2025-2026学年九年级化学科粤版下册

科粤版九年级化学下册 6.3 金属矿物与金属冶炼 教学设计

一、基本信息

教材版本：科粤版九年级化学下册

单元：第六单元 金属和金属材料

课题：6.3 金属矿物与金属冶炼

课时：2 课时

第 1 课时：金属在自然界的存在形式、常见矿物、实验室一氧化碳还原氧化铁（炼铁原理、实验操作、现象、尾气处理、还原反应）

第 2 课时：工业高炉炼铁流程、含杂质的化学方程式计算、不同金属冶炼方法

课型：实验探究 + 计算新授课

教材分析：本节课承接金属活动性顺序，解释如何从矿石化合物中得到金属单质，是金属转化的核心课。分为实验室模拟炼铁和工业炼铁，同时引入含杂质计算，落实定量计算；也为下一节金属锈蚀与防护做铺垫。体现化学从实验室走向工业生产，建立 “矿物→金属” 转化思路。

课标依据：知道一些常见金属矿物；了解铁的冶炼原理；能进行含杂质物质的简单化学方程式计算；认识还原反应；了解金属冶炼与资源、环境的关系。

二、核心素养目标

化学观念：知道活泼金属大多以化合物（化合态）存在，少数不活泼金属以单质（游离态）存在；掌握 CO 还原氧化铁的反应方程式；理解还原反应；知道高炉炼铁原料、产物；分清生铁是混合物。

科学思维：理解实验操作顺序背后的安全逻辑（CO 早出晚归，酒精喷灯迟到早退）；区分实验室原理和工业生产差异；学会含杂质计算题思路：纯净物质量代入方程式计算。

科学探究与实践：观察 CO 还原氧化铁实验视频，描述现象，分析装置、尾气处理方案；能根据实验证据判断反应发生，树立有毒气体实验的安全与环保意识。

科学态度与责任：认识铁矿石属于不可再生资源；知道冶炼会带来污染，树立合理开发、绿色冶金的观念。

三、教学重难点

第 1 课时

重点：CO 还原氧化铁的原理、现象；实验操作顺序、尾气处理；还原反应。

难点：理解操作先后顺序的原因；还原、还原剂概念；CO 尾气处理方案。

第 2 课时

重点：高炉炼铁原料、流程、产物；含杂质物质的化学方程式计算。

难点：含杂质计算（纯净物与混合物换算）；区分实验室炼铁得到纯铁、高炉炼出生铁。

四、学情分析

学生已经学习金属活动性、置换反应、碳和 CO 的还原性。典型易错点：

分不清实验室炼铁产物是纯铁，高炉出来的是生铁（含碳杂质）；

操作顺序记反，不知道先通 CO 排空气、冷却再停气的理由；

写方程式不标高温条件、配平出错；

含杂质计算直接把矿石总质量带入方程式；

混淆 “还原反应” 和置换反应，CO 还原氧化铁不属于置换反应。

五、教学准备

多媒体：赤铁矿、磁铁矿标本图片；CO 还原氧化铁实验视频；高炉炼铁示意图；板书例题

补充素材：CO 有毒的安全提示、尾气点燃 / 气球收集两种处理装置图

六、教学过程

第 1 课时 金属矿物与实验室模拟炼铁（45 min）

（一）情境导入（4 min）

提问：生活中铁制品很多，单质铁在自然界里能直接捡到吗？铁是以什么形式存在？

回顾金属活动性：越活泼，越容易和氧结合，大多以化合物存在于矿石中。

板书课题：6.3 金属矿物与金属冶炼

（二）任务 1：金属在自然界的存在形式、常见矿物（10 min）

两种存在形态

游离态（单质）：少数很不活泼金属，如金、银；

化合态（化合物）：大多数金属，铁、铝、铜，存在于矿物中。

常见铁矿石

赤铁矿：主要成分Fe2O3（红棕色）

磁铁矿：主要成分Fe3O4（黑色，有磁性）

拓展：铝土矿Al2O3、孔雀石（铜的矿物）

思考：炼铁优先选赤铁矿、磁铁矿的原因：含铁量高、储量大。

（三）任务 2：一氧化碳还原氧化铁（24 min）

播放实验视频，引导学生观察装置：CO 发生装置→硬质玻璃管（）→澄清石灰水→尾气处理

现象：红棕色粉末逐渐变成黑色；澄清石灰水变浑浊。

重点拆解操作口诀：CO 早出晚归，酒精喷灯迟到早退

实验开始：先通 CO，再加热

目的：排尽玻璃管内空气，防止 CO 和空气混合，加热爆炸。

实验结束：先停止加热，继续通 CO 直到固体冷却到室温

目的：防止高温下的铁重新被空气中氧气氧化；同时防止石灰水倒吸，炸裂硬质玻璃管。

尾气处理（CO 有毒，不能直接排放）两种方案：

① 点燃，使 CO 转化为CO2；② 气球收集。

概念：还原反应：含氧化合物中的氧被夺去的反应。

CO 夺取氧化铁中的氧，CO 是还原剂，具有还原性。

辨析：这个反应不是置换反应（反应物没有单质）。

（四）小结 + 当堂判断（5 min）

小结：矿石成分；炼铁原理；实验顺序、尾气处理、还原反应。

判断：先加热再通 CO；反应结束立刻停止通 CO；CO 还原氧化铁属于置换反应。

（五）布置作业（2 min）

默写 CO 还原氧化铁方程式；梳理实验步骤和理由；预习工业炼铁。

第 2 课时 高炉炼铁与含杂质计算（45 min）

（一）复习导入（4 min）

提问：实验室用 CO 还原氧化铁得到纯净的铁，工厂大规模炼铁也是这个原理吗？原料一样吗？产物是纯铁吗？

（二）任务 1：工业高炉炼铁（15 min）

原料：铁矿石、焦炭、石灰石、空气

各原料作用：

焦炭：①燃烧放热，提供高温；②CO2和高温反应生成还原剂 CO：

石灰石：造渣剂，除去矿石中二氧化硅杂质，形成炉渣

产物：生铁（混合物，含碳 2%~4.3%，还有硅、锰、硫杂质），不是纯铁。