2023九年级化学下册 第八单元 金属和金属材料课题3 金属资源的利用和保护第1课时 铁的冶炼教学实录 （新版）新人教版

2023九年级化学下册第八单元金属和金属材料课题3金属资源的利用和保护第1课时铁的冶炼教学实录（新版）新人教版课题：科目：班级：课时：计划1课时教师：单位：一、设计意图本课时教学旨在通过讲解铁的冶炼过程，使学生了解金属资源的利用和保护的重要性，培养学生对化学知识的实际应用能力，提高学生对金属材料的认识。通过实验操作和案例分析，使学生掌握铁的冶炼原理，增强环境保护意识。二、核心素养目标分析培养学生科学探究能力，通过实验操作和问题解决，让学生体验科学探究过程，提高观察、分析和推理能力。提升学生社会责任感，引导学生认识到金属资源的重要性，以及合理利用和保护金属资源对环境保护和可持续发展的意义。增强学生科学态度，培养严谨求实的科学精神，树立节约资源、保护环境的价值观。三、重点难点及解决办法重点：铁的冶炼原理及其化学方程式。

难点：高温条件下金属氧化物还原成金属的实验操作和原理理解。

解决办法：通过演示实验，引导学生观察反应现象，结合化学方程式分析反应原理。采用小组合作学习，让学生动手操作，加深对实验过程的理解。针对难点，设计问题串，引导学生逐步深入思考，结合实例解释高温条件下还原反应的特点。四、教学资源软硬件资源：铁矿石、焦炭、石灰石等实验材料；高温炉；显微镜；实验报告册。

课程平台：化学教学软件、在线实验平台。

信息化资源：金属冶炼相关的教学视频、图片、动画。

教学手段：多媒体教学设备；实物模型；PPT课件。五、教学过程设计1.导入新课（5分钟）

目标：引起学生对铁的冶炼的兴趣，激发其探索欲望。

过程：

开场提问：“你们知道铁是什么吗？它在我们的生活中扮演着怎样的角色？”

展示一些关于铁制品的图片或视频片段，如铁锅、铁钉、钢铁建筑等，让学生初步感受铁的魅力或特点。

简短介绍铁的基本概念和重要性，为接下来的学习打下基础。

2.铁的冶炼基础知识讲解（10分钟）

目标：让学生了解铁的基本概念、组成部分和冶炼原理。

过程：

讲解铁的定义，包括其主要组成元素铁的化学性质。

详细介绍铁的组成部分或结构，使用图表或示意图帮助学生理解铁的微观结构。

3.铁的冶炼案例分析（20分钟）

目标：通过具体案例，让学生深入了解铁的冶炼特性和重要性。

过程：

选择几个典型的铁的冶炼案例进行分析，如高炉炼铁、电弧炉炼钢等。

详细介绍每个案例的背景、特点和意义，让学生全面了解铁的冶炼过程和工艺。

引导学生思考这些案例对实际生活或学习的影响，以及如何应用铁的冶炼技术解决实际问题。

4.学生小组讨论（10分钟）

目标：培养学生的合作能力和解决问题的能力。

过程：

将学生分成若干小组，每组选择一个与铁的冶炼相关的主题进行深入讨论，如“如何提高铁的回收利用率”或“铁的冶炼对环境的影响”。

小组内讨论该主题的现状、挑战以及可能的解决方案。

每组选出一名代表，准备向全班展示讨论成果。

5.课堂展示与点评（15分钟）

目标：锻炼学生的表达能力，同时加深全班对铁的冶炼的认识和理解。

过程：

各组代表依次上台展示讨论成果，包括主题的现状、挑战及解决方案。

其他学生和教师对展示内容进行提问和点评，促进互动交流。

教师总结各组的亮点和不足，并提出进一步的建议和改进方向。

6.课堂小结（5分钟）

目标：回顾本节课的主要内容，强调铁的冶炼的重要性和意义。

过程：

简要回顾本节课的学习内容，包括铁的基本概念、冶炼原理、案例分析等。

强调铁的冶炼在现实生活或学习中的价值和作用，鼓励学生进一步探索和应用铁的冶炼技术。

布置课后作业：让学生撰写一篇关于铁的冶炼的短文或报告，以巩固学习效果。

7.实验操作演示（20分钟）

目标：通过实验操作，让学生亲身体验铁的冶炼过程。

过程：

教师演示铁的冶炼实验，包括高温炉的使用、还原剂的加入等步骤。

学生在教师指导下进行实验操作，观察实验现象，记录实验数据。

分析实验结果，讨论实验中遇到的问题和解决方法。

8.课堂反思与总结（5分钟）

目标：引导学生反思学习过程，总结学习收获。

过程：

学生分享在实验操作和课堂讨论中的收获和体会。

教师总结本节课的教学内容，强调重点和难点，鼓励学生在课后继续学习和探索。六、知识点梳理1.铁的物理性质和化学性质

-铁的物理性质：银白色金属，有金属光泽，硬度较高，密度较大，熔点较高。

-铁的化学性质：能与氧气、酸、盐等发生反应，具有还原性和氧化性。

2.铁的冶炼原理

-高温条件下，利用还原剂（如焦炭）将铁矿石中的铁氧化物还原成金属铁。

-主要化学反应：Fe2O3+3CO→2Fe+3CO2

3.铁的冶炼工艺

-高炉炼铁：将铁矿石、焦炭和石灰石混合，在高温下进行还原反应，得到生铁。

-电弧炉炼钢：将生铁与其他合金元素混合，在电弧炉中加热熔炼，得到钢。

4.金属资源的利用和保护

-金属资源的重要性：金属是人类社会发展的重要物质基础，广泛应用于建筑、交通、制造等领域。

-金属资源的保护：合理开采、节约使用、循环利用，减少对环境的污染。

5.铁的腐蚀与防护

-铁的腐蚀：铁在潮湿环境中与氧气、水蒸气等发生化学反应，导致铁制品损坏。

-铁的防护方法：涂漆、镀锌、电镀等，防止铁制品与腐蚀性物质接触。

6.铁的合金

-钢铁：在铁的基础上加入碳和其他元素，提高其强度、硬度、韧性等性能。

-铝铁合金：在铝中加入铁，提高其耐腐蚀性和强度。

7.铁的回收与利用

-铁的回收：将废旧铁制品进行破碎、分拣、熔炼等处理，重新获得铁资源。

-铁的利用：回收的铁资源可以用于生产新的铁制品，减少对原生铁矿石的需求。

8.金属资源的可持续发展

-金属资源的可持续利用：合理规划资源开采，提高资源利用率，减少浪费。

-金属资源的替代：开发新型材料，减少对传统金属资源的依赖。

9.金属冶炼过程中的环境保护

-废气处理：对冶炼过程中产生的废气进行净化处理，减少对大气污染。

-废水处理：对冶炼过程中产生的废水进行处理，减少对水资源的污染。

-废渣处理：对冶炼过程中产生的废渣进行综合利用，减少对土地资源的污染。

10.金属冶炼技术发展趋势

-新型冶炼技术：开发高效、低耗、环保的冶炼技术，提高金属资源的利用率。

-资源综合利用：提高金属资源的回收利用率，减少对原生资源的依赖。

-金属替代材料：开发新型替代材料，减少对传统金属资源的依赖。七、课堂1.课堂提问与反馈

-在课堂讲解过程中，通过提问环节，检查学生对铁的冶炼原理、过程及环境保护等方面的理解程度。

-提出开放性问题，鼓励学生积极参与讨论，培养他们的批判性思维。

-对学生的回答进行及时点评，肯定正确答案，指出错误之处，并引导他们正确理解知识点。

2.观察学生实验操作

-在实验环节，观察学生是否按照实验步骤进行操作，确保实验安全和效果。

-重点关注学生在实验中的合作能力、动手能力和问题解决能力。

-对实验操作不规范的学生给予指导，确保他们能够正确掌握实验技能。

3.课堂讨论与互动

-在小组讨论环节，观察学生是否积极参与讨论，是否能够提出有价值的观点。

-引导学生从不同角度思考问题，培养他们的综合分析能力。

-对讨论过程中的优秀表现给予表扬，激发学生的学习兴趣。

4.学生自我评价与反思

-鼓励学生在课后进行自我评价，反思自己在课堂上的表现，包括学习态度、知识掌握、实验技能等方面。

-引导学生从自我评价中发现问题，制定改进措施，提高学习效果。

5.课堂测试与评估

-在课程结束后，通过课堂测试评估学生对铁的冶炼知识点的掌握程度。

-测试题型包括选择题、填空题、简答题和计算题，全面考察学生的知识水平。

-根据测试结果，分析学生在知识掌握、解题能力等方面的优势和不足，为后续教学提供参考。

6.作业评价与反馈

-对学生的课后作业进行认真批改，指出作业中的错误，并给出正确的解答。

-及时反馈学生的学习效果，鼓励学生继续努力，针对薄弱环节进行针对性学习。

-通过作业评价，了解学生对铁的冶炼知识点的理解和掌握情况，为教学调整提供依据。

7.家长沟通与反馈

-定期与家长沟通，了解学生在家的学习情况，共同关注学生的学习进度。

-鼓励家长参与学生的学习过程，关注学生的学习兴趣和动力。

-与家长共同探讨学生的个性化学习方案，帮助学生更好地提高学习成绩。八、课后作业1.实验报告撰写

-实验名称：铁的冶炼实验

-实验目的：了解铁的冶炼过程，掌握高温条件下还原反应的原理。

-实验步骤：包括铁矿石的制备、焦炭和石灰石的加入、高温炉的使用等。

-实验观察：记录实验过程中观察到的现象，如颜色变化、气体产生等。

-实验结果：分析实验数据，得出铁的还原反应方程式及产物的质量。

-实验总结：总结实验过程中的注意事项，对实验结果进行评价。

2.铁的冶炼案例分析

-案例一：高炉炼铁过程中的主要化学反应有哪些？这些反应对环境有何影响？

-案例二：电弧炉炼钢与高炉炼铁相比，有哪些优点和缺点？

-案例三：简述铁的腐蚀原因及防护措施。

3.铁的合金制备

-请列举三种常见的铁合金，并说明其成分和性能特点。

4.铁的回收与利用

-如何提高废旧铁制品的回收利用率？请提出至少两种可行方案。

5.金属冶炼过程中的环境保护

-金属冶炼过程中，如何减少废气、废水和废渣对环境的污染？请提出相应的处理措施。

答案：

1.实验报告撰写

-实验目的：了解铁的冶炼过程，掌握高温条件下还原反应的原理。

-实验步骤：包括铁矿石的制备、焦炭和石灰石的加入、高温炉的使用等。

-实验观察：铁矿石与焦炭在高温下反应，产生红色熔融物，有气体产生。

-实验结果：铁的还原反应方程式为Fe2O3+3CO→2Fe+3CO2，产物为铁和二氧化碳。

-实验总结：高温条件下，焦炭作为还原剂，将铁矿石中的铁氧化物还原成金属铁。

2.铁的冶炼案例分析

-案例一：高炉炼铁过程中的主要化学反应有：Fe2O3+3CO→2Fe+3CO2，FeO+CO→Fe+CO2。这些反应会产生大量废气，对环境造成污染。

-案例二：电弧炉炼钢的优点是能耗低、生产效率高，缺点是设备投资大、技术要求高。

-案例三：铁的腐蚀原因有：氧气、水蒸气、酸、盐等。防护措施有：涂漆、镀锌、电镀等。

3.铁的合金制备

-常见的铁合金：不锈钢、碳素钢、合金钢。不锈钢成分主要为铁、铬、镍等，具有耐腐蚀性能；碳素钢主要成分为铁和碳，具有良好的机械性能；合金钢成分主要为铁、碳、锰、硅等，具有高强度、高韧性、耐腐蚀等特性。