8.3 金属资源的利用和保护 第1课时（表格式教学设计）

8.3金属资源的利用和保护第1课时（表格式教学设计）教材版本：人教版九年级下册化学新教材授课时长：45分钟设计模块具体内容教材分析

本节内容处于九年级下册金属章节核心位置，承接前文金属的物理性质、化学性质，是对金属知识的应用延伸，也为后续金属资源保护、金属回收利用奠定基础。从新课标要求来看，需引导学生认识金属冶炼的实质是氧化还原反应的应用，理解工业生产与实验室操作的差异，树立资源合理利用与环保意识。教材以铁的冶炼为核心载体，结合实验探究、工业实际案例，符合九年级学生从具象到抽象的认知规律，既能强化化学实验技能，又能培养学生运用化学知识解决实际问题的能力，兼具知识性、实践性与德育价值。

教学目标学习理解：能准确说出铁的冶炼原理，识别一氧化碳还原氧化铁实验的核心装置与药品；明确金属冶炼的实质是将金属化合物中的金属元素还原为单质，能区分常见的还原剂（如CO、C、H₂）在金属冶炼中的应用场景。应用实践：能完整描述一氧化碳还原氧化铁实验的操作步骤、实验现象，并结合现象分析反应本质；能解释实验中尾气处理、先通气体后加热、实验结束后继续通气体等操作的原因，规避实验安全风险；能结合化学方程式计算铁的冶炼中相关物质的质量关系。迁移创新：能结合铁的冶炼原理，推测其他金属（如铜）的冶炼思路，设计简易实验方案；能针对工业炼铁的原料、设备与产物，分析生产中节能、环保的优化方向，树立绿色化学理念；能结合生活实例，说明金属冶炼技术对人类社会发展的影响。重点难点重点：铁的冶炼原理（一氧化碳还原氧化铁的化学方程式与反应实质）；一氧化碳还原氧化铁实验的操作规范、现象分析与安全注意事项。难点：理解一氧化碳还原氧化铁实验中关键操作的逻辑顺序（先通CO后加热、实验结束后先停热再停CO）及尾气处理的必要性；结合工业实际，区分实验室冶炼与工业炼铁的差异（原料、设备、反应条件、产物纯度）；运用化学方程式进行铁的冶炼相关计算时，应对杂质问题的思路。课堂导入（5分钟）

1.情境展示：呈现一组图片——日常生活中的钢铁制品（铁锅、钢轨、机械零件）、铁矿石（赤铁矿、磁铁矿）、工业炼铁高炉实景，提问：“我们身边随处可见的钢铁，是如何从坚硬的铁矿石中提炼出来的？”“铁矿石中的铁是以什么形式存在的？要得到金属铁，需要发生怎样的化学变化？”

2.悬念引导：结合学生已有知识，回顾金属活动性顺序，指出大多数金属在自然界中以化合物形式存在，引出“金属冶炼”的概念，明确本节课核心任务——探究铁的冶炼原理与实验操作，激发学生探究兴趣。

3.评价预设：观察学生对情境问题的回应积极性，判断学生对金属化合物与单质转化的认知基础，为后续新知探究铺垫。

探究新知（25分钟）核心知识点一：铁的冶炼原理教：带着学生分析常见铁矿石（赤铁矿主要成分为Fe₂O₃，磁铁矿主要成分为Fe₃O₄），明确冶炼目标是将铁的氧化物转化为单质铁。引导学生思考：“需要加入什么物质才能夺取铁氧化物中的氧？”结合前文所学，回顾碳、一氧化碳的还原性，确定CO为实验室冶炼铁的还原剂。书写核心化学方程式：3CO+Fe₂O₃高温2Fe+3CO₂，拆解反应实质——CO夺取Fe₂O₃中的氧，被氧化为CO₂，Fe₂O₃被还原为Fe，属于氧化还原反应。学：跟随引导分析还原剂的选择依据，书写并配平化学方程式，标注反应条件，理解氧化还原反应的本质，做好笔记标注关键要点。评：抽查学生化学方程式书写的准确性，提问还原剂、氧化产物、还原产物的判断，及时纠正错误认知。核心知识点二：一氧化碳还原氧化铁实验教：展示实验装置（铁架台、硬质玻璃管、酒精灯、试管、导管、尾气处理装置），逐一介绍各部件作用。演示实验操作，强调三步关键顺序：①实验前，先通一段时间CO，排尽装置内空气（提问：为何要排尽空气？防止加热时CO与空气混合发生爆炸）；②点燃酒精灯加热硬质玻璃管，观察现象（红色粉末逐渐变为黑色，澄清石灰水变浑浊）；③实验结束后，先熄灭酒精灯，继续通CO直至玻璃管冷却（提问：为何要继续通CO？防止生成的铁被空气中的氧气重新氧化）。针对尾气处理，说明CO有毒，需通过点燃或收集的方式处理，展示两种尾气处理方案，对比优劣。学：观察实验装置与操作流程，记录实验现象，结合问题思考操作规范的必要性，小组内交流尾气处理的其他可行方案。评：让学生复述实验操作顺序与现象，小组互评方案的合理性，教师针对易错点（如操作顺序颠倒、尾气处理遗漏）进行强化讲解。核心知识点三：实验室冶炼与工业炼铁的差异教：结合工业炼铁高炉结构示意图，讲解工业炼铁的原料（铁矿石、焦炭、石灰石、空气）、设备（高炉）、反应流程：焦炭先与氧气反应生成CO₂，CO₂再与焦炭反应生成CO（还原剂），石灰石的作用是将矿石中的杂质（如SiO₂）转化为炉渣除去。对比实验室与工业炼铁的差异：实验室用纯CO、纯净氧化铁，反应条件易控制，产物纯度高；工业用廉价焦炭制备CO，原料为天然矿石，需兼顾除杂与生产效率，产物为生铁（含碳等杂质）。学：对比梳理实验室与工业炼铁的原料、设备、反应条件、产物差异，绘制简易对比表格，理解工业生产的实际考量（成本、效率、环保）。评：让学生展示对比表格，提问石灰石在工业炼铁中的作用，评价学生对工业生产实际需求的理解程度。课堂练习（7分钟）

1.基础题：下列关于一氧化碳还原氧化铁实验的说法正确的是（）

A.实验时先点燃酒精灯再通COB.实验中红色粉末变为银白色

C.澄清石灰水的作用是检验生成的CO₂D.尾气无需处理，直接排放即可

（答案：C，解析：强化操作顺序、实验现象与尾气处理要点）

2.提升题：某同学在做一氧化碳还原氧化铁实验时，观察到澄清石灰水变浑浊，但硬质玻璃管内红色粉末未变黑色，可能的原因是什么？（答案：CO通入量不足、加热温度不够、装置漏气等，解析：培养学生分析实验异常现象的能力）

3.拓展题：工业上用1000t含Fe₂O₃80%的赤铁矿炼铁，理论上可炼出含杂质2%的生铁多少吨？（答案：约571.4t，解析：引导学生处理杂质问题，掌握相关计算方法）

评：基础题全员必做，提升题与拓展题分层完成，小组内互批互讲，教师针对共性错误集中讲解，评价学生知识应用与计算能力。

课堂总结（3分钟）

1.学生梳理：邀请2-3名学生结合笔记，梳理本节课核心知识点，包括铁的冶炼原理、实验操作、实验室与工业炼铁的差异，其他学生补充完善。

2.教师升华：串联知识脉络，强调氧化还原反应在金属冶炼中的核心作用，实验操作需遵循“安全第一、逻辑严谨”的原则，工业生产需兼顾效率、成本与环保。引导学生树立“资源宝贵、合理利用”的意识，为下节课金属资源保护做好铺垫。

3.评价预设：通过学生总结情况，判断学生对核心知识的掌握程度，针对薄弱点快速重申。

课后任务（2分钟）

1.基础任务：完成教材对应习题，背诵铁的冶炼核心化学方程式，复述实验操作顺序与注意事项，巩固基础知识。

2.实践任务：查阅资料，了解我国钢铁工业的发展现状（如大型炼铁企业、冶炼技术创新），记录1-2条与本节课知识相关的行业动态，下节课分享交流。

3.拓展任务：结合本节课实验原理，设计实验室冶炼铜（以氧化铜为原料，选用合适还原剂）的简易方案，标注实验装置、操作步骤与安全要点。

板书设计8.3金属资源的利用和保护（第1课时）一、铁的冶炼原理1.还原剂：CO（具有还原性）2.化学方程式：3CO+Fe₂O₃高温2Fe+3CO₂（氧化还原反应）二、核心实验（CO还原Fe₂O₃）1.装置：硬质玻璃管+酒精灯+尾气处理装置2.现象：红色粉末→黑色；澄清石灰水变浑浊3.关键操作：先通CO→加热→停热→续通CO至冷却（防爆炸、防氧化）4.尾气处理：点燃或收集（防中毒、防污染）三、实验室vs工业炼铁原料、设备、条件、产物（兼顾成本、效率、环保）四、核心思想：氧化还原应用、安全环保、资源合理利用教学反思

1.亮点预设：本节课以“情境导入-探究新知-分层练习-总结升华”为主线，紧扣“教-学-评”一体化理念，通过实验演示、小组互动、分层任务，兼顾不同层次学生的认知需求，能有效调动学生参与积极性；将实验室操作与工业实际结合，帮助学生建立“化学源于生活、用于生产”的认知，落实新课标德育要求。

2.不足预判：一氧化碳还原氧化铁实验为演示实验，部分后排学生可能观察不清实验现象，需提前准备高清实验视频辅助；工业炼铁的反应流程涉及多步化学反应，部分学生可能难以理解焦炭与石灰石的作