九年级化学上册第6章 金属资源综合利用（单元解读讲解课件）

第6章

金属资源综合利用单元解读九年级化学上册·沪教版2024内容导览单元课标解读1单元概述与结构2单元教学目标与重难点3课题教学目标与教学建议4单元课时安排5单元课标解读课标内容要求1.知道大多数金属在自然界以矿物形式存在，体会化学方法在金属冶炼中的重要性。2.知道金属具有共同物理性质，通过实验探究认识常见金属的主要化学性质及金属活动性顺序。3.知道合金可改变金属材料性能，了解金属在生产生活和社会发展中的作用。4.以铁生锈为例，了解防止金属腐蚀的常用方法。5.了解废弃金属对环境的影响及回收再利用的价值。单元课标解读课标学业要求1.能通过实验说明常见金属的物理性质和化学性质（如导电性、与酸反应），并用化学方程式表示。2.能举例说明金属性质与用途的关系（如铝合金轻便、不锈钢耐腐蚀）。3.能利用金属性质分析简单现象（如解释铁锅生锈、铜导线导电）。4.能设计实验方案探究金属活动性顺序或防锈方法。5.能基于资源保护意识，讨论金属回收利用的意义，提出低碳行动建议（如废旧电池回收）。单元课标解读学科核心素养要求核心素养维度具体要求化学观念1.物质转化观：理解金属冶炼是将化合物转化为单质的过程（如Fe₂O₃→Fe）。2.性质决定用途：认识金属导电性、延展性等物理性质与材料选择的关联。科学思维1.证据推理：通过实验现象（如铁钉生锈条件探究）推断金属腐蚀原理。2.模型认知：建立金属活动性顺序模型预测反应可能性（如Zn与CuSO₄反应）。单元课标解读学科核心素养要求核心素养维度具体要求科学探究与实践1.实验能力：规范完成金属性质实验（如镁条燃烧、铁与硫酸铜反应）。2.跨学科实践：设计金属回收方案（如“垃圾的分类与回收利用”活动）。科学态度与责任1.环保意识：形成资源循环利用观念（如讨论废金属回收价值）。2.社会责任：辩证评价金属材料使用（如铝制易拉罐的利与弊）。

单元概述与结构一、单元概述

第6单元“金属资源综合利用”是初中化学学习元素化合物知识的重要章节，承接了“金属的性质与利用”的基础，也将物质研究从实验室制备引向了工业生产和资源利用的宏观层面。本章遵循“从生活走进化学，从化学走向社会”的理念，围绕金属这一人类文明发展的重要物质基础，系统学习其获取、保护与循环利用。通过学习，引导学生全面、辩证地认识金属资源。单元概述与结构一、单元概述

在内容安排上，本章按照“获取物质（冶炼）—保护物质（防护）—循环利用物质（回收）”的逻辑线索展开：第一节“金属的冶炼”以高炉炼铁为核心案例，通过了解其原料、原理（一氧化碳还原氧化铁）和装置，学习人类如何利用化学变化从矿物中获取金属。第二节“金属的腐蚀与防护”通过探究铁钉生锈条件的实验，引导学生像科学家一样探究，从定性的宏观现象推理出腐蚀的本质是金属的氧化反应。在此基础上，学习覆盖涂层、改变内部结构（制成合金）等多种防护方法，建立“性质决定用途，变化指引防护”的化学思维。第三节“金属资源的保护”通过学习废旧金属回收利用的巨大环境与经济效益，并与矿产开采进行对比，深刻理解“垃圾是放错地方的资源”。本章结合“城市矿产”、垃圾分类等社会热点，引导学生从资源有限性的高度，树立珍惜资源、绿色发展的社会责任观。单元概述与结构一、单元概述第1节内容：通过对比金、银以单质存在与铁、铝以化合物存在的事实，引入冶炼必要性；通过模拟一氧化碳还原氧化铁的实验，观察现象并分析产物，掌握冶炼的化学原理；关联《天工开物》

中记载的古代冶铁技术，渗透传统文化与科技传承。

意图：以实验和史料构建从矿物中获取金属的认知，强化“化学反应是实现物质转化核心手段”的思想，为理解现代工业（如高炉炼铁）奠定基础。第2节内容：通过探究铁钉在不同条件下（干燥空气、浸没水中、部分浸水）

的生锈实验，推理出铁锈蚀的条件；基于锈蚀条件分析，系统学习覆盖保护层（刷漆、电镀）、改变内部结构（制成不锈钢）等防护方法。意图：培养控制变量的实验设计与分析能力，建立“知晓反应本质（氧化）是有效防护前提”的科学思路，理解防护就是延长材料寿命、节约资源。单元概述与结构一、单元概述第3节内容：通过数据对比回收废钢与新矿石炼钢的能耗与成本，凸显回收利用的经济与环境效益；解读国家“城市矿产”示范基地、垃圾分类等政策与倡议，探讨个人行动（如废旧电子产品回收）的意义。意图：深化循环经济与可持续发展意识，将金属资源问题从化学课本引向社会生活，体现化学在解决资源危机中的核心责任，引导学生树立绿色消费观。二、单元结构单元概述与结构单元教学目标与重难点一、教学目标（1）认识常见金属矿物及冶炼原理（重点：工业炼铁）。（2）掌握金属物理性质（导电性、延展性等）及化学性质（与O₂、酸、盐溶液反应）。（3）理解合金特性及应用，了解我国钢铁工业发展。（4）探究铁锈蚀条件及防护方法，认识废金属回收意义。（5）通过实验探究金属性质、炼铁原理及锈蚀条件，学习控制变量法。（6）运用分类、对比法归纳金属通性与特性。（7）感悟化学对资源利用的贡献，树立资源保护意识，体会科技发展与社会需求的联系。二、教学重点重点具体内容一氧化碳还原氧化铁的冶炼原理理解并掌握用一氧化碳还原氧化铁的化学反应原理（化学方程式：3CO+Fe₂O₃高温2Fe+3CO₂）；了解该反应在工业高炉炼铁中的实际应用，认识石灰石的作用是除去脉石（主要成分SiO₂）生成炉渣。金属的腐蚀条件与防护方法

通过探究实验，掌握铁制品锈蚀的条件（与氧气和水同时接触）；基于锈蚀条件，理解并系统掌握防止金属腐蚀的常见方法（如隔绝空气和水分、制成合金等）。金属资源的保护途径认识保护金属资源的主要途径，包括防止金属腐蚀、回收利用废旧金属、有计划合理地开采矿物以及寻找金属代用品；重点理解回收利用废旧金属在节约资源、能源和减少环境污染方面的重要意义。一氧化碳还原氧化铁的冶炼原理理解并掌握用一氧化碳还原氧化铁的化学反应原理（化学方程式：3CO+Fe₂O₃高温2Fe+3CO₂）；了解该反应在工业高炉炼铁中的实际应用，认识石灰石的作用是除去脉石（主要成分SiO₂）生成炉渣。单元教学目标与重难点单元教学目标与重难点三、教学难点难点具体内容高炉炼铁反应的原理分析

理解高炉炼铁中从焦炭到一氧化碳，再到还原铁矿石的完整反应链条，能够分析并书写涉及的主要化学反应方程式，理解其作为复杂氧化还原反应的本质。金属腐蚀条件的实验探究能够独立设计并理解探究铁锈蚀条件的对比实验，掌握控制变量法的应用，并能从实验现象准确推理出铁生锈的必要条件。资源保护观念的综合建立

超越具体知识点，从技术、经济、环境等多角度综合思考金属资源的利用问题，深刻理解“综合利用”和“循环经济”的内涵，并内化为节约资源、保护环境的自觉行动。高炉炼铁反应的原理分析

理解高炉炼铁中从焦炭到一氧化碳，再到还原铁矿石的完整反应链条，能够分析并书写涉及的主要化学反应方程式，理解其作为复杂氧化还原反应的本质。四、学情分析已有知识基础：（1）生活经验：学生对金属（如铁、铝、铜）的普遍应用有丰富的感性认识，如使用铁锅、铝罐、铜线等；对金属会生锈（如铁锈）的现象非常熟悉；对“回收废旧金属”这一社会行为有初步的了解。（2）知识基础：已经学习了金属的物理性质（导电性、导热性等）和主要的化学性质（与氧气、酸、盐溶液的反应）；掌握了化学方程式的书写；初步学习了实验室制取气体（如O2、CO2）的一般思路和方法。单元教学目标与重难点四、学情分析可能遇到的困难：

（1）概念理解：对“金属资源保护”的理解可能停留在“节约使用”的浅层，难以将“防止腐蚀”、“回收利用”、“合理开采”等多种途径整合为一个系统的资源观。对“回收利用”在节约能源和减少污染方面的巨大意义认识不足。（2）原理理解：对高炉炼铁中复杂的反应流程（如焦炭先与氧气反应生成CO，CO再作为还原剂）感到困惑，难以建立完整的物质转化链条。对铁生锈是“铁与氧气、水共同作用”的缓慢氧化过程，其本质理解不深。（3）知识迁移：从具体的铁生锈条件，迁移并解释其他金属（如铝、铜）的腐蚀与防护现象存在困难。将实验室制取CO2的装置选择思路，完全自主地迁移到新情境（如制取其他气体）中仍具挑战。（4）综合应用：在解决实际问题时，难以从技术可行性、经济效益和环境保护等多维度，综合分析和评价金属资源的利用方案。单元教学目标与重难点四、学情分析解决方法：

（1）通过展示数据对比图表（如回收炼钢与矿石炼钢的能耗、成本对比）和引入“城市矿产”等案例，使学生直观感受回收利用的价值，从而建立系统、深入的资源保护观念。（2）利用流程图或工业模拟动画，将高炉炼铁的复杂过程分解、简化，帮助学生理清反应物与产物的转化关系。通过控制变量的探究实验，让学生亲手验证铁生锈的条件，从证据中理解本质。（3）设计对比讨论环节，引导学生比较铝的“自我保护”氧化膜与铁锈的不同，从而理解防护方法的普适性与特殊性。通过装置设计挑战活动，强化“反应物状态和反应条件决定发生装置”的核心思路。（4）引入项目式学习或辩论赛，如“如何为一座跨海大桥选择防腐方案”或“是否应该大力发展金属回收产业”，促使学生在真实情境中综合运用所学知识，做出决策和评价。单元教学目标与重难点四、学情分析与后续知识的关联：

本章学习的金属冶炼（如CO还原Fe2O3）是典型的氧化还原反应，为高中系统学习氧化还原反应的概念、本质和配平打下坚实基础。对金属腐蚀（电化学腐蚀的萌芽）和防护方法（特别是牺牲阳极的阴极保护法）的认识，是高中学习原电池原理的先行知识。本章建立的资源观和可持续发展观，也与高中“化学与可持续发展”主题内容紧密衔接。单元教学目标与重难点分课题教学目标与教学建议第1节金属矿物及铁的冶炼教学目标教学建议1.识别赤铁矿、黄铜矿等常见金属矿物，了解其在自然界的存在形式。2.掌握工业炼铁原理（Fe2O3+3CO高温2Fe+3CO2），理解实验操作顺序（先通CO后加热）。3.初步学习含杂质反应物的计算（如赤铁矿炼铁中铁的质量计算）。1.联系生活经验：展示金属矿物标本（赤铁矿、孔雀石），结合地区矿产资源（如攀枝花铁矿）导入新课。2.实验探究：演示“CO还原Fe2O3”实验：强调操作顺序（防爆炸）、现象（红→黑、石灰水变浑）。引导学生分析产物（Fe、CO2）及磁铁检验法。3.模型与计算结合：(1)用流程图解析高炉炼铁步骤（焦炭→CO→还原Fe2O₃）。(2)例题：490万吨含60%Fe2O₃的赤铁矿，计算理论产铁量（Fe守恒）。4.跨学科渗透：结合《天工开物》记载，讨论古代炼铁技术，体会科技发展历程。第2节金属的性质和应用教学目标教学建议1.归纳金属物理通性（导电性、延展性）及特性（Cu呈紫红色、Fe可磁化）。2.探究金属化学性质（与O2、酸、盐溶液反应），掌握置换反应概念。3.认识合金特性（硬度↑、熔点↓）及应用（不锈钢、硬铝）。4.了解我国钢铁工业成就，感悟材料科技重要性。1.分类对比实验：设计实验表格（表6-3、6-4）：对比Mg、Al、Fe、Cu与O2反应条件及现象。探究Zn、Fe、Cu与稀酸反应，引出置换反应（Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑）。2.性质与用途关联：案例：铝制炊具（导热性）+氧化膜（耐腐蚀）→

解释“铝锅不易锈”。铜导线（导电性）与银（成本高）比较。3.合金特性探究：（1）实验对比：纯铝片vs.

硬铝片的硬度。（2）

讨论武德合金（熔点69℃）作保险丝的原理。4.国情教育：展示1996年“钢产量破亿吨”邮票（图6-11），分析钢铁在基建、制造业中的核心作用分课题教学目标与教学建议第3节金属防护和废金属回收教学目标教学建议1.通过实验探究铁锈蚀条件（O₂、H2O、电解质），理解防护方法（涂层、合金化）。2.认识废金属回收意义（节约资源、减少污染），了解循环利用技术。设计金属废弃物回收宣传方案，强化可持续发展观。1.探究性实验：分组完成“铁钉锈蚀条件实验”：

变量控制：干燥空气①煮沸水②NaCl溶液③归纳锈蚀三要素（O₂、H2O、电解质）。2.防护技术实例：案例：船体镀锌（牺牲阳极法）

vs.

自行车喷漆（隔绝空气）。对比普通钢（易锈）

vs.

不锈钢（Cr/Ni合金）。3.社会调查实践：任务：（1）调查家庭金属废弃物（易拉罐、旧电线）及回收途径（2）计算废钢炼铁节能数据（节约煤64%、铁矿石95%）。4.海报设计活动：以“金属再生”为主题，制作海报展示：回收流程（分类→熔炼→再生制品）。环保意义（减少矿采污染、降低碳排放）。分课题教学目标与教学建议单元课时安排课题名称课时分配内容要点第1节

金属矿物及铁的冶炼2课时金属在自然界的存在形式（单质/化合物）。

常见金属矿物（铁、铜、铝）

金属冶炼的概念与意义一氧化碳还原氧化铁实验（原理、现象、方程式、操作要点）5.高炉炼铁流程（原料、设备、主要反应）。6.金属冶炼方法简介（还原法、电解法）单元课时安排课题名称课时分配内容要点第2节

金属的性质和应用3课时常见金属的特性（颜色、磁性、密度、熔点等）；金属性质与用途的关系（结合实例分析）

金属与氧气的反应（Mg,Al,Fe,Cu）；

金属与稀酸（H₂SO₄/HCl）的反应（Zn