2026年秋部编版九年级上册化学第3章第8节《金属资源的利用和保护》教案

2026年秋部编版九年级上册化学第3章第8节《金属资源的利用和保护》教案一、教材分析（一）内容定位本节课是2026年秋部编版九年级上册化学第三章第8节内容，承接前几节金属的性质相关知识，属于“化学与社会发展”主题下的资源利用板块，是将金属化学性质与生产生活实际结合的应用课，既巩固了之前学习的氧化还原、化学方程式书写等核心知识，又建立了化学知识解决实际资源问题的逻辑，是金属单元知识体系中必不可少的应用环节。（二）价值作用本节课围绕金属资源的获取、保护展开，将化学知识与资源危机、环境保护等社会问题结合，符合2026新课标提出的核心素养导向要求，能够帮助学生建立“化学服务生活、化学推动社会发展”的观念，落实科学态度与社会责任的核心素养培养目标。二、学情分析（一）知识基础学生已经学习了金属的物理性质、化学性质，掌握了金属活动性顺序，能区分活泼金属和不活泼金属，在生活中也经常接触生锈的金属制品、炼铁相关的科普内容，对金属资源有感性认知，但不清楚炼铁的化学原理，也没有系统梳理过金属腐蚀的条件和防护方法，对金属资源的有限性没有清晰的认识。（二）能力特点九年级学生已经具备基本的实验观察能力、简单问题分析能力，喜欢动手探究生活中的化学现象，但归纳总结、逻辑推理能力还不足，需要通过小组合作、直观实验引导建构知识，符合从感性到理性的认知规律。三、教学目标（一）知识与技能能说出金属资源在自然界的存在形式，记住常见金属矿物的主要成分；掌握实验室炼铁的原理和实验注意事项，能正确书写一氧化碳还原氧化铁的化学方程式，了解工业炼铁的原料、设备和原理；掌握铁生锈的条件，能说出常见的防锈方法，记住保护金属资源的主要途径。（二）过程与方法通过对铁生锈条件的探究，掌握控制变量的实验设计方法，提升科学探究和分析归纳的能力；通过对炼铁原理、金属保护途径的讨论，提升用化学知识解决实际问题的能力。（三）情感态度价值观认识到金属资源是有限的，树立节约资源、保护资源的意识，养成爱护资源的好习惯；体会化学在生产生活中的应用价值，感受化学对社会发展的贡献，增强学习化学的兴趣。四、教学重点炼铁的化学原理；铁生锈的条件和金属防锈的方法；保护金属资源的主要途径。五、教学难点一氧化碳还原氧化铁的实验原理和操作注意事项；利用控制变量法分析铁生锈的条件，解释防锈的原理。六、课前准备（一）教师准备提前一周准备铁生锈条件探究的五组对照实验：①敞放在干燥空气中的铁钉、②完全浸没在煮沸冷却后蒸馏水（液面油封）的铁钉、③一半浸入水中一半暴露在空气中的铁钉、④一半浸入食盐水一半暴露在空气中的铁钉、⑤涂植物油后敞放在空气中的铁钉；准备一氧化碳还原氧化铁的演示实验装置、工业炼铁、废旧金属回收的相关视频和多媒体课件。整理金属矿物储量、年开采量的直观数据表格，制作课堂练习课件。（二）学生准备提前预习课本内容，观察身边的金属制品，记录生锈和防锈的实例，带1-2件自己观察到的生锈或防锈的金属小样品。七、课时安排1课时，共45分钟。八、教学过程（一）导入教师展示实物：一边是崭新的不锈钢勺子、铁钉，一边是生锈报废的菜刀、铁门螺丝，提问：我们生活里到处都用到金属，这些金属是从哪里来的？为什么好好的金属会变成没用的废品？这些报废的金属我们该怎么处理呢？教师多媒体展示数据：目前全球已探明的铁资源还可以开采约150年，铝资源还可以开采约250年，铜资源不到50年，提问：金属资源是用不完的吗？我们该怎么利用和保护这些宝贵的资源？今天我们就一起来学习相关知识。（二）新授金属资源的存在形式（1）教师提问：结合我们之前学过的金属活动性顺序，想想金、银化学性质很稳定，它们在自然界里是变成化合物还是保持单质呢？引导学生思考回答，得出结论：化学性质不活泼的金属，比如金、银，以单质形式存在；化学性质比较活泼的金属，比如铁、铝、铜，都以化合物的形式存在于金属矿物中。（2）教师展示常见金属矿物的图片，标注主要成分：赤铁矿（Fe₂O₃）、磁铁矿（Fe₃O₄）、铝土矿（Al₂O₃），告诉学生我国是世界上矿物种类比较齐全的国家之一，很多矿物储量位居世界前列，但是我国人口多，人均矿物储量并不高，所以更需要保护好金属资源。铁的冶炼（1）教师提问：我们生活中用的最多的金属是铁，怎么把铁矿石里的铁变成我们能用的铁呢？我们先来看实验室里怎么炼铁。教师展示实验室炼铁的实验装置，提问：装置里有哪些药品？末端为什么放一个点燃的酒精灯？引导学生观察思考。（2）教师演示实验（若条件不允许播放规范实验视频），讲解操作顺序：先通一会儿一氧化碳，再点燃酒精喷灯加热；实验结束后先熄灭酒精喷灯，继续通一氧化碳直到玻璃管冷却。引导学生观察实验现象：红棕色的氧化铁粉末逐渐变成黑色，澄清石灰水变浑浊。（3）师生共同分析反应原理，一氧化碳夺走氧化铁里的氧，生成铁和二氧化碳，写出化学方程式：$\ce{3CO+Fe_{2}O_{3}\xlongequal{高温}2Fe+3CO_{2}}$，讲解这里一氧化碳是还原剂，末端点燃的酒精灯是处理尾气，防止有毒的一氧化碳污染空气。接着提问：为什么要先通一氧化碳再加热？为什么实验结束还要继续通一氧化碳？引导学生回答：排尽装置里的空气，防止加热一氧化碳和空气的混合物发生爆炸；防止生成的铁在高温下重新被氧化，帮助学生理解操作顺序的原理。

（4）教师播放工业炼铁的视频，讲解工业炼铁的原料：铁矿石、焦炭、石灰石、空气，主要设备是高炉，焦炭的作用是燃烧提供热量，同时反应生成一氧化碳作为还原剂，石灰石的作用是把矿石里的杂质二氧化硅变成炉渣除去，工业炼铁得到的是含碳的生铁，不是纯铁，和实验室炼铁得到的纯铁有区别。（三）小组合作探究分组任务：将学生分成4人一组，每组发放教师提前准备好的五组铁生锈对照实验，让学生观察每组铁钉的生锈情况，围绕以下四个问题讨论5分钟：（1）哪一组铁钉生锈最严重？哪一组几乎没有生锈？（2）对比不同组的实验现象，铁生锈必须同时接触哪些物质？（3）对比浸入水中和浸入食盐水的两组铁钉，食盐水对生锈速度有什么影响？（4）涂了植物油的铁钉为什么不生锈？我们可以怎么防止铁生锈？讨论结束后，每个小组派代表分享讨论结果，师生共同整理得出结论：铁生锈的条件是铁同时与氧气、水接触，酸、盐等物质会加快铁的生锈速率；防锈的原理就是破坏铁生锈的条件，只要隔绝氧气或者水，就能防止铁生锈。之后让学生拿出自己带来的金属样品，说一说样品用了什么防锈方法，学生分享后教师整理常见的防锈方法：刷漆、涂油、镀一层耐腐蚀的其他金属、改变金属内部结构做成不锈钢等。教师提问：铁生锈会带来金属损耗，那铁生锈是不是一点好处都没有？引导学生思考，分享暖宝宝利用铁生锈放热的例子，让学生认识到物质变化有两面性，合理利用就能造福人类。接下来小组继续讨论3分钟：我们已经知道防止生锈可以保护金属资源，还有哪些方法可以保护金属资源呢？讨论结束后师生共同总结出四个保护途径：防止金属腐蚀、回收利用废旧金属、有计划合理开采矿物、寻找金属的代用品（比如用塑料代替金属做管材）。教师补充：回收利用1吨废钢铁，可以炼出近1吨钢，比用铁矿石炼铁节约大量的矿石和能源，还能减少环境污染，所以回收废旧金属是一举两得的好事。（四）课堂练习基础巩固题，学生独立完成：（1）下列金属在自然界中以单质形式存在的是（）A.铁B.铝C.金D.铜（2）关于一氧化碳还原氧化铁的实验，下列说法错误的是（）A.实验开始先通一氧化碳再加热B.实验结束先停止通一氧化碳再停止加热C.末端酒精灯点燃尾气，防止一氧化碳污染空气D.澄清石灰水变浑浊说明生成了二氧化碳（3）下列做法不能防止铁生锈的是（）A.铁门表面刷油漆B.切完菜后把菜刀擦干涂一层食用油C.自行车链条浸水后不擦干D.在钢铁表面镀锌拓展提升题：铜锈的主要成分是$\ce{Cu_{2}(OH)_{2}CO_{3}}$，根据铜锈的化学式猜想，铜生锈除了需要氧气和水，还需要空气中的哪种物质？说出你的猜想依据。学生完成后同桌互改，教师统计正确率，针对错误率较高的知识点进行讲解，巩固核心内容。（五）课堂小结教师引导学生一起梳理本节课知识点：我们今天从金属资源的存在开始，学习了炼铁的原理，探究了铁生锈的条件，知道了防锈的方法，总结了保护金属资源的四个途径。教师提问：学了今天的内容，你以后看到家里生锈的铁锅，会怎么处理？你能做什么小事来保护金属资源呢？请1-2名学生分享，落实情感目标。（六）作业布置基础作业：完成课本课后练习题1-5题，巩固核心知识点；实践作业：观察家里的3种金属制品，记录它们的防锈方法，写一篇100字左右的观察记录；选做拓展作业：查阅资料，了解废旧手机中金属的回收方法，设计一句保护金属资源的宣传语。九、板书设计（一）金属资源的利用存在形式：单质（不活泼金属：金、银）；化合物（活泼金属）铁的冶炼（1）实验室原理：$\ce{3CO+Fe_{2}O_{3}\xlongequal{高温}2Fe+3CO_{2}}$

（2）工业炼铁：原料（铁矿石、焦炭、石灰石、空气）；设备：高炉（二）金属资源的保护铁生锈条件：同时接触氧气、水（盐、酸加快生锈）防锈原理：破坏生锈条件，隔绝氧气或水常见防锈方法：刷漆、涂油、镀金属、不锈钢保护金属资源的途径：防腐蚀、回收废旧金属、合理开采、寻找代用品十、教学反思（一）成功之处本节课围绕2026新课标核心素养要求设计，从学生熟悉的生活现象入手，用直观的实验引发探究，小组合作环节给每个学生参与的机会，充分符合学生的认知规律，既落实了知识目标，又培养了学生的探究能力和资源保护意识，学生参与度高，课堂练习针对性强，能及时巩固知识点，达成预设的教学目标。（二）存在问题部分基础较弱的