資源簡介

(共44張PPT)
8.3.2 金屬資源的利用和保護
第八單元　
2024人教版化學九年級下冊【精做課件】
授課教師：********
班 級：********
時 間：********
我現在需要幫用戶完成一個關于 “鐵的冶煉” 的教案，具體是 8.3.1 這個章節。首先，我得確認用戶的需求是什么。他們可能是一位初中化學老師，正在準備這節課的教案，需要詳細的教學步驟、知識點講解、實驗設計以及練習題等內容。
首先，我得回憶一下鐵的冶煉相關的知識點。鐵的冶煉主要涉及到原料、設備、反應原理、產品以及相關的化學方程式。常見的原料有鐵礦石（如赤鐵礦 Fe O 和磁鐵礦 Fe O ）、焦炭、石灰石和空氣。設備是高爐，反應原理包括焦炭的燃燒提供熱量和 CO，CO 還原鐵礦石，石灰石的作用是造渣。產品主要是生鐵，還有爐渣和廢氣。
接下來，我需要考慮教學目標。應該包括知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀三個維度。比如，知識目標是掌握原料、設備、反應原理；技能目標是能書寫化學方程式，分析實驗現象；過程與方法可能涉及小組討論、實驗觀察；情感目標則是環保意識和工業應用的認識。
然后是教學重難點。重點肯定是反應原理和化學方程式，難點可能是高爐內的復雜反應過程，學生可能對多個反應同時進行感到困惑，需要分解步驟講解。
教學過程需要分步驟設計。導入部分可以用生活中的鐵器，比如鐵鍋、鐵軌，引發興趣。然后介紹原料，通過圖片或視頻展示高爐，講解各部分的作用。接著是反應原理，分步驟解釋：焦炭燃燒生成 CO ，CO 再與焦炭生成 CO，CO 還原 Fe O ，同時石灰石分解造渣。這部分需要詳細板書化學方程式，并強調反應條件如高溫。
實驗設計部分，可能需要一個模擬高爐的微型實驗，使用 Fe O 和 CO，觀察紅色粉末變黑，澄清石灰水變渾濁。但要注意 CO 的毒性，必須在通風櫥或尾氣處理裝置下進行。如果條件不允許，可以用視頻演示代替。
課堂練習需要設計一些選擇題和填空題，鞏固知識點，比如原料的作用、方程式書寫、產物判斷等。課后作業可以布置計算題，比如根據鐵礦石的純度計算生鐵的產量，或者撰寫小論文討論鋼鐵工業與環保的關系。
最后，板書設計要清晰，分點列出原料、設備、反應步驟和方程式，以及注意事項。還要考慮教學反思，比如學生是否理解反應過程，實驗是否成功，需要調整的地方。
可能需要注意的地方是，學生可能對 CO 的生成步驟不太清楚，或者混淆 Fe O 和 Fe O 的還原反應。需要強調兩者的區別，并舉例說明。此外，高爐煉鐵的實際過程比較復雜，可能需要簡化，避免信息過載。
還要考慮時間分配，確保每個環節的時間合理，不會拖堂。比如導入 5 分鐘，新課講解 20 分鐘，實驗 10 分鐘，練習 10 分鐘，總結 5 分鐘。
另外，是否需要聯系實際，比如中國的鋼鐵產量，鋼鐵在國民經濟中的重要性，或者環保問題，如高爐廢氣的處理，這些可以作為情感目標的一部分，增加學生的興趣和社會責任感。
最后，檢查教案是否符合課程標準，是否涵蓋了所有必要的知識點，有沒有遺漏的部分，比如產物生鐵和鋼的區別，是否需要簡單提及，或者留到下節課講解。可能在這節課中簡要提到生鐵的用途，而鋼的冶煉留到后續課程。
以下是關于 “8.3.1 鐵的冶煉” 的教案設計，供參考：
《鐵的冶煉》教案
課題：8.3.1 鐵的冶煉
課時：1 課時
教材：人教版九年級化學下冊
一、教學目標
知識與技能
了解工業煉鐵的原料、設備和基本原理。
掌握一氧化碳還原氧化鐵的實驗步驟、現象及化學方程式。
能區分生鐵和鋼的成分及用途。
過程與方法
通過小組討論和實驗探究，培養觀察、分析和歸納能力。
通過模擬工業煉鐵流程，體會化學原理在實際生產中的應用。
情感態度與價值觀
認識化學對社會發展的重要性，增強環保意識。
感受工業生產與自然環境的關系，樹立可持續發展觀念。
二、教學重難點
重點：工業煉鐵的原料、反應原理及化學方程式。
難點：高爐煉鐵的復雜反應過程及實驗操作中的注意事項。
三、教學過程
1. 情境導入（5 分鐘）
提問：日常生活中哪些物品由鐵制成？（如鐵鍋、鐵軌、鋼筋等）
展示圖片：古代煉鐵遺址與現代鋼鐵廠對比，引出課題。
播放視頻：工業煉鐵的簡略流程（高爐煉鐵）。
2. 新課講授（20 分鐘）
（1）工業煉鐵的原料與設備
原料：鐵礦石（赤鐵礦 Fe O 、磁鐵礦 Fe O ）、焦炭、石灰石、空氣。
設備：高爐（展示高爐結構圖，講解各部分作用）。
（2）煉鐵的反應原理
分步講解：
① 焦炭燃燒：提供熱量和 CO （化學方程式：C + O → CO ）。
② CO 的生成：CO 與焦炭反應生成 CO（化學方程式：CO + C → 2CO）。
③ 還原鐵礦石：CO 還原 Fe O （化學方程式：Fe O + 3CO → 2Fe + 3CO ）。
④ 造渣反應：石灰石分解生成 CaO，與雜質 SiO 反應生成爐渣（CaCO → CaO + CO ↑；CaO + SiO → CaSiO ）。
強調：反應條件為高溫，CO 是還原劑。
（3）產物
生鐵：含碳量 2%~4.3%，硬度大但脆。
爐渣：主要成分為 CaSiO ，可用于制水泥。
廢氣：CO、CO 、N 等（需處理后排放）。
3. 實驗探究（10 分鐘）
實驗名稱：一氧化碳還原氧化鐵
實驗裝置：
硬質玻璃管中裝入 Fe O 粉末，通入 CO，加熱，尾氣處理（點燃或收集）。
實驗現象：
紅色粉末逐漸變黑（生成 Fe）。
澄清石灰水變渾濁（生成 CO ）。
注意事項：
先通 CO 排盡空氣，防止爆炸。
實驗結束后先停止加熱，繼續通 CO 至冷卻，防止鐵被氧化。
4. 課堂練習（10 分鐘）
選擇題：
例：工業煉鐵的主要原料不包括（ ）
A. 鐵礦石 B. 焦炭 C. 石灰石 D. 空氣
填空題：
例：高爐煉鐵的還原劑是______，產物生鐵的含碳量為______。
方程式書寫：CO 還原 Fe O 。
5. 課堂小結（5 分鐘）
回顧工業煉鐵的原料、設備、反應原理及實驗要點。
強調化學與工業生產的聯系，鼓勵學生關注環保問題。
四、課后作業
完成教材習題 8.3 相關題目。
查閱資料：中國鋼鐵工業的發展歷程及環保措施。
選做實驗：用氫氣還原氧化銅（對比 CO 還原的異同）。
五、板書設計
plaintext
8.3.1 鐵的冶煉
一、原料：鐵礦石、焦炭、石灰石、空氣
二、設備：高爐
三、反應原理：
1. C + O → CO （放熱）
2. CO + C → 2CO（高溫）
3. Fe O + 3CO → 2Fe + 3CO （高溫）
4. CaCO → CaO + CO ↑；CaO + SiO → CaSiO
四、產物：生鐵（2%~4.3%C）、爐渣、廢氣
六、教學反思
通過實驗和視頻幫助學生理解抽象原理。
關注學生對還原劑 CO 的理解是否到位，必要時補充對比實驗。
結合實際案例滲透環保教育。
希望這份教案對您有所幫助！如需調整或補充內容，請隨時告知。
5
課堂檢測
4
新知講解
6
變式訓練
7
考試考法
8
小結梳理
學習目錄
1
復習引入
2
新知講解
3
典例講解
1.了解金屬銹蝕的條件以及防止金屬生銹的簡單方法；
2.知道廢棄金屬會對環境造成污染，認識回收利用廢舊金屬等對金屬資源保護的重要性。
學習目標
課堂導入
為什么暴露在空氣中的鐵制品會生銹？什么條件下才會生銹呢？
新知探究
知識點1 探究鐵制品銹蝕的原因
鐵：Fe
鐵銹主要成分Fe2O3·xH2O
增加了H、O
與H2O、O2有關？
作出猜想→設計實驗
取潔凈無銹的鐵釘、試管、經煮沸迅速冷卻的蒸餾水、植物油、棉花和干燥劑氯化鈣，分別在不同條件下進行實驗。
實驗Ⅰ
鐵釘未完全浸入煮沸后迅速冷卻的蒸餾水中，一周后鐵釘生銹，水面處銹蝕嚴重。
實驗分析：
鐵釘同時與水、氧氣接觸，易生銹。
實驗Ⅱ
鐵釘完全浸入煮沸后迅速冷卻的蒸餾水中，在水面上覆蓋一層植物油，一周后鐵釘沒有生銹。
實驗分析：
鐵釘只與水接觸而不與氧氣接觸，不易生銹。
實驗Ⅲ
鐵釘放入烘干的試管里，試管口塞入放有干燥劑氯化鈣的棉花，塞緊橡皮塞，一周后鐵釘沒有生銹。
實驗分析：
鐵釘只與干燥的空氣接觸而不與水接觸，不易生銹。
實驗結論
鐵生銹的條件是鐵與水、氧氣同時接觸，即鐵生銹是鐵與水、氧氣共同作用的結果。
實驗中采用煮沸后迅速冷卻的蒸餾水，目的是除去水中溶解的氧氣；在水面上覆蓋一層植物油是為了隔絕氧氣，防止氧氣溶解在水中。
1
2
生成的鐵銹（鐵銹的主要成分是Fe2O3 xH2O ）為紅棕色，疏松多孔，不能阻礙里層的鐵繼續與氧氣、水等反應，因此鐵制品可以全部銹蝕。
鋁的氧化物致密，能防止里層的鋁與氧氣繼續接觸；而鐵的氧化物疏松多孔，不能防止里層的鐵與氧氣繼續接觸。
②利用鐵生銹吸收氧氣和水蒸氣制成鐵粉雙吸劑，即食品中的防腐劑和干燥劑。
①利用鐵粉緩慢氧化放熱制成防寒暖貼；
鐵生銹原理的應用
D
A.甲和乙：水 B.乙和丙：空氣
C.甲和丙：空氣 D.甲和丁：水
典例1 探究鐵生銹的條件，有利于尋找防止鐵制品銹蝕的方法。下列對比實驗設計與所探究的條件（蒸餾水經煮沸并迅速冷卻），對應關系正確的是（ ）
新知探究
知識點2 防止鐵制品的銹蝕
防止鐵制品銹蝕的原理：
破壞鐵制品銹蝕的條件，使鐵制品隔絕空氣或水。
只要破壞其中一個條件，
鐵就不能生銹
1.保持鐵制品表面干燥和潔凈
防止鐵制品生銹的具體方法
2.在鐵制品表面覆蓋保護層——涂油、涂油漆
3.在鐵制品表面鍍一層其他金屬——鍍耐腐蝕的金屬
鍍鉻
鍍鋅
烤藍
制成不銹鋼
干
膜
改
鍍
烤
保持鐵制品表面潔凈和干燥
在鐵制品表面覆蓋保護層
在鐵制品表面鍍一層其他金屬
用化學方法使表面形成致密的氧化膜
加入其他金屬，改變其組成
防銹
五字訣
防止鐵生銹的方法
金屬除銹的方法
1.物理方法：砂紙打磨，高壓水沖。
2.化學方法：酸洗法。
鐵銹能與稀鹽酸或稀硫酸發生反應生成可溶性的物質，所以可用稀鹽酸或稀硫酸除去鐵銹。（該反應原理見第十單元）
（1）防止金屬銹蝕。
（2）回收利用廢舊金屬。
保護金屬資源的有效途徑
（4）尋找金屬的代用品。
（3）有計劃、合理地開采礦物。
回收廢舊金屬有什么意義？
（1）可節約金屬資源
（2）可節約能源
（3）降低金屬使用成本
（4）可減少重金屬對水體和土壤的污染
A
A．經常用鋼絲球擦洗鋁鍋表面，保持潔凈
B．在鋼鐵表面噴油漆可防止生銹
C．廢舊金屬的回收利用，是保護金屬資源的有效途徑之一
D．改變金屬的組成和結構，鑄造成合金材料可優化其性能
破壞氧化膜
典例2 下列有關金屬資源的利用與防護的說法不合理的是（ ）
1. 空氣中含①N2　②O2　③稀有氣體　④水蒸氣等成分，其中與鋼鐵生銹有關的是(　　)
A. ①③ B. ②④ C. ③④ D. ①④
B
返回
2. 如圖是探究鐵的銹蝕的實驗，對此實驗的分析中不正確的是(　　)
A. 將蒸餾水煮沸后迅速冷卻的目的是除去水中的氧氣
B. c中棉花中包裹的氧化鈣的作用是驗證反應放出熱量
C. a、b對比說明鐵的銹蝕需要與氧氣接觸
D. a、c對比說明鐵的銹蝕需要與水接觸
B
【點撥】
將蒸餾水煮沸后迅速冷卻，目的是排除水中溶解的氧氣，A正確；c中棉花中包裹的氧化鈣，能與水反應生成氫氧化鈣，作用是吸收試管中的水，B錯誤；a試管中鐵釘與水、氧氣充分接觸，b試管中的鐵釘只與水接觸， a試管中的鐵釘生銹，b試管中的鐵釘沒有生銹，對比說明鐵的銹蝕條件之一是需要與氧氣接觸，C正確；a試管中鐵釘與水和氧氣充分接觸，c試管中的鐵釘只與氧氣接觸，a試管中的鐵釘生銹，c試管中的鐵釘沒有生銹，對比說明鐵的銹蝕需要與水接觸，D正確。
返回
3. [2024·北京海淀區模擬]化學興趣小組同學通過兩組實驗對“鐵生銹的條件”進行探究。
(1)由第一組實驗得出的結論是______________________。
(2)第二組實驗能證明鐵生銹需要和氧氣接觸的現象是____________________________________________________________________________________________。
鐵生銹需要與水接觸
盛有氧氣的試管中的鐵絲生銹，盛有氮氣的試管中的鐵絲不生銹
【點撥】
(1)第一組實驗中，第一支試管中的鐵絲與氧氣、水充分接觸，第二支試管中的鐵絲只與干燥的空氣接觸；一段時間后，第一支試管中的鐵絲生銹，第二支試管中的鐵絲沒有生銹，可用于探究鐵生銹的條件之一是要與水接觸。(2)第二組實驗能證明鐵生銹需要和氧氣接觸的現象是盛有氧氣的試管中的鐵絲生銹，盛有氮氣的試管中的鐵絲不生銹。
返回
4. [2024 濱州]下列做法不能減緩或防止鋼鐵銹蝕的是(　　)
A. 經常用食鹽水清洗鐵制品
B. 保持鐵制品表面清潔、干燥
C. 在鐵制品表面涂油漆
D. 在鋼鐵的表面鍍一層不易銹蝕的金屬
A
【點撥】鐵在與氧氣和水同時接觸時會發生銹蝕，食鹽水會加快鐵的銹蝕，A符合題意。
返回
5. [2023 青島]防止金屬銹蝕能有效保護金屬資源。下列防銹方法中，與其他三種方法原理不同的是(　　)
A. 表面涂油 B. 表面刷漆
C. 覆蓋塑料 D. 制成合金
D
【點撥】
表面涂油、表面刷漆、覆蓋塑料利用的都是隔絕氧氣和水的原理防止金屬銹蝕；制成合金，改變了金屬的組成和內部結構，故選D。
返回
6. [2023·廣西]下列做法不能有效保護金屬資源的是(　　)
A. 防止金屬腐蝕 B. 尋找金屬的代用品
C. 回收利用廢舊金屬 D. 肆意開采金屬礦物
D
返回
7. [2023·洛陽模擬]如圖為鐵制品循環利用的示意圖，根據圖示回答：
(1)一定發生化學變化的過程是_______(填序號)。
(2)如果鐵礦石采用的是赤鐵礦，則①反應的化學方程式是________________________________。
①
Fe2O3＋3CO=====2Fe＋3CO2
高溫
(3)鐵鍋做炊具主要是利用了金屬的________；廢舊的鐵鍋、鐵管屬于___________(填“廚余垃圾”“可回收物” “有害垃圾”或“其他垃圾”)。廢舊金屬“循環利用”的意義是________________________(寫一條)。
導熱性
可回收物
保護金屬資源(合理即可)
【點撥】
(1)將鐵礦石冶煉成生鐵的過程中有新物質生成，屬于化學變化，故一定發生化學變化的過程是①。(2)赤鐵礦的主要成分為氧化鐵，一氧化碳在高溫條件下能與氧化鐵反應生成鐵和二氧化碳。(3)鐵鍋做炊具主要是利用了鐵的導熱性；廢舊的鐵鍋、鐵管可回收利用，屬于可回收物；將廢舊金屬回收利用能節約金屬資源、防止污染環境。
返回
8. [2024 蘇州]下列有關金屬的說法正確的是(　　)
A. 常溫下，所有金屬單質均是固體
B. 工業煉鐵可用一氧化碳將鐵的氧化物還原成鐵
C. 鐵的銹蝕只與空氣中的氧氣有關
D. 廢舊鐵制用品應直接填埋處理
B
【點撥】
常溫下汞呈液態，A錯誤；一氧化碳具有還原性，工業煉鐵可用一氧化碳將鐵的氧化物還原成鐵，B正確；鐵在空氣中銹蝕，實際上是鐵與空氣中的氧氣、水共同作用的結果，C錯誤；廢舊鐵制用品可回收再利用，直接填埋處理會浪費金屬資源，D錯誤。
返回
9. [2024·合肥模擬]某同學用如圖所示裝置探究鐵釘生銹的條件，關于該實驗的分析錯誤的是(　　)
A. 植物油的作用之一是隔絕水
B. 可用CaCl2作干燥劑
C. 一段時間后，裝置中的紅墨
水液面右高左低
D. a、b裝置的對比說明鐵釘生銹的條件之一是與水接觸
C
【點撥】
植物油的作用之一是隔絕水，A正確；氯化鈣可吸收水分，b中的干燥劑可以是氯化鈣，B正確；a管內的鐵釘與氧氣和水同時接觸，會生銹，消耗試管內的氧氣，試管內氣壓減小，b管內的鐵釘只與氧氣接觸，不會生銹，試管內氣壓不變，所以，一段時間后，裝置中的紅墨水液面左高右低，C錯誤；a管內的鐵釘與氧氣和水同時接觸，會生銹，b管內的鐵釘只與氧氣接觸，不會生銹，a、b裝置的對比說明鐵釘生銹的條件之一是與水接觸，D正確。
返回
課堂小結
防止鐵生銹的方法
途徑
鐵與氧氣、水同時接觸
鐵生銹的條件
意義
金屬資源的利用和保護
保護金屬資源
干、膜、鍍、烤、改
謝謝觀看！

展開更多......

收起↑