2023九年級化學(xué)下冊 第八單元 金屬和金屬材料課題3 金屬資源的利用和保護(hù)第1課時 鐵的冶煉教學(xué)實錄 （新版）新人教版

2023九年級化學(xué)下冊第八單元金屬和金屬材料課題3金屬資源的利用和保護(hù)第1課時鐵的冶煉教學(xué)實錄（新版）新人教版課題：科目：班級：課時：計劃1課時教師：單位：一、設(shè)計意圖本課時教學(xué)旨在通過講解鐵的冶煉過程，使學(xué)生了解金屬資源的利用和保護(hù)的重要性，培養(yǎng)學(xué)生對化學(xué)知識的實際應(yīng)用能力，提高學(xué)生對金屬材料的認(rèn)識。通過實驗操作和案例分析，使學(xué)生掌握鐵的冶煉原理，增強環(huán)境保護(hù)意識。二、核心素養(yǎng)目標(biāo)分析培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力，通過實驗操作和問題解決，讓學(xué)生體驗科學(xué)探究過程，提高觀察、分析和推理能力。提升學(xué)生社會責(zé)任感，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識到金屬資源的重要性，以及合理利用和保護(hù)金屬資源對環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展的意義。增強學(xué)生科學(xué)態(tài)度，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)求實的科學(xué)精神，樹立節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境的價值觀。三、重點難點及解決辦法重點：鐵的冶煉原理及其化學(xué)方程式。

難點：高溫條件下金屬氧化物還原成金屬的實驗操作和原理理解。

解決辦法：通過演示實驗，引導(dǎo)學(xué)生觀察反應(yīng)現(xiàn)象，結(jié)合化學(xué)方程式分析反應(yīng)原理。采用小組合作學(xué)習(xí)，讓學(xué)生動手操作，加深對實驗過程的理解。針對難點，設(shè)計問題串，引導(dǎo)學(xué)生逐步深入思考，結(jié)合實例解釋高溫條件下還原反應(yīng)的特點。四、教學(xué)資源軟硬件資源：鐵礦石、焦炭、石灰石等實驗材料；高溫爐；顯微鏡；實驗報告冊。

課程平臺：化學(xué)教學(xué)軟件、在線實驗平臺。

信息化資源：金屬冶煉相關(guān)的教學(xué)視頻、圖片、動畫。

教學(xué)手段：多媒體教學(xué)設(shè)備；實物模型；PPT課件。五、教學(xué)過程設(shè)計1.導(dǎo)入新課（5分鐘）

目標(biāo)：引起學(xué)生對鐵的冶煉的興趣，激發(fā)其探索欲望。

過程：

開場提問：“你們知道鐵是什么嗎？它在我們的生活中扮演著怎樣的角色？”

展示一些關(guān)于鐵制品的圖片或視頻片段，如鐵鍋、鐵釘、鋼鐵建筑等，讓學(xué)生初步感受鐵的魅力或特點。

簡短介紹鐵的基本概念和重要性，為接下來的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

2.鐵的冶煉基礎(chǔ)知識講解（10分鐘）

目標(biāo)：讓學(xué)生了解鐵的基本概念、組成部分和冶煉原理。

過程：

講解鐵的定義，包括其主要組成元素鐵的化學(xué)性質(zhì)。

詳細(xì)介紹鐵的組成部分或結(jié)構(gòu)，使用圖表或示意圖幫助學(xué)生理解鐵的微觀結(jié)構(gòu)。

3.鐵的冶煉案例分析（20分鐘）

目標(biāo)：通過具體案例，讓學(xué)生深入了解鐵的冶煉特性和重要性。

過程：

選擇幾個典型的鐵的冶煉案例進(jìn)行分析，如高爐煉鐵、電弧爐煉鋼等。

詳細(xì)介紹每個案例的背景、特點和意義，讓學(xué)生全面了解鐵的冶煉過程和工藝。

引導(dǎo)學(xué)生思考這些案例對實際生活或?qū)W習(xí)的影響，以及如何應(yīng)用鐵的冶煉技術(shù)解決實際問題。

4.學(xué)生小組討論（10分鐘）

目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生的合作能力和解決問題的能力。

過程：

將學(xué)生分成若干小組，每組選擇一個與鐵的冶煉相關(guān)的主題進(jìn)行深入討論，如“如何提高鐵的回收利用率”或“鐵的冶煉對環(huán)境的影響”。

小組內(nèi)討論該主題的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)以及可能的解決方案。

每組選出一名代表，準(zhǔn)備向全班展示討論成果。

5.課堂展示與點評（15分鐘）

目標(biāo)：鍛煉學(xué)生的表達(dá)能力，同時加深全班對鐵的冶煉的認(rèn)識和理解。

過程：

各組代表依次上臺展示討論成果，包括主題的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)及解決方案。

其他學(xué)生和教師對展示內(nèi)容進(jìn)行提問和點評，促進(jìn)互動交流。

教師總結(jié)各組的亮點和不足，并提出進(jìn)一步的建議和改進(jìn)方向。

6.課堂小結(jié)（5分鐘）

目標(biāo)：回顧本節(jié)課的主要內(nèi)容，強調(diào)鐵的冶煉的重要性和意義。

過程：

簡要回顧本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容，包括鐵的基本概念、冶煉原理、案例分析等。

強調(diào)鐵的冶煉在現(xiàn)實生活或?qū)W習(xí)中的價值和作用，鼓勵學(xué)生進(jìn)一步探索和應(yīng)用鐵的冶煉技術(shù)。

布置課后作業(yè)：讓學(xué)生撰寫一篇關(guān)于鐵的冶煉的短文或報告，以鞏固學(xué)習(xí)效果。

7.實驗操作演示（20分鐘）

目標(biāo)：通過實驗操作，讓學(xué)生親身體驗鐵的冶煉過程。

過程：

教師演示鐵的冶煉實驗，包括高溫爐的使用、還原劑的加入等步驟。

學(xué)生在教師指導(dǎo)下進(jìn)行實驗操作，觀察實驗現(xiàn)象，記錄實驗數(shù)據(jù)。

分析實驗結(jié)果，討論實驗中遇到的問題和解決方法。

8.課堂反思與總結(jié)（5分鐘）

目標(biāo)：引導(dǎo)學(xué)生反思學(xué)習(xí)過程，總結(jié)學(xué)習(xí)收獲。

過程：

學(xué)生分享在實驗操作和課堂討論中的收獲和體會。

教師總結(jié)本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容，強調(diào)重點和難點，鼓勵學(xué)生在課后繼續(xù)學(xué)習(xí)和探索。六、知識點梳理1.鐵的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)

-鐵的物理性質(zhì)：銀白色金屬，有金屬光澤，硬度較高，密度較大，熔點較高。

-鐵的化學(xué)性質(zhì)：能與氧氣、酸、鹽等發(fā)生反應(yīng)，具有還原性和氧化性。

2.鐵的冶煉原理

-高溫條件下，利用還原劑（如焦炭）將鐵礦石中的鐵氧化物還原成金屬鐵。

-主要化學(xué)反應(yīng)：Fe2O3+3CO→2Fe+3CO2

3.鐵的冶煉工藝

-高爐煉鐵：將鐵礦石、焦炭和石灰石混合，在高溫下進(jìn)行還原反應(yīng)，得到生鐵。

-電弧爐煉鋼：將生鐵與其他合金元素混合，在電弧爐中加熱熔煉，得到鋼。

4.金屬資源的利用和保護(hù)

-金屬資源的重要性：金屬是人類社會發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，廣泛應(yīng)用于建筑、交通、制造等領(lǐng)域。

-金屬資源的保護(hù)：合理開采、節(jié)約使用、循環(huán)利用，減少對環(huán)境的污染。

5.鐵的腐蝕與防護(hù)

-鐵的腐蝕：鐵在潮濕環(huán)境中與氧氣、水蒸氣等發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致鐵制品損壞。

-鐵的防護(hù)方法：涂漆、鍍鋅、電鍍等，防止鐵制品與腐蝕性物質(zhì)接觸。

6.鐵的合金

-鋼鐵：在鐵的基礎(chǔ)上加入碳和其他元素，提高其強度、硬度、韌性等性能。

-鋁鐵合金：在鋁中加入鐵，提高其耐腐蝕性和強度。

7.鐵的回收與利用

-鐵的回收：將廢舊鐵制品進(jìn)行破碎、分揀、熔煉等處理，重新獲得鐵資源。

-鐵的利用：回收的鐵資源可以用于生產(chǎn)新的鐵制品，減少對原生鐵礦石的需求。

8.金屬資源的可持續(xù)發(fā)展

-金屬資源的可持續(xù)利用：合理規(guī)劃資源開采，提高資源利用率，減少浪費。

-金屬資源的替代：開發(fā)新型材料，減少對傳統(tǒng)金屬資源的依賴。

9.金屬冶煉過程中的環(huán)境保護(hù)

-廢氣處理：對冶煉過程中產(chǎn)生的廢氣進(jìn)行凈化處理，減少對大氣污染。

-廢水處理：對冶煉過程中產(chǎn)生的廢水進(jìn)行處理，減少對水資源的污染。

-廢渣處理：對冶煉過程中產(chǎn)生的廢渣進(jìn)行綜合利用，減少對土地資源的污染。

10.金屬冶煉技術(shù)發(fā)展趨勢

-新型冶煉技術(shù)：開發(fā)高效、低耗、環(huán)保的冶煉技術(shù)，提高金屬資源的利用率。

-資源綜合利用：提高金屬資源的回收利用率，減少對原生資源的依賴。

-金屬替代材料：開發(fā)新型替代材料，減少對傳統(tǒng)金屬資源的依賴。七、課堂1.課堂提問與反饋

-在課堂講解過程中，通過提問環(huán)節(jié)，檢查學(xué)生對鐵的冶煉原理、過程及環(huán)境保護(hù)等方面的理解程度。

-提出開放性問題，鼓勵學(xué)生積極參與討論，培養(yǎng)他們的批判性思維。

-對學(xué)生的回答進(jìn)行及時點評，肯定正確答案，指出錯誤之處，并引導(dǎo)他們正確理解知識點。

2.觀察學(xué)生實驗操作

-在實驗環(huán)節(jié)，觀察學(xué)生是否按照實驗步驟進(jìn)行操作，確保實驗安全和效果。

-重點關(guān)注學(xué)生在實驗中的合作能力、動手能力和問題解決能力。

-對實驗操作不規(guī)范的學(xué)生給予指導(dǎo)，確保他們能夠正確掌握實驗技能。

3.課堂討論與互動

-在小組討論環(huán)節(jié)，觀察學(xué)生是否積極參與討論，是否能夠提出有價值的觀點。

-引導(dǎo)學(xué)生從不同角度思考問題，培養(yǎng)他們的綜合分析能力。

-對討論過程中的優(yōu)秀表現(xiàn)給予表揚，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

4.學(xué)生自我評價與反思

-鼓勵學(xué)生在課后進(jìn)行自我評價，反思自己在課堂上的表現(xiàn)，包括學(xué)習(xí)態(tài)度、知識掌握、實驗技能等方面。

-引導(dǎo)學(xué)生從自我評價中發(fā)現(xiàn)問題，制定改進(jìn)措施，提高學(xué)習(xí)效果。

5.課堂測試與評估

-在課程結(jié)束后，通過課堂測試評估學(xué)生對鐵的冶煉知識點的掌握程度。

-測試題型包括選擇題、填空題、簡答題和計算題，全面考察學(xué)生的知識水平。

-根據(jù)測試結(jié)果，分析學(xué)生在知識掌握、解題能力等方面的優(yōu)勢和不足，為后續(xù)教學(xué)提供參考。

6.作業(yè)評價與反饋

-對學(xué)生的課后作業(yè)進(jìn)行認(rèn)真批改，指出作業(yè)中的錯誤，并給出正確的解答。

-及時反饋學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，鼓勵學(xué)生繼續(xù)努力，針對薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行針對性學(xué)習(xí)。

-通過作業(yè)評價，了解學(xué)生對鐵的冶煉知識點的理解和掌握情況，為教學(xué)調(diào)整提供依據(jù)。

7.家長溝通與反饋

-定期與家長溝通，了解學(xué)生在家的學(xué)習(xí)情況，共同關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度。

-鼓勵家長參與學(xué)生的學(xué)習(xí)過程，關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和動力。

-與家長共同探討學(xué)生的個性化學(xué)習(xí)方案，幫助學(xué)生更好地提高學(xué)習(xí)成績。八、課后作業(yè)1.實驗報告撰寫

-實驗名稱：鐵的冶煉實驗

-實驗?zāi)康模毫私忤F的冶煉過程，掌握高溫條件下還原反應(yīng)的原理。

-實驗步驟：包括鐵礦石的制備、焦炭和石灰石的加入、高溫爐的使用等。

-實驗觀察：記錄實驗過程中觀察到的現(xiàn)象，如顏色變化、氣體產(chǎn)生等。

-實驗結(jié)果：分析實驗數(shù)據(jù)，得出鐵的還原反應(yīng)方程式及產(chǎn)物的質(zhì)量。

-實驗總結(jié)：總結(jié)實驗過程中的注意事項，對實驗結(jié)果進(jìn)行評價。

2.鐵的冶煉案例分析

-案例一：高爐煉鐵過程中的主要化學(xué)反應(yīng)有哪些？這些反應(yīng)對環(huán)境有何影響？

-案例二：電弧爐煉鋼與高爐煉鐵相比，有哪些優(yōu)點和缺點？

-案例三：簡述鐵的腐蝕原因及防護(hù)措施。

3.鐵的合金制備

-請列舉三種常見的鐵合金，并說明其成分和性能特點。

4.鐵的回收與利用

-如何提高廢舊鐵制品的回收利用率？請?zhí)岢鲋辽賰煞N可行方案。

5.金屬冶煉過程中的環(huán)境保護(hù)

-金屬冶煉過程中，如何減少廢氣、廢水和廢渣對環(huán)境的污染？請?zhí)岢鱿鄳?yīng)的處理措施。

答案：

1.實驗報告撰寫

-實驗?zāi)康模毫私忤F的冶煉過程，掌握高溫條件下還原反應(yīng)的原理。

-實驗步驟：包括鐵礦石的制備、焦炭和石灰石的加入、高溫爐的使用等。

-實驗觀察：鐵礦石與焦炭在高溫下反應(yīng)，產(chǎn)生紅色熔融物，有氣體產(chǎn)生。

-實驗結(jié)果：鐵的還原反應(yīng)方程式為Fe2O3+3CO→2Fe+3CO2，產(chǎn)物為鐵和二氧化碳。

-實驗總結(jié)：高溫條件下，焦炭作為還原劑，將鐵礦石中的鐵氧化物還原成金屬鐵。

2.鐵的冶煉案例分析

-案例一：高爐煉鐵過程中的主要化學(xué)反應(yīng)有：Fe2O3+3CO→2Fe+3CO2，F(xiàn)eO+CO→Fe+CO2。這些反應(yīng)會產(chǎn)生大量廢氣，對環(huán)境造成污染。

-案例二：電弧爐煉鋼的優(yōu)點是能耗低、生產(chǎn)效率高，缺點是設(shè)備投資大、技術(shù)要求高。

-案例三：鐵的腐蝕原因有：氧氣、水蒸氣、酸、鹽等。防護(hù)措施有：涂漆、鍍鋅、電鍍等。

3.鐵的合金制備

-常見的鐵合金：不銹鋼、碳素鋼、合金鋼。不銹鋼成分主要為鐵、鉻、鎳等，具有耐腐蝕性能；碳素鋼主要成分為鐵和碳，具有良好的機械性能；合金鋼成分主要為鐵、碳、錳、硅等，具有高強度、高韌性、耐腐蝕等特性。