課時(shí)設(shè)計(jì)課題6.1金屬礦物及鐵的冶煉課型新授課?復(fù)習(xí)課試卷講評(píng)課其他課1.教學(xué)內(nèi)容分析本部分教學(xué)內(nèi)容首先介紹常見(jiàn)的金屬礦物，讓學(xué)生了解金屬在自然界的存在形式。重點(diǎn)在于鐵的冶煉，詳細(xì)講解其原理、原料、設(shè)備及工藝流程。通過(guò)實(shí)驗(yàn)或多媒體演示，直觀呈現(xiàn)冶煉過(guò)程中的化學(xué)反應(yīng)。同時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)比不同金屬的冶煉方法，理解其與金屬活動(dòng)性的關(guān)系。在教學(xué)中，注重培養(yǎng)學(xué)生的觀察、分析和推理能力，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到化學(xué)在工業(yè)生產(chǎn)中的重要應(yīng)用，激發(fā)學(xué)生對(duì)化學(xué)學(xué)科的興趣和探索精神。2.學(xué)習(xí)者分析對(duì)于“金屬礦物及鐵的冶煉”的學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)者在知識(shí)儲(chǔ)備上已經(jīng)具備一定的化學(xué)基礎(chǔ)，如元素、化合物的概念等。但對(duì)復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)原理和實(shí)驗(yàn)操作的理解可能存在困難。在學(xué)習(xí)能力方面，具備一定的觀察和邏輯推理能力，但抽象思維仍需培養(yǎng)。大多數(shù)學(xué)習(xí)者對(duì)實(shí)驗(yàn)探究有較高興趣，但部分可能缺乏主動(dòng)思考和深入探究的積極性。此外，學(xué)習(xí)者的生活經(jīng)驗(yàn)?zāi)軒椭斫忤F在生活中的應(yīng)用，但對(duì)于工業(yè)冶煉的實(shí)際情況了解較少。需要引導(dǎo)他們將理論知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合，提高學(xué)習(xí)效果。3.學(xué)習(xí)目標(biāo)確定1.了解常見(jiàn)金屬礦物的種類和主要成分。2.掌握鐵的冶煉所涉及的化學(xué)反應(yīng)原理。3.熟悉煉鐵的實(shí)驗(yàn)裝置及操作要點(diǎn)。4.理解煉鐵過(guò)程中的物質(zhì)轉(zhuǎn)化和能量變化。5.學(xué)會(huì)根據(jù)化學(xué)方程式進(jìn)行有關(guān)鐵的冶煉的計(jì)算。6.培養(yǎng)觀察、分析和解決問(wèn)題的能力，增強(qiáng)環(huán)保和資源意識(shí)。4.學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)1.課件隨堂練習(xí)2.校本課時(shí)作業(yè)3.課堂實(shí)驗(yàn)5.學(xué)習(xí)活動(dòng)設(shè)計(jì)任務(wù)一：創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境，引入新課教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)【展示】化學(xué)學(xué)科的教材，觀看準(zhǔn)備的視頻素材?！咎釂?wèn)】思考一下生活中常見(jiàn)的金屬有哪些？學(xué)生嘗試說(shuō)明生活中有哪些地方可以看到金屬鐵的應(yīng)用？在這部分學(xué)習(xí)中，學(xué)生對(duì)金屬礦物及鐵的冶煉知識(shí)有一定掌握。能說(shuō)出常見(jiàn)金屬礦物成分，理解鐵的冶煉原理。但在實(shí)驗(yàn)操作和知識(shí)運(yùn)用上，部分同學(xué)不夠熟練。整體看，多數(shù)學(xué)生達(dá)到基本要求，需進(jìn)一步鞏固提升。任務(wù)二：常見(jiàn)的金屬礦物教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)【觀念構(gòu)建】人類科技文明的發(fā)展歷程伴隨著人類利用材料、制造材料、完善材料的歷史。從青銅時(shí)代、鐵器時(shí)代起，到科技發(fā)達(dá)的今天，金屬作為一種重要的材料，對(duì)生產(chǎn)生活、社會(huì)發(fā)展有著十分重要的作用。各種各樣的金屬大多是通過(guò)冶煉金屬礦物而獲得的，因此開(kāi)發(fā)利用金屬礦物資源，需要了解各類金屬礦物和常見(jiàn)的冶煉方法。【觀察思考】能認(rèn)識(shí)大多數(shù)金屬在自然界中以金屬礦物的形式存在；能體會(huì)化學(xué)方法在金屬冶煉中的重要作用，簡(jiǎn)要敘述工業(yè)煉鐵的反應(yīng)原理?！緝?nèi)容分析】金屬元素在自然界中分布很廣，除極少數(shù)不活潑的金屬（如鉑、金、銀等）以單質(zhì)形式存在外，其余大多數(shù)以化合物形式存在。金屬元素在自然界中一般以礦物的形式存在。鐵的礦物主要有赤鐵礦、磁鐵礦、菱鐵礦和黃鐵礦等。銅的礦物主要有黃銅礦、輝銅礦和孔雀石等。鋁的礦物主要有鋁土礦和明礬石等。地殼中幾種金屬元素的含量以金屬礦物作為原料，通過(guò)一系列物理變化、化學(xué)變化可以得到相應(yīng)的金屬單質(zhì)。而使金屬礦物轉(zhuǎn)化成金屬的過(guò)程稱為金屬冶煉?！窘涣饔懻摗磕阒缹W(xué)校所在地區(qū)（或家鄉(xiāng)）有哪些金屬礦物？能識(shí)別它們嗎？請(qǐng)收集金屬礦物樣品或查閱相關(guān)資料，并與同學(xué)交流。我國(guó)古代利用金屬單質(zhì)的順序是怎樣的?為什么會(huì)這樣?為什么又稱作金屬?1.礦物標(biāo)本觀察：準(zhǔn)備常見(jiàn)金屬礦物的標(biāo)本，讓學(xué)生分組觀察，記錄其顏色、形狀、光澤等特征。2.知識(shí)競(jìng)賽：設(shè)置關(guān)于常見(jiàn)金屬礦物的名稱、成分、產(chǎn)地等問(wèn)題，開(kāi)展小組競(jìng)賽。3.

科普?qǐng)?bào)告：學(xué)生分組查閱資料，制作關(guān)于某種常見(jiàn)金屬礦物的科普?qǐng)?bào)告并展示。4.實(shí)地考察：如果條件允許，組織學(xué)生到礦山或地質(zhì)博物館進(jìn)行實(shí)地考察。學(xué)生在“常見(jiàn)的金屬礦物”學(xué)習(xí)中，能認(rèn)識(shí)多種金屬礦物，了解其主要成分。對(duì)各類金屬礦物的分布和特點(diǎn)有一定的記憶。但在區(qū)分相似礦物和實(shí)際應(yīng)用知識(shí)方面，還存在不足?？傮w學(xué)習(xí)效果基本達(dá)標(biāo)，仍有進(jìn)步空間。任務(wù)三：鐵冶煉的化學(xué)原理教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)【觀念構(gòu)建】鐵在自然界中分布很廣，在地殼中含量居所有金屬元素的第二位，僅次于鋁，約占地殼總質(zhì)量的4.75%。我國(guó)鐵礦石儲(chǔ)量占世界儲(chǔ)量的11%，遼寧鞍山、湖北大冶、四川攀枝花等地均有大型鐵礦石產(chǎn)區(qū)。我國(guó)鐵的冶煉最早可以追溯到殷商時(shí)期，到春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期已出現(xiàn)了較為成熟的煉鐵技術(shù)。以氧化鐵為原料可以冶煉得到金屬鐵。以下通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)揭示煉鐵的化學(xué)原理。中國(guó)古代煉鐵技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程，主要包括以下幾個(gè)階段：1.

先秦時(shí)期：使用“塊煉法”。將鐵礦石和木炭一層夾一層地放在煉爐中，點(diǎn)火焙燒，在高溫下利用炭的不完全燃燒產(chǎn)生一氧化碳，得到熟鐵。這種方法生產(chǎn)效率低，耗費(fèi)原料較多，得到的熟鐵夾雜的雜物比例也較高。同時(shí)，在這一時(shí)期也出現(xiàn)了生鐵冶煉技術(shù)。2.西漢初期：發(fā)展出“百鋼法”。即將塊煉鐵反復(fù)加熱折疊鍛打，使鋼的組織致密、成份均勻，雜質(zhì)減少，從而提高鋼的質(zhì)量。但該方法受限于當(dāng)時(shí)的原料為塊煉鐵，材料供應(yīng)難以跟上，且過(guò)于費(fèi)工費(fèi)力，發(fā)展受到限制。3.

西漢中期：出現(xiàn)“炒鋼法”。以生鐵為原料，把生鐵加熱到液態(tài)或半液態(tài)，靠鼓風(fēng)或撒入精礦粉，使硅、錳、碳氧化，讓碳量降低到鋼的成分范圍。炒鋼法可生產(chǎn)低碳鋼、中碳鋼或高碳鋼，有時(shí)也能得到熟鋼。其優(yōu)點(diǎn)是成分可適當(dāng)控制，生產(chǎn)率較高，質(zhì)量較好?！鞍黉摗迸c“炒鋼”的結(jié)合，使社會(huì)生產(chǎn)力大大提高。不過(guò)，其工藝較為復(fù)雜，對(duì)鐵匠的要求逐漸升高。從漢朝開(kāi)始，已經(jīng)用煤炭作為原料。4.

南北朝時(shí)期：“灌鋼法”被發(fā)明。利用生鐵碳高、熟鐵碳低的特點(diǎn)，將熔化的生鐵液灌到熟鐵上以改變碳分，從而生產(chǎn)出硬度高、性能好的鋼，解決了碳和鋼不易分離的難題。這一方法提高了鋼的質(zhì)量，也降低了工藝的復(fù)雜程度。5.

明朝：出現(xiàn)“蘇鋼法”。在高爐內(nèi)放入熟鐵，配以木炭燃燒，同時(shí)在爐口夾持一塊生鐵，生鐵融化后滴入爐內(nèi)，攪拌爐內(nèi)熟鐵與之反應(yīng)，可直接成型各種碳含量的鋼材。通過(guò)控制生鐵和熟鐵之間的比例，可以調(diào)節(jié)鋼材的碳含量。蘇鋼法在蕪湖、湘潭、重慶、威遠(yuǎn)等地一直沿用至今。隨著時(shí)間的推移，古代煉鐵技術(shù)不斷改進(jìn)和完善，提高了鐵的產(chǎn)量和質(zhì)量，促進(jìn)了農(nóng)業(yè)、手工業(yè)、軍事等領(lǐng)域的發(fā)展。這些技術(shù)的進(jìn)步是古代勞動(dòng)人民智慧的結(jié)晶，對(duì)中國(guó)古代社會(huì)的發(fā)展和進(jìn)步起到了重要的推動(dòng)作用。1.

資料收集與展示：學(xué)生分組收集不同歷史時(shí)期煉鐵技術(shù)的相關(guān)資料，包括圖片、文字描述等，并制作成PPT在課堂上展示，講解各個(gè)時(shí)期煉鐵技術(shù)的特點(diǎn)和進(jìn)步。2.

角色扮演：讓學(xué)生扮演不同歷史時(shí)期的煉鐵工匠，通過(guò)情景再現(xiàn)，展現(xiàn)當(dāng)時(shí)的煉鐵工藝流程和技術(shù)難點(diǎn)。3.

小組討論：組織學(xué)生討論煉鐵技術(shù)發(fā)展對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)和人類文明的影響。4.

實(shí)地參觀：如有條件，安排學(xué)生參觀現(xiàn)代煉鐵廠，對(duì)比古今煉鐵技術(shù)的差異。學(xué)生展現(xiàn)出濃厚興趣，清晰梳理了煉鐵技術(shù)的演變歷程。能對(duì)比不同時(shí)期技術(shù)的特點(diǎn)，但對(duì)技術(shù)背后原理的深入理解稍顯不足。整體上達(dá)到了學(xué)習(xí)要求，對(duì)應(yīng)用金屬的發(fā)展有了宏觀認(rèn)識(shí)。任務(wù)四：一氧化碳還原氧化鐵的實(shí)驗(yàn)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)【方法導(dǎo)引】在圖示裝置的硬質(zhì)玻璃管中放入少量氧化鐵粉末，先通入一氧化碳，排出裝置內(nèi)的空氣后，再用酒精噴燈加熱玻璃管中的氧化鐵，當(dāng)紅棕色粉末變成黑色時(shí)停止加熱。待玻璃管內(nèi)物質(zhì)冷卻后，停止通入一氧化碳。在反應(yīng)過(guò)程中澄清石灰水有什么變化？將得到的黑色粉末倒在白紙上觀察，檢驗(yàn)粉末能不能被磁鐵吸起。嘗試判斷反應(yīng)中生成了哪些物質(zhì)?！狙菔緦?shí)驗(yàn)】先通入一氧化碳，排出裝置內(nèi)的空氣后，再用酒精噴燈加熱玻璃管中的氧化鐵【提問(wèn)】在反應(yīng)過(guò)程中澄清石灰水有什么變化？將得到的黑色粉末倒在白紙上觀察，粉末能被磁鐵吸起嗎？【現(xiàn)象分析】澄清石灰水變渾濁；黑色固體逐漸變紅?！景鍟?shū)】實(shí)驗(yàn)探究：一氧化碳還原氧化鐵的煉鐵實(shí)驗(yàn)注意：1.實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)要先通入CO，一段時(shí)間后再點(diǎn)燃酒精噴燈，目的是排盡裝置內(nèi)的空氣，防止加熱時(shí)發(fā)生爆炸。2.實(shí)驗(yàn)結(jié)束，停止加熱后，要繼續(xù)通CO直至玻璃管冷卻，同時(shí)防止石灰水發(fā)生倒吸現(xiàn)象。3.若沒(méi)有酒精噴燈也可用酒精燈代替，但需在火焰外加金屬網(wǎng)罩，使火焰集中，提高溫度。4.不能把熱的固體直接倒出來(lái)觀察，生成的鐵在高溫時(shí)會(huì)重新被氧化。交流討論：1.上述一氧化碳與氧化鐵反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中，對(duì)實(shí)驗(yàn)操作順序有哪些具體要求？說(shuō)明理由。順序：裝入藥品，固定裝置→點(diǎn)燃酒精燈→向玻璃管中通入一氧化碳→點(diǎn)燃酒精噴燈→反應(yīng)完成后，熄滅酒精噴燈→硬質(zhì)玻璃管冷卻后，停止通入一氧化碳→熄滅酒精燈。對(duì)順序的要求：①實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，要先通入CO一段時(shí)間后再點(diǎn)燃酒精噴燈，目的是排盡裝置內(nèi)的空氣，防止加熱時(shí)發(fā)生爆炸。②實(shí)驗(yàn)結(jié)束，停止加熱后，要繼續(xù)通CO直至玻璃管冷卻，或用彈簧夾夾緊玻璃管兩端的膠皮管直至玻璃管冷卻，才可以把固體倒到白紙上觀察。不能把熱的固體直接倒出來(lái)觀察的原因是生成的鐵在高溫時(shí)會(huì)重新被氧化。認(rèn)真觀察教師的實(shí)驗(yàn)演示，注意實(shí)驗(yàn)裝置的組成和操作方法。仔細(xì)觀察試管中氧化鐵粉末的變化，記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象?！居^看實(shí)驗(yàn)視頻】【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象描述】一段時(shí)間后，玻璃管內(nèi)紅色粉末變?yōu)楹谏?，澄清石灰水變渾濁，點(diǎn)燃尾氣時(shí)產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰。對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行分析，歸納、交流。任務(wù)五：工業(yè)煉鐵教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)高爐是工業(yè)煉鐵的主要設(shè)備。把鐵礦石跟焦炭、石灰石從上方加入高爐，從下方通入熱空氣，焦炭燃燒，生成的二氧化碳與焦炭在高溫下反應(yīng)生成一氧化碳?xì)怏w，一氧化碳與氧化鐵在高溫下反應(yīng)生成鐵。通過(guò)高爐煉得的鐵為生鐵，仍含有少量雜質(zhì)。人們常根據(jù)金屬及其礦物的特性來(lái)選擇不同的冶煉方法。金屬的冶煉方法許多金屬（如錳、鋅、鐵、鎳和鉛等）的冶煉，是把它們的礦物跟焦炭或氫氣、一氧化碳等物質(zhì)一起加熱反應(yīng)。有些金屬（如鈉、鉀、鎂和鋁等）很難從其礦物中提取出來(lái)。為了制得這些金屬，需要用電解的方法。例如，在一定條件下，用氧化鋁制金屬鋁需要使用電解的方法。通常把金屬（如鐵）跟氧結(jié)合生成金屬氧化物（如氧化鐵）的過(guò)程稱為金屬的氧化。金屬氧化物跟焦炭、氫氣或一氧化碳等物質(zhì)反應(yīng)，失去氧轉(zhuǎn)化為金屬的過(guò)程，稱為金屬氧化物的還原。1.

小組討論：分組討論工業(yè)煉鐵的原理、原料選擇的原因以及可能遇到的問(wèn)題。2.

實(shí)驗(yàn)?zāi)M：通過(guò)簡(jiǎn)單的化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)M工業(yè)煉鐵的主要反應(yīng)過(guò)程，觀察現(xiàn)象并記錄。3.

案例分析：分析實(shí)際的工業(yè)煉鐵案例，計(jì)算原料消耗、產(chǎn)量等數(shù)據(jù)。4.

實(shí)地參觀（如果條件允許）：參觀煉鐵廠，了解實(shí)際生產(chǎn)流程。在“工業(yè)煉鐵”的學(xué)習(xí)中，學(xué)生掌握了煉鐵的原理和主要流程。能理解相關(guān)化學(xué)反應(yīng)，整體上，大部分同學(xué)達(dá)到了學(xué)習(xí)要求，對(duì)工業(yè)生產(chǎn)有了初步認(rèn)識(shí)。【提問(wèn)】學(xué)完本課題，談?wù)勀闶斋@……【反饋練習(xí)】課堂練習(xí)和校本練習(xí)根據(jù)板書(shū)，小結(jié)本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容課堂延伸鞏固所學(xué)5.板書(shū)設(shè)計(jì)6.作業(yè)與拓展學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)校本課時(shí)7.教學(xué)反思與改進(jìn)作為一名化學(xué)老師，在“金屬礦物及鐵的冶煉”的教學(xué)過(guò)程中，我有以下反思。教學(xué)中的成功之處在于，通過(guò)多媒體展示和實(shí)驗(yàn)演示，學(xué)生對(duì)金屬礦物的種類和特點(diǎn)有了較為直觀的認(rèn)識(shí)，對(duì)鐵的冶煉原理和工藝流程也有了初步的理解。課堂討論環(huán)節(jié)激發(fā)了學(xué)生的積極性，他們能夠主動(dòng)思考并提出問(wèn)題。然而，也存