化学人教版九年级下册8.1金属材料.doc

第八单元 金属和金属材料课题一 金属材料一、教学目标（一）知识与技能1了解金属的物理性质及常见金属的特性和应用。2了解常见合金和纯金属在组成和性能上的不同，知道合金比纯金属具有更广泛的用途。3了解物质的用途虽然主要由其性质决定，但还要考虑其他因素如价格等。（二）过程与方法1通过日常生活中广泛使用金属材料，认识到金属材料与人类生活和社会发展的密切关系。2通过实验和查阅资料的方法，认识到合金的性能优于纯金属的性能。（三）情感态度与价值观1从生活中的金属制品，感受其丰富多彩的形状、颜色美。2认识金属材料在生产、生活和社会发展中的重要作用，初步形成“物质的性质在很大程度上决定其用途，物质用途体现其性质”的思想二、教学重点1金属的物理性质。2物质的性质与用途的关系。三、教学难点物质的性质决定物质的用途，但不是唯一决定因素。四、教学准备教学设备（投影仪，计算机）、黄铜片、铜片、铝合金片、铝片五、教学过程环节教师活动学生活动设计意图新课导入3分钟【故事导入】1867年冬天，俄国彼得堡海军仓库的大批锡砖，一夜之间不翼而飞，留下了泥土一样的灰色粉末。1912年，英国斯科特探险队的船只，在去南极的途中，天气十分寒冷，可是用于取暖的煤油却漏光了，以致探险队员全部冻死在南极冰原。原来装煤油的铁桶是用锡焊接的，而锡却莫名其妙地化为了灰尘。怎么回事？【解释原因】锡在温度低于-18时，体积就会骤然膨胀，原子间空隙加大。如果温度下降到-33，这种变化就像传染病一样迅速蔓延。这种现象人们称为“锡疫”，使整块的锡很快变成粉末。学生观看幻灯片上的故事。学生纳闷儿、思考，猜测，了解一些金属的性质，可以帮助我们合理的使用金属。通过故事使学生感到学习金属性质的重要性，认识到合理使用材料的必要性，从而激发学生的学习兴趣。新课教学25分钟【展示图片】【提出问题】这些金属制品用途能反应出它们有哪些物理性质？学生看图、回答这些常见金属的用途和有关性质，总结出金属的共性和特性。利用学生身边的物质的用途，分析物质的性质，让学生体验到生活中处处有化学。【展示资料并提出问题】展示教材第3页表8-1，回答下列问题1为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不用铅制？2银的导电性比铜好，为什么电线一般用铜制而不用银制？3为什么灯炮里的灯丝用钨制而不用锡制？如果用锡制会出现什么情况？4为什么有的铁制如水龙头等要镀铬？如果镀金怎么样？引导学生总结出物质的性质和用途之间的关系。学生通过阅读资料回答1-4个问题。得出物质的性质决定物质的用途。但不是唯一的决定因素，还需要考虑价格、资源、是否美观、使用是否方便，废料是否易回收，对环境是否有影响等多种因素。注重理论与实践相结合，培养学生分析问题的能力。通过讨论，认识到决定物质用途的不仅仅由物质的性质决定，还需要综合考虑多种因素。通过交流，提高了学生语言表达能力。【展示图片并提出问题】展示铝合金门窗和记忆合金眼镜框的图片，提出问题，什么是合金？【阅读教材】阅读教材4-5页，回答问题：1什么是合金？常见的合金有哪些？2我们在生活中见到的金属制品是纯金属多?还是合金多？学生看幻灯片上的图片，然后阅读教材。回答幻灯片上的问题。由学生熟悉的合金引出合金的概念，指导学生阅读教材，培养学生自学的能力。合金与纯金属有什么不同呢？ （通过实验和查资料进行分析）【实验】划痕法比较黄铜和铜、硬铝和的硬度。学生实验中老师巡视、指导。学生做实验，通过观察实验现象得出结论：合金的硬度大于纯金属的硬度。培养学生实验操作能力、观察能力及分析问题的能力。体验探究学习的乐趣。讲解焊锡主要用于焊接金属，武德合金可做保险丝。指导学生完成教材【讨论】，并参与学生之间的讨论和交流。学生分析数据、讨论可以得出：合金的熔点低于组成它的纯金属的熔点。培养学生分析数据的能力。【提出问题】合金材料一定比纯金属材料好吗？请你解释汽车使用这些材料的原因。 汽车配件材料材料的性质电线芯金属（Cu）汽车外壳合金灯丝金属发动机合金排气管合金得出结论：根据用途选择合适的纯金属或者合金。学生阅读、思考并回答问题。电线芯用纯铜，是因为铜具有很好的导电性；汽车外壳、发动机和排气管用合金，是因为合金硬度大、韧性好。灯丝用纯金属，是因为纯金属的熔点高于合金的熔点。通过讨论使学生深刻体验到生活中处处有化学，化学来源于生活，又服务于生活培养学生的分析能力，辩证看待事物、全面认识与评价物质的能力。【展示图片】展示铜、铁、铝、钛四种金属制品。讲解：人类使用金属最早是从铜开始的，后来进入铁器时代，铝的使用才近百年的历史，钛和钛合金是21世纪最重要的金属材料，那么未来会以是哪种金属材料为主呢？这需要同学们去研究、创造。学生观看幻灯片上的图片并聆听老师讲解。让学生体会到化学在社会发展中的作用，体会到科学技术的进步。培养学生学习化学的信心。课堂小结2分钟1金属材料包括金属和合金。2金属有共同的物理性质，也有不同的物理性质。3物质的性质决定物质的用途，但不是唯一决定因素。4金属制成合金后性能会发生改变。课题二 金属的化学性质（第一课时）一、教学目标（一）知识与技能1知道铁、铝、铜等常见金属与氧气的反应。2初步认识常见金属与盐酸、硫酸的反应。能用金属和酸反应解释一些与日常生活有关的化学问题。（二）过程与方法1. 通过金属和酸反应，学习利用控制变量法进行科学探究，2根据金属和酸反应的剧烈程度判断金属活动性顺序（三）情感态度与价值观在实验操作中，获得科学方法的体验，养成实事求是的科学精神和严谨的科学态度，激发学习化学兴趣二、教学重点金属和酸反应三、教学难点判断金属活动性强弱四、教学准备教学设备（投影仪，计算机）、试管、试管架、稀盐酸、稀硫酸、镁片、锌片、铁片、铜片五、教学过程环节教师活动学生活动设计意图新课导入4分钟不法商贩用铜锌合金冒充黄金欺骗消费者，你能用简单的方法去拆穿他们的骗局吗？学生回答用测密度（两者的密度不同）、硬度、测熔点（熔点不同）。等等从生活中的现象入手引入新课，激发学生学习兴趣。这些方法都是一些物理方法，在现场不容易实现，我们可以用一些化学方法来鉴别黄金的真伪。学完本课，你就会用化学方法鉴别黄金的真伪。回忆一下我们曾经学过的金属参加的反应。写出化学方程式来。老师巡视，指导学生书写方程式学生书写化学方程式。2HgO22HgO3Fe2O2Fe3O42MgO22MgOZn+H2SO4 = ZnSO4+H2Mg +2HCl= MgCl2+ H2Fe+CuSO4=Cu+FeSO4通过情景，复习纯金属和合金的物理性质，然后再复习曾经学过的金属的化学性质，达到温故知新的效果。新课教学25分钟引导学生描述曾经学过的金属与氧气反应的现象，比较这几种金属的活动性。学生描述汞、铁、镁与氧气反应的现象。汞在空气中加热非常慢，12天后生成粉红色固体铁丝在氧气中燃烧火星四射，放出大量的热，黑色固体镁在空气中燃烧发出白光，放热，生成白色固体并得出镁比铁活泼，铁比汞活泼。利用学过的知识，将学过的知识和生活中的现象联系起来，总结规律，知识得到提升。提出问题，所有的金属都可以和氧气发生反应吗？用生活中的例子来说明。学生回答：黄金饰品不变色，说明金不和氧气反应。（古代用金银做为货币，说明金银一般不和氧气发生反应。）注重理论与实践相结合，培养学生分析问题的能力。“真金不怕火炼”说明说明？为什么暖气片上要刷银粉？银粉是银吗？学生回答：即使在很高的温度下，金也不和氧气发生反应。铝在空气中和氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜，阻止铝进一步氧化，所以暖气片上涂的银粉成分是铝， 并不是银。体会到化学来源于生活，并服务于生活。组织学生讨论金属与氧气反应的规律，金属越活泼，越容易和氧气发生反应。得出结论：大多数的金属能够和氧气发生反应，但是反应的难易和剧烈程度不同。铝在常温下能和氧气发生反应，生成致密的氧化膜，阻止铝进一步氧化，金在高温下也不和氧气发生反应。培养学生总结归纳能力。我们学过锌和稀硫酸反应，镁和盐酸反应，那么其他的金属可以和稀硫酸反应吗？学生猜想并设计实验，探究镁、锌、铁、铜和稀盐酸 、稀硫酸反应，观察现象。实验结束后，写出反应的化学方程式。培养学生猜想能力、实验操作能力、观察能力书写化学用语的能力。根据实验现象判断镁、锌、铁、铜、这四种金属中哪种金属更活泼？根据什么来判断金属的活泼性呢？学生根据现象回答：镁、锌、铁都可以和盐酸、稀硫酸反应，但是反应的剧烈程度不同，铜不和盐酸、稀硫酸反应，所以这四种金属的镁最活泼，其次是锌、铁，铜。根据金属和酸反应的剧烈程度来判断金属的活动性顺序。培养学生分析问题和总结归纳能力。鉴别真假黄金的方法有哪些呢？学生思考并回答：（1）取样品，放在酒精灯火焰上灼烧，变成黑色的是假黄金，不变色的是真金。（2）把样品置于稀盐酸或稀硫酸中，有气泡产生，则该是假黄金，无现象是真金。利用所学知识解决生活中的问题，提高学生的语言交流能力。课堂小结1分钟1.大部分金属可以和氧气反应，金在高温下也不和氧气反应。根据与氧气反应的难易和剧烈程度比较金属的活动性强弱2.活泼金属可以和盐酸或稀硫酸反应。根据金属能否和酸反应及反应剧烈程度比较金属的活动性强弱。课题二 金属的化学性质（第二课时）一、教学目标（一）知识与技能1初步认识常见金属与盐溶液的置换反应，能用置换反应解释一些与日常生活有关的化学问题。2能用金属活动性顺序对有关的置换反应进行简单地判断，并能利用金属活动性顺序解释一些与日常生活有关的化学问题。（二）过程与方法通过探究金属和化合物溶液的反应，判断金属活动性顺序。（三）情感态度与价值观在实验操作中，获得科学方法的体验，养成实事求是的科学精神和严谨的科学态度，激发学习化学兴趣二、教学重点1金属和化合物溶液反应2探究金属活动性顺序三、教学难点判断金属活动性强弱四、教学准备教学设备（投影仪，计算机）、试管、试管架、铝片、铁片、铜片、硝酸银溶液、硫酸铜溶液、硫酸锌溶液五、教学过程环节教师活动学生活动设计意图新课导入3分钟通过对金属化学性质的学习，你能说出用哪些化学方法可以鉴别金和铜锌合金。还有没有其他的方法来鉴别呢？学生回忆上节课学习的金属和氧气、酸反应，回答鉴别真假黄金的方法复习旧知识，引入新知识。新课教学25分钟铁和硫酸铜溶液能够发生反应，那么铁能和其他金属化合物的溶液反应吗？其他金属能和硫酸铜溶液反应吗？教师在学生实验时进行指导。金属和化合物溶液能够反应，说明了什么？展示金属和酸反应，金属和化合物溶液反应的方程式，从中找出共同点，得出置换反应的定义。学生猜想并设计实验探究金属和化合物溶液的反应。实验结束后，根据现象填写实验报告。学生讨论得出金属和化合物溶液能够反应，说明金属比化合物中的金属活泼。总结出金属和盐酸、稀硫酸反应，金属和化合物溶液的反应是置换反应。培养学生猜想能力、实验操作能力、观察能力及分析问题的能力。体会实验探究的一般过程，体验探究学习的乐趣。在实验探究活动中，体验到互助、合作的快乐。在交流和表达中提高学生的语言交流能力。经过大量的实验，得出常见金属的活动性顺序：K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au。根据刚才的实验结合金属活动顺序表，你能获得哪些信息？学生思考，讨论后回答：金属活动性顺序从左到右依次减弱，排在氢前面的金属能够把盐酸、稀硫酸中的氢置换出来，排在前面的金属能把后面的金属从它们的化合物溶液中置换出来。培养学生分析问题、概括总结的能力。判断金属活动性强弱的方法有几种？学生回忆本节课内容后，回答（1）与氧气反应。根据与氧气反应的难易和剧烈程度判断（2）与盐酸或稀硫酸反应。根据能否反应、反应剧烈程度判断。（3）与另一种金属化合物溶液反应。根据金属能否和金属化合物的溶液反应。概括第一课时和本课时所学知识，培养学生分析问题、解决问题的能力。学完本课题，你还可以用哪些化学方法鉴别黄金的真伪呢？学生回答：将样品置于硝酸银溶液（硫酸铜等只要是排在金前面锌后面的金属的盐溶液均可）中，表面有灰黑色物质（红色物质）出现，则是假黄金，无现象是真金。让学生体会到化学来源于生活，并服务于生活。课堂小结2分钟金属的化学性质1.和氧气反应2.和盐酸或稀硫酸反应3.和某些化合物溶液反应4.置换反应5.金属活动顺序表金属活动性顺序从左到右依次减弱，排在氢前面的金属能够把盐酸、稀硫酸中的氢置换出来，排在前面的金属能把后面的金属从它们的化合物溶液中置换出来（钾、钙、钠除外）。课题三 金属资源的利用和保护（第一课时）一、教学目标（一）知识与技能1知道一些常见的金属（铁）等矿物2了解从铁矿石中将铁还原出来的方法。3会根据化学方程式对含有含杂质的反应物或生成物进行有关计算。（二）过程与方法通过收集材料、查阅资料、讨论交流等具体探究活动获得良好学习习惯和学习方法。（三）情感态度与价值观通过炼铁的教学，使学生体会到化学在生产中的作用，树立合理利用化学物质的观念，树立环保意识。认识到化学原理对实际生产的指导作用。二、教学重点1工业炼铁原理。2根据化学方程式对含有含杂质的反应物或生成物进行有关计算。三、教学难点根据化学方程式对含有含杂质的反应物或生成物进行有关计算。四、教学准备教学设备（投影仪，计算机），一氧化碳还原氧化铁视频五、教学过程环节教师活动学生活动设计意图新课导入2分钟我们知道自然界中只有金、银等少数金属以单质形式存在，大部分的金属是以化合物形式存在的，那么我们在生产、生活中用到最多的金属铁是怎样炼成的？学生倾听。思考。回答炼铁需要铁矿石、需要还原剂。激发学生的学习欲望。新课教学25分钟展示图片：各种磁铁矿、赤铁矿、菱铁矿、黄铁矿图片如果你是炼铁厂的厂长，你会选择哪种铁矿石？我们学过的还原剂有碳、一氧化碳，选择哪种还原剂呢？炼铁的设备是什么？在炼铁时主要发生了哪些化学反应？学生思考、讨论选择合适的铁矿石。思考、讨论选择碳、氢气、一氧化碳中的哪种物质做还原剂。思考、讨论高炉内发生的化学反应，并写出化学方程式。培养学生解决问题的能力。展示一氧化碳还原氧化铁的图片，播放视频一氧化碳还原氧化铁。提出问题：在实验过程中应注意哪些安全事项？学生观看图片和视频。讨论在实验中的注意事项。1先通CO，再加热，目的是将玻璃管中的空气排尽。2实验完毕后，先停止加热继续通CO至冷却，目的防止石灰水倒吸。3用酒精灯点燃尾气的作用是：防止一氧化碳污染空气。培养学生的环保意识、安全意识。在实验过程中发生了几个化学反应，写出化学方程式学生书写化学方程式。Fe2O33CO 2Fe3CO2CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O2CO+O22CO2 体会科学的方法在实验中的作用。练习书写化学方程式。引导学生分析比较工业炼铁和实验室炼铁有什么不同。学生讨论后回答：1产物不同。工业炼铁得到的是生铁，实验室得到的是纯铁。2设备不同。工业炼铁设备是高炉，实验室用玻璃管。3温度不同。高炉内温度高，玻璃管内温度较低。4对环境影响不同。高炉炼铁对环境影响大，实验室对环境影响小5操作难易程度不同。高炉炼铁工艺复杂，实验室操作简单。等等。培养学生分析问题的能力。体会到化工生产与实验室生产的不同。展示例题例1某炼铁厂每天需消耗5000 t含Fe2O3 76%的赤铁矿石，理论上可生产含Fe 98%的生铁多少吨？ 提示学生在根据化学方程式计算时，代入的数据都是纯净物的质量，所以需要求出铁矿石中氧化铁的质量，然后再进行计算。学生在讨论、计算过程中老师巡视、指导。学生思考、独立完成例题后交流。例1解： Fe2O3质量为5000 t76%3800 t设：生铁质量为x，则纯铁质量为98%xFe2O33CO 2Fe3CO2160 1123800t 98%x1603800 t11298%xx 2714.3 t答：理论上可日产含铁98%的生铁2714.3吨体会到化学方程式计算在化工生产中的作用。培养学生解决问题的能力。例2某炼铁厂每天生产1000t含Fe 96%的生铁理论上需消耗含Fe2O3 70%的赤铁矿石多少吨？ 巡视、指导学生进行计算。例2解 ：Fe质量为1000 t96%960 t设：铁矿石质量为x，则氧化铁质量为70%xFe2O3+3CO2Fe3CO2160 11270%x 960t160 70%x 112960tx 1959.2 t答:需消耗含氧化铁70%的赤铁矿1959.2吨巩固含杂质的化学方程式计算。展示图片认识其他几种金属矿石。鼓励学生努力学习化学，发现更好的冶炼金属的方法。学生观看图片，聆听老师讲解几种矿石。培养学生热爱化学，合理利用资源的意识。课堂小结3分钟1炼铁的原料：铁矿石、焦炭、石灰石2炼铁的原理： 在高温下用一氧化碳将铁矿石中的铁还原出来。3炼铁的设备：高炉4炼铁时发生的反应5关于含杂质的化学方程式计算课题三 金属资源的利用和保护（第二课时）一、教学目标（一）知识与技能1了解铁生锈的条件及防止铁生锈的简单方法；2知道废弃金属对环境的污染，认识回收利用废旧金属等金属资源保护的重要性。（二）过程与方法通过铁生锈条件的探究，进行收集材料、猜想、设计、验证、观察、分析、得到结论、讨论交流活动，培养学生的良好学习习惯和学习方法。（三）情感态度与价值观使学生体会学习化学的价值；保持和增强对生活中化学现象的好奇心和探究欲，培养学习化学的兴趣，树立珍惜资源、爱护环境、合理利用自然资源的意识。二、教学重点铁锈蚀的原因及防锈措施。三、教学难点生活中防止铁生锈的措施。四、教学准备教学设备（投影仪，计算机），一套提前准备好的探究铁生锈条件的器材，铁钉、5%的过氧化氢溶液、二氧化锰、铁钉、蒸馏水、酒精灯、带导管的单孔塞、氯化钠、火柴、试管、烧杯、石棉网、三脚架等五、教学过程环节教师活动学生活动设计意图新课导入2分钟展示铁生锈的图片和铁生锈造成的钢铁损失。学生观看图片，聆听老师讲解用生活中常见的铁生锈现象，激发学生学习兴趣。新课讲授25分钟展示一周前准备好的铁生锈的实验。引导学生观察思考得出铁生锈的条件观察实验现象，分析得出铁生锈的条件是铁与氧气、水蒸气接触，如果有盐存在的情况下，生锈更严重。通过观察老师准备的实验现象，培养分析问题的能力。提出问题：设计实验如何在课堂上观察到铁生锈的现象？引导学生从加快反应速率方面考虑。在小组进行探究活动时巡视，指导学生实验。结合实验操作