61奇妙的金属性质.doc

6.1奇妙的金属性质 教学设计一、教学理念和方式1教学理念让每一个学生以轻松愉快的心情去认识化学，积极探索化学变化的奥秘。注意从学生已有的经验出发，了解化学与日常生活的密切关系，逐步学会分析和解决与化学有关的一些简单的实际问题。让学生有更多的机会主动的体验探究过程，在“做科学”的探究实践中逐步形成终生学习的意识和能力。2教学方式采用“开放式”的教学方式。即教师不给出具体方法，教师不提供具体答案，教师不作出传统意义上的“对与错”的评价；而是教学的组织者，提供一个探究方向，作为教学的促进者，为能力较低同学提供必要的帮助，作为教学的合作者，参与到学生的讨论中和动手实践中。二、课程标准1知道常见的金属与氧气的反应；2初步认识置换反应，并能解释生活中的一些现象；3能用金属活动性顺序表对有关的置换反应进行简单的判断，并能解释日常生活中的一些现象。三、教学目标1知识与技能（1）列举出金属的物理性质；（2）知道铁、铝、铜等常见的金属与氧气的反应；（3）初步认识常见金属与酸、与金属化合物溶液的置换反应，能用置换反应解释一些有关的化学问题；（4）能利用金属活动性顺序表对有关反应能否发生进行简单的判断，并能解释日常生活中的一些现象；（5）列举出合金的一些性质。2过程与方法（1）进行实验技能的培养和结果分析的训练，培养观察能力、探究能力、分析和解决问题的能力以及交流协作能力。（2）能用置换反应和金属活动性顺序解释一些与日常生活有关的化学问题。3情感态度与价值观通过亲自做探究实验，激发学习化学的浓厚兴趣。通过对实验的探究、分析，培养严谨、认真、实事求是的科学态度。在实验探究、讨论中学会与别人交流、合作，增强协作精神。四、学情与学法指导学生的特点：1初中学生的好奇心强，求知欲望盛，敢于探究试验现象及生活中的化学原理。2学生有将自己的见解公开并与他人交流的愿望，有主动与他人合作精神。3敢于提出与别人不同的观点，也敢于放弃或修正自己的错误观点。4初中学生形象思维能力强但抽象思维能力较低。学法分析：探究学习法和归纳总结法。五、教材分析奇妙的金属性质是九年级化学第六章第一节第1课时的内容，具体内容主要包括金属在通常状态下特有的若干物理性质，比如密度、熔点、硬度等各方面特性；金属的化学性质是第2课时的内容，具体内容主要有常见金属的三点化学性质及置换反应的定义。本课题是在原有知识的基础上对金属的化学性质进行较为深入、系统地学习，这样使元素和化合物知识更加完整。它侧重于对金属活动性顺序的理解和能利用金属活动性顺序解释些与日常生活有关的化学问题，使学生在获得知识的同时，解决实际问题的能力也获得提高，而且学好本课题为以后学习酸、碱、盐打下良好的基础；神奇的合金特性是第3课时的内容，了解几种合金的组分、特性和用途。六、重点难点分析重点：金属的物理和化学性质，金属活动顺序，置换反应。难点：金属化学性质的初步探究，利用金属活动性顺序及置换反应解释一些相关的化学问题。七、教学思路分析本节课具体采用“观察与问题假设与预测试验与事实解释与结论表达与交流拓展与迁移”的教学思路，使每一个学生都是“动脑动手动脑”的学习知识。并且在这之间采用口头交流的方式锻炼发表见解的能力以及评价同学评价方案的能力。八、教学媒体设计本节课的教学媒体就是金属制品的图片以及实验的药品和仪器。药品：铝片、铁钉、铜片、稀盐酸、硫酸铜、硝酸银等仪器：试管、镊子等九、课前准备1学生准备：预习教材内容。2教师准备：准备金属制品图片以及实验所用的仪器、药品。十、教学过程第1课时 富有特色的物理性质学习情景展示金属制品（如手镯、电缆、铝片、铁锅等）的图片。介绍以上这些图片中的物质都是由金属材料制成的。金属材料包括纯金属以及它们的合金。设问看到这些图片，你想到了什么？学生发表感想如：1想到金属与人类的生活、生产关系密切。2感到金属在各个领域都有广泛的用途。3想要知道它们是由什么金属制成的。4想知道制造不同的东西根据什么选用金属。新课引入通过大家刚才的发言，可以看出大家对金属材料的重要性有了一定的认识，而且也对它们很感兴趣，当然也有很多疑问。本单元我们就来学习金属和金属材料。设问根据你的生活经验，你所知道的金属有哪些？我们最常见的金属又有哪些呢？学生回答、交流小结金属的种类有很多，而我们最常见的金属是铁、铝和铜。过渡下面，我们就以铜、铝、铁为例，来对金属的物理性质进行探讨。活动与探究请学生取三块同样大小的铜片、铝片和铁片，进行探究。（可投影打出探究内容和步骤）1观察它们的颜色和光泽，然后用细砂纸打磨，再观察它们的颜色和光泽。2感觉一下它们的质量大小，由此判断它们的密度大小。3试试它们是否容易被弯曲、折断，并感觉一下它们的硬度。4用手拿着金属片的一端，在酒精灯上方烘烤它的另一端（注意：时间不要长，防止烫伤），试试它能不能传热。5用电池和小灯泡试试它们能不能导电，并比较灯泡的亮度是否相同。学生活动，教师巡视总结、思考、讨论实验1的结论金属都有颜色、有光泽。思考：1常温下，是不是所有的金属都是固体？2金属用砂纸打磨前后，其颜色和光泽是否相同？这说明了什么？答案1常温下汞（即水银）为液态。2砂纸打磨后的金属光泽与打磨前不一样，说明这些金属表面可能和某些物质发生反应而使光泽发生了变化。设问金属的颜色和光泽在生活中有什么用途？请举例说明。回答可做装饰品。如金、银首饰，金属纽扣等。教师补充春节写对联时所用的“银粉”和涂暖气、水管等管道时常用的涂料“银漆”，实际上就是铝粉，铝粉的银白色光泽可起到装饰作用。（金属粉末多数呈黑色，如铁粉、银粉均为黑色）反问写对联或做装饰品时所用的“金粉”是不是真正的金粉？为什么？回答肯定不是！因为金子太昂贵了！评价大家能联系实际回答问题，很好！实验2和3的结论金属不同，其密度、硬度大小也不相同，金属能被弯曲，而且不易折断。设问大家想一想，制造飞机和制造机器底座，对所用金属的密度和硬度会有何要求？回答前者密度要小，后者密度要大；两者为防止变形都需要有较高的硬度。设问实验4说明金属有什么样的通性？该性质决定它们可应用在哪些方面？回答导热性。它们可用作炊具、餐具、热交换器、散热器等。追问炊具加热时有没有被熔化？说明它们的熔点怎么样？回答没有，说明它们的熔点较高。教师补充在制造餐具的材料中，铝、铁制品最多，但需注意人体若摄入铝过量，可能导致大脑迟钝，故餐具最好少用铝，多用铁，因为铁是人体必需的一种元素。实验5的结论金属具有导电的通性，不同金属的导电能力各不相同。介绍一般来讲，导电性好的金属其导热性也好。思考：电炉丝是用金属钨制成的，你认为它利用了金属的什么性质？答案：导电、导热、熔点高的性质。学习情景展示细铁丝、铜丝、铝箔等。设问金属的这种形变说明金属具有什么性质？回答延展性！教师对！抽成细丝的性质为延性，打轧成薄片的性质为展性。金属的延展性决定了金属一般具有良好的机械强度。过渡请大家根据以上探讨结果，总结出金属的物理性质，并用简短的语言进行回答。学生分组讨论、归纳、总结并汇报教师总结并板书常温下为固态（除汞外），有颜色和光泽，有良好的导电性、导热性和延展性，熔点较高，密度、硬度因金属的不同而不同。设问物质的性质和用途之间又有什么关系呢？回答物质的性质决定物质的用途。过渡下面是一些常见金属物理性质的比较。投影一些金属物理性质的比较教师请大家根据你的生活经验和表81所提供的信息，分组讨论以下问题。投影展示讨论：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为什么灯泡里的灯丝用钨制而不用锡制？如果用锡制的话，可能会出现什么情况？4为什么有的铁制品如水龙头等要镀铬？如果镀金怎么样？学生分组讨论后，由小组代表到前面陈述讨论结果，其他小组可宣布自己的不同答案（注意：答案不唯一）讨论结果可能有以下一些1因铁的硬度大于铅；铅的硬度很小，若菜刀、镰刀用铅制，容易券刃；而锤子用铅制，很易变形。2电线用铜制而不用银制的理由：（1）银在自然界的含量少，价格昂贵；（2）银的密度大，不易架设。3灯泡里的灯丝用钨制是由于钨有较高的熔点，且易导电。若用锡制的话，灯丝导电产生的热量易使灯丝熔断（因锡的熔点低），从而影响灯泡的寿命。4水龙头镀铬：（1）可增加水龙头的硬度，而使其不易变形；（2）不易生锈；（3）镀铬可使水龙头变得美观大方。镀金更好看，更耐腐蚀，但不经济。思考：根据以上讨论结果并结合实际思考物质的性质是否是决定其用途的唯一因素？如若不是，你认为还需考虑哪些因素？小组讨论，并交流讨论结果教师总结并板书用途主要由性质决定。还需考虑价格，资源，是否美观，使用是否便利，废料是否容易回收利用和对环境的影响等。学生活动小结通过本节课我们知道，金属的物理性质主要包括颜色、光泽、熔点沸点、硬度、密度、延展性、导电性、导热性等；金属的物理性质可决定金属的一些用途，但这不是唯一的决定因素，即同时还要考虑经济、环境、资源、美观等方面的问题。这也启示我们在看待任何问题时，都不应是孤立的、片面的，而是要从大局出发，权衡利弊，然后再作决定。第2课时 变化多样的化学性质教师活动学生活动设计意图【课题引入】我们在生活中经常使用和见到各种金属，这些金属的物理性质和化学性质都是有差别的，我们先来回忆一下以前学习过的有金属参加的化学反应有哪些呢？它们反应的现象是什么？化学方程式怎样写？【过渡】观察上述化学反应可知：通常金属能与氧气反应，现在我们先来探究金属与氧气反应的规律。回忆相关反应的现象、条件，书写化学方程式。3Fe+2O2Fe3O42Mg+O22MgO4Al+3O22Al2O3联系生活，从学生熟悉的物质、事实出发引入新课，同时复习相关知识。【过渡】有些金属的化学性质活泼，有些金属的化学性质不活泼，我们可以从能否反应反应的激烈程度来探究金属的活泼程度即金属活动性差异。听讲了解判断金属活动性差异的初步方法。【设问】金属与酸反应现象是否也像金属与氧气反应一样存在差别呢？同学们可以先提出自己的假设，设计实验方案，通过实验来探究这个问题。猜想、假设、设计实验方案。激发学生兴趣，培养学生思维推理能力和实验设计能力。【探究活动1】镁、锌、铁、铜与稀盐酸、稀硫酸反应【提示】按操作规范进行实验，认真观察现象。【巡视、指导实验】实验探究：A组：镁、锌、铁、铜分别与稀盐酸反应。B组：镁、锌、铁、铜分别与稀硫酸反应培养实验操作能力、观察能力、思维推理能力和同学间的合作精神。【引导学生进行讨论、交流和展示探究结果】学生进行讨论、交流。展示探究结果：镁、锌、铁、铜的金属活动性由强到弱依次为镁锌铁铜。在讨论、交流中，吸取别人有益的意见，让不同的意识在碰撞中相互同化。【设问】在镁、锌、铁、铜几种金属中，哪些金属能与盐酸、稀硫酸发生反应？哪些金属不能与盐酸、稀硫酸发生反应？由此你能把金属分为哪两类？思考、讨论并得出结论。 结论：可分为能与盐酸、稀硫酸发生反应的金属和不能与盐酸、稀硫酸发生反应的金属这两类。为后面学习金属活动顺序时，为什么会出现氢元素打下基础。【探究活动2】金属与金属化合物的溶液反应【巡视、指导实验】实验探究：镁、锌、铁、铜分别与硫酸铜溶液、硫酸铝溶液、硝酸银溶液反应。培养学生实验操作能力、观察能力和同学间的协作精神。【讲述】可以用金属和某些金属化合物的溶液反应来比较金属的活动性差异。实验桌上除刚才的实验药品外还有几种金属化合物的溶液，同学们可以参考刚才的金属与酸反应的探究活动，提出自己的假设，设计实验方案，然后进行实验来探究。猜想、假设、设计实验方案。激发学生兴趣，培养学生严谨、认真的科学思维能力和态度，增强学生实验设计能力。【设问】通过实验，结合上一个探究的结果，你能得出镁、锌、铁、铜、银这几种金属的活动性顺序吗？【引导学生讨论、交流和展示探究结果】讨论、交流并达成共识。得出结论：镁、锌、铁、铜、银的金属活动性由强到弱依次为镁锌铁铜银。通过学生间对话、师生间对话，使知识在对话中形成，在交流中拓展。【展示】金属活动顺序【设问】为什么会出现氢元素？金属元素的位置与它的活动性有什么关系？位于前面的金属能否把位于后面的金属从其化合物的溶液里置换出来？观察、记忆。思考、交流、讨论，总结出金属活动顺序的应用规律。加强学生记忆。培养学生思维的深度和广度，培养学生分析、归纳、总结知识的能力。【设问】刚才做了有关金属化学性质的实验探究，这些化学反应的类型和以前学过的化合反应、分解反应的类型相同吗？如果从物质类别的角度去分析，这些反应有什么特点？思考、交流、讨论，总结出置换反的应特点和规律。理解、掌握置换反应的应特点和规律。【课堂练习】1波尔多液是一种农业上常用的杀菌剂，它是由硫酸铜、石灰加水配制而成，为什么不能用铁制容器来配制波尔多液？2家用铝锅、铁锅为什么不能用来长时间盛放酸性食品？3不法商贩常常用铝制的假银元坑害消费者，小明在市场上买了一枚银元，请你用化学方法帮他鉴别这枚银元的真假。练习、巩固。联系生活，使学生学以致用，能运用置换反应和金属活动性顺序判断反应能否发生，解释某些与生活有关的化学问题。体会“生活处处有化学”。指导学生自主归纳总结本课题。学生自主总结本节课的主要内容。评价自己在本节课的启示和收获。培养学生对知识的归纳、总结能力。【布置作业】1庭小实验：收集几种金属，取少量分别放入几个小玻璃杯中，然后向各个玻璃杯中加入一些醋精（主要成分是醋酸），仔细观察发生的现象。试根据现象判断这几种金属活动性的差异。2课本162页第4题、5题。记录。体现新课标“从生活走进化学，从化学走向社会”的教育理念。第3课时 神奇的合金特性学习情景（投影展示以下资料）炊具、食具、门窗框架、焊锡、乐器等的图片投影。学生分组讨论，并交流回答思考题答案：1若用纯铁制作炊具，因其容易生锈。2若用纯铝制造门窗容易因其软而变形。新课引入上述资料告诉我们，要满足各种不同的需要，仅用纯金属是不够的。为此，人们在生产实践中制造出了许许多多的具有特殊性能的“新型金属材料”合金。板书二、合金设疑那么，什么是合金？合金的性质与其组分金属有何不同？合金的应用范围怎样？我们常用的合金有哪些？哪些合金最有前途？这就是我们本节课所要探讨的内容。设问我们应该怎样定义合金？谈谈你的看法。学生发言1合金是不纯的金属。2合金是掺有其他金属的金属。3两种或两种以上的金属融合在一起形成的金属材料。教师评价大家善于思考，善于发言，体现了大家强烈的求知欲，希望大家继续发扬这种精神！过渡那么，合金究竟指的是什么呢？讲解并板书1合金是由一种金属跟其他金属（或非金属）熔合形成的有金属特性的物质。介绍如我们熟知的钢铁就是一种合金。它实际上是含有少量碳及其他金属的铁，与纯铁相比，钢有许多优良的性能、用处非常大。这就像厨师炒菜时那样，若他们在菜里加入各种调料，便可改善菜的色、香、味，并会使菜的营养价值更高。过渡下面，我们就通过实验来探究合金与组成它们的纯金属性质的差异。板书2合金与组成它们的金属性质的差异。实验探究1比较钢片（铁和碳）和纯铁片、黄铜片（铜和锌的合金）和铜片、焊锡（锡和铅的合金）和锡的光泽与颜色。2将钢片和铁片、黄铜片和铜片、焊锡和锡互相刻画，比较它们的硬度。学生实验后得出结论教师总结并板书（1）合金比其组分金属的颜色鲜艳（2）合金的硬度大于组成它们的金属过渡合金的熔点与其组分金属相比，又有何特点呢？看课本P175页，比较合金及其组分的熔点。学生回答，教师板书（3）合金的熔点低于组成它们的金属补充介绍我们常用的保险丝就是用武德合金制成的，熔点约为69。而组成它的金属铋、铅、锡、镉的熔点分别为271、327、232、321。讲解合金与它的组分金属相比，还往往具有较好的抗腐蚀性能。板书（4）合金的抗腐蚀能力一般强于各组分金属设问能否举例说明？回答如不锈钢就比普通的铁耐腐蚀；铝合金比铝耐腐蚀；黄铜比纯铜具有更好的抗海水腐蚀能力。总结通过以上探究，我们知道合金往往比组成它们的金属具有更好的性能。所以，我们在日常生活、工农业生产和科学研究中使用的金属，大多数属于合金。目前，合金的品种已不下万种，远远超过金属自身的种类（90余种）。合金大大拓宽了金属材料的使用范围和使用价值。板书3合金比纯金属具有更广泛的用途。过渡下面就是几种常见合金的主要成分、性能和用途。投影展示常见合金的主要成分、性能和用途讨论：根据上表，你将选用什么合金来制造下列物品？说明理由。（1）飞机 （2）防盗门 （3）衣架 （4）钱币 （5）刀具学生分组讨论，并交流讨论结果（注：以上讨论题为开放性试题，只要理由充分即可）教师就学生的回答进行总结、评价。可从性能、成本、资源、是否使用便利等方面予以评价过渡合金在人类生活和生产中具有极为广泛的应用，尤其是在科学技术日益发展的今天，新的金属和合金一直在被不断的发现和应用。例如，钛和钛合金就是近30年来引起人们普遍重视和关注的一种新型金属材料。板书4钛和钛合金 新型金属材料把预先印好的有关钛的资料分发给学生进行阅读或进行投影解说，以拓展学生视野。最好能有相应的录像带或VCD资料 为什么把钛称作未来的金属？教师除了以上介绍的一些合金外，你还知道哪些合金？教师跟同学们交流。展开想象的翅膀学完本节课，想到了什么？请你谈谈。学生谈自己的感受并畅想未来，教师要对他们丰富的想象力予以肯定回答可能有1感到科学的发展不可思议。2想到我将来能发明或实践出什么样的新型合金呢。3我想发明一种贮氧合金，可以帮助登山队员或潜水员减轻负担。4如果摩托车或汽车能用形状记忆合金制造就好了，这样，不用时可把它们折叠起来，用时再让它们恢复原状，要是能把它们装在口袋里那就更好了。小结本节课我们重点学习了合金与纯金属性质的差异，并认识了几种新型合金，知道在金属中加热熔合某些金属或非金属，其性能会发生改变。合金的强度和硬度一般比组成它们的组分金属更高，抗腐蚀性能等也更好，因此，合金具有更广泛的用途。同时，我们还应认识到：人类智慧是无穷的，只要我们勇于探索、敢于攀登，就一定会有更多更好的新型合金不断问世，我们对合金性质的各种期望也便不再是一个遥远的梦！十一、教学评价分析1通过课堂观察，学生在提