第八单元金属和金属材料备课精品材料.ppt

备课,本单元涉及初中化学新课程标准内容中：身边的化学物质金属与金属矿物、物质的化学变化认识几种化学反应（置换反应）、金属活动性顺序及有关含杂质的化学方程式计算。本单元主要围绕金属的性质、冶炼、防蚀、用途等内容呈现学习情景和素材，强调学生从生产、生活中发现问题并获取信息。强调学生通过探究性学习获取知识。,本单元教材分析：,本单元是教材中首次出现的系统研究和认识金属及合金的性质、冶炼、金属保护和用途的内容。通过前几单元的学习，学生对物质的组成及表示方法、质量守恒定律、化学方程式等基础已经有了一定的了解，对化学实验等探究性学习活动已经有了一定的实践体验。在此基础上安排了本单元内容，既能使学生用化学用语描述物质的性质和变化，又能让学生进一步学习和运用探究学习的方法。,常见金属的性质金属金属锈蚀的条件金属矿物防锈方法合金金属资源保护,冶炼,性质比较,应用,应用,物理性质,化学性质,本单元知识结构：,基本要求：1、知道金属具有很多共同的物理性质。2、知道金属材料包括铁、铝、铜等金属和生铁、钢等合金，了解部分金属材料的特性和用途。3、认识金属材料与人类生活和社会发展的密切关系。4、知道物质组成的改变会使其性能发生改变。5、了解影响金属材料的用途的多种因素。弹性要求：了解回火与淬火。发展要求：识别合金属于混合物；通过比较认识运用合金的优越性。,课题1金属材料,教学策略：,根据以下用途，你能判断出:金属有哪些物理性质？,有光泽,能够导电,有延展性，能拉成丝,有延展性，能展成薄片,能够导热,能够弯曲,共性,讨论:1、为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁做而不用铅做？,答：硬度大，无毒无害。,特性,用来铸造硬币的金属材料需要具有什么性质？,资源丰富,无毒轻便,耐磨耐腐蚀,美观易加工,如何选择金属材料,使用是否便利,资源,废料是否易于回收,价格,是否美观,对环境的影响,考虑物质的用途时，除了首先要考虑物质的_，还需要考虑哪些因素？,性质,结论,地壳中含量最高的金属元素,目前世界年产量最高的金属,导电、导热性最好的金属,人体中含量最高的金属元素,硬度最高的金属,熔点最高的金属,金属之最,熔点最低的金属,密度最大的金属,密度最小的金属,赛一赛：,铝,铁,铬,汞,锂,钙,银,钨,锇,合金是在中加热熔合某些或的具有特性的物。,金属,金属,金属,非金属,混合,生铁,钢,铝合金,锌合金,比较黄铜片(铜锌合金)和铜片、焊锡(锡铅合金)和锡的光泽和颜色;,小组实验,将黄铜片和铜片互相刻画,比较它们的硬度。,在铜片上同时加热焊锡丝和锡粒，观察谁先熔化，比较它们的熔点。,如图是同时期的合金（左）制做的雕像和纯金属（右）制做的雕像经过多年酸雨的腐蚀后的对比。,好,探究结论：合金的优点：一般说来，合金与组成它的纯金属相比：硬度和强度，抗腐蚀性能，通常熔点。,大,低,球墨铸铁,锰钢,不锈钢,黄铜,青铜,白铜,焊锡,硬铝,18K白金,18K黄金,纯钛饰品,钛合金货架,Ti-6Al-4V合金,钛合金制成飞机比其它金属制成同样重的飞机多载旅客100多人,波音757,B-1战略轰炸机,钛合金材料的轰炸机也能装载更多的炸弹,歼十,钛合金烤瓷牙,钛合金还可用于医疗、生活的各个方面,钛合金锅,钛合金与人体具有很好的“相容性”，因此可用来制造人造骨等,钛合金人造骨,钛合金材料的手机,钛合金材料的手表,形状记忆合金,基本要求：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、硫酸及盐溶液的置换反应。3、知道并记住常见金属的活动性顺序。4、能用金属性活动顺序对有关的置换反应发生进行判断。5、认识置换反应。弹性要求：碱金属等活泼金属某些重要性质。发展要求：能设计简单实验比较不同金属在溶液中活动性。不宜拓展：金属与强氧化性酸的反应。,课题2金属的化学性质,教学策略：,金属与氧气反应,金属与酸溶液反应,金属与金属化合物溶液反应,注意：控制变量：不同金属+同种酸（等量）,如何利用Mg条、Zn粒、Fe丝、Cu丝及酸设计实验：判断Mg、Zn、Fe、Cu的活动性强弱?,Mg+2HCl=MgCl2+H2,金属活动性由强到弱,Cu+HCl,结论：只有排在氢前面的金属才能反应出酸中的氢，排在氢后面的金属则不能和酸反应。所以，根据金属能否与酸反应及反应的剧烈程度，能判断它们的活动性顺序。,置疑：铜和银都排在氢的后面，用刚才的方法能不能判断铜和银的顺序呢？,思考：那么它们的活动性顺序该如何判断呢？,回忆:铁能把铜从硫酸铜溶液中置换出来，这也是比较金属活动性的依据之一。,Cu+Al2(SO4)3,如何利用Al片、Cu丝及CuSO4、AgNO3、Al2(SO4)3溶液判断Al、Cu、Ag的活动性?,基本要求：1、知道一些常见金属如铁、铜等的矿物，了解从铁矿石中将铁还原出来的方法和化学原理。2、掌握根据化学方程式对含有某些杂质的反应物或生成物进行有关计算。3、知道金属锈蚀的条件以及防止金属锈蚀的简单方法。4、知道废弃金属对环境的污染，认识金属回收、利用等资源保护的重要性。弹性要求：从氧化还原的角度认识炼铁的原理。发展要求：设计实验探究铁制品锈蚀的条件，对身边的金属材料提出合理的防锈蚀方案。不宜拓展：金属的电化学腐蚀。,课题3金属资源的利用和保护,教学策略：,地壳中各种元素的含量（质量分数）,将化合物中的金属元素提取出来的过程称之为金属的冶炼，在我国冶炼量最大的就是铁。,思考：根据你所学的化学知识，可通过哪些途径得到金属材料铁？,自然界中只有金和银以单质形式存在。,磁铁矿（主要成分Fe3O4）,赤铁矿（主要成分Fe2O3）,想一想：你认为哪种矿石最不适宜作为工业炼铁的原料？,除了焦炭和一氧化碳可以还原出铁来，氢气也可以。你准备选用哪种物质来炼铁？,70%,72.4%,48.3%,46.7%,将铁矿石中的SiO2转变为炉渣,（Fe2O3）,生铁,出铁口,炉渣,出渣口,高炉气体,高炉气体,产生一氧化碳提供热量,实验过程中能观察到什么现象？,酒精灯、澄清石灰水的作用分别是什么？,铁,1、实验步骤应是：先通一会儿CO再加热，实验结束后先撤酒精灯，冷却后撤CO。,CO有剧毒要注意尾气处理。,注意事项及其原因：,（1）CO是可燃性气体，加热前应保持管内气体纯度防止爆炸。（2）防止Fe又生成Fe2O3以至实验失败。,2、尾气要用气囊收集或点燃。,高温,例:某钢铁厂每天需要消耗1000t含氧化铁80%的赤铁矿石，该厂理论上每天可以炼出含铁96%的生铁多少吨？,有关杂质问题的计算,辅助练习1、1000t含杂质20%的赤铁矿石中含氧化铁的质量是多少？,氧化铁的质量：1000t（1-20%）=800t,纯物质的质量=不纯物质的质量物质的质量分数,辅助练习2、计算560t铁存在于多少吨铁的质量分数为96%的生铁中？,生铁的质量：560t96%=583.3t,不纯物质的质量=纯物质的质量物质的质量分数,高温,解法2：,注意：带入化学方程式计算的数据应是纯净物质量,赤铁矿石氧化铁铁生铁,1000t80%70%96%=583.3t,生铁的质量：,反馈练习：要炼出含杂质2%的生铁3200吨，需要含氧化铁质量分数为80%的赤铁矿石多少吨？,生铁铁氧化铁赤铁矿石,3200t（1-2%）70%80%=4571.5t,赤铁矿石:,高温,生锈损失的铁约占年产量的四分之一！,实验探究：导致、加速铁制品锈蚀的因素,试管中加入稀硫酸或醋酸溶液，浸没铁钉后，倒去溶液；(2)在试管中加入少量氯化钠溶液，使铁钉的一半浸没在溶液中；(3)在试管中把铁钉放在一团湿棉球上；(4)在试管中注满迅速冷却的沸水，塞紧橡皮塞；(5)在试管中加入少量干燥剂(生石灰或无水氯化钙)，再放一团干棉球，把铁钉放在干棉球上，塞紧橡皮塞。,小结：,思考：你对防止铁制品的锈蚀有什么建议？,加速铁制品锈蚀的因素：酸或氯化钠存在,保持干燥或者隔绝氧气,导致铁制品锈蚀的因素：水和氧气同时存