2016九年级化学下册 第八单元 金属和金属材料教案 新人教版.doc

第八单元　金属和金属材料 本单元主要介绍了铁、铝、铜等重要金属和合金。内容包括：金属的物理性质(如导电性、导热性、延展性等)、金属的化学性质(如与氧气、盐酸等反应)，以及反应的规律性知识(如金属活动性顺序)、金属资源的利用(如铁的冶炼以及冶炼时有关杂质问题的计算)、金属资源的保护(如金属的腐蚀和防护、废旧金属的回收利用)等。‎ 本单元具有以下特点：‎ ‎1．金属和金属材料与社会和生活发展的关系非常密切，本单元比较集中地介绍了金属和金属材料的有关内容，涉及的范围很广，包括了它们的性质、用途和资源保护等多方面的内容，与以往的初中教材相比，体现了义务教育阶段化学学习的全面性。‎ ‎2．本单元注意从学生的生活经验和实验事实出发，采用对比的方法，引导学生切身感受纯金属与合金的性质，以及金属与氧气、盐酸等反应的不同，以加深学生对物质的性质与物质用途的关系的了解，认识到不同的金属既有通性，又有各自的特性。‎ ‎3．本单元注重对学生学习能力的培养，尤其注意对一些重点内容(如置换反应、金属活动性顺序、金属腐蚀的条件等)采用探究的方式，通过实验，层层引导，深入讨论，并归纳得出结论。在活动与探究的过程中，注意激发学生的学习兴趣，培养学生的学习能力，同时使他们获得新知识。‎ ‎4．本单元注重对学生进行金属资源保护意识的教育，通过介绍一些新科技成果，如形状记忆合金等，以事实来说明化学学习的价值。‎ 本单元教学重点：铁、铝、铜等金属和合金的重要性质和用途，金属活动性顺序，有关化学方程式计算中的杂质问题，铁锈蚀的条件及其防护，合理利用金属资源。‎ 本单元教学难点：对金属活动性顺序的初步探究，对铁锈蚀条件及其防护措施的初步探究，有关化学方程式计算中的杂质问题计算。‎ 课题1　金属材料 本课题分为两部分。第一部分从讲日常生活用品很多是用金属材料制成的入手，说明金属材料包括纯金属和它们的合金两类，并从社会发展的历史说明铁、铜、铝及其合金是人类使用最多的金属材料。教材注意联系学生的生活经验，配合实物照片介绍了金属具有金属光泽，能传热、导电，有延展性等重要物理性质。同时采用列表的方式，给出了一些常见金属物理性质的数据，为如何利用金属的物理性质提供了重要依据。教材把重点放在“讨论”及对物质的性质与用途关系的了解上，注意培养学生综合分析问题的能力。‎ 第二部分重点介绍合金。教材用厨师在炒菜时，常常会在菜里加入各种调料，以改善菜的色、香、味的事实作比喻，说明在纯金属中加热熔合某些金属或非金属，可以制得与纯金属性质不同的合金，如生铁和钢等，这些合金具有某些比纯金属更好的性能。教材接着通过实验让学生亲身体验合金与纯金属性质的不同，了解合金比纯金属具有更广泛用途的原因。教材以列表的方式简略地介绍了一些常见合金的主要成分、性能和用途，同时还介绍了21世纪的重要金属材料——钛和钛合金，连同在“化学技术社会”中介绍的高新科技的内容——形状记忆合金，在一定程度上体现了21世纪金属材料的发展趋势，有利于拓宽学生的眼界。‎ 第1课时　金属的物理性质 知识与技能 ‎1．认识金属材料与人类生活和社会发展的密切关系。‎ ‎2．了解常见金属的物理性质及合金的特点。‎ ‎3．了解物质的性质与用途的关系。‎ 过程与方法 ‎1．学习运用观察、实验等方法获取信息。‎ ‎2．学习运用比较、分析、归纳等方法对获取的信息进行加工。‎ 情感、态度与价值观 ‎1．进一步培养学生对生活中的化学现象的好奇心和探究欲，激发学习化学的兴趣。‎ ‎2．树立事物是普遍联系的观点，逐步形成合理使用物质的观念。‎ ‎3．树立为社会进步而学习化学的志向。‎ 重点 ‎1．金属材料的物理性质。‎ ‎2．物质性质与用途的关系。‎ 难点 ‎1．培养学生运用探究方法得出相关结论的能力。‎ ‎2．提高学生综合分析问题的能力。‎ 投影仪、金属制品(如曲别针、铝箔、铜丝、水龙头等)、金属制品的挂图(如飞机、坦克、轮船等)、铁架台(带铁圈)、大小形状相同的金属片(铁片、铜片、铝片)、干电池、小灯泡、导线、酒精灯、火柴、砂纸。‎ 一、新课导入 在上学期我们已经学习了碳、氧等非金属的性质和用途。但是在一百多种元素中约有80%为金属元素，这些金属元素在生产和生活中有着非常重要和广泛的用途。本单元我们将学习一些常见金属的性质、用途和冶炼方法等。‎ 二、新课教学 ‎1．展示一些金属制品(如订书钉、铝箔、铜丝电线、不锈钢水龙头等)和金属制品的图片(如火箭、坦克、轮船等)。‎ ‎[分析]常见的材料很少有纯金属，多数为金属的合金，即金属材料包括纯金属以及它们的合金。金属材料种类繁多，与人类的生活有着密切的联系，在各个领域都有广泛的应用。‎ ‎[提问]同学们知道人类是从什么时代开始使用金属材料的吗？想了解金属材料的使用历史吗？‎ ‎[小结]石器时代→青铜器时代→铁器时代→铝的使用→钛的利用 我国从商代开始使用青铜器，春秋时期就会炼铁，战国时期会炼钢，目前正大量使用的是钢和铝合金材料，钛被认为是21世纪最有前景的金属材料之一。‎ ‎2．与学生一起欣赏课本第2页的两幅图。‎ 铝的利用要比铜和铁晚得多，那仅仅是100多年前的事情。但由于铝的密度小和具有抗腐蚀等优良性能，现在世界上铝的年产量已超过了铜，位于铁之后，居第二位。下面，我们就以铜、铝、铁为例，对金属的物理性质进行探讨。‎ ‎[板书]一、金属的物理性质 ‎【活动与探究】根据教师提供的实验器材进行分组实验探究：‎ 请学生取三块同样大小的铜片、铝片和铁片。‎ ‎(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)试试它们是否容易被弯曲、折断，并感觉一下它们的硬度。‎ ‎(3)感觉一下它们的质量大小，由此判断它们的密度大小。‎ ‎(4)用手拿着金属片的一端，在酒精灯上方烘烤它的另一端(注意实验安全：时间不要长，防止烫伤)，试试它能不能导热。‎ ‎(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。‎ ‎(6)用铁锤锤一下(验证金属的延展性)。‎ 学生活动，教师巡视。‎ 思考、讨论、总结：‎ ‎(1)金属都有颜色、有光泽，纯净的铁和铝为银白色，铜为紫红色。‎ ‎(2)金属不同，其硬度大小也不相同。金属能被弯曲，而且不易折断。‎ ‎(3)金属不同，其密度大小也不相同。金属有轻金属和重金属之分，如铝为轻金属，而铜为重金属。‎ ‎(4)金属具有导热性。不同金属的导热能力不尽相同。‎ 师：金属的这一性质决定了它们可应用在哪些方面？‎ 生：它们可用作炊具、餐具、热交换器、散热器等。‎ 师：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。‎ ‎(5)金属具有导电性。不同金属的导电能力不尽相同。‎ ‎(6)金属具有延展性。‎ 讨论：什么是延展性？(抽成细丝的性质为延性，打轧成薄片的性质为展性。)‎ ‎(展示细铁丝、铜丝、铝箔等)‎ 师：金属的这种形变说明金属具有什么性质？‎ 生：延展性。‎ 师：对！金属的延展性决定了金属一般具有良好的机械强度，便于加工制造。‎ ‎[讨论](1)常温下，是不是所有金属都是固体？‎ ‎(2)金属用砂纸打磨前后，其颜色和光泽是否相同？说明了什么？‎ ‎(3)制造飞机或机械底座对金属的密度和硬度有什么要求？‎ ‎(4)炊具加热时有没有熔化？说明炊具的熔点怎样？‎ ‎(5)灯丝是用钨丝制成的，说明钨的熔点如何？钨可能还具有什么性质？‎ 学生讨论并总结：‎ ‎(1)常温下，汞即水银是液态。‎ ‎(2)说明有些金属在打磨后可能与某些物质反应而使表面的金属光泽失去。‎ ‎(3)制造飞机的金属密度小，机械底座的金属密度大。两者为防止变形都需要有较高的硬度。‎ ‎(4)制造炊具的金属熔点一般较高。‎ ‎(5)钨的熔点很高，同时具有导电和导热性。‎ 师：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。‎ 生分组讨论、归纳、总结并汇报。‎ 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。‎ 师：物质的性质和用途之间又有什么关系呢？‎ 生：物质的性质决定物质的用途。‎ ‎[板书]二、物质的性质决定用途 师：物质的用途是由哪些性质决定的呢？下面我们一起来看一下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 物理性质 物理性质比较 导电性(以银的导电性为100作标准)‎ 密度/g·cm－3‎ 熔点/℃‎ 硬度(以金刚石的硬度为10作标准)‎ ‎　　师：请大家根据你的生活经验和表中所提供的信息，分组讨论以下问题。‎ ‎[投影展示]‎ ‎(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？‎ 生讨论回答：(1)因铁的硬度大于铅，铅的硬度很小，若菜刀、镰刀用铅制，用的时候刀刃容易卷起来；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。镀金虽然更好看，更耐腐蚀，但不经济。‎ 师：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？‎ 生：不一定，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。‎ 师：下面我们来看一份资料。‎ ‎[投影]‎ 金属之最 地壳中含量最高的金属元素——铝 人体中含量最高的金属元素——钙 目前世界年产量最高的金属——铁 导电、导热性最好的金属——银 硬度最高的金属——铬 熔点最高的金属——钨 熔点最低的金属——汞 密度最大的金属——锇 密度最小的金属——锂 师：你能很快记住它们吗？以小组为单位，比一比，赛一赛，看谁是冠军。‎ 三、课堂小结 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。请大家在课外查阅有关合金的资料，并把你感兴趣的记录下来。‎ 第八单元　金属和金属材料 课题1　金属材料 第1课时　金属的物理性质 一、金属的物理性质 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、硬度随金属的不同而不同。‎ 二、物质性质决定用途 用途：主要由性质决定。还需考虑的因素：价格、资源、是否美观、使用是否便利、废物是否易于回收利用和对环境的影响。‎ 本节课以学生自主探究解决金属材料的课题为中心，引导学生从故事化的教学情境入手，由学生提出探究目的和方案，并用交流、实验、设计、讨论等方式，得出如何区分常见的金属和非金属以及金属的物理性质和用途的关系，学生掌握得较好。‎ 第2课时　合　金 知识与技能 ‎1．了解常见合金的特点。‎ ‎2．了解物质的性质与用途的关系。‎ 过程与方法 ‎1．学习运用观察、实验等方法获取信息。‎ ‎2．学习运用比较、分析、归纳等方法对获取的信息进行加工。‎ 情感、态度与价值观 进一步培养学生对生活中化学现象的好奇心和探究欲，激发学习化学的兴趣。‎ 重点 金属材料的特性及常见合金的组成与性质。‎ 难点 培养学生运用探究法得出相关结论的能力。‎ 投影仪，绿豆粒大小的焊锡、锡、铅，黄铜片，铜片，锡，焊锡，与钛有关的资料和新型合金的资料(内容见“教学进程”)。‎ 一、新课导入 师：“神八”的成功发射，让我国的航天事业又前进了一步。要把神州飞船送入太空，就需要推力很大的火箭，并且要求火箭的飞行速度达到‎8公里/秒以上才行，在这样快的速度下，火箭外壳和大气摩擦会产生上千摄氏度的高温。与此同时，火箭发动机工作时，‎ 会喷出千摄氏度的高温气流。这样一来，火箭尾部将要承受4000多摄氏度的高温。这会对制造火箭的材料产生什么要求？今天我们就来学习这部分知识。‎ 目前已制得的纯金属种类只有90余种。由于科学技术的日新月异，现仅有的一些纯金属已经远远不能满足工农业生产和国防技术现代化的需求。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。‎ 二、新课教学 师：什么是合金？合金的性质与组成它们的金属有何不同？合金的应用范围是怎样的？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。‎ 师：我们应该怎样定义合金？谈谈你的看法。‎ 生1：合金是不纯的金属。‎ 生2：合金是掺有其他金属的金属。‎ 生3：两种或两种以上的金属熔合在一起形成的金属材料。‎ 师：大家都很善于思考，体现了大家强烈的求知欲，希望大家继续发扬这种精神！那么，合金究竟怎么定义呢？‎ ‎[讲解并板书]1.合金：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。‎ 师：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。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．将黄铜片和铜片、焊锡和锡互相刻画，比较它们的硬度。‎ 合金和纯金属性质的比较 合金材料 主要成分 光泽和颜色 硬度大小比较 黄铜片(合金)‎ 铜、锌 黄色 铜片(纯金属)‎ 铜 ‎(紫)红色 黄铜片＞铜片 焊锡(合金)‎ 铅、锡 银白色 锡(纯金属)‎ 锡 银白色 焊锡＞锡 ‎　　师总结归纳，板书：‎ ‎(1)合金比其组成金属的颜色鲜艳；‎ ‎(2)合金的硬度大于组成它们的金属；‎ 师：合金的熔点与其组分金属相比，又有何特点呢？下面，我们以焊锡为例，进行实验。‎ ‎[演示实验]取绿豆粒大小的焊锡、锡、铅放在铁片上进行熔化，比较它们的熔点大小。‎ 师：由上述实验，可得出什么结论？‎ 合金和纯金属熔点高低的比较 金属材料 主要成分 熔化速度 熔点(℃)‎ 结论 铅(纯金属)‎ 铅 慢 ‎327‎ 锡(纯金属)‎ 锡 中 ‎232‎ 焊锡(合金)‎ 铅、锡 快 ‎183‎ 熔点：焊锡＜锡＜铅 ‎　　[板书](3)合金的熔点低于组成它们的金属；‎ 师：我们常用的保险丝就是用武德合金制成的，熔点约为‎70 ℃‎。而组成它的金属铋、铅、锡、镉的熔点分别为‎271 ℃‎、‎327 ℃‎、‎232 ℃‎、‎321 ℃‎。‎ 纯金属 合金 铅 镉 铋 锡 焊锡 武德合金 熔点(℃)‎ ‎327‎ ‎321‎ ‎271‎ ‎232‎ ‎183‎ ‎70‎ 结论 武德合金的熔点比组成它们的纯金属的熔点都低 ‎　　在电路发生故障时，产生的热量首先使保险丝熔断，从而切断电路，避免电路事故的发生。‎ ‎[板书](4)合金的抗腐蚀能力一般强于组成它的各种金属。‎ 师：合金与组成它的金属相比，还往往具有较好的抗腐蚀性能。你们能举一些例子吗？‎ 生：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。‎ 师：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。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。‎ 师：下面就是几种常见合金的主要成分、性能和用途。‎ 投影展示课本P6“一些常见合金的主要成分、性能和用途”表格。‎ 师：根据表格内容，你将选用什么合金来制造下列物品？并说明理由。‎ ‎(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。‎ 师：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地发现和应用。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 ‎[投影展示]‎ 资料1　钛是20世纪50年代发展起来的一种重要的结构金属，钛合金因具有强度高、耐蚀性好、耐热性高等特点而被广泛用于各个领域。世界上许多国家都认识到钛合金材料的重要性，相继对其进行研究开发，并得到了实际应用。20世纪50～60年代，主要是发展航空发动机用的高温钛合金和机体用的结构钛合金，70年代开发出了一批耐蚀钛合金，80年代以来，耐蚀钛合金和高强钛合金得到了进一步发展。钛合金主要用于制作飞机发动机压气机部件，其次为火箭、导弹和高速飞机的结构件。‎ 资料2　纯净的钛，是银白色的金属，它具有比重小、强度高、耐高温、抗蚀性强的优点。钛的硬度和钢铁差不多，重量却只有同体积钢铁的一半。据试验，如果采用钛和钛合金作为火车头的蒸汽机零件，可以比钢制的蒸汽机轻30%，而且更为坚固耐用。钛耐高热，在 ‎1668 ℃‎的高温下才熔化，比号称“不怕火”的黄金熔点还高约‎600 ℃‎左右。钛在常温下很稳定，就是在强酸、强碱的溶液里，甚至在“凶猛”的王水(三体积浓盐酸和一体积浓硝酸的混和物)中，也不会被腐蚀。有人曾把一块钛片沉到海底，经过五年后取出来，还是亮闪闪的，没生一点锈。‎ 师：你还知道哪些合金？‎ 学生们相互介绍自己感兴趣的合金(课外查阅资料而得)。‎ ‎[资料]‎ 形状记忆合金：加热后能随意拉长和扭曲，冷却后形状不变，再次加热可恢复到原来的形状。‎ 形状记忆合金主要成分是：镍和钛。‎ 形状记忆合金的物理特性：当温度达到某一数值时，材料内部的晶体结构会发生变化，从而导致外形的变化。‎ 三、课堂小结 师：学完本节课，你们有什么感想？请谈谈。‎ 生1：感到科学的发展不可思议。‎ 生2：不知道我将来能发明或实践出什么样的新型合金呢。‎ 生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。‎ 生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。‎ 师：同学们的想法都很棒！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：人类的智慧是无穷的，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！‎ 第2课时　合　金 ‎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。‎ ‎2．合金与组成它们的金属的性质差异：‎ ‎(1)合金比其组成金属的颜色更鲜艳；‎ ‎(2)合金的硬度大于组成它们的金属；‎ ‎(3)合金的熔点低于组成它们的金属；‎ ‎(4)合金的抗腐蚀能力一般强于组成它们的金属。‎ ‎3．合金比纯金属具有更广泛的用途。‎ ‎4．钛和钛合金　新型金属材料 对合金的学习，学生们表现出了很高的热情。什么是合金？它是如何生产的？为什么在生活中能得以广泛使用？它和纯金属有何区别？一系列的问题引发了学生认识探究合金的欲望。‎ 随后的实验让学生亲自参与探究过程，体验合金的优良性能，加深对合金与纯金属性质差异的认识。非常自然地将学生引向了对本节课难点的探究。‎ 课题2　金属的化学性质 在课题1介绍金属的物理性质的基础上，本课题侧重介绍金属的化学性质，重点介绍金属与氧气的反应，以及金属活动性顺序。学生在前一阶段的学习中已经做过镁条、铝箔、铁丝等在氧气中反应的实验，基于学生已有的知识基础，教材采用实验事实→归纳的编写方法，重点说明大多数金属都能与氧气反应，但反应的难易和剧烈程度不同，由此也可在一定意义上反映金属的活泼程度：如镁、铝比较活泼，铁、铜次之，金最不活泼。教材的重点放在对金属活动性顺序的探究上，采用实验→讨论的探究模式，通过对实验事实的分析，层层诱导，由学生自己归纳得出置换反应的特点，并通过对某些金属的活动性的比较，进而引出金属活动性顺序。通过练习，使学生能应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。第1课时　金属的化学性质 知识与技能 ‎1．知道铁、铝、铜等常见金属与氧气的反应现象。‎ ‎2．初步认识常见金属与盐酸、硫酸的置换反应，以及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。‎ 过程与方法 ‎1．认识科学探究的基本过程，能进行初步的探究活动。‎ ‎2．课堂中，教师组织、引导和点拨学生通过实验探究和讨论交流，认识金属的化学性质。‎ ‎3．初步学会运用观察、实验等方法获取信息，并能用图表和化学语言表达有关的信息。‎ ‎4．初步学会运用比较、归纳、概括等方法对获取的信息进行加工，使学生逐步形成良好的学习习惯和学习方法。‎ 情感、态度与价值观 ‎1．通过对五彩纷呈的化学现象的观察，激发学生的好奇心和求知欲，发展学习化学的兴趣。‎ ‎2．培养学生的合作意识以及勤于思考、勇于创新实践、严谨求实的科学精神。‎ ‎3．了解化学与日常生活和生产的密切关系，提高学生解决实际问题的能力。‎ ‎4．在有趣的实验与老师的点拨中轻松掌握化学知识，体验到学习的快乐。‎ 重点 探究常见金属的化学性质。‎ 难点 初步运用金属的化学性质，掌握新的化学反应及反应类型。‎ 多媒体课件；实验用具：镁条、铝片、铜片、铁片、酒精灯、坩埚钳、火柴、砂纸、稀HCl、稀H2SO4、试管(若干)。‎ 一、知识回顾 铁、镁等金属在氧气中燃烧的现象以及化学方程式。‎ 二、新课导入 师：铝和铁相比较，具有哪些优良性能？为什么饮料罐通常都用铝做而不用铁？‎ 目前一些人在一些黄金市场能用黄铜冒充黄金进行诈骗，为什么有些人会上当？可用什么办法来鉴别它们呢？‎ 生甲：黄铜与黄金的密度不同，测一下它们的密度即可区别。‎ 生乙：黄铜与黄金的硬度不同，把它们互相刻画，硬度大的为黄铜，小的为黄金。‎ 生丙：“真金不怕火炼”。用火烧一下，变黑的为黄铜，不变色的为黄金。‎ ‎……‎ 师：甲、乙两种方法利用的是金属的物理性质，丙方法利用的是金属的化学性质。‎ 师：要想更好地使用金属，就需了解金属的各种性质。上个课题我们学习和研究了金属的物理性质，本节课我们来学习金属的化学性质。‎ ‎[板书]课题2　金属的化学性质 三、新课教学 金属的化学性质 ‎[板书]一、金属与氧气的反应 课件展示黄金项链、银戒指、学生用的小刀、镁条等金属物品。学生观察其表面颜色。‎ 师：是谁给纯净的金属穿上了“外衣”呢？‎ 生：是空气！‎ 师：确切地讲，是空气中的氧气。‎ ‎【实验探究1】‎ 步骤：1.分别把镁条、铝片、铜片用砂纸打磨后放在空气中，过一段时间观察并记录现象。‎ ‎2．用坩埚钳夹住镁条、铝片、铜片在酒精灯上加热，观察并记录现象。‎ 现象：1.镁条、铝片表面变暗，铜无变化。‎ ‎2．镁条在空气中剧烈燃烧；铝片表面失去光泽；铜片表面变黑。‎ 结论：金属可与氧气发生化学反应。‎ ‎[学生活动]请三位同学上黑板书写：‎ ‎2Mg＋O22MgO ‎4Al＋3O22Al2O3‎ ‎2Cu＋O22CuO 师：铁在纯氧中点燃能反应吗？若能，写出反应的化学方程式。‎ ‎[板书]3Fe＋2O2Fe3O4‎ 师：根据上面的反应，我们可得出金属具有什么样的化学性质？‎ 生：金属能与氧气发生化学反应。‎ ‎[讨论]大多数金属都能与氧气发生反应，但反应的难易和剧烈程度相同吗？‎ 生：镁、铝等在常温下就能与氧气反应；铁、铜等在常温下几乎不与氧气反应，但在高温时能与氧气反应；“真金不怕火炼”说明金即使在高温时也不与氧气反应。‎ ‎[讲解]金属与氧气反应的性质除了可用于鉴别物质(如黄铜与黄金的鉴别)外，还有其他的一些用途。如铝具有很好的抗腐蚀性能，就是由于铝与空气中的氧气反应在其表面生成一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝的进一步氧化。铝能在短短的一百多年里产量得到如此大幅度的提高，并被广泛应用，除了因为改进了铝的冶炼方法，使其成本大大降低，以及铝的密度较小外，还有一个重要的原因，那就是铝的抗腐蚀性能好。‎ 师：铝的化学性质很活泼，为什么通常铝制品却很耐腐蚀？为什么不宜用钢刷、砂等来擦洗铝制品？‎ 生：铝制品耐腐蚀是由于铝可以和空气中的氧气反应，使其表面形成一层致密的氧化 铝保护膜；若用钢刷、砂等来擦洗铝制品，容易把氧化铝薄膜除掉，从而起不到保护作用。‎ 师：我们平常所说的“电化铝”实际上就是用特殊方法使铝表面形成加厚的氧化铝保护层的铝制品。‎ ‎[板书]二、金属与酸的反应 在生活中有这样一个现象：绿豆在铁锅里煮了会变黑；苹果和梨子用铁刀切了以后，表面也会变黑。请问这是为什么？‎ 资料：绿豆、苹果和梨子等水果的细胞里含有一种物质叫鞣酸，鞣酸能与铁反应生成黑色的鞣酸铁。‎ ‎【实验探究2】探究金属能否与酸反应 ‎(将学生分成A、B两大组)‎ 实验步骤：‎ A组：在四支试管里分别放入适量的打磨过的镁条、锌粒、铁片和铜片。各加入约5 mL的稀盐酸，观察现象。比较反应的剧烈程度；用燃着的木条放在试管口，观察并记录现象。‎ B组：用稀硫酸代替稀盐酸进行实验，比较反应现象。‎ ‎[实验记录]‎ A组：‎ 金属 是否产 生气体 反应速率 检验生成 的气体 化学方程式 镁 有 快 有爆鸣声 Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑‎ 锌 有 适中 有爆鸣声 Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑‎ 铁 有 很慢 有爆鸣声 Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑‎ 铜 无 ‎—‎ ‎—‎ ‎—‎ ‎　　B组：‎ 金属 是否产 生气体 反应速率 检验生成 的气体 化学方程式 镁 有 快 有爆鸣声 Mg＋H2SO4(稀)===MgSO4‎ ‎＋H2↑‎ 锌 有 适中 有爆鸣声 Zn＋H2SO4(稀)===ZnSO4‎ ‎＋H2↑‎ 铁 有 很慢 有爆鸣声 Fe＋H2SO4(稀)===FeSO4‎ ‎＋H2↑‎ 铜 无 ‎—‎ ‎—‎ ‎—‎ ‎　　[结论]1.很多金属不仅能与氧气反应，而且还能与盐酸或稀硫酸反应。‎ ‎2．不是所有金属都能与盐酸或稀硫酸反应。镁、铁、锌等金属能与稀硫酸和稀盐酸反应，而铜等金属却不能与稀硫酸和稀盐酸反应。‎ ‎3．产生的气体能燃烧，经检验是氢气。‎ ‎4．金属种类不同，反应的剧烈程度不同。镁、锌、铁与盐酸或硫酸反应的剧烈程度不同，镁反应最剧烈，锌次之，最后是铁。‎ ‎5．与酸反应时，能生成氢气的金属活动性强，否则就较弱。反应的剧烈程度也可以反应金属的活动性强弱。‎ 三、置换反应 ‎[提问]请大家从反应物和生成物的类别，如单质和化合物的角度，分析上述四个反应有什么共同点，与我们学习的化合反应和分解反应是否相同。‎ 生：这些反应的特点：一种单质和一种化合物反应，生成另一种单质和另一种化合物。其特点不同于化合反应和分解反应。‎ ‎[板书]定义：由一种单质与一种化合物反应，生成另一种单质与另一种化合物的反应叫做置换反应。‎ 特点：A＋BC===AC＋B 四、课堂小结 本节课我们学习了金属化学性质的两个方面：一是与氧气反应，二是与酸反应，同时还学习了置换反应。在实验探究过程中，要学习如何用比较的方法分析归纳问题，找出规律，加深对知识的理解和掌握。并逐步认识不同金属在化学性质上的差异。‎ 课题2　金属的化学性质 第1课时　金属的化学性质 一、金属与氧气的反应 ‎2Mg＋O22MgO ‎4Al＋3O22Al2O3 ‎ ‎2Cu＋O22CuO ‎3Fe＋2O2Fe3O4‎ 活动性：Mg>Al>Fe>Cu>Au 二、金属与酸的反应 金属 现象 反应的化学方程式 稀盐酸 稀硫酸 稀盐酸 稀硫酸 镁 Mg＋2HCl===‎ MgCl2＋H2↑‎ Mg＋H2SO4(稀)‎ ‎===‎ MgSO4＋H2↑‎ 锌 Zn＋2HCl===‎ ZnCl2＋H2↑‎ Zn＋H2SO4(稀)‎ ‎===‎ ZnSO4＋H2↑‎ 铁 Fe＋2HCl===‎ FeCl2＋H2↑‎ Fe＋H2SO4(稀)‎ ‎===‎ FeSO4＋H2↑‎ 铜 ‎　　三、置换反应 由一种单质与一种化合物反应，生成另一种单质与另一种化合物的反应。‎ 本节课以多层次科学探究为主线，渗透构建主义思想，以学生发展为主，进行有意义的构建，符合学生的心理特点。所以学生学习有兴趣，参与主动，体验深刻。但本节课也存在不足之处，那就是时间紧张，学生在课堂上极为兴奋，探究进程难以控制。所以，在今后的课堂准备时，需做充分准备，考虑各种可能的突发因素。‎ 第2课时　金属活动性顺序 知识与技能 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。‎ 过程与方法 课堂中，教师组织、引导和点拨学生通过实验探究和讨论交流，认识金属的化学性质及其活动性顺序。‎ 情感、态度与价值观 培养学生的合作意识以及勤于思考、勇于创新实践、严谨求实的科学精神。‎ 重点 金属活动性顺序。‎ 难点 对金属活动性顺序的初步探究及利用金属活动性顺序对置换反应的判断。‎ 多媒体课件；实验用具：硝酸银溶液、硫酸铜溶液、硫酸铝溶液、铝丝、铜丝、镁条、锌粒、铜片、铁钉、砂纸、试管(若干)。‎ 一、新课导入 质疑激趣 奇怪的天平：某化学兴趣小组的同学从实验室借来天平，调平后，在天平两端托盘上各放两只质量和大小都相同的烧杯，在两个烧杯中分别倒入等质量的硫酸铜和硫酸镁溶液。接着又分别加入等质量的铝片，此时天平仍然保持平衡。等一段时间，取出铝片，发现天平不再平衡了。是天平出现毛病了还是其他什么原因？本节课我们来找找原因。‎ 二、新课教学 过渡：上节课我们学习了金属与氧气、金属与酸的反应，但是反应的难易和剧烈程度有所不同，这说明金属的化学性质与金属的活动性强弱顺序有关。‎ 金属活动性强弱：‎ 与氧气的反应证明：镁>铝>铁，铜>金 与盐酸、硫酸的反应证明：镁>锌>铁>铜 思考：我们还有没有其他方法证明不同金属的活动性的相对强弱呢？当两种金属都不能与盐酸和硫酸反应时，例如铜和银，我们如何判断它们活动性的强弱？‎ 分析：要解决这个问题，我们首先回忆一下我们在学习第五单元时曾经做过的实验——铁钉和硫酸铜溶液的反应，反应后在铁钉的表面形成紫红的铜单质。‎ 过渡：我们可以用铁和铜的化合物反应制得铜，‎ 说明活动性强的金属可以把活动性弱的金属从它们的化合物的溶液中提取出来。‎ 提问：其他金属是否有这样类似的反应呢？‎ 师：下面，我们通过此结论来探究铝、铜、银三种金属的活动性顺序。‎ ‎【实验探究】‎ ‎1．把一根用砂纸打磨过的铝丝浸入硫酸铜溶液中，过一会儿取出，观察有什么现象发生。‎ ‎2．把一根洁净的铜丝浸入硝酸银溶液中，过一会儿取出，观察有什么现象发生。‎ ‎3．把另一根洁净的铜丝浸入硫酸铝溶液中，过一会儿取出，观察有什么现象发生。‎ 师：请大家根据以上实验现象，填写下表：‎ 实验 现象 反应的化学方程式 铝丝浸入硫酸铜溶液中 溶液蓝色变浅，铝丝上附着一层红色固体 ‎2Al＋3CuSO4===‎ Al2(SO4)3＋3Cu 铜丝浸入硝酸银溶液中 铜丝上附有白色固体，溶液由无色变为蓝色 Cu＋2AgNO3===‎ Cu(NO3)2＋2Ag 铜丝浸入硫酸铝溶液中 无明显现象 不反应 ‎　　[注：表中内容由学生填写]‎ 师：通过以上三个实验，你可分别得出什么结论？能否据此得出铝、铜、银的金属活动性顺序？‎ 生：实验1说明铝的活动性强于铜。‎ 实验2说明铜的活动性强于银。‎ 实验3说明铜的活动性弱于铝。‎ 综合以上结论，可知铜、铝、银三种金属的活动性顺序为：铝>铜>银。‎ 师：经过了许多类似上述实验的探究过程，人们进行分析和归纳，总结出了常见金属在溶液中的活动性顺序：‎ ‎[板书]金属活动性顺序 师：金属活动性顺序可以作为金属能否在溶液中发生置换反应的一种判断依据。‎ 金属活动性顺序在工农业生产和科学研究中有重要应用，它可以给你以下一些判断的依据：‎ ‎[投影]1.在金属活动性顺序表里，金属的位置越靠前，它的活动性就越强。‎ ‎2．在金属活动性顺序表里，位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢。‎ ‎3．在金属活动性顺序表里，位于前面的金属能把位于后面的金属从它们化合物的溶液里置换出来。‎ 师：下面是我们本节课探究时所发生的一些化学反应。‎ ‎[投影]Mg＋2HCl===MgCl2 ＋H2↑‎ Zn十H2SO4(稀)===ZnSO4＋H2↑‎ Fe＋H2SO4(稀)===FeSO4＋H2↑‎ ‎2Al＋3CuSO4===Al2(SO4)3＋3Cu Cu＋2AgNO3===Cu(NO3)2＋2Ag 师：学完本课题后，你们能否想出另外的办法来鉴别黄铜与黄金？‎ 生：可用稀盐酸来鉴别黄铜与黄金。因黄铜中含有锌，遇盐酸会有气体生成，‎ 而黄金则不与盐酸反应。‎ 师：铁在常温下几乎不与氧气反应，但在潮湿的空气中却易和空气中的氧气反应而生锈。现有洁净无锈的铁钉、试管、稀硫酸(或醋酸，亦可用食醋代替)、食盐水、经煮沸迅速冷却的蒸馏水、植物油、棉花和干燥剂氯化钙。试设计实验比较铁钉在不同环境中的锈蚀速度，以供我们在后面课题的学习中进行交流。‎ 三、课堂小结 通过本课题的学习，我们知道了多数金属能与氧气反应，且不同金属的活动性各不相同，根据金属与酸或金属与另一种金属化合物的反应，可判断出金属活动性的相对强弱。‎ 第2课时　金属活动性顺序 金属活动顺序表 金属活动性由强逐渐减弱 在对这次课堂教学的设计和实施过程中，我认为新课程标准下的初中化学课堂教学目标，已经不仅仅是传授必要的基本知识和技能，更重要的是要通过有效的教学手段，培养学生的科学素养，促进其提高。因此，教师在观念上必须真正转变，找准自己在教学过程中的角色；在教学设计上，要切实以“学生发展”为本，利用一切条件创设情景，让学生主动参与到学习过程中，通过师生互动、生生互动，不断建构和丰富自己的知识。最终达到使教师的专业水平和学生的学习方法共同发展的双赢效果。课题3　金属资源的利用和保护 本课题涉及面很广，包括地球上及我国的金属资源情况、铁的冶炼、有关化学方程式计算中的杂质问题计算、金属的腐蚀和防护，以及金属资源的保护等，既有知识、技能方面的内容，又有环境意识和资源意识等情感领域的内容。‎ 本课题由常见金属矿物的照片以及资料“金属元素在地壳中的含量”表引入，简单介绍了地球上及我国的金属资源情况。人类对地球上金属矿物资源的利用主要是用来冶炼金属，而其中冶炼量最大的是铁。因此，教材很自然地转入到对铁的冶炼的讨论中。‎ 第一部分“铁的冶炼”是本课题教学的重点。教材除简要地介绍了我国冶炼铁的历史外，主要是通过实验，说明从铁矿石中将铁还原出来的化学反应原理，并结合炼铁的实际情况，以例题的方式介绍了化学方程式计算中有关杂质问题的计算。这样，把化学原理、计算和生产实际紧密地结合在一起，使学习和实际成为有机的整体，有利于学生主动参与学习。‎ 第二部分“金属资源的保护”，重点是有关铁的锈蚀以及防护。该活动与探究内容包括提出问题、设计实验并实施、讨论、得出结论、对结论进行应用等多个步骤，对培养学生的创新精神和解决实际问题的能力具有较大的价值。关于金属资源的保护，教材中首先以图示的方法给出了一些矿物可供开采的年限，形象地说明了金属矿物资源是有限的，以及金属资源保护的重要性。教材中简要地介绍了废旧金属的回收利用、合理开采矿物等保护金属资源的措施。‎ 第1课时　铁的冶炼 知识与技能 ‎1．知道一些常见的金属(如铁、铝、铜)等矿物，了解从铁矿石中将铁还原出来的方法。‎ ‎2．会根据化学方程式对反应物或生成物中含有的某些杂质进行计算。‎ 过程与方法 通过收集资料、查阅资料、讨论交流等具体探究活动，培养学生良好的学习习惯和学习方法。‎ 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，培养学生学习化学的兴趣。‎ 重点 了解从常见铁矿石中提炼铁的原理。‎ 难点 冶炼铁的原理和含杂质等不纯物的化学方程式的计算。‎ 多媒体课件：常见矿石的图片；视频：我国的钛资源、参观炼铁厂、一氧化碳还原氧化铁的实验。‎ 一、新课导入 ‎1．在日常生活中，经常要接触到与铁有关的物品，如铁门、铁锅等。而一个国家的经济命脉——重工业，更离不开钢铁的使用。那么钢铁是如何从铁矿石中冶炼出来的呢？‎ ‎2．金属材料的使用，标志着人类的进步和发展。我国在商代就炼制了青铜器，春秋战国时期就会炼铁炼钢。想想，如何把金属矿石中的金属冶炼出来。这节课我们一起来了解铁的冶炼方法。‎ ‎3．地球上的金属广泛存在于地壳和浩瀚的海洋中，像金、银等少数不活泼的金属在自然界中以单质的形式存在，因此，人们可以“沙里淘金”。其他金属在自然界以化合物的形式存在，而以化合物形式存在的金属在自然界又以矿物形式存在。含有矿物的岩石称为矿石。工业上是从矿石中提炼金属的。‎ 二、新课教学 ‎[板书]一、金属资源的概况 ‎1．师：欣赏自然界中几种金属单质和一些矿石图片，并说说赤铁矿和磁铁矿的主要成分是什么？‎ 生：赤铁矿主要成分：Fe2O3；磁铁矿主要成分：Fe3O4；黄铁矿主要成分：FeS2。‎ ‎2．请各小组同学思考：为什么金银等少数金属在自然界存在单质，而绝大多数金属元素只能以化合物的形式存在？‎ 生：金、银的化学性质比较稳定，不易被氧化。像铝、铁、铜等金属相对较活泼，容易被氧化，而以化合物的形式存在。‎ ‎3．展示：‎ 金属元素在地壳中的含量 金属 铝 铁 钙 钠 钾 镁 ‎…‎ 含量(%)‎ ‎7.73‎ ‎4.75‎ ‎3.45‎ ‎2.74‎ ‎2.47‎ ‎2.00‎ ‎…‎ ‎　　[分析]我国金属矿物种类齐全，矿物储量丰富，其中钨、钼、钛、锑等的储量居世界前列，铜、铝、锰等的储量在世界上占重要地位。虽然我国矿物种类比较齐全，储量比较丰富，但由于多种因素的影响，我国主要矿产品进口量呈逐年上升趋势。随着我国经济的高速发展，对矿产资源需求增长加快，主要矿产资源短缺的态势日益明显。如果地质勘探无重大突破，不久的将来，我国矿产资源将出现全面短缺的局面。‎ 过渡：炼铁的过程称为铁的冶炼。‎ ‎[板书]二、铁的冶炼 ‎【活动一】了解将铁从铁矿石中还原出来的原理和方法。‎ 师：我国辽宁鞍山、湖北大冶、四川攀枝花等地都有大型铁矿。那么如何才能炼成铁呢？现在以赤铁矿(主要成分为Fe2O3)为例，介绍如何炼铁。‎ ‎1．【活动探究】如何炼铁？‎ 讨论：如何将铁矿石中的Fe2O3转化成铁单质？‎ ‎[学生讨论]‎ 方案一：加热使Fe2O3发生分解。‎ 方案二：寻找一种物质，主动使其夺走Fe2O3中的“O”。‎ 优缺点：方案一，需要较高的温度，在高温条件下铁又易与氧气反应，因此要使分解成功，还必须在非空气氛围中进行，但这样成本太高。‎ 方案二，比较切合实际，但大家考虑寻找什么物质才能夺走其中的“O”。‎ ‎[学生讨论]氢气、炭和一氧化碳等都符合条件。‎ ‎[结论]在工业上，综合考虑经济效益和安全等因素，一般选用炭或一氧化碳。‎ 师：我们也可以把炼铁的原理呈现给大家。‎ ‎2．欣赏实验室用一氧化碳还原铁的氧化物的装置。‎ ‎(1)该实验的反应原理是什么？(用化学方程式表示)CO在该反应中的作用是什么？‎ ‎(2)为什么装置最后要放一盏点燃的酒精灯？相关化学方程式怎么写？还可以用什么方法代替酒精灯？‎ 师：知道了实验装置后，那么该实验怎样操作呢？‎ ‎3．看动画演示，了解CO还原氧化铁的实验过程。‎ ‎(小组内交流，找出合理答案→小组代表抢答展示→老师点评)‎ ‎[实验步骤]在硬质试管中，放入少量的氧化铁粉末，先通入一氧化碳，排出管内的空气后，加热氧化铁，当红棕色粉末变成黑色时停止加热。试管内物质冷却后，停止通入一氧化碳。‎ ‎[讨论](1)将产物通入澄清石灰水中，石灰水变浑浊，说明生成了什么气体。把得到的黑色粉末放在白纸上观察，该物质能被磁铁吸引，说明生成的固体是什么物质？请写出有关化学方程式。‎ ‎(2)为什么先通CO然后才能点灯？为什么先熄灯然后才能停止通CO?‎ ‎(3)木炭和一氧化碳有相似之处，具有还原性。能否用木炭还原氧化铁？写出化学方程式。‎ ‎(4)分别写出一氧化碳还原四氧化三铁和氧化铜的化学方程式。‎ ‎(5)为什么要用两个酒精灯？(学生讨论)‎ ‎[结论]反应中生成了二氧化碳和铁单质。先通一氧化碳气体，熄灭酒精灯后继续通一氧化碳是为了防止生成的铁被空气中的氧气氧化。‎ ‎[总结]上述实验是实验室模拟铁的冶炼过程，工业上铁的冶炼原理虽然与上述实验相同，但其规模、条件、装置等与此差异很大。把磁铁矿炼成铁是一个复杂的过程。工业上炼铁时，把铁矿石和焦炭、石灰石一起加入高炉，在高温下，利用焦炭和氧气反应生成一氧化碳把铁从铁矿石中还原出来。‎ ‎[板书]三、有关杂质问题的化学计算 过渡：在实际生产中，原料的产品往往含有杂质，那如何去安排原料投放的多少和估计产品的多少呢？我们一起来讨论研究“活动二”。‎ ‎【活动二】逐步学会涉及到杂质问题的化学计算。‎ 例题　冶炼2000 t含杂质3%的生铁，理论上需要含Fe3O480%的磁赤铁矿石多少t?‎ ‎[4CO＋Fe3O43Fe＋4CO2　相对原子质量　Fe－‎56　‎C－12　O－16]‎ 解：设理论上需要含Fe3O480%的磁赤铁矿石的质量为x，则：‎ ‎4CO＋Fe3O43Fe＋4CO2‎ ‎ 232 168‎ ‎ x·80% 2000 t×(1－3%)‎ ＝ 解得x＝3348.8 t 答：理论上需要含Fe3O480%的磁赤铁矿石3348.8 t。‎ 三、课堂小结 本节课通过类比的方法，由实验室用一氧化碳还原氧化铁的原理认识和理解了工厂炼铁原理。通过学习，也初步掌握了有关杂质的计算。‎ 课题3　金属资源的利用和保护 第1课时　铁的冶炼 一、金属资源概况 二、铁的冶炼 冶炼原理：3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2‎ 三、有关杂质问题的化学计算 根据化学方程式进行计算时，要把含杂质的物质的质量换算成纯物质的质量。‎ 本课题的知识内容学生较为熟悉，课上我用丰富的素材引导学生感知学习的对象，从生活经验出发，引出课题，激发了学生的学习兴趣，让学生以科学家的身份来研究金属矿物的种类、钢铁的冶炼。整个教学过程体现了“从生活走向化学，从化学走向社会”的理念。更可贵的是学生在教学中充分发挥了主体作用，自主实验，自主评价，无疑使他们的自信心更强、学习兴趣更浓。‎ 第2课时　金属资源的保护 知识与技能 ‎1．了解金属蚀锈的条件，了解防止金属生锈的简单方法。‎ ‎2．知道废弃金属对环境的污染，认识回收金属的重要性。‎ 过程与方法 通过对铁生锈条件的实验设计进行探究，学习控制实验条件以及对实验现象进行比较、分析、概括，并得出结论。‎ 情感、态度与价值观 树立珍惜资源、爱护环境、合理使用资源的观念。‎ 重点 了解金属生锈的条件和金属资源的保护方法，激发学生的探究欲。‎ 难点 如何让学生学会解决生活中金属蚀锈的问题。‎ 教师：多媒体课件：防锈的方法(视频)、钢铁的蚀锈和危害(视频)、水俣病与废旧电池的回收(视频)。‎ 学生：在一周前做好的铁钉生锈探究的对比实验，废旧电池的污染情况的材料。‎ 一、新课导入 自然界的金属资源很丰富，但是金属腐蚀也是普遍存在的现象。金属被腐蚀后，在外形、色泽和机械性能等方面都将发生变化，造成设备破坏、管道泄漏、产品污染、酿成爆炸等恶性事故以及资源和能源的严重浪费，使国民经济受到巨大损失。因此研究金属腐蚀原理，采取防护措施，对经济建设有着十分重大的意义。‎ 二、新课教学 ‎[展示投影资料]‎ 资料一：据有关资料报道，现在世界上每年因腐蚀而报废的金属设备和材料相当于年产量的20%～40%。‎ 资料二：矿物的储量有限，而且不能再生。根据已探明的一些矿物的储藏量，并根据目前这些金属的消耗速度，有人估计一些矿物可供开采的年限如下图所示(不包括今后新探明的矿物储量、一些国家的金属储备量和金属的回收利用等)。‎ 据估计一些矿物可供开采的年限 金属矿物 铝 铁 铜 锌 铅 金 锡 银 开采年限 ‎257年 ‎195年 ‎42年 ‎27年 ‎26年 ‎26年 ‎17年 ‎16年 ‎　　师：金属腐蚀可给我们带来哪些危害？‎ 生1：一、金属大量腐蚀使冶炼金属的成本提高；既消耗能源，又浪费矿物，还可能产生大量的废气，危害人类健康。二、使金属制品的寿命缩短。‎ 生2：作为量器，将影响到其精确度。‎ 生3：若高科技领域所用金属制品锈蚀，如在火箭上，将会失之毫厘，谬以千里，其带来的损失不可估量。‎ 生4：金属制品锈蚀，会影响其美观程度。‎ 师：金属资源短缺对人类社会的发展意味着什么？‎ 生：1.金属资源短缺时，将会使好多金属冶炼厂因缺乏原料而倒闭，工人下岗。‎ ‎2．人们设计好的金属制品将会因原料短缺而无法付诸实践，即心想事不成。‎ ‎3．我们现在的交通工具多是金属制品。若金属资源短缺，它们的数量将急剧减少，从而影响人们的交流和旅行等。‎ ‎4．要是没有那么多的金属起导电作用，我们势必会经常生活在黑暗中。‎ ‎5．金属资源短缺虽会影响人类对金属制品的使用，但它却可以促使人们去寻找更好的替代品。‎ ‎(师鼓励学生畅所欲言，并对他们的奇思妙想进行评价)‎ 师：由大家刚才的讨论可知，金属腐蚀和金属资源短缺对人类是严峻的挑战。因此，保护金属资源也就成了目前我们所面临的重大问题。‎ ‎[板书]金属资源的保护 师：防止金属腐蚀是我们保护金属资源的有力措施。‎ ‎[板书]1.金属的腐蚀和防护 师：金属腐蚀是需要条件的，如要有能够发生反应的物质，反应物要能相互接触，生成物不会对反应起阻碍作用等等。只要我们知道了金属腐蚀的条件，就能知道如何防止金属制品腐蚀。下面，就让我们以生活中最常见的铁制品为例来探究铁制品的锈蚀条件及防锈措施。‎ ‎[板书](1)铁制品锈蚀条件的探究 ‎[投影]现有洁净无锈的铁钉、试管、稀硫酸(或醋酸)、食盐水、经煮沸迅速冷却的蒸馏水、植物油、棉花和干燥剂氯化钙。试设计实验比较铁钉在不同环境中的锈蚀速度。‎ ‎(注：此实验在约一周前已给学生布置)‎ ‎(学生交流实验方案和实验结果)学生设计的方案大约有以下几种：‎ ‎[步骤]取几个洁净无锈的铁钉，分别放入试管中，进行下列实验：‎ ‎1．在试管1中加入稀硫酸或醋酸浸没铁钉；‎ ‎2．在试管2中加入稀硫酸或醋酸浸没铁钉，浸没铁钉后，倒去溶液；‎ ‎3．在试管3中加入少量食盐水，使铁钉一部分浸在溶液中；‎ ‎4．在试管4中加入少量的蒸馏水，使铁钉一部分浸在水中；‎ ‎5．在试管5中注满迅速冷却的沸水；‎ ‎6．在试管6中注满迅速冷却的沸水，再加入植物油；‎ ‎7．在试管7中加入少量的干燥剂(生石灰或无水氯化钙)，再放一团干棉花，塞紧橡皮塞。‎ ‎[实验结果]铁钉锈蚀的快慢顺序为1>2>3>4>5>6>7。‎ 师根据以上实验，引导学生得出导致铁钉锈蚀的因素，并板书：‎ 在水、氧气同时存在的环境中铁能锈蚀。酸和氯化钠能使铁在氧气、水存在的环境中加速锈蚀。‎ 师：铁制品锈蚀的过程，实际上是铁与空气中的氧气、水蒸气等发生化学反应生成铁锈的过程。铁锈的主要成分是Fe2O3·xH2O。‎ 铝与氧气反应生成的氧化铝能起到保护里层铝的作用。铁锈是否也能保护里层的铁呢？‎ 生：不能。‎ 师：铁锈是一种疏松多孔的物质。具有吸水性，它能让水分和空气中的氧气穿过它的空隙，不断向里层渗透，继续跟铁反应，直至铁被完全锈蚀。故铁锈反而能加速里层铁的生锈。为什么方案5中的铁钉比方案4中的铁钉锈得慢呢？‎ 生：因为煮沸过的蒸馏水中氧气极少。‎ 师：了解了铁制品锈蚀的条件，我们应该采取什么措施来防止铁制品的生锈呢？‎ ‎[板书](2)铁制品的防护措施 生1：铁制品放置时要远离酸性环境，尽量放置在干燥的环境中。‎ 生2：给铁制品外面穿一层“保护衣”，如：可涂上隔绝空气的油脂、油漆、镀上一层耐腐蚀的其他金属、高温灼烧金属、进行“烤蓝”处理等等。‎ 生3：一发现铁制品有锈蚀，就马上处理，以防止其继续蔓延。‎ ‎……‎ ‎[师生总结归纳，并板书]①把铁制品放在非酸性的干燥环境中。②为其穿一层耐腐蚀的外衣。‎ 师：自行车的构件如支架、链条、钢圈等，分别采取了什么防锈措施？‎ 生：刷漆、涂油脂、镀其他金属等。‎ 师：上面我们讨论了铁制品的腐蚀和防护。对于金属资源，除了采取防止金属腐蚀的措施外，还可以通过什么途径来使金属资源得到保护呢？‎ ‎[板书]2.金属资源的保护 师：废品收购站为什么要收购废铁、废铜和易拉罐等金属？‎ 生：回收它们是为了对它们进行再利用。‎ 师：很正确！金属的回收和利用是保护金属资源的又一有效途径。废弃金属的回收有什么意义？‎ 生：(1)可节约金属资源。‎ ‎(2)由于金属冶炼需在高温下进行，回收废弃金属并再利用可节约能源。‎ ‎(3)降低金属制品的生产成本，可方便人们得到物美价廉的金属制品。‎ ‎(4)可减少重金属对水体和土壤的污染。‎ 师：据估算，回收一个铝制饮料罐比制造一个新饮料罐要便宜20%，1 t废钢铁回炉冶炼可炼成近1 t钢，跟用铁矿石冶炼相比，能节约11 t煤和铁矿石，减少污染空气的悬浮微粒‎11 kg，可见回收利用废金属，具有巨大的社会和经济效益。目前世界上已有50%以上的铁和90%以上的金属得到了回收和利用。你还知道保护金属资源的其他途径吗？‎ 生：合理开采矿物，可避免乱采矿所引起的金属资源的浪费；寻找金属的代用品也可使金属资源得到保护；进一步研究金属的结构和性质，使各种金属都能最大限度地得以运用……‎ ‎[师总结并板书](1)防止金属腐蚀 ‎(2)回收和利用废旧金属 ‎(3)合理开采矿物 ‎(4)寻找金属代用品 ‎(5)物尽其用 三、课堂小结 本节课我们主要探究了铁制品的腐蚀和防护，同时讨论了金属资源的保护问题。‎ 金属资源不可再生，随着经济的不断发展，我国的金属资源呈日益短缺之势，因此保护金属资源，人人有责。希望大家能从身边做起，从自己做起，也希望大家能好好学习，能在将来利用你的智慧找出更多的金属代用品，从而使我们的未来不再为金属资源的匮乏而发愁。‎ 第2课时　金属资源的保护 ‎1．金属的腐蚀和防护 ‎(1)铁制品锈蚀条件的探究 在水、氧气同时存在的环境中铁能锈蚀。酸和氯化钠能使铁在氧气、水存在的环境中加速锈蚀 ‎(2)铁制品的防护措施 ‎①把铁制品放在非酸性的干燥的环境中 ‎②为其穿一层耐腐蚀的外衣 ‎2．金属资源的保护 ‎(1)防止金属腐蚀 ‎(2)回收和利用废旧金属 ‎(3)合理开采矿物 ‎(4)寻找金属代用品 ‎(5)物尽其用 本课题涉及的知识面实际上很广，‎ 介绍了地球上及我国的金属资源情况、铁的冶炼、化学方程式中有关杂质问题的计算、金属的腐蚀和防护以及金属资源的保护等，既有知识、技能方面的内容，又有环境意识和资源意识等情感领域的内容。所以在本课题的设计上，我充分运用了丰富的视频素材资源引导学生去感知所学的知识，巧妙地设计问题，然后将学习的主动权交给学生，利用教材并结合视频素材所提供的资源以及自己准备的探究实验，让学生进行讨论和交流。教师仅仅是一个组织者和引导者，给学生一个展示自己的平台，有利于培养学生的表达能力和交流合作能力，让学生在课堂上充分发挥主体作用，学生学习的主动性会更强。实验活动4　金属的物理性质和某些化学性质 知识与技能 ‎1．巩固和加深对金属性质的认识。‎ ‎2．培养实验设计能力。‎ 过程与方法 ‎1．通过实验认识探究问题的方法。‎ ‎2．通过实验获得的事实，分析得出科学的结论。‎ 情感、态度与价值观 ‎1．认识金属的性质对日常生活及工、农业生产的作用。‎ ‎2．选择低成本的金属能完美地完成实验，节约利用资源。‎ 重点 金属活动性的强弱。‎ 难点 设计并进行实验。‎ 试管、试管夹、酒精灯、坩埚钳、电池、导线、小灯泡、火柴、镁条、锌粒、铝片、铁片、铁粉、铜片、黄铜片(或白铜片)、稀盐酸、稀硫酸、硫酸铜溶液、硝酸银溶液。‎ 一、导入新课 师：本单元我们学习了金属的物理性质及合金的性质，有几点呢？‎ 生：色泽、密度、硬度、熔点、导电性等。‎ 二、推进新课 ‎1．金属的物理性质。‎ ‎(1)师：请大家观察并描述镁、铁、铜的颜色和光泽。‎ 生：镁和铁是银白色的，铜是紫红色的，都有亮度，有金属光泽。‎ ‎(2)师：黄铜和铜哪个的硬度大？‎ 生：黄铜的硬度大于铜。‎ 师：我们采用相互刻画的方法，比较铜片和铝片、铜片和黄铜片的硬度。‎ 学生动手操作，得出结论：‎ 硬度：铜片>铝片 黄铜片>铜片 ‎(3)让学生设计并进行实验，证明金属具有导电性(或导热性、延展性)。‎ 师引导：用导线、小灯泡、电池串联成一个闭合电路看灯泡是否亮。‎ 学生动手操作，教师巡视指导。‎ ‎2．金属的化学性质。‎ ‎(1)师：金属能与哪些单质反应？‎ 生：金属能与氧气反应。‎ 演示：用坩埚钳取一块铜片，放在酒精灯火焰上加热，紫红色铜变成黑色氧化铜。2Cu＋O22CuO ‎(2)师：镁条、铝片、锌粒、铁片、铜片是否与稀盐酸(稀硫酸)反应？能生成什么物质？‎ 生：这五种物质只有铜片不反应，其他都有氢气生成。‎ 师：怎样证明生成了氢气？‎ 生：收集该气体，用导管导出点燃，火焰上方罩一个干燥、冷的烧杯，有水珠生成证明这种气体是氢气。‎ 师：向五支试管中，分别放入少量镁条、铝片、锌粒、铁片、铜片，然后分别加入5 mL稀盐酸(稀硫酸)，观察现象，是否有气体产生？是何种气体？‎ 学生动手操作，教师巡视指导。‎ 师：有什么现象？‎ 生：除铜片的试管没变化，其余都有气体生成。铝片、锌粒、镁条的试管溶液无色，铁片试管溶液呈浅绿色。‎ 师：通过实验能得出什么结论？‎ 生：在金属活动顺序里，位于氢前面的金属能置换出稀盐酸(稀硫酸)中的氢生成氢气。‎ ‎3．金属与金属化合物反应遵循金属活动性强弱规律。‎ 师：现有铁片、铜片、硫酸铜溶液、硝酸银溶液，同学们自己设计并进行实验(我们学习过的金属活动顺序)。‎ 学生设计并操作实验，教师巡视指导。‎ 师：请同学们按书上的表填写实验报告。‎ 实验步骤 现象 结论 铁片浸入到硫酸铜溶液中 铁片上附着紫红色铜、溶液由蓝色变绿色 铁置换出铜 铁片浸入到硝酸银溶液中 铁片上挂上银、溶液由无色变绿色 铁置换出银 铜片浸入到硝酸银溶液中 铜片上挂上银，溶液由无色变蓝色 铜置换出银 ‎　　师：由上面的实验能得出什么结论呢？‎ 生： 在金属活动性顺序里，位于前面的金属能把位于后面的金属从它们的化合物的溶液里置换出来。‎ 三、课堂小结 本节课我们通过观察正确描述了金属的颜色，采取互刻、比较硬度设计实验等方式验证了金属的导电性及金属活动性强弱顺序。‎ ‎1．金属的物理性质 ‎(1) Mg、Al、Fe银白色有光泽，铜紫红色有光泽 ‎(2)铜比铝硬、黄铜比铜硬 ‎(3)灯泡亮证明金属导电 ‎2．金属的化学性质 ‎(1)铜与氧气反应 ‎2Cu＋O22CuO ‎(紫红色) (黑色)‎ ‎(2)活泼金属与稀盐酸或稀硫酸反应 Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑‎ ‎2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑‎ Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑‎ Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑‎ Cu＋HCl——不反应 ‎2H2＋O22H2O 证明结论：在金属活动性顺序里，位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢。‎ ‎(3) Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu Fe＋2AgNO3===2Ag＋Fe(NO3)2‎ Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑‎ 证明结论：在金属活动性顺序里，位于前面的金属能把位于后面的金属从它们的化合物溶液里置换出来。‎ 本节课通过实验活动，加深了学生对事物的外在表现和内在性质的认识。通过师生互动，培养了学生动脑、动手、分析设计总结的能力，通过现象看本质，对知识的记忆理解更加深刻了。‎