第八单元 课题1 金属材料-2024-2025学年九年级化学人教版下册

第八单元　金属和金属材料 一、大单元概览 本单元由“金属材料”“金属的化学性质”“金属资源的利用和保护”三个课题构成。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,体现了义务教育阶段元素化合物知识学习的全面性;从学生的生活经验和实验事实出发,采用对比的方法,引导学生亲自感受纯金属与合金的性质、金属与氧气以及盐酸等反应的不同,以加深学生对物质性质与物质用途关系的了解,认识到金属既有通性,又有各自的特性;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,培养学习能力、严谨求实的科学态度和科学探究能力。 二、单元知识结构 三、单元教学目标 1.教学目标 (1)了解常见金属的物理性质、合金的特性,知道生铁和钢等重要合金,认识金属材料在生产、生活和社会发展中的重要作用。 (2)掌握常见金属的主要化学性质,能用金属活动性顺序解释相关化学问题。 (3)认识一些常见金属(铁、铝等)矿物,了解用铁矿石炼铁的原理,并会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。 (4)知道铁生锈的原因,了解防止金属腐蚀的简单方法。 (5)知道废旧金属对环境的污染,说明回收利用金属的重要性。 2.教学重点 (1)铁、铝、铜等金属和合金的重要性质和用途。 (2)金属活动性顺序。 (3)有关化学反应中杂质问题的计算。 (4)铁锈蚀的条件及其防护,合理利用金属资源的意识。 3.教学难点 (1)对金属活动性顺序的初步探究。 (2)对铁锈蚀条件的初步探究。 (3)有关化学反应中杂质问题的计算 四、单元课时安排 课题 课时 1.金属材料 1 2.金属的化学性质 2 3.金属资源的利用和保护 2 单元复习 1 课题1　金属材料 课标分析 内容要求 1.知道金属具有一些共同的物理性质。 2.知道在金属中加入其他元素形成合金可以改变金属材料的性能。 3.了解金属、金属材料在生产生活和社会发展中的重要作用。 学业要求 1.通过日常生活中广泛使用金属材料等具体事例,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,知道物质的性质在很大程度上决定了物质的用途,但同时还需考虑价格、资源,废料是否易于回收和对环境的影响,以及是否美观、使用是否便利等多种因素。 3.认识在纯金属中加热熔合某些金属或非金属可以制得合金,知道生铁和钢等重要合金,以及合金比纯金属具有更广泛的用途。 教材分析 本课题分为两部分。第一部分从日常生活用品是用金属材料制成的入手,说明金属材料包括纯金属和合金两类,并重点介绍金属的物理性质。然后,根据金属的性质讨论其用途,最后得出“性质决定物质的用途,还要综合考虑多方面因素”的结论;第二部分介绍合金,通过活动与探究比较合金与纯金属在性质方面的差异,并根据这些差异得出合金的用途更为广泛的结论。为拓宽视野,教材还特意介绍了很有前途的金属钛及新型高科技合金——形状记忆合金。 学情分析 本课题内容与日常生活联系紧密,学生在初中物理课程及日常生活中对这些材料已有不少感性认识。由于内容熟悉,所以,学生学起来亲切,易于理解和接受,而且这些物质与人类生活和社会发展关系密切,能使学生体会学习化学的重要性,养成联系实际、学以致用的作风。但值得注意的是,学生虽然熟悉这些物质,可是缺乏深入了解,也不曾从化学的角度去研究。因而在教学中要引导学生从真实情境中发现问题,设计适应学生的探究活动,让学生直接通过实验探究来学习。 素养目标 1.通过例举我国不同时代的金属器具,认识金属材料与人类生活和社会发展之间的密切关系。 2.由生活经验和对实物性质的讨论入手,了解金属的物理性质,并学会区分金属和非金属。 3.通过对生活中常见的一些金属制品材料选择的讨论,引导从多角度分析问题,并形成以下认识:物质的性质在很大程度上决定了物质的用途,但不是唯一的决定因素。 4.通过实验比较黄铜片和铜片、焊锡和锡及铅的多种性质,认识加入其他金属可以改良金属特性,以及合金具有更广泛的用途。 5.通过日常生活中广泛使用金属材料等具体事例,认识金属材料与人类生活和社会发展之间的密切关系,激发学习化学的热情。 教学重点 1.金属的物理性质与用途。 2.合金的优点。 教学难点 1.金属的性质与用途的关系。 2.合金的优点。 续表 教学过程 教师活动 学生活动 设计意图 [创设情境　导入新课] 导入:播放有关“国产航母”“国之重器”的视频,分享有关金属材料的知识。如金属可以用来制作各种饰品、炊具、家用电器、电线电缆;制造宇宙飞船、飞机、轮船、汽车等的外壳与零件。 问题:根据生活经验,你所知道的金属有哪些?你见过哪些金属制品? 本节课我们就来认识几种重要金属。 观看、思考 由生活经验引入,激发学生的学习兴趣,从实际出发引起兴趣 导入新课 [提出问题　进行探究] 探究点一:金属的物理性质 过渡:你如何确定某一物质是不是金属呢?金属有哪些物理性质呢? [活动1]探究金属的物理性质。 指导学生分组探究:分析实验和阅读教材P3图82。 [小结]金属一般都具有光泽,能够导热、导电,有延展性等。而非金属不具有上述物理性质。 问题:在各实验中分别观察到哪些现象?分别说明金属具有什么性质? 交流:大多数金属常温下为固态(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。 [活动2]指导学生阅读教材P3表81一些金属物理性质的比较,了解一些金属的特性。 [归纳]一些金属物理性质的比较 物理性质 物理性质比较 导电性 密度 熔点 硬度 问题:(1)不同的金属表现出哪些相似的物理性质? (2)如何鉴别铁片与铜片、铁片与铝片?说说你的方法。 [小结]金属的物理性质 (1)金属的共同物理性质:有光泽、能导电、能导热、能弯曲、有延展性。 (2)金属的特性:大部分金属呈银白色,而铜呈红色、金呈黄色。大部分金属是固体,而汞是液体。金属的导电性、导热性、密度、熔点、硬度等差异较大。 分别取铁丝、铜丝、铝丝。 (1)观察它们的颜色状态。 (2)用力试试,是否可以弯曲、折断。 (3)用手拿着金属片的一端,在酒精灯火焰上方烘烤它的另一端。 (4)电池、小灯泡测试它们能否导电 组织实验操作,观察、思考、分析、汇报、交流、讨论、归纳共性 阅读教材 思考、讨论、交流、归纳金属特性 观看,记录 讨论、思考并回答问题 运用观察、实验等方法获取信息,培养学生对生活中化学现象的好奇心和探究欲,激发学生学习化学的兴趣 培养学生自主学习的能力、动手能力和创新能力 续表 探究点二:影响物质用途的因素 [活动3]讨论回答教材P4的4个问题。 (1)为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不用铝制? (2)银的导电性比铜的好,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? 问题:根据上述问题的讨论结果,结合你在生活中看到的其他现象,谈一谈物质的用途受哪些因素的影响? 探究点三:合金及其性能 过渡:钢与铁是同一种物质吗?钢是纯净物吗? [活动4]合金的概念 阅读:生活中铁制品的图片。 阅读教材P4~5,并提出问题: (1)生铁与钢的组成和性能有什么不同? (2)什么是合金?常见的合金有哪些? (3)我们在生活中见到的金属制品是纯金属多,还是合金多? [小结] (1)合金是指在纯金属中加热熔合某些金属或非金属而制得的具有金属特征的物质。 (2)生铁与钢的比较 铁的合金 生铁 钢 含碳量 2%~4.3% 0.03%~2% 其他杂质 除含碳外,生铁中还含有硅、锰等,不锈钢中还含有铬、镍等 [活动5]合金的性能 实验探究:演示实验1 1.比较黄铜片(铜锌合金)和铜片、硬铝片(铝合金)和铝片的光泽与颜色。 2.将黄铜片和铜片、硬铝片和铝片互相刻画,比较它们的硬度。 实验探究:演示实验2 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。 思考、查资料、分组讨论 (1)纯铝硬度较小,不适合做。(2)铜也有良好的导电性,且铜的密度比银小,铜的价格比银低很多。(3)因为钨的熔点是3 414 ℃,而锡的熔点是232 ℃。而且钨电阻率大,发光能力强,使灯泡亮度加大。如果灯丝用锡,很快熔化。(4)镀铬一是美观,因为它很亮,好清洁,不易腐蚀;二是硬,铬是非常坚硬的,如果镀金,成本高,而且金很软。 总结归纳:物质的性质在很大程度上决定了物质的用途,但这不是唯一的决定因素,在考虑物质的用途时,还需要考虑价格、资源,废料是否易于回收和对环境的影响以及是否美观、使用是否便利等多种因素 积极思考、相互讨论,积极回答老师的问题。 (1) 铁的合金 含碳量 性能 生铁 2%~4.3% 硬而脆、无韧性 钢 0.03%~2% 较硬、有弹性,有良好的延展性 (2)合金是在纯金属中加热熔合某些金属或非金属而制得的具有金属特征的物质。 (3)合金多 让学生了解金属性质,既要了解所有金属的共性,又要了解一些金属特殊的性质,根据不同金属的特性进行物质鉴别 让学生认识金属材料在社会发展中的重要作用,初步形成物质性质决定用途的思想与方法 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 让学生通过讨论、比较,归纳出物质的用途与哪些因素有关。体现知识的应用性,联系社会,联系生活,增强学生用化学知识服务生活的意识 续表 讨论:伍德合金熔点约为70 ℃,而组成它的金属铅、镉、铋、锡的熔点分别为327 ℃、321 ℃、271 ℃、232 ℃。为什么伍德合金常作保险丝。 总结归纳:合金和纯金属性质的比较。 合金性能: (1)熔点低; (2)抗腐蚀性强; (3)硬度大。 [活动6]指导学生阅读教材P6表82一些常见合金的主要成分、性能和用途、P7图86钛合金制造人造骨的特性、P8形状记忆合金。 提问1: (1)根据表82一些常见合金的主要成分、性质和用途,你将选用什么合金来制造下列物品? ①火箭——硬铝 ②防盗门——锰钢 ③医疗器械——不锈钢 ④轨道——锰钢 ⑤飞机——硬铝 (2)铸造硬币的合金应该具有哪些性质? 硬度大、抗腐蚀、有金属光泽。 提问2:钛合金有哪些优良性能,相对应的用途是什么? 展示铜、铁、铝、钛四种金属制品。 [总结]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,那么未来会以哪种金属材料为主呢?这需要同学们去研究、创造。 [小结]金属的性质与用途 性质和用途的关系: 性质用途 观察、思考、分析、汇报、交流、讨论,完成教材P5表格 学生观察实验现象并描述,填写下表,交流展示 学生讨论后回答 性质 比较 现象 结论 黄铜 铜 硬铝 铝 光泽 和 颜色 有黄 色金 属光 泽 有红 色金 属光 泽 有银 白色 金属 光泽 有银 白色 金属 光泽 合金的 硬度 一般大 于其组 分金属 的硬度 硬度 黄铜比 铜硬 硬铝比 铝硬 观察实验现象,记录 学生讨论,发表各自见解,并相互评判 讨论、思考并回答问题。思考、查资料、分组讨论,然后代表汇报,讨论、交流结果,其他同学作补充 让学生了解合金,培养学生处理信息的能力;帮助学生学会运用比较的方法 运用观察、实验等方法获取信息,激发学生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 让学生对比合金与组成合金纯金属性能间的差异,了解合金组成发生了改变,从而合金性质发生改变。初步形成物质结构决定物质性质的思想方法 续表 过渡:我们知道,在比赛中,当冠军的感觉都是最好的。那么,哪些金属能获得如此殊荣呢?请大家看资料。 展示:资料卡片——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 导电性、导热性最好的金属——银 硬度最大的金属——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 你能很快记住它们吗? 学生记忆金属之最。 比一比,赛一赛:以小组为单位,分小组互相提问金属之最。比一比谁记忆最快、最准确 让学生认识合金在社会发展中的重要作用, 树立事物是普遍联系的观点,进一步理解物质的性质决定用途的思想 增强化学课堂的趣味性、知识性 课堂小结 在本节课中,要注意引导学生了解金属材料的分类、金属的物理共性和特性、决定用途的因素、合金及其特点、合金比金属具有更广泛用途的原因、常见合金的性能及其用途等。注意逐步培养学生正确地进行渗透对比、归纳等学习方法,提升学生综合分析问题的能力。 板书设计 课题1　金属材料 金属材料 教学反思 这节课充分利用了金属材料在日常生活中的广泛应用,从学生熟识的事物入手,让学生能够从化学的角度重新端详身边的事物,发觉和提出新的问题,使学生体验从已知到未知再回到已知的过程,这就需要每个学生积极主动地参加到科学探究中来,通过自己的观看、思索及与他人的沟通合作来完成。金属在其他各个领域的重要性及应用的广泛性,更加激发了学生学习的热忱。因此本堂课的设计重视的是在教学中应以学生已知的内容为基础,以实验探究为突破口,引导学生采取分类研究、对比分析的方法去认识金属材料的性质与用途。 学科网（北京）股份有限公司 $$