内容正文:
第1节 金属材料(第1课时)(教学设计)
年级
九年级
授课时间
课题
第1节 金属材料(第1课时)
学情
分析
本节内容选自浙教版九上第2章第1节,本节主要内容:金属与非金属;常见金属材料;金属的污染和回收利用。本节以“性质决定用途”为主线,通过对比金属和非金属的特性,如光泽、颜色、状态、延展性、导电性等,使学生了解金属的独特性质。通过介绍纯金属的局限性,引入了合金的概念,以钢、记忆合金为例,阐述了合金优化性能的原理,并关联金属污染危害与回收技术。教材设计融合实验观察(性质)、推理论证(用途)、STSE实践(污染报告),引导学生建立“性质-应用-环保”的系统认知链。
在知识基础与认知层面学生已在八年级了解金属的导电性、导热性,但对延展性、光泽的系统观察不足。学生熟悉常见金属,如铁和铝的生活应用,并了解导线、炊具等金属用具,但未建立性质与用途的明确关联。能区分物理变化与化学变化,但对金属污染的化学机制尚未系统学习。了解常见“合金”,如青铜器,但不理解合金的具体概念、合金的特性。本节针对金属材料进行系统性讲解,并使学生形成“性质-用途-环保”的认知,
本节内容拟用2课时完成。
教学
目标
科学观念:归纳金属的物理性质,如光泽、颜色、状态、延展性、导电性、导热性等;建立金属的性质和用途的关联,了解金属的用途。
科学思维:设计金属和非金属鉴别实验;依据性质推测用途;分析“银不宜作炊具”原因。
探究实践:金属延展性测试、导电性验证;完成表2-1“金属性质-用途”记录。
态度责任:讨论金属资源有限性;反思纯金属使用的局限性。
教学
重难点
重点:金属的物理性质
难点:性质和用途推理
教学
准备
课件、课本、视频、活动器材等
教学过程
教师活动
学生活动
新
课
导
入
这些物品分别由什么材料制成?
这两种材料有什么区别呢?
观察图片,思考物质的材料与区别?
新 知 讲 授
一、金属与非金属
你还记得金属元素吗
金属具有多种性质,根据这些性质,我们可以制造出各种材料。金属材料在日常生活用品、房屋建筑、交通工具以及工农业生产中都有广泛的用途。那么,金属具有哪些独特的性质呢?
读图
下面是一些常见的金属和非金属的样品,哪些是金属,哪些是非金属?请仔细观察和记录这些样品的外观,想想它们之间有什么不同。
金属:汞、铝、铁、金
非金属:溴、硫、碳、磷
记录表:
金属
汞
铝
铁
金
外观
银白色的液体
银白色的固体
银白色的固体
金黄色的固体
非金属
溴
硫
碳
磷
外观
红棕色的液体
淡黄色的固体
黑色的固体
暗红色的固体
根据记录表的内容,你能总结出金属和非金属的共性吗?
金属
①都具有金属光泽
②颜色:大多数金属的颜色为银白色或灰色
特例:金(Au)呈金黄色,铜(Cu)为紫红色
③状态:金属一般在室温下都是固体
特例:汞(水银)在室温下是液体
非金属
①大多数非金属没有光泽,外表暗淡
②颜色:颜色各异
③状态:常温下大多数非金属元素所组成的单质是气体,也有一些是固体
特例:溴是唯一的在常温下呈液态的非金属单质
你还知道金属的其他性质吗?它和非金属有什么区别?
活动
(1)延展性对比:取一小张铝箔纸,尝试用手小心地、慢慢地拉伸它。观察铝箔纸的变化。取一小撮硫磺粉放在硬台面上,小心地用镊子或木棒尖端尝试将其压扁或拉伸。观察硫磺粉的变化。
(2)可锻性对比:用锤子敲打一张铝箔纸和一小堆硫磺粉。观察形态的变化。
(3)硬度对比:取一小张铝箔纸和一个硫磺块,将其放在硬台面或木块上。尝试用铁钉的尖端用力划过表面。观察现象。
同学们可以自行设计实验对比金属的导电性、导热性等其他性质!!!
比较金属和非金属的性质
项目
金属
非金属
导电性
具有良好的导电性
除石墨外通常不导电
导热性
具有良好的导热性
通常导热性较差
延展性
具有良好的延展性
不具有延展性
可锻性
具有良好的可锻性
不具有可锻性
硬度
比较硬
较脆、易碎
密度
密度大
密度小
熔点
熔点高
熔点小
思考与讨论
现有一种单质,要分辨它是金属还是非金属,你可以用到哪些方法?
①放在光照处,具有特殊光泽的是金属,反之是非金属。
②用硬物撞击单质,根据可锻性来分辨,可锻的是金属,撞击后碎裂的是非金属。
③拿着单质物质放在火边烤,根据导热性可分辨,导热性良好则是金属。
……
二、金属的性质与用途
金属的用途非常广泛,不同的金属有不同的用途。人们常根据金属的一般属性和每种金属的独特性质来选择使用金属。为了研究金属的性质,推测某些金属的用途,或根据应用的需要去寻找具有某种特性的金属,我们常常需要建立常见金属的性质和用途的关系。
活动
1.根据常见金属的一些物理性质,我们可以推测出它的用途。
有金属光泽——可以用来做装饰品。
熔点高,不易熔化—— 可用来做白炽灯的灯丝 。
比较硬—— 可以做钻头、切割工具等 。
有延展性—— 可以用来拉丝、制作金属箔片等 。
有导电性—— 可以用来做导线 。
有导热性—— 可用来做炊具 。
2.我们可以设计一些实验方案或通过调查来分析金属的物理性质证实它们有哪些用途。举例分析常见的金属有哪些物理性质,以及分别有什么用途并填表。
金属名称
主要物理性质
用途
金
质软,延展性最好,价格贵,化学性质稳定
首饰,金箔
银
导电性最好,较软,延展性好,有光泽
首饰及高档设备的导线
锡
质软,熔点低
保险丝,锡箔,焊锡
铜
导电性仅次于银,延展性好
导线
铁
有铁磁性,纯铁较软,含杂质时较硬
磁铁,建筑材料,炊具
铝
质轻,延展性、导电性好
飞机外壳,导热材料
思考与讨论
1.银是最佳的导热体,为什么银不宜用来制造煮食器皿?试说出2种原因。银也是导电性最好的金属,为什么选铜作为导线而不选择银?
①银是重金属,易发生重金属中毒;②银年产量低,价格昂贵;③银太软,易变形等。
银的价格昂贵,不适合做导线。
2.为什么装食品的罐头一般用镀锡的铁制造,而不用纯锡制造?
锡的化学性质稳定,故在铁的表面镀上一层锡后,可以防止铁被锈蚀,但锡硬度小,能用小刀切削,所以不能用纯锡来制作装食品的罐头。
金属的性质很大程度上决定了金属的用途,但是金属的用途单纯只由金属的性质决定的吗?
物质的性质决定物质的用途,但物质的性质并不是决定物质用途的唯一因素,还需要考虑价格、资源、是否美观、使用是否便利,以及废料是否易于回收和对环境的影响等多种因素。
金属在日常生活中的应用
你还知道哪些金属的应用?
金属之最
铝:地壳中含量最高的金属元素
钙:人体中含量最高的金属元素
铁:目前世界年产量最高的金属
银:导电、导热性最好的金属
铬:硬度最高的金属
钨:熔点最高的金属
汞:熔点最低的金属
锇:密度最大的金属
锂:密度最小的金属
回顾金属元素
观察图片,总结金属和非金属的外观
总结金属和非金属的共性
尝试设计实验验证金属和非金属性质的差别
比较金属和非金属性质的区别
根据生活经验和金属的物理性质,推测金属的用途
总结常见金属的物理性质和用途
思考物质的性质和用途的关系
了解金属之最
课
堂
小
结
1. 金属与非金属
(1)金属与非金属的区别
项目
金属
非金属
颜色
有特殊光泽,大多数为银白色或灰色,但金(Au)呈金黄色,铜(Cu)为紫红色
大多数没有光泽,外表暗淡
状态
除汞(俗称水银)外,所有金属在常温下都是固体
在常温下,大多数非金属元素组成的单质是气体,也有一些是固体,溴(Br2)是唯一在常温下呈液态的非金属单质
延展性
具有良好的延展性
不具有延展性
导电性
具有良好的导电性
除石墨外通常不导电
导热性
具有良好的导热性
通常导热性较差
可锻性
具有良好的可锻性
不具有可锻性
硬度
比较硬
较脆、易碎
密度
密度大
密度小
熔点
熔点高
熔点低
2.性质与用途
物质的性质在很大程度上决定了物质的用途,另外还需要考虑价格、资源、是否美观、使用是否便利以及是否容易回收和对环境的影响等多种因素。
金属之最
铝:地壳中含量最高的金属元素
钙:人体中含量最高的金属元素
铁:目前世界年产量最高的金属
银:导电、导热性最好的金属
铬:硬度最高的金属
钨:熔点最高的金属
汞:熔点最低的金属
锇:密度最大的金属
锂:密度最小的金属
板
书
设
计
作
业
设
计
(请老师按实际教学需求撰写。)
教学反思
本节课课堂氛围活跃,学生参与度高,尤其在延展性对比等实验中操作规范且动手能力强,讨论发言积极,能准确归纳金属共性并设计鉴别实验,体现了科学思维与探究实践素养。讨论环节能结合铁磁性、导电性等性质推断金属用途,但在分析银不宜作导线时,部分学生仅关注价格因素,忽略了资源稀缺性与环境影响等综合考量;实验操作中硫磺粉的可锻性对比存在操作误差。建议增设金属资源分布数据强化责任意识,优化实验指导步骤,并引入导线材料发展史案例深化“性质-用途-可持续性”的多维认知。
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