第1节 金属材料 第1课时（导学案）科学浙教版九年级上册

第1节 金属材料（第1课时）（导学案） 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。 1. 金属的物理性质（重点） 2. 性质和用途推理（难点） 1. 金属与非金属的区别 项目 金属 非金属 颜色 状态 延展性 导电性 导热性 可锻性 硬度 密度 熔点 2. 地壳中含量最高的金属元素是 ；人体中含量最高的金属元素是 ；目前世界年产量最高的金属是 ；导电、导热性最好的金属是 。 这些物品分别由什么材料制成？ 这两种材料有什么区别呢？ 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： 非金属： 记录表： 金属 汞 铝 铁 金 外观 非金属 溴 硫 碳 磷 外观 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 ②颜色：大多数金属的颜色为 特例：金（Au）呈 ，铜（Cu）为 ③状态：金属一般在室温下都是 特例：汞（水银）在室温下是 非金属 ①大多数非金属 ，外表 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 ，也有一些是 特例：溴是唯一的在常温下呈 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 导热性 延展性 可锻性 硬度 密度 熔点 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？ 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—— 。 比较硬—— 。 有延展性—— 。 有导电性—— 。 有导热性—— 。 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 银 锡 铜 铁 铝 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？ 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？ 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 锂：密度最小的金属 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 课堂小结： 1. “深中通道”是世界级“桥、岛、隧、水下互通”跨海集群工程。下列建筑材料中不含金属的是（ ） A．桥梁钢、沉管钢壳 B．锌铝镁钢丝缆索 C．石墨烯锌涂料 D．环氧树脂 2．以美国为首的北约曾用“石墨炸弹”使南联盟的高压输电线短路，这是因为石墨（ ） A．质软 B．耐高温 C．具有导电性 D．具有润滑性 3．下列关于金属材料的性质与用途的对应关系中，错误的是（　　） A．钢的硬度大，可用于制造刀具 B．金的密度大，可用于制作首饰 C．铜的导电性好，可用于制作电线 D．钨的熔点高，可用于做灯丝 4．人类生活生产离不开金属，不仅因为其物理性能优良，还与化学性质密切相关。 （1）如图所示的用品中，主要利用导电性的 。 A．公交车铁质扶手 B．铝锅 C．铜导线 （2）铜的导电性仅次于 ，为什么不使用银做导线？ 。 （3）锂电池是一种以锂金属或锂合金为负极材料的电池。金属锂是银白色的金属，在室温下能与氮气反应生成黑色的氮化锂（Li3N）。已知氮化锂中锂元素的化合价为＋1价，则氮化锂中氮元素的化合价为 价。 5．2019年被联合国大会确定为“国际化学元素周期表年”。发现了元素周期律并编制出元素周期表的化学家 是 ；地壳中含量居前两位的元素所形成化合物的化学式为 。目前年产量最多的金属为 。 6．下列操作或选用的试剂，正确的是 。 选项 实验内容 操作或选用试剂 A 鉴别五氧化二磷和氯酸钾 观察颜色 B 鉴别水和过氧化氢 观察颜色 C 鉴别氮气和氧气 用带火星的木条 D 鉴别铁粉和银粉 本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？ 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第1节 金属材料（第1课时）（导学案） 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。 1. 金属的物理性质（重点） 2. 性质和用途推理（难点） 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. 地壳中含量最高的金属元素是铝；人体中含量最高的金属元素是钙；目前世界年产量最高的金属是铁；导电、导热性最好的金属是银。 这些物品分别由什么材料制成？ 这两种材料有什么区别呢？ 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 锂：密度最小的金属 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 课堂小结： 1. “深中通道”是世界级“桥、岛、隧、水下互通”跨海集群工程。下列建筑材料中不含金属的是（ ） A．桥梁钢、沉管钢壳 B．锌铝镁钢丝缆索 C．石墨烯锌涂料 D．环氧树脂 【答案】D 【详解】A、桥梁钢和沉管钢壳均含有铁，含有金属材料。故A不符合题意； B、锌铝镁均属于金属，故B不符合题意； C、石墨烯是碳的同素异形体（非金属材料），但锌涂料中含有金属锌，故C不符合题意； D、环氧树脂是一种有机高分子化合物，主要由碳、氢、氧等非金属元素组成，不含金属。 故选D。 2．以美国为首的北约曾用“石墨炸弹”使南联盟的高压输电线短路，这是因为石墨（ ） A．质软 B．耐高温 C．具有导电性 D．具有润滑性 【答案】C 【详解】石墨能使南联盟的高压输电线短路，说明石墨具有导电性。 故选C。 3．下列关于金属材料的性质与用途的对应关系中，错误的是（　　） A．钢的硬度大，可用于制造刀具 B．金的密度大，可用于制作首饰 C．铜的导电性好，可用于制作电线 D．钨的熔点高，可用于做灯丝 【答案】D 【详解】A、钢的硬度大，可用于制造刀具，故A正确； B、金的延展性大有金属光泽，可用于制作首饰，故B错误； C、铜的导电性好，可用于制作电线，故C正确； D、钨的熔点高，可用于做灯丝，故D正确。 故选B。 4．人类生活生产离不开金属，不仅因为其物理性能优良，还与化学性质密切相关。 （1）如图所示的用品中，主要利用导电性的 。 A．公交车铁质扶手 B．铝锅 C．铜导线 （2）铜的导电性仅次于 ，为什么不使用银做导线？ 。 （3）锂电池是一种以锂金属或锂合金为负极材料的电池。金属锂是银白色的金属，在室温下能与氮气反应生成黑色的氮化锂（Li3N）。已知氮化锂中锂元素的化合价为＋1价，则氮化锂中氮元素的化合价为 价。 【答案】（1）C（2）银；银的价格远高于铜，使用银作为导线会增加成本，不利于大规模普及（3）-3 【详解】（1）A、公交车铁质扶手利用了铁的坚固、耐用以及良好的延展性和机械强度等物理性质，不符合题意； B、铝锅利用铝的导热性，不符合题意； C、铜导线利用了铜的导电性，符合题意。 故选C； （2）铜的导电性仅次于银，但银的价格远高于铜，使用银作为导线会显著增加制造成本，不利于大规模普及； （3）氮化锂（Li3N）中，锂元素的化合价为+1价，设：氮化锂中氮元素的化合价为x，因为化合物中各元素化合价代数和为零，则（+1）×3+x=0，解得x=-3。 5．2019年被联合国大会确定为“国际化学元素周期表年”。发现了元素周期律并编制出元素周期表的化学家是 ；地壳中含量居前两位的元素所形成化合物的化学式为 。目前年产量最多的金属为 。 【答案】 门捷列夫 SiO2 铁/Fe 【详解】发现了元素周期律并编制出元素周期表的化学家是门捷列夫； 地壳中含量居前两位的元素分别是氧（O）和硅（Si），硅元素显+ 4价，氧元素显-2价，书写化学式时，一般正价的写在左边，负价的写在右边，根据化合物中各元素化合价代数和为零，它们形成的化合物的化学式为：SiO2； 目前年产量最多的金属：目前年产量最多的金属为铁（Fe）。 6．下列操作或选用的试剂，正确的是 。 选项 实验内容 操作或选用试剂 A 鉴别五氧化二磷和氯酸钾 观察颜色 B 鉴别水和过氧化氢 观察颜色 C 鉴别氮气和氧气 用带火星的木条 D 鉴别铁粉和银粉 【答案】 C 磁铁吸引(合理即可) 【详解】A、五氧化二磷和氯酸钾是白色粉末，不能鉴别，故选项错误； B、水和过氧化氢都是无色液体，不能鉴别，故选项错误； C、氮气不燃烧、不支持燃烧，不能使带火星的木条复燃，氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，现象不同，可以鉴别，故选项正确； D、铁粉能被磁铁吸引，银粉不能被吸引，可以用磁铁吸引方法鉴别。 故答案为：C；磁铁吸引(合理即可)。 本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？ 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$