1.1金属材料第一课时导学案--2026-2027学年九年级化学人教版(五四学制)全一册
2026-08-22
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摘要:
该初中化学导学案围绕九年级“金属材料”第一课时展开,引导学生认识金属材料的分类(纯金属与合金),掌握金属物理共性与特性,理解性质决定用途的关系及合金的定义与性能。通过课前结合生活实例预习,为后续金属化学性质、资源利用学习搭建基础支架。
资料以实验探究为核心,通过金属实物(铁钉、铜丝等)实验、小组讨论对比纯金属与合金差异,培养科学思维与探究能力。结合航天军工等案例分析综合选材因素,渗透科学态度与责任,习题覆盖预习到课中巩固,助力学生构建完整知识体系,提升应用能力。
内容正文:
初中化学“导·学·练”课堂导学案
年级
九年级
科目
化学
周次
设计者
序号
班级
主题与课时
课题 1 金属材料 - 第一课时
课型
新授
审核人
学校审核
姓名
课标要求
认识常见金属的主要物理性质,知晓金属共性与特殊性质,建立物质性质决定用途的核心认知。了解合金的定义与形成方式,掌握生铁、钢、黄铜等常见合金的成分与性能优势。能结合生活实例分析金属材料的选用依据,综合考量性质、价格、资源、环保等因素,了解金属材料在生产生活及社会发展中的重要应用价值。
学习目标
化学观念:明晰金属、合金的物质类别与性质差异,建立性质决定用途的物质观。
科学思维:通过对比、归纳金属及合金性能,形成分类分析、逻辑推理的思维模式。
科学探究与实践:依托实验探究金属物理性质、合金与纯金属差异,提升动手与探究能力。
科学态度与责任:认识新材料价值,树立节约资源、绿色选材、科技赋能生活的责任意识。
重难点
重点:常见金属的物理共性与特性,金属物理性质与用途的对应关系;合金的概念、常见合金的组成及优良性能。
难点:准确理解合金的形成原理,辨析纯金属与合金的性能差异;突破单一性质认知,学会综合多方面因素合理选择金属材料,建立辩证的材料选用思维。
资源与
建议
教学资源依托新教材文本、生活金属实物(铁钉、铜丝、铝片、黄铜片、钢片)、实验器材、金属材料科普视频、航天军工合金新材料案例。学习建议:课前结合生活场景观察金属制品特点,初步梳理金属用途;课中主动参与实验探究、小组讨论,对比记录纯金属与合金的差异;课后结合身边材料深化理解。学习中需重点区分共性与特例,摒弃“性质唯一决定用途”的片面认知,结合真实案例掌握材料综合选用原则,夯实基础并联系实际应用。
学习过程
(一)课前预习案
亲爱的同学,金属材料是人类生产生活中应用最广泛的材料之一,从日常的餐具、导线、门窗,到工业机械、航天设备、医疗器械,都离不开各类金属与合金。本节课我们将系统学习金属材料的基础性质与应用,为后续金属化学性质、金属资源利用的学习奠定基础。请结合教材内容和生活经验,自主完成以下预习习题,梳理基础知识点,标注疑难问题。
1. 基础填空题
(1)金属材料包括________和________两大类。日常生活中使用的金属材料大多是________(填“纯金属”或“合金”)。
(2)人类使用最早的金属是________,目前世界上年产量最高、使用最广泛的金属是________,常温下唯一呈液态的金属是________。
(3)大多数金属具有的物理共性:有金属光泽、________、________、具有延展性、密度较大、熔点较高。
(4)合金是在一种金属中加热熔合某些________或________,形成的具有________特性的混合物。
(5)生铁和钢是最常见的________合金,二者的主要区别是________不同,生铁的含碳量为________,钢的含碳量为________。
2. 概念判断题(正确打“√”,错误打“×”)
(1)纯金属属于纯净物,合金属于混合物。()
(2)所有金属都是银白色固体。()
(3)金属的用途只由金属的物理性质决定。()
(4)合金中只含有金属元素,不含非金属元素。()
(5)钢的性能比生铁优良,用途更广泛。()
3. 基础选择题
(1)下列物质不属于金属材料的是()
A. 黄铜 B. 金刚石 C. 纯铜 D. 生铁
(2)常温下呈液态的金属单质是()
A. 铜 B. 铁 C. 汞 D. 铝
(3)铜能用来制作导线,主要利用的物理性质是()
A. 导热性 B. 导电性 C. 延展性 D. 金属光泽
(4)生铁和钢的本质区别是()
A. 硬度不同 B. 熔点不同 C. 含碳量不同 D. 导电性不同
4. 预习思考题
(1)结合生活实例,列举3种金属制品,并分别说明利用了金属的什么物理性质。
(2)为什么生活中很少使用纯铁、纯铜,大多使用生铁、钢、黄铜等合金?
(3)选用金属材料时,除了考虑物质的性质,还需要考虑哪些因素?
预习小结与疑问记录:通过预习,我已经掌握的知识点有________;存在的疑问有________。
(二)课中探究案
课堂学习以小组探究、实验验证、合作讨论、典例分析为核心,突破重难点,深化对金属材料性质与用途的理解,构建完整的知识体系。全程结合教材新知,落实核心素养,解决预习疑难。
探究一:金属材料的分类与认知
结合教材定义,完成小组探究问题,梳理金属材料的分类逻辑。金属材料是现代材料体系的重要组成部分,广泛应用于民生、工业、科技等领域,整体分为纯金属和合金两类。纯金属是由一种金属元素组成的纯净物,结构单一,性质稳定;合金是金属与金属或金属与非金属熔合形成的混合物,性能更贴合实际生产需求。
1. 小组讨论:下列材料中,属于纯金属的是________,属于合金的是________(填序号)。
①纯铁 ②不锈钢 ③黄铜 ④纯铜 ⑤焊锡 ⑥铝锭 ⑦钛合金
2. 自主归纳:对比纯金属与合金的物质类别差异,总结生活中合金应用更广的初步原因。
探究二:金属的物理共性与特殊性质(实验探究)
实验器材:铁钉、铜片、铝片、砂纸、电池、导线、小灯泡、热水、烧杯。结合教材实验要求,完成分组实验,观察现象、记录数据、归纳结论。
1. 观察打磨后的铁、铜、铝,三种金属都具有________,说明金属普遍具有金属光泽;其中铜为________色,铁、铝为银白色,证明金属颜色存在特殊性。
2. 将金属片分别接入电路,小灯泡发光,证明金属具有良好的________性,可用于制作导线、电器元件。
3. 将金属片一端放入热水中,手触摸另一端快速发热,证明金属具有良好的________性,可用于制作炊具、散热设备。
4. 轻轻弯折金属片,金属不易断裂、可变形,证明金属具有________性,可加工成各种形状的制品。
5. 归纳总结:金属物理共性:大多为固体、有金属光泽、导电、导热、有延展性、密度大、熔点高;金属特殊性质:常温下________是液态;铜为紫红色、金为黄色;不同金属硬度、熔点、密度差异较大。
【深度思考】结合教材案例分析:
(1)为什么菜刀、镰刀、锤子等工具用铁制而不用铝制?________
(2)为什么灯泡里的灯丝用钨制而不用锡制?________
(3)银的导电性比铜好,为什么电线一般用铜制而不用银制?________
探究三:物质性质与用途的关系
教材核心结论:物质的性质在很大程度上决定物质的用途,但不是唯一决定因素。材料选用需要综合考量多方面因素,实现实用性、经济性、环保性的统一。结合生活与工业实例,完成填空与分析。
1. 金属的________决定其用途,同时需要考虑________、________、________、是否环保、是否便于回收利用等因素。
2. 典例分析:铝合金广泛用于航空航天、门窗制造,结合性质与综合因素分析原因:铝合金密度小、硬度大、耐腐蚀(性质优势);价格适中、资源丰富、轻便耐用(综合优势)。
3. 小组合作:结合所学,分析铁锅作为常用炊具的选材依据。
探究四:合金的性质与常见合金应用
结合教材定义与实验对比,探究合金与纯金属的性能差异,掌握核心合金的特点与用途。
1. 实验对比:互相刻画纯铜片和黄铜片、纯铁片和钢片,观察划痕现象。
实验现象:纯金属表面划痕更明显,合金表面划痕较浅。
实验结论:合金的硬度一般比组成它的纯金属________。
2. 资料分析:对比纯铁、生铁、钢的熔点数据,可得出合金的熔点一般比组成它的纯金属________,更易于加工成型。
3. 核心归纳:合金相较于纯金属,具有________、________、耐腐蚀性能更好等优良性能,因此用途更广泛。
4. 常见合金梳理(结合教材内容填空)
(1)生铁:铁碳合金,含碳量________,硬度大、脆性大,多用于铸造铁锅、机床底座。
(2)钢:铁碳合金,含碳量________,韧性好、硬度大,多用于建筑、机械、刀具制造。
(3)黄铜:铜锌合金,硬度比纯铜大、耐腐蚀,多用于制作阀门、乐器、五金配件。
(4)钛合金:密度小、强度高、耐腐蚀、耐高温,广泛用于________、________、医疗器械等领域。
课中巩固习题
1. 填空题:合金属于________(填“纯净物”或“混合物”),形成合金的过程属于________(填“物理”或“化学”)变化。
2. 选择题:下列关于合金的说法正确的是()
A. 合金中一定不含非金属元素 B. 合金的硬度一定比纯金属小
C. 生铁和钢都是铁合金 D. 合金的熔点一定比纯金属高
3. 简答题:为什么钛合金被广泛用于制造人造骨骼?请结合性质与用途的关系分析。
课堂总结梳理
1. 知识框架:金属材料分为纯金属和合金;掌握金属共性与特例;理解性质决定用途、多因素综合选材;掌握合金的定义、性能优势及常见合金应用。
2. 易错警示:①金属不一定都是银白色、固态;②合金一定是混合物,可含非金属元素;③用途不由性质唯一决定。
板书设计
课题1 金属材料(第一课时)
1. 金属材料分类
纯金属(纯净物)、合金(混合物,应用更广)
2. 金属的物理性质
共性:金属光泽、导电、导热、延展性、密度大、熔点高
特例:汞常温液态;铜紫红色、金黄色
3. 性质与用途的关系
核心:性质决定用途
选材依据:性质、价格、资源、环保、回收、使用便利
4. 合金
定义:金属+金属/非金属,熔合形成的有金属特性的混合物
性能:硬度更大、熔点更低、抗腐蚀性更强
常见合金:生铁、钢(铁碳合金,区别:含碳量)、黄铜、钛合金
参考答案
(一)课前预习案答案
1. 基础填空题
(1)纯金属;合金;合金 (2)铜;铁;汞 (3)导电性;导热性(延展性也可) (4)金属;非金属;金属 (5)铁;含碳量;2%~4.3%;0.03%~2%
2. 概念判断题
(1)√ (2)× (3)× (4)× (5)√
3. 基础选择题
(1)B (2)C (3)B (4)C
4. 预习思考题(参考答案)
(1)铁锅:导热性;铜导线:导电性;铝门窗:硬度大、耐腐蚀、延展性好(合理即可)。
(2)合金比纯金属硬度更大、熔点更低、抗腐蚀性更好,性能更稳定,更适配生产生活需求。
(3)还需要考虑价格高低、资源储量、是否环保、能否回收利用、使用安全性等。
(二)课中探究案答案
探究一答案
1. 纯金属:①④⑥;合金:②③⑤⑦
2. 纯金属为纯净物,性能单一;合金为混合物,可通过调整成分改变性能,适配不同场景,因此应用更广。
探究二答案
1. 金属光泽;紫红 2. 导电 3. 导热 4. 延展 5. 汞
深度思考:(1)铁的硬度比铝大,适合制作工具,不易变形损坏;(2)钨的熔点高,耐高温,不易熔断,锡熔点低易熔断;(3)银价格昂贵、资源稀少,铜导电性较好且性价比更高。
探究三答案
1. 性质;价格;资源;环保(回收、安全性均可)
3. 铁锅选材依据:铁具有良好的导热性,适合烹饪;铁资源丰富、价格低廉、无毒无害,且能补充人体所需铁元素。
探究四答案
1. 大 2. 低 3. 硬度大;抗腐蚀性强(熔点低也可)
4. (1)2%~4.3% (2)0.03%~2% (4)航空航天;医疗器械(船舶、军工均可)
课中巩固习题答案
1. 混合物;物理 2. C
3. 钛合金密度小、强度高、耐腐蚀、无毒无害,与人体相容性好,不会对人体造成伤害,适合制作人造骨骼。
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