内容正文:
第九单元 金属
第一节 常见的金属材料(第一课时)导学案
鲁教版 初中化学 九年级下册
一、四维核心素养目标
化学观念:认识金属共同的物理性质,初步形成“物质性质决定用途”的基本观念。科学思维:通过观察比较多种金属实物与资料,归纳金属的共性与差异,发展分类与归纳思维。科学探究:经历观察金属样品、设计简单实验比较金属性质的过程,学会记录和分析现象。科学态度与责任:认识金属材料对社会发展的重要作用,珍惜金属资源,树立合理利用与回收再利用的意识。
二、教学重难点
重点:金属的物理性质及其与用途之间的对应关系;合金的初步认识。难点:从性质角度解释金属材料用途的选择依据,理解合金与组成它的纯金属在性能上的差异,初步建立“性质—用途—材料”相互联系的思维方式。
三、课前预习案
任务一:生活感知与知识回顾
1.请列举家中或身边常见的三种金属物品,并写出它们分别是用什么材料制成的。
2.铜丝可以拉成很细的铜线,铝片可以压成很薄的铝箔,这说明金属具有什么共同性质?
3.炒菜锅用铁或铝制作,电线用铜或铝制作,这分别利用了金属的什么性质?
4.常温下,绝大多数金属都是固体,但有一种金属在常温下呈液态,这种金属的名称是什么?它有什么特殊用途?
5.导电性最好的三种金属按导电性由强到弱排列分别是什么?日常生活中为什么常用铜和铝制作导线,而不用导电性最好的银?
任务二:教材阅读与填空
6.金属材料包括________和________两大类。
7.合金是指在金属中加热熔合某些________或________,制得具有________特征的物质。
8.合金与组成它的纯金属相比,一般硬度更________,熔点更________,抗腐蚀性更________。
9.生铁和钢都是________的合金,它们在性能上有差异的主要原因是________不同。
10.世界上年产量最高的金属是________,地壳中含量最多的金属元素是________,人体中含量最多的金属元素是________。
任务三:思考与质疑
11.为什么用钨做灯泡的灯丝,而不用熔点较低的金属?
12.为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不用铝制?
13.请把你在预习过程中遇到的疑问记录下来,留待课堂上与老师和同学交流。
四、课中探究案
探究活动一:金属物理性质的探究
14.观察实验桌上的铁片、铜片、铝片样品,按下表完成观察记录。
金属
颜色和光泽
能否弯曲
能否导电
能否导热
铁
铜
铝
15.上述三种金属在物理性质上有哪些相似之处?又有哪些不同之处?
16.请尝试归纳金属共同的物理性质。
探究活动二:性质与用途的对应关系
17.将下列金属的用途与其主要利用的性质用直线连接起来。
(1)铜作电线 A.熔点高
(2)铝作包装铝箔 B.导电性好
(3)铁制作炒菜铁锅 C.延展性好
(4)金制作首饰和饰品 D.导热性好
(5)钨制作灯泡灯丝 E.有金属光泽且不易变色
18.灯泡里的灯丝为什么用钨制而不用锡制?如果误用锡制作灯丝,通电后可能会出现什么后果?
19.银的导电性比铜好,为什么生活中电线一般用铜制而不用银制?
20.为什么有些铁制品如水龙头等表面要镀铬?如果改用镀金来处理,可能会存在什么问题?
21.通过上面的讨论,总结一下:在考虑物质的用途时,除了物质本身的性质外,还需要考虑哪些因素?
探究活动三:合金的初步认识
22.观察纯铁片与钢片的颜色、光泽,用手弯折比较硬度,把观察结果记录下来。
23.将纯铜片与黄铜片相互刻画,哪一种金属片上留下的划痕更深?这一现象说明合金与纯金属相比在硬度上有什么不同?
24.在铁片上分别放一小块锡和一小块焊锡,用酒精灯在下方缓慢加热,观察哪一块先熔化。这一实验说明合金与组成它的纯金属在熔点上有什么关系?
25.生铁和钢都是铁的合金,为什么生铁比较脆、不易加工,而钢却比生铁坚韧、用途更广泛?
26.请列举生活中你所知道的两种合金制品,并说明它们分别利用了合金的哪一项优良性能。
探究活动四:综合应用与拓展
27.下列关于金属物理性质的描述,正确的是( )
A.常温下所有金属都是固体
B.金属都具有银白色的金属光泽
C.大多数金属具有良好的导电性和导热性
D.金属的硬度都很大
28.下列物质中,不属于合金的是( )
A.焊锡 B.不锈钢 C.生铁 D.纯铁
29.下列有关金属材料的说法,正确的是( )
A.金属材料中一定不含有非金属元素
B.合金的很多性能与组成它们的纯金属不同
C.大多数合金的熔点高于其成分金属
D.钢的性能优于生铁,所以钢是纯净物
30.阅读下表中几种常见合金的主要成分与性能,回答问题。
合金名称
主要成分
主要性能
主要用途
武德合金
铅、铋、锡、镉
熔点低
制作电路保险丝
不锈钢
铁、铬、镍
抗腐蚀性好
制作医疗器械、炊具
锰钢
铁、锰、碳
韧性好、硬度大
制作钢轨、自行车架
黄铜
铜、锌
强度高、可塑性好
制作机器零件、仪表
(1)武德合金能够用做电路中的保险丝,主要利用了它的什么性能?
(2)医院中的手术刀和部分炊具常用不锈钢制作,主要是利用了它的什么性能?
(3)从表中提供的信息可以看出,合金与纯金属相比主要有哪些优点?
31.阅读材料并回答问题:金属铜在日常生活中应用十分广泛。它的导电性和导热性仅次于银,远优于铝;铜具有良好的延展性,可以被拉成细丝或压成薄片;铜在干燥空气中不易变化,但在潮湿的空气中表面会慢慢生成一层绿色的物质。
(1)铜被大量用于制作电线,主要利用了铜的哪些性质?
(2)铜在潮湿空气中表面生成的绿色物质俗称“铜绿”,这一变化属于物理变化还是化学变化?你判断的依据是什么?
(3)根据材料推测,在使用铜制器具时应注意什么?
32.某同学取铁片、铜片、铝片、黄铜片四种金属片,依次进行如下实验:①观察颜色和光泽;②两两相互刻画比较硬度;③分别接入简单电路检验导电性。请你预测该同学可能观察到的现象,并据此写出实验结论。
33.学完本课后,请你反思:认识一种金属材料,通常可以从哪些角度入手?
五、板书设计
第一节 常见的金属材料(第一课时)
一、金属的物理性质
1.共性:金属光泽、导电性、导热性、延展性;常温下多为固体(汞为液体)
2.差异:颜色、密度、熔点、硬度等各不相同
二、性质与用途的关系
性质决定用途,用途反映性质
考虑因素:性质、价格、资源存量、美观、使用是否便利、是否便于回收、是否环保
三、合金
1.定义:在金属中加热熔合其他金属或非金属,制得具有金属特征的物质
2.优点:硬度比纯金属大、熔点比纯金属低、抗腐蚀性比纯金属强
3.常见合金:生铁、钢、不锈钢、黄铜、武德合金等
六、参考答案
1.示例:铁锅——铁;铝合金门窗——铝;铜钥匙——铜;不锈钢水杯——不锈钢(合金)。合理即可。
2.延展性。金属可以被拉成细丝,也可以被压成薄片。
3.制作炒菜锅利用了金属的导热性;制作电线利用了金属的导电性。
4.这种金属是汞(水银)。常温下呈液态,常用于制作温度计、血压计中的液体。
5.导电性由强到弱依次为银、铜、铝。因为银价格昂贵、资源有限,而铜和铝导电性较好、价格相对低廉、资源较丰富,所以生活中常用铜和铝制作导线。
6.纯金属;合金。
7.金属;非金属;金属。
8.大;低;强。
9.铁;含碳量(或组成)。
10.铁;铝;钙。
11.灯泡灯丝在发光时温度很高,必须使用熔点很高的金属才能保持灯丝不熔化。钨的熔点很高,适合做灯丝;若使用熔点较低的金属,灯丝通电后很快就会熔断。
12.菜刀、镰刀、锤子等需要较高的硬度和强度,铁的硬度比铝大,而铝的硬度较小、质地较软,使用时容易变形,因此不适合制作这些工具。
13.开放性问题,鼓励学生记录真实疑问,合理即可。
14.观察参考:铁片银白色、有金属光泽、能弯曲、能导电、能导热;铜片紫红色、有金属光泽、能弯曲、能导电、能导热;铝片银白色、有金属光泽、质地较软、能导电、能导热。
15.相似之处:都有金属光泽,都能导电、导热,都能弯曲(有延展性)。不同之处:颜色不同(铜为紫红色,铁和铝为银白色),硬度不同(铝较软,铁较硬)。
16.金属共同的物理性质:常温下大多为固体(汞除外),有金属光泽,大多数为电和热的良导体,有延展性,密度较大,熔点较高。
17.(1)—B;(2)—C;(3)—D;(4)—E;(5)—A。
18.因为钨的熔点很高,灯丝发光时温度很高也不会熔化。若误用锡制作灯丝,由于锡的熔点较低,通电后灯丝温度升高,锡会很快熔化而断裂,灯泡无法正常发光。
19.虽然银的导电性比铜好,但银的价格昂贵、在地壳中的含量很少,大量用于制作电线既不经济也不现实;铜的导电性较好,价格远低于银,资源相对丰富,因此生活中常用铜制作电线。
20.镀铬主要是利用铬硬度大、耐磨、抗腐蚀性好、不易生锈且外观光亮的特点,可以延长水龙头等铁制品的使用寿命。如果改用镀金,金价格昂贵,成本极高,而且金的硬度较小,不耐磨,并不实用。
21.除物质的性质外,还需要考虑价格、资源存量、是否美观、使用是否便利、废料是否便于回收以及对环境的影响等多种因素。
22.参考记录:纯铁片呈银白色、光泽一般,较易弯曲;钢片(铁合金)表面光滑、光泽较好,硬度比纯铁片大、不易弯曲。说明合金的硬度一般大于组成它的纯金属。
23.纯铜片上留下的划痕更深,黄铜片上划痕较浅。说明黄铜(铜锌合金)的硬度比纯铜大。由此可推知:合金的硬度一般比组成它的纯金属大。
24.焊锡先熔化,锡后熔化。说明合金的熔点一般比组成它的纯金属低。
25.生铁和钢虽然都是铁的合金,但二者所含的碳量不同。生铁含碳量较高,因此硬而脆;钢的含碳量较低,韧性和机械性能更好,因此比生铁坚韧,用途也更广泛。
26.示例:不锈钢餐具——利用其抗腐蚀性好;铝合金门窗——利用其密度小、质轻、耐腐蚀;黄铜阀门——利用其耐磨、耐腐蚀。合理即可。
27.C。A项错,汞常温下是液体;B项错,铜为紫红色、金为黄色,并非都为银白色;D项错,钠、铝等金属硬度较小。
28.D。纯铁属于纯金属,不是合金;焊锡、不锈钢、生铁都是合金。
29.B。A项错,合金中可以含有非金属,如生铁中含有碳;C项错,合金的熔点一般低于成分金属;D项错,钢是铁的合金,属于混合物,不是纯净物。
30.(1)武德合金熔点低,当电路中电流过大、温度升高时,它会首先熔化而自动切断电路,起到保护作用。(2)不锈钢抗腐蚀性好,不易生锈,适合在潮湿或需要消毒的环境中使用。(3)合金与纯金属相比,一般具有硬度大、熔点低、抗腐蚀性强、机械性能好等优点。
31.(1)铜的导电性好,且延展性好、便于拉成细丝,因此适合制作电线。(2)属于化学变化,因为生成了新的物质(铜绿)。(3)使用铜制器具时应注意保持干燥,避免长期置于潮湿环境中,以减少铜器表面生成铜绿。
32.预测现象:铁片、铝片为银白色,铜片为紫红色,黄铜片为金黄色;相互刻画时纯金属片上划痕较深,黄铜片上划痕较浅;四种金属接入电路后灯泡均发光。结论:金属一般有金属光泽,不同金属颜色不同;合金硬度一般大于纯金属;大多数金属能导电。
33.可以从颜色和光泽、硬度、密度、熔点、导电性、导热性、延展性、抗腐蚀性以及资源、价格、用途等角度综合认识一种金属材料。
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