九年级化学下册 第八单元 金属和金属材料 课题1 金属材料教案 新版新人教版.docx

1、九年级化学下册 第八单元 金属和金属材料 课题1 金属材料教案 新版新人教版课题1金属材料1.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及合金的特点.3.了解物质的性质与用途的关系.1.学习运用观察、实验等方法获取信息.2.学习运用比较、分析、归纳等方法对获取的信息进行加工.1.进一步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.2.树立事物是相互联系的观点,逐步形成合理使用物质的观念.【重点】1.金属材料的物理性质.2.物质性质与用途的关系.【难点】1.培养学生运用探究方法得出相关结论的能力.2.提高学生综合分析问题的能力.【教师准备】金属制品

2、(如别针、铝箔、铜丝、水龙头等)、金属制品的挂图(如自行车、汽车、轮船等)、铁架台(带铁圈)、铁片、酒精灯、绿豆粒大小的焊锡、锡、铅、火柴等.【学生准备】大小形状相同的铁片、铜片、铝片,干电池,小灯泡,导线,酒精灯,火柴,砂纸,黄铜,与钛有关的资料和新型合金的资料.导入一:【展示】金属制品(如铝箔、水龙头等)和金属制品的图片(如别针、自行车、铜丝等).【介绍】以上这些实物或图片中的物质都是由金属材料制成的.金属材料包括纯金属以及它们的合金.【设问】看到这些实物或图片,你想到了什么?【学生发表感想】1.想到金属与人类的生活、生产关系密切.2.感觉到金属在各个领域都有广泛的用途.3.想知道它们是由

3、什么金属制成的.4.想知道制造不同的金属制品根据什么选用金属.导入二:【展示】资料一:1912年,英国斯科特探险队的船只,在去南极的途中,因天气十分寒冷,可是用于取暖的煤油却漏光了,以致探险队员全部冻死在南极冰原.原来装煤油的铁桶是用锡焊接的,而锡却莫名其妙地化为乌有了.资料二:1867年冬天,俄国彼得堡海军仓库的大批锡砖,一夜之间不翼而飞,留下了泥土一样的灰色粉末.你能猜出产生事故的原因吗?【解释原因】锡在温度低于-18 时,体积就会骤然膨胀,原子间空隙加大.如果温度下降到-33 ,这种变化就会像传染病一样迅速蔓延,使整块的锡很快变成粉末,这种现象人们称为“锡疫”.导入三:【展示】“辽宁号”

4、航空母舰,是中国人民解放军海军第一艘可以搭载固定翼飞机歼15飞机的航母,制造航空母舰和歼15飞机使用大量合金材料(如铁合金、铜合金和钛合金等).你了解这些金属的知识吗?一、几种重要的金属思路一过渡语(针对导入一)日常生活用品如自行车、锤子、刀和水龙头等大多数是金属材料制成的.金属的种类有很多,而我们最常见的金属是铁、铝和铜.铜和铁是人类使用较早的金属,我国劳动人民在商代就制造出精美的青铜器,春秋战国时期就会冶铁和炼钢.我们一起看下金属在生活中的应用吧.【展示】【思考讨论】人类在使用铁、铝和铜金属材料的过程中,有什么时代的特点?【交流】铝的利用要比铜和铁晚得多,那仅仅是100多年前的事情.但由于

5、铝的密度小和具有抗腐蚀等优良性能,现在世界上铝的年产量已超过了铜,位于铁之后,居第二位.过渡语金属材料和非金属材料在物理性质上有哪些差异?下面通过实验来探究金属的一些物理性质. 【展示】活动与探究金属的物理性质.【探究内容】请学生取三块同样大小的铜片、铝片和铁片,进行探究.小组确定研究方案,从光泽、硬度、导电性、导热性、延展性、熔点等多方面进行比较.【实验步骤】1.观察它们的颜色和光泽.然后用细砂纸打磨,再观察它们的颜色和光泽.2.感觉一下它们的质量大小,由此判断它们的密度大小.3.试试它们是否容易弯曲、折断,并感觉一下它们的硬度.4.用手拿着金属片的一端,在酒精灯上方烘烤它的另一端(注意:时

6、间不要长,防止烫伤),试试它能不能传热.【学生活动】学生动手实验,教师巡视.【思考讨论】1.常温下,是不是所有的金属都是固体?2.金属用砂纸打磨前后,其颜色和光泽是否相同?这说明了什么?3.金属有哪些共同的物理性质?金属的这些物理性质完全相同吗?请举例说明.【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.【教师总结并板书】 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,而铜呈紫红色、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

7、等差异较大.设计意图培养学生自主学习的能力、动手能力和创新能力.【设问】物质的性质和用途之间又有什么关系呢?【回答】物质的性质决定物质的用途.过渡语金属的物理性质千差万别,下面是一些常见金属物理性质的比较.通过下表的比较,希望同学们能够发现金属的性质和金属的用途之间的关系.【展示】一些金属物理性质的比较:物理性质物理性质的比较导电性导电性逐渐减弱密度密度逐渐减小熔点熔点由高到低硬度硬度由大到小【教师提问】请大家根据你的生活经验和教材5页表81所提供的信息,分组讨论以下问题.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

8、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?【学生活动】学生分组讨论后,由小组代表到前面陈述讨论结果,其他小组可宣布自己的不同答案. 【展示和交流】1.因为铁的硬度比铝大.2.银在自然界中的储量少,价格昂贵,故一般不用银而用铜制电线.3.因为钨的熔点是3410 ,而锡在不到300 时就会熔化,而且钨的电阻率大,发光能力强,能使灯泡更亮.如果用锡制灯丝,则灯丝易断.4.铬是硬度最大的金属,镀在铁制品表面既美观,又能延长铁制品的使用寿命.如果镀金则会增加成本,且不耐用,长时间使用后金磨损脱落,则铁又会生锈而缩短水龙头的使用寿命.【思考

9、讨论】根据以上讨论结果并结合实际思考物质的性质是否是决定其用途的唯一因素?如若不是,你认为还需考虑哪些因素?【学生活动】小组讨论,并交流讨论结果.【教师总结并板书】物质的用途主要由物质的性质决定,还需考虑价格、资源、是否美观、使用是否便利,以及废料是否容易回收利用和对环境的影响等.设计意图让学生通过讨论、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.【教师】我们知道,在一切比赛中,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】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

10、量最高的金属铁导电、导热性最好的金属银硬度最高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?【学生活动】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,赛一赛,看谁是冠军.设计意图增强化学课堂的趣味性、知识性.【小结】通过本节课我们知道,金属的物理性质主要包括颜色、光泽、熔点、沸点、硬度、密度、延展性、导电性、导热性等;金属的物理性质可决定金属的一些用途,但这不是唯一的决定因素,即同时还要考虑经济、环境、资源、美观等方面的问题.这也启示我们在看待任何问题时,都不应是孤立的、片面的,而是要从大局出发,权衡利弊,然后再

11、做决定.思路二过渡语(针对导入三)航空母舰和歼15飞机使用了大量合金材料,如铁合金、铜合金和钛合金等.在日常生活中同样离不开金属材料,根据你的生活经验,我们日常生活中最常见的金属材料制品又有哪些呢?【展示】【教师】引导学生通过观察图片、阅读课文等了解人类发现金属、认识金属、使用金属的历史,利用学生的生活背景,让学生说出日常生活中接触到的金属制品.【学生活动】在教师指导下学生观察图片、有目的地查阅资料,展示收集到的金属制品,如:铜钱、硬币、纪念章等.【交流】1.铜和铁是人类使用较早的金属,我国劳动人民在商代就制造出精美的青铜器,春秋战国时期就会冶铁和炼钢.2.铝的利用要比铜和铁晚得多,仅仅是10

12、0多年前的事情.但由于铝的密度小和具有抗腐蚀等优良性能,现在世界上铝的年产量已超过了铜,位于铁之后,居第二位.设计意图设置背景,让学生从生活走进化学,突出化学与社会的密切联系.过渡语不同的金属的物理性质是不是有一些共同的特性?我们通过实验来验证一下吧.【学生活动】分组实验,实验过程中指导学生观察实验现象:分别取铁丝、铜丝、铝丝.观察它们的颜色、状态;用力试试是否可以弯曲、折断;用小刀割一下;用铁锤锤一下;用酒精灯加热;用电池、小灯泡测试它们的导电性.设计意图培养学生实验、观察、归纳总结和语言表达的能力,实事求是的科学态度,激发学生的学习兴趣,领悟科学探究的方法,从中获得成功的喜悦.通过合作学习

13、的方式,培养学生的合作意识和与人交流的方法.【教师】指导学生阅读课文,了解金属共同的物理性质和部分重要金属的特性.【学生活动】阅读教材第23页.讨论,总结出金属的物理性质.【教师总结并板书】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,而铜呈紫红色、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.【交流】让每组的学生代表说出实验和讨论的结果,其他同学补充.设计意图培养学生的自学能力、阅读能力和归纳能力.【展示】讨论题:1.为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不用铝制?2.银的导电性比铜好,为什么电线一

14、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?【学生活动】学生分组讨论,然后代表陈述讨论、交流结果,其他同学作补充.设计意图通过讨论,让学生明白物质的用途与其性质有密切的联系,得出“物质的用途是由其性质决定的”这一重要结论.【提问】结合你在生活中看到的其他现象回答:物质的性质是否是决定物质用途的唯一因素?【教师总结】物质的性质决定物质的用途,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、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.设计意图培养学生理论联系实

15、际的求实态度.二、合金思路一过渡语我们生活中常见的金属材料都是纯金属吗?目前已制得的纯金属只有90余种.由于科学技术的日新月异,仅有的这些纯金属已经远远不能满足工农业生产和国防技术现代化的需求.因此合金材料应运而生.纯净的铁由于硬度较小而较少使用,我们在日常生活中接触到的钢铁多数是铁碳合金.【板书】常见合金生铁和钢.【思考讨论】生活中常用的铁制品有哪些?钢和生铁的性能有什么区别?【交流】铁钉、铁锅、铁锨.钢的性能比生铁好.【阅读】见教材第4页关于合金的第一段,填写下表.生铁与钢的比较铁的合金生铁钢含碳量其他杂质机械性能硬而脆、无韧性硬而韧、有弹性机械加工可铸不可锻可铸、可锻、可压延【归纳】合金

16、是指在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.过渡语我们在生活中见到的金属制品除了铁的合金,还有哪些合金呢?【交流】不锈钢、铝合金等.设计意图体现知识的应用性,联系社会,联系生活.培养学生用化学知识服务生活的意识.在应用中更深刻地领会知识.【展示】讨论:建筑物的防盗门及防盗网为什么常用不锈钢制造呢?【实验】教材5页实验8-1,划痕法比较黄铜和铜、硬铝和铝的硬度.按照图示分别实验.【交流】观察和填写实验现象.性质比较现象黄铜铜硬铝铝光泽和颜色有黄色金属光泽有紫红色金属光泽有银白色金属光泽有银白色金属光泽硬度黄铜比铜硬硬铝比铝硬结论合金与组分金属的物理性质不同,合金的硬度一般大于

17、其组分金属的硬度【展示】讨论:你知道合金材料有哪些优良的物理性能吗?【学生分析与小结】合金的很多性能与组成它们的纯金属不同,使合金更适合于不同的用途.比如硬度更大、熔点更低、加工更方便,并且改变了颜色、密度、韧性、耐磨性、导热性、导电性以及延性、展性等等.【板书】常见合金的主要成分、性能和用途.【讨论】分组讨论下表,合金和纯金属在性能上有什么不同?纯金属合金铅镉铋锡焊锡武德合金熔点/32732127123218370启示合金的熔点不同于其组分金属的熔点【启示】焊锡主要用于焊接金属等;武德合金(组成金属的质量分数分别为:铋50%、铅25%、锡13%和镉12%)可用于制电路保险丝等.合金的性能与组

18、成它们的纯金属不同,比如合金的熔点一般小于组成它的纯金属;通过改变组成和含量,可以使合金具有许多良好的物理、化学和机械加工性能,适合于不同的用途等等.设计意图通过对实验现象的分析,培养学生的比较、分析和归纳能力.【展示】学生观看幻灯片上的图片并聆听老师讲解.【学生展示】课前查阅有关“未来金属钛和钛合金”的资料(钛合金的广泛应用、优良性能、发展前景).钛和钛合金被认为是21世纪的重要金属材料,钛合金与人体有很好的“相容性”,因此可用来制造人造骨等.思路二 教师活动学生活动设计意图【引入】通过对金属物理性质的学习,我们了解到要满足各种不同的需要,仅用纯金属是不够的.为此,人们在生产实践中制造出了许

19、许多多的具有特殊性能的“新型金属材料”合金.学生聆听老师讲解.从生活入手,从学生已有的经验出发,符合新课程理念.【板书】常见合金生铁和钢.【阅读探究】生活中铁制品的图片.阅读教材45页,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?学生观察图片,然后阅读教材.分组讨论交流,回答问题.由学生熟悉的合金引出合金的概念,指导学生阅读教材,培养学生自学的能力.【归纳小结】1.合金是指在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

20、质除含碳外,生铁中还含有硅、锰等,不锈钢中还含有铬、镍等学生观察表格内容思考并回答问题.培养学生的比较、分析、归纳能力.【过渡】为什么我们在生活中不用纯铝做门窗,而是用铝合金?为什么不用纯铁制作汤勺,而用不锈钢【提出问题】合金与纯金属有什么不同呢? 学生联系生活经验回答.若有困难可讨论.为比较合金和组成它们的纯金属的性质的差异做铺垫,激发学生的探究欲望.【实验探究】合金和组成它们的纯金属的性质有怎样的差异?铝合金的硬度比纯铝的硬度大在实际生产生活中有什么意义?学生回答.培养学生自主学习的能力.【演示实验】设计实验比较黄铜片和铜片、铝合金和纯铝的硬度.【讨论】比较焊锡和组成它的纯金属锡、铅熔化的

21、温度.焊锡的熔点比组成它的纯金属锡、铅的熔点低,这与焊锡的用途有关吗?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.性质比较现象黄铜铜硬铝铝光泽和颜色有黄色金属光泽有紫红色金属光泽有银白色金属光泽有银白色金属光泽硬度黄铜比铜硬硬铝比铝硬结论合金与组分金属的物理性质不同,合金的硬度一般大于其组分金属的硬度培养学生的观察能力、分析能力和归纳能力.【提出问题】合金的性能与组成它们的纯金属相比有什么特点?【教师】指导学生阅读讨论.【小结】合金的性能与组成它们的纯金属不同.观察教材6页表8-2,根据教材中的资料分组讨论.通过对实验现象的分析,培养学生的比较、分析能力.【板书】常见合金的主要

22、成分、性能和用途.【提问】你知道在生活中有哪些常见的合金吗?说说它们分别具有哪些优良性能.【展示】教师投影展示常见合金图片.学生举出生活中的金属用具,说明利用的物理性质.师生互动,知识越辩越明.通过投影展示增强直观性. 【联想应用】下列物品可以用哪种合金来制造,并说明理由.(1)外科手术刀;(2)防盗门;(3)门锁;(4)自行车支架;(5)硬币;(6)飞机.学生讨论,发表各自见解,并相互评判.有助于培养学生分析问题的能力,通过自述、互评加深对合金的认识.【展示图片】展示铜、铁、铝、钛四种金属制品.【讲解】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

23、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(重点突出钛合金在生物医学材料上的应用,并介绍形状记忆合金.)学生观看幻灯片中的图片并聆听老师讲解.让学生体会到化学在社会发展中的作用,体会到科学技术的进步.培养学生学习化学的信心. 知识拓展生铁与钢的比较:一般地说,含碳量在2%4.3%的铁的合金叫做生铁.生铁里除含碳外,还含有硅、锰以及少量的硫、磷等,它可铸不可锻.根据碳的存在形式可分为炼钢生铁、铸造生铁和球墨铸铁等几种.一般地说,含碳量在0.03%2%的铁的合金叫做钢.钢坚硬有韧性、弹性,可以锻打、压延,也可以铸造.钢的分类方法很多,如果按化学成分分类,钢可以分为

24、碳素钢和合金钢两大类.碳素钢就是普通的钢.合金钢也叫特种钢,是在碳素钢中适当地加入一种或几种如锰、铬、镍、钨、铜等合金元素而制成的.合金元素使合金钢具有各种不同的特殊性能.金1.(北京中考改编)下列材料属于合金的是 () A.玻璃 B.活性炭C.生铁 D.陶瓷解析:玻璃属于无机非金属材料;活性炭属于非金属;生铁是铁的合金;陶瓷属于无机非金属材料.故选C.2.下列图示材料属于合金的是 ()解析:纯硅是纯净物,故A不是合金;青铜是铜锡合金;青花瓷器是用无机非金属材料制成的,C不是合金;汉白玉的主要成分是碳酸钙,是用无机非金属材料制成的,D也不是合金.故选B.3.你认为在下表中最适合用于制造门窗的金

25、属或合金是 ()金属或合金导电性(以Ag的导电性为100作为标准)密度(gcm-3)硬度(以金刚石的硬度为10作为标准)A998.923B353.568.9C612.702.9D177.864.5解析:A的导电性好,更适合制作导线.B的硬度较大,密度适中,适合制作门窗.D的密度较大,制作门窗会较重.C的硬度太小,不适合制作门窗.故选B.4.人们常说的“五金”是指“金、银、铜、铁、锡”,根据所学知识判断,不能与盐酸反应的金属是(填名称).世界上常用黄金作金融储备、货币等,其原因是.黄铜是铜锌合金,其硬度比纯铜(填“大”“小”或“相同”).解析:考查金属的性质和用途.故答案为:金、银、铜;金的储量

26、小、性质稳定、价格高;大.课题1金属材料一、几种重要的金属1.金属的物理性质共性:有光泽、能导电、能导热、能弯曲、有延展性.特性:大部分金属呈银白色,而铜呈紫红色、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.2.金属的物理性质与用途性质决定用途.二、合金常见合金生铁和钢.常见合金的主要成分、性能和用途.一、教材作业【必做题】教材第8页练习与应用的3、4、6题.【选做题】教材第8页练习与应用的1、2、5题.二、课后作业【基础巩固】1.(宜昌中考)下列物质中,不属于合金的是 ()A.不锈钢 B.氧化汞C.黄铜 D.生铁2.下列生活用品用金属材料制作而成

27、的是 ()3.下列说法正确的是 ()A.铝是人类最早利用的金属B.铜是目前世界年产量最高的金属C.大多数金属元素在自然界中以单质形式存在D.日常使用的金属材料大多数是合金4.(厦门中考)夏天防雷电,远离金属.这是因为金属具有 ()A.导电性 B.导热性C.延展性 D.光泽5.下列关于合金的说法正确的是 ()A.合金不属于金属材料B.合金的硬度一般比各成分金属硬度大C.合金属于金属单质D.多数合金的熔点高于组成它的成分金属6.金属材料的性质在很大程度上决定了它们的用途.下列说法中不正确的是 ()A.不锈钢抗腐蚀性好,常用于制造医疗器械B.铁具有良好的导热性,可以用于制造炊具C.铝合金轻而坚韧,可

28、作汽车、飞机和火箭的材料D.铅锑合金的熔点较低、电阻率较大,常用于制成发热体【能力提升】7.(佛山中考节选)金属及合金是重要的工业及建筑材料,某些金属离子是人体不可或缺的元素.下表是A、B、C三种金属的部分物理性质.性质金属导电性(100为标准)密度(g/cm3)熔点()硬度(10为标准)A998.9210833B612.706602.9C177.8615355(1)三种金属中最不适宜作导线的是(填字母),高压输电线不用金属A而选用金属B,主要原因是.(2)C的合金通常可以做菜刀、锤子等,其合金的硬度5(填“”“”或“=”).【拓展探究】8.将炉甘石(ZnCO3)、赤铜(Cu2O)和木炭粉混合

29、后加热到约800 ,得到一种锌和铜的合金黄铜,外观似黄金但质地坚硬.(提示:ZnCO3ZnO + CO2)(1)黄铜是金属材料吗?(填“是”或“不是”).(2)写出其中赤铜和木炭粉反应的化学方程式:.【答案与解析】1.B(解析:不锈钢属于铁的合金;氧化汞是金属氧化物;黄铜是铜的合金;生铁是铁的合金.故选B.)2.B(解析:不锈钢是一种常见金属材料,是铁的合金.)3.D(解析:A项,人类使用金属的先后顺序是铜、铁、铝;B项,目前世界年产量最高的金属是铁;C项,只有少量金属如金、银在自然界中以单质形式存在,大多数金属以化合物形式存在;D项,由于合金有着比金属更优异的性能,日常使用的金属材料大多数是合金.)4.A5.B(解析:A项,金属材料包括纯金属和合金;B项,合金的硬度一般比