九年级化学 金属和金属材料讲学案及思维导图.docx
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九年级化学金属和金属材料讲学案及思维导图
金属和金属材料讲学案
【本课思想导图】
课题1金属材料教学
【教学设计思路】
根据课程标准要求，关于金属材料的学习，在认知领域的教学属于知道和了解水平，且学生已有关于金属和合金的不少生活常识，学习难度不大。
为维护课标的严肃性，教学忌拔高知识难度，但在教学中，对于过程与方法，情感态度与价值观可考虑加强一些。
使学生在学习过程中去深刻感知金属的物理性质及合金的巨大使用价值。
从方法和情感层面获得加强和熏陶，不失为一种教学创新。
这样做对知识学习而言，可以变枯燥为生动；对过程与方法而言，可以获得实验探究、调查研究、归纳分析等训练；还可透过关于中国冶金发展史的学习对爱国情感的熏陶等等。
同时，本课题教材联系学生生活常识较多。
为扩大学习成果，在课前、课中及课后力求安排一些学生活动，以激发化学学习的持久兴趣及升华科学情结。
因此，本课题的教学，以指导学生探究学习、发展学生认知能力为出发点及归宿而设计。
【教学目标】
知识与技能：
1、通过日常生活中广泛使用金属材料等具体事例，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，知道物质的性质在很大程度上决定了物质的用途，但同时还需考虑如价格、资源以及废料是否易于回收等其他因素。
3、认识在金属中加热熔合某些金属或非金属可以制得合金，知道生铁和钢等重要合金，以及合金比纯金属具有更广泛的用途。
过程与方法：
1、引导学生自主实验探究金属的物理性质（重点探究导电、导热性等）。
2、通过讨论探究物质的性质与用途的关系，培养学生综合分析问题的能力。
3、通过查阅合金的资料，培养学生独立获取知识的能力。
情感态度与价值观：
1、通过实验探究活动让学生体验成功的喜悦，逐步养成在学习过程中敢于质疑敢于探究的良好品质。
2、通过调查考察认识化学科学的发展在开发新材料提高人类生存质量方面的重大意义和贡献。
【教学重点】1、引导自主探究金属的物理性质。
2、在交流学习中认识常见的合金并了解其广泛的用途。
【教学方法】引导探究；指导调察，收集资料整理归纳；组织小组讨论交流及分享等。
【仪器、药品及其它】
1、学生收集日常生活中的金属材料。
2、学生查阅有关金属材料发展前景资料。
3、酒精灯、火柴、干电池、导线、小灯泡、砂纸、铜丝、铁丝、铝丝、铁架台、黄铜、铜、焊锡、锡、铁片、铅、铝片、铝合金。
4、教师制作多媒体课件。
课时安排：
2课时
教学过程
点评
第一课时
创设情境
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了灰尘。
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。
采撷短小、精致的历史故事，点燃学生的学习热情！
听了上面两个小故事，你能猜出产生事故的原因吗
在日常生活中，你碰到过类似因为不恰当使用金属而导致的尴尬事吗说出来听听。
现在，你最想知道哪些关于金属材料的知识
生活中处处有化学！
及时整理。
活动探究
金属材料和非金属材料在物理性质上的差异：
小组协商选择你认为有价值的金属和非金属材料，自己确定研究方案，从光泽、硬度、导电性、导热性、延展性、熔点等多方面进行比较。
现在，你知道金属材料具有哪些共同的物理性质吗
【知识共享】在日常生活中，你经常用到哪些金属材料你能设计出更别致的用途吗有兴趣的同学，请你走上讲台，为我们做一次精彩的演说！
现在，你知道金属材料的物理性质和用途有哪些关系了吗
变讲台为师生的活动舞台。
【归纳整合】通过本节课的研究，学到了哪些知识有什么全新的体验
第二课时
【师生交流】要把“神舟”
适时应用STS渗透教育。
结合教材表8-1，谈谈你的想法：
事实上，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。
自然过渡。
【活动探究】合金材料与纯金属材料在物理性质上的差异：
小组协商选择你认为有价值的合金材料与纯金属材料，自己确定研究方案，从光泽、颜色、硬度、熔点等多方面进行比较。
现在，你知道合金材料有哪些优良的物理性能了吗
【拓展探究】设计与辩论：
综合考虑飞行中火箭的实际情况：
①设计出制造火箭外壳所用材料的物理指标；②公开辩论所设计物理指标的可行性。
在应用中领会知识。
【归纳整合】通过本节课的研究，学到了哪些知识有什么全新的体验
【点评】
上面两节课以学生自主探究解决金属材料的课题为中心，引导学生从故事化的教学情境入手，由学生提出探究目的和方案，并用交流、实验、设计、辩论等方式，得出如何区分常见的金属和非金属以及金属物理性质与用途的关系，由学生熟悉的“神舟”5号飞船上天事件，自然过渡到探究合金的相关知识，进而迁移到设计火箭外壳材料的物理指标。
这样创设的教学环节既生动真实又可行，符合学生的认知规律和探究性学习要求。
两节课有四个明显特点：
一是由学生提出教学目标，即教学目标应该陈述通过一定的教学活动后学生在行为上的变化，而不是陈述教师应该怎么做、做什么；二是学生的自主活动充分，参与面广、参与程度深；三是教师在多样化的教学方式下，于潜移默化中引领学生转变学习方式；四是多次、适时应用STS渗透教育，使学生体验到学习化学的价值和乐趣。
课题2金属的化学性质
【教学目标】
知识与技能：
1.知道铁、铝、铜等常见金属与氧气的反应。
2.初步认识常见金属与盐酸、稀硫酸以及金属氧化物溶液间的置换反应。
3.熟悉常见金属的活动性顺序，学会利用金属与酸以及金属化合物溶液通过“置换”推断常见金属活动性顺序。
（注：
“置换反应”概念的更深刻理解，于第二课时进行）
过程与方法：
1.体验和学习利用控制实验条件进行科学探究的方法，学会运用控制实验条件探究金属活动性顺序。
2.学习通过对实验现象进行筛选、对比、归纳、分析、进行信息处理，获取科学结论的科学方法。
情感、态度与价值观：
1.发展学生敢于置疑、勤于动手的科学精神，发展求知欲和探究激情。
2.感受科学探究对知识建构的重要意义。
3.体验合作学习和共同竞争的愉悦。
【学习重点】
1.金属活动性顺序知识有意义的建构。
2.认识部分金属重要化学性质（与氧气反应，与盐酸、稀硫酸反应及金属间的置换）。
【学习难点】对实验事实进行筛选、分析、归纳、综合等科学方法的
【基本策略】在老师引导下，进行合作与自主相结合进行科学探究实施知识的建构。
基本流程：
猜想与探究――→观察与检验――→分析与归纳――→解释与结论
【教学准备】
1.据全班人数分为八个实验组：
各组备：
镁、铝、锌、铁、铜等金属（粗丝或条，有条件老师备银丝）
2.老师预先制作好的铜树，银树，教师准备三角架，酒精灯，石棉网
3.写好Mg、Al、Zn、Fe、Cu、Ag、Au的卡片，（每组一套，预先准备好粘贴，展示）。
4.多媒体课件及探究记录，评价记录表。
5.与学生协商，确定好评价标准，等级（评价后的统计，表扬具时间的多少可放课后）。
教学过程
教师活动
学生活动
设计意图
引入
导读：
提出思考问题。
读引言思考：
铝为何具抗腐蚀性，其它金属如何化学性质有什么共性和差异性规律怎样
明确目的，关注重点。
情景创设
演示：
外观相似的四片金属片（Mg、Al、Zn、Fe，编号）置于铁三角架上灼烧，由学生根据现象猜出金属名称。
进行“猜金属”游戏，观察现象，猜测金属
据学生展示猜出的结果进行互动评价――学生很难完全猜准，多数根据“燃烧”仅猜出“Mg”。
激发好奇心与求知欲，激励探究激情，并学习在真实的情景中发现规律和问题。
以存在“问题”为探究留下悬念。
规律建构1
导思：
1.同学们在猜金属的游戏中，发现了它们化学性质的共性和差异性吗2.通过发现，我们能粗略确定这些金属的活动性吗
为了寻找差异性和规律性，我们是否还可以根据以前的学习、生活经验来寻找规律呢
讨论金属的共性与差异性Mg、Al、Zn、Fe都能与氧气反应，但剧烈程度不同，初步归纳活动性：
Mg>Al、Zn、Fe
讨论与发现：
学生从教材及生活中经验：
“真金不怕火炼”，铜制品（如铜锁）裸露保持光泽，铁制品裸露易生锈等事例归纳规律并互动评价。
活动性：
Mg、Al>Fe、Cu>Au
或：
Mg>Al、Zn、Fe>Cu>Au
发现：
仅凭上述探究，还很难更广泛找出金属的活动性规律。
这一过程，学生仅能从最基本的认知层次初步归纳少量金属的活动性顺序，存在的问题，继续为后续的探究留下悬念
问题链接
引导联想：
上述探究初步找出了一些金属的化学性质和活动性规律，但要更广泛探究金属活动性顺序规律，须另辟蹊径进行探究。
多媒体引导：
（在第七单元探究酸雨的模拟实验时已经留下伏笔）
讨论：
1、这一现象能否反映出镁、锌的活动性顺序
2、能否类似用这一方法探究镁、锌、铁、铜等金属的活动性
将不同的探究方法通过学生的亲身体验搭建联结的桥梁，同时发展运用已有知识探究新知识的能力，发展学生在事物间建立联系，进行组合、移植等创新思维略。
规律建构2
引导学生对新的探究进行猜想、设计、结果预测
讨论：
探究目的；哪些金属可与酸反应剧烈程度；原因如何
猜想并预测：
镁、锌、铁、铜在酸（盐酸、稀硫酸）中的可能化学行为
设计：
①用酸性的二氧化硫溶液探究不便，选择盐酸、稀硫酸；②控制的条件——酸足量，浓度同；③为观察较准确，金属质量大致等；④注意观察反应剧烈程度，可对反应时间作记录或估计。
进一步学习科学探究的基本方法，发展学生严谨的科学态度和作风，为规律的建构向更深层次发展
示范：
操作的规范以及如何检验产生的气体
组内合作探究并填写探究记录表（打印）
表一：
金属与稀盐酸反应：
金属
现象及反应时间
生成物
方程式
Mg
Zn
Fe
Cu
表二：
金属与稀硫酸反应：
（表略）
通过自己的实践，检验自己的猜想，发展合作精神，体验探究乐趣。
引导对信息进行处理，并获取结论。
各组交流获取的信息：
1.能与稀硫酸、盐酸反应及不能反应的金属。
2.反应的剧烈程度与速率（差异大的讨论）
分组：
活泼金属（可与盐酸等反应）：
MgZnFe
不活泼金属（不与盐酸等反应）：
Cu
活动性：
Mg>Zn>Fe>Cu
展示结论并互动评价：
使学生享受自己获得成功的快乐，更深层次对知识进行建构
导思：
同学们，你们的观察真实可靠吗
多媒体Flash动画：
“金属与盐酸反应的比较”
观看动画，对照自己的探究反思：
创设轻松和谐的探究氛围，发展学生想象力，将真实事物以“图景“形式与学生的认知特点协调。
规律建构3
问题延伸：
一些金属不能与盐酸或稀硫酸反应，如铜和银，如何解决确定它们之间活动性顺序的困难
要求：
对铝、铜、银活动性顺序的探究：
1、设计探究方案
2、预测实验现象
3、作出合理判断
讨论：
回忆第五单元铁钉与硫酸铜的反应
猜想：
可用这种方法解决铜、银等金属的活动性顺序确定的困难。
设计探究方案：
既可以按教材的方案设计，也可以自己创新设计，但记录必须真实。
（当学生提出用Ag与硫酸铜溶液反应，不可否认方案的合理性，若有条件，教师应事先作好准备）
启迪学生客观真实的认识问题，发展学生严谨的科学态度，为学生的创新留下空间
提示：
铝表面必须打磨
展示：
铜与硝酸银反应样品——银树，铝与硫酸铜溶液反应的样品——铜树。
（若有条件，演示银与硫酸铜溶液反应）
学生探究并将探究结果填写于自己设计的探究记录表中（其中之一）：
归纳活动性：
Al>Cu>Ag
展示结论，互动评价
实验
现象
方程式
铜与硝酸银溶液
铝与硫酸铜溶液
铜与硫酸铝溶液
使学生更进一步体验获得成功的愉悦
更深层次建构规律
导行：
我们作出了这么多探究，但规律还是零碎的，请同学们用卡片将已经探究的规律归纳起来
进行“玩卡片”游戏：
学生互动，将卡片按自己分析、归纳的活动性顺序粘贴成序列
展示、评价：
Mg>Al>Zn>Fe>Cu>Ag>Au
交流、讨论排序的理由和依据
以“玩“的形式用卡片排序创设一个思维的载体，发展学生分析、归纳、综合处理方法和能力
规律建构4
导思：
更多的金属活动性怎样呢
背景介绍：
科学家类似于我们的探究，进行了认真的去伪存真，由表及里的分析，总结出了金属活动性顺序
读教材（多媒体）金属活动性顺序：
KCaNaMgAlZnFeSnPb（H）CuHgAuPtAu──────────────────→
金属活动性由强渐弱
以背景介绍启迪学生学习科学家严谨的科学作风和探究精神，形成金属活动性顺序的完整规律
启迪：
对金属活动性顺序，同学们发现了什么对判断金属活动性提供了什么依据
讨论并确定简洁语言归纳：
越在前面越活泼，氢前金属置换氢；
金属之间互置换，溶液里面可探寻。
用简洁的语言转换和表述，解决记忆困难并使认知化。
运用与深化
问题：
有X、Y、Z三种金属。
讨论：
（1）氢的活动性排X后，Y、Z之前的依据
（2）假如只告之“将Y放入Z的化合物溶液中无变化”能否得出结论你是如何思维的
小结
1.知道金属主要化学性质：
活泼金属多共性，与氧与酸易反应。
2.金属活动性顺序：
以氢为界，五字断句。
3.活动性判断与应用（见归纳）。
实践与创新
1.实验室制氢气常选择锌与稀盐酸、稀硫酸反应，
（1）选用的依据是什么
（2）不选铜的理由（3）猜想：
为什么也不选钾、钙、钠
2.设计在溶液中证明铁的活动性大于铜的实验有哪些方法
3.要证明铁、铜、银的活动性
（1）提供一种单质两种溶液，如何设计
（2）提供一种溶液，两种单质，如何设计
4.计算等质量的Mg、Zn、Fe与足量稀盐酸反应生成氢气的质量比，并依据探究过程中粗略测得的反应速率，在坐标图中，粗略绘出反应时间与产生氢气质量的关系图（金属质量自己决定）。
5.看一看学校、家庭、工厂铁器、铜制品等如何保存，想一想这些与金属活动性顺序是否有关（答案略）
（1）发展学生运用知识解决问题的能力
（2）对知识的价值，内涵等延伸，扩展学生认知领域。
（3）持续发展学生好奇心和探究精神。
【课后反思】：
本课以多层次科学探究为主线，渗透建构主义思想，以“猜金属”、“玩卡片”创设情景，互动评价激励探究热情，以“学生发展”为本，进行有意义的知识建构，符合学生心理特点，学生兴趣盎然，参与主动，体验深刻。
主要的缺陷是时间较为紧张，课堂上学生极为兴奋，控制探究的进程较难。
课堂各种活动亦应作好更充分的准备，多媒体应用尽可能贴切，实验探究安排亦应更合理（如金属与稀硫酸、稀盐酸反应，将学生分为两部分分别进行以节约时间），效果可能更好。
课题3金属资源的利用和保护
教学目标
知道一些常见的金属（铁）等矿物，了解从铁矿石中将铁还原出来的方法；了解防止金属生锈的简单方法，知道废弃金属对环境的污染，认识回收金属的重要性。
通过收集材料、查阅资料、讨论交流等具体探究活动培养学生的良好学习习惯和方法。
增强热爱祖国的情感，树立为民族振兴、社会进步学习化学的志向，使学生体会学习化学的价值；保持和增强对生活中化学现象的好奇心和探究欲，培养学习化学的兴趣，树立珍惜资源、爱护环境、合理使用化学物质的观念。
教学重点：
了解从常见铁矿石中提炼铁的原理。
了解金属锈蚀的条件和金属资源的保护方法，激发学生的探究欲。
教学难点：
冶炼铁的原理和含杂质等不纯量的化学方程式的计算。
如何使学生解决生活中金属锈蚀的问题。
实验准备
教师：
多媒体课件（内容为常见矿石的图片、我国钢铁冶炼厂的简介、一氧化碳还原氧化铁的实验模拟演示、根据化学方程式计算的例题讲解幻灯片等）；金、银戒指；镊子；酒精灯；火柴等。
生锈的铁锁、因锈蚀穿孔的铜壶、长期未用的菜刀、生锈的铁丝、不能用的水龙头等。
学生：
课外收集的我国钢铁厂情况简介材料；重晶石等矿石样品。
在一周前做好的铁钉锈蚀条件探究的对比实验。
教学方法
收集资料，指导阅读，动画演示，讨论交流，拓展探究，实验展示，自主评价。
教学设计
教学过程
点评
实验导入第一课时铁的冶炼
教师演示金、银戒指在酒精灯上灼烧的实验，学生观察实验现象，分析“真金不怕火炼”的原因，以及钠、镁等金属为什么在自然界中不能以单质形式存在，而是以化合物形式存在于各种矿物之中的原因。
以实验回顾金属活动性有关知识，做好铺垫。
交流展示
学生出示课外收集到的矿石样品（重晶石、赤铁矿石等），朗读有关矿石的产地、产量、钢铁厂的名称等背景资料，课件展示人类最早使用的铁矿石──陨铁等其他矿石样品。
实物参观，资源共享。
指导阅读
阅读课本，解读插图，讨论炼铁时铁矿石选取的方案，使学生弄清楚为什么选取这种矿石的原因。
理解化学与社会和技术的相互关系。
培养学生爱祖国的思想，关注与化学有关的社会问题。
讨论分析
出示多媒体课件高炉炼铁过程中的一氧化碳还原氧化铁的模拟实验。
讨论：
①实验前先通入一氧化碳的原因；②尾气处理办法；③分析工业炼铁的原理；④分析原料产物是否为纯净物；⑤得出哪些结论等。
讨论交流，形成共识。
例题自学：
指导学生阅读审题，尽量抓住有效信息，小组讨论读题后的感想，尽量将多的读少，抽出有用的、具体的条件。
指导方法，合作学习。
例题剖析：
多媒体展示例题的断句、数据的含义，已知和未知量的关系；计算的过程分解；各步骤之间的关系；不纯物质如何转化为纯物质等。
领悟开窍。
自主评价：
学生小组之间、学生自己进行评价，谈谈收获和看法，教师总评。
及时评价激励信心。
升华训练
在小结的基础上，进行补充训练，加强对不纯物转化为纯净物有关的计算的应用。
举一反三，融会贯通。
第二课时金属资源的保护
导入课题：
出示铁锁、铜壶、菜刀、铁丝、水龙头，分析能否使用。
实物导入容易受。
学生展示：
由各小组的同学将一周前做的铁钉生锈的对比实验用品展示给大家看，交流说明操作方法、现象、结论和解释等。
利于培养动手、动口、交流合作能力。
讨论交流：
畅所欲言所观察的现象、分析得到的结论以及对发生的现象的解释。
相互评价各小组的实验效果、结论和解释是否合理。
自主评价：
推选一组进行自主评价，从不同侧面谈谈本次探究实验的成败，推广到工业、农业和各种生产生活中如何防止铁生锈。
尝试介绍几种防止铁生锈的方法。
自主评价，增强信心，认识自我。
教师引导：
分析铁锁、菜刀、铁丝、水龙头锈蚀的原因，讨论防止它们生锈的方法，推广到学生身边的金属用品如文具盒、自行车、铁桶等经久耐用的技巧。
回顾开头，衔接紧凑。
动画展示：
（1）矿物可供开采的年限坐标分析图；
（2）金属回收公司情况介绍；（3）废旧电池的污染；（4）保护金属资源的方法。
通过课件，激发学生阅读教材的兴趣，指导学生阅读教材，充分利用各种资源获取信息。
与生活息息相关，源于生活，用于生活。
讨论交流：
结合身边的事例，分析讨论如何保护金属资源，如回收废金属，用各种方法防腐蚀，有计划、合理地开采矿物，寻找金属的代用品等。
并通过课件补充一些保护金属资源的先进做法和经验。
用多媒体，使学生树立珍惜资源、爱护环境的观念。
小结评价：
由学生小结本节课的感受和收获。
课外探究：
参考以下主题（任选一个或多个）或自拟，查询有关资料，完成一篇化学小论文或一份化学小报（题目要有个性）。
（1）金属的应用与保护；
（2）你身边的金属制品；（3）铜壶为什么也生锈（4）废旧干电池还有可利用的价值吗（5）其他。
点评
本课题的知识内容学生较为熟悉，但教师用丰富的素材引导学生感知熟悉学习的对象，从生活经验出发，引出课题，易激发学生的兴趣，让学生用科学家的身份来研究金属矿物的种类、铁为什么生锈、在什么条件下易生锈、如何防止铁生锈等，从而感受到“身边处处有化学”。
在教学中，注意培养学生阅读教材、查阅资料的能力，展示学生课前调查和收集样品的信息，能较好地达到资源共享的目的，有利于培养“合作”意识。
而一氧化碳还原氧化铁的实验采用动画演示，既明白清晰，又节约时间，同时可避免仪器、材料短缺而不能做实验，环节紧凑。
在整个教学过程中体现了学生“从生活走向化学，从化学走向社会”的理念。
更可贵的是学生在课堂上充分发挥了主体作用，自主实验、自主探究、自主评价，无疑使自信心更强，学习兴趣更浓。
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