第5章　第1节　金属的性质和利用 教案 2023-2024 沪教版 化学 九年级上册

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  第5章　金属的冶炼与利用第1节　金属的性质和利用【教学目标】1.了解金属物理性质的共性与特性。2.知道铁、铝、铜等常见金属与氧气的反应。3.初步认识常见金属与盐酸、稀硫酸的置换反应。4.了解合金与组成它们的纯金属的硬度、熔点、抗腐蚀性能的不同。【教学重点及难点】重点:1.金属的一些物理性质和用途及影响金属材料用途的因素。2.金属与氧气的反应;活泼金属与稀酸的反应;置换反应的特征。　　3.合金优良的性能。难点:1.如何设计实验比较合金与组成它们的纯金属的性能的不同。2.通过反应推测金属的活动性顺序。3.提高学生综合分析问题的能力。【教学方法】自学、讨论、小组合作、实验探究【学法指导】自主学习、小组合作【教学媒体】多媒体【教具准备】黄铜片、铜片、硬铝片、铝片、镁条、锌粒、铁片、稀盐酸、稀硫酸、试管、烧杯、砂纸、镊子、火柴、小木条教学流程教师活动学生活动设计意图创设问题情境引入新课【多媒体展示图片】青铜器时代司母戊鼎的照片,铁器时代的铁耙,现代航空母舰、动车、飞机的图片。【引入】照片中的这些物品及交通工具的制造都离不开一种重要的材料——金属。观看图片、思考回答。激发兴趣,导入新课。金属的物理性质【引导】生活中常见的金属有很多,请大家阅读教科书中金属的一些物理性质和用途,总结金属有哪些共同的性质。讲解金属的共同物理性质:1.有光泽。2.能够导电。3.能够导热。4.有延展性。金属除有一些共同的性质外还有一些独有的性质,请同学们阅读教材,总结金属的个性。金属的特殊性质:1.大多数金属呈银白色,但铜呈紫红色,金呈黄色。2.在常温下,大多数金属为固体,但汞为液体。3.地壳中含量最高的金属元素是铝。4.人体中含量最高的金属元素是钙。5.目前世界年产量最高的金属是铁。6.导电、导热性最好的金属是银。7.熔点最高的金属是钨,熔点最低的金属是汞。【过渡】物质的性质决定物质的用途,那选用物质的材料时,是否只需考虑材料的用途?请同学们就教科书中联想与启示的问题进行小组讨论。自学、思考金属的共同物理性质并回答。  自学、回答。 小组讨论,总结。培养学生自学能力。引导学生初步了解物质共性与个性的辩证关系。通过对问题的讨论,让学生养成全面思考问题的习惯。续表教学流程教师活动学生活动设计意图播放视频 引入新课【播放视频】拿破仑加冕的皇冠用的是铝制皇冠。【点拨】现在很多人只知道黄金贵,因为比较稀有,但是在当时还有一种比黄金还要贵千倍的物品,那就是铝。在拿破仑登基加冕的时候,为了显示自己的尊贵与不同,故意舍弃用了几百年的黄金皇冠,而全部采用铝来制作。其实啊,在当时的情况下,铝因为资源的稀缺和制作工艺的落后,导致产量十分有限,比黄金产量更加稀少,而物以稀为贵,当时每克铝的价格远远高于黄金。【问题】这些都是由于金属的化学性质决定的,那么金属都有哪些化学性质呢?观看视频激发兴趣,导入新课。金属与 氧气的反应【回顾旧知】先回顾一下镁、铁与氧气反应的现象,并写出相应的化学反应方程式。【点拨】其实镁、铝在常温下就能与氧气反应。铁、铜等在常温下几乎不与氧气反应,但在高温时能与氧气反应。“真金不怕火炼”说明金在高温时也不和氧气反应。 【提问】大家可以看出来这几种金属的活动性顺序是怎样的?【总结】金属与氧气的反应难易和剧烈程度不同能反映出金属的活动性顺序,反应越容易,反应越剧烈,金属的活动性越强。【提问】铝的化学性质很活泼,为什么铝制品却很耐腐蚀?回答现象,并找同学板书化学反应方程式。2Mg+O22MgO3Fe+2O2 Fe3O4  思考,回答:说明镁、铝比较活泼,铁、铜次之,金最不活泼。 回答:铝在空气中与氧气反应,其表面形成一层致密的氧化铝薄膜,从而阻止铝进一步氧化。4Al+3O22Al2O3联系旧知识,学习新知识,有利于学生将新知识与旧知识相联系,形成新的知识结构。     学以致用,体会生活之中到处有化学。金属与盐酸、稀硫酸的反应【演示实验】在试管中放入几片打磨的镁条,加入5 mL的稀盐酸,用燃着的木条放在试管口。【多媒体展示】镁条与稀盐酸反应的现象,以及化学反应方程式。Mg+2HClMgCl2+H2↑【分组实验】1、3、5、7组:镁条、锌粒、铁片、铜片与稀盐酸的反应。2、4、6、8组:镁条、锌粒、铁片、铜片与稀硫酸的反应。小组合作完成实验并完成下列表格。金属现象稀盐酸稀硫酸镁  锌  铁  铜  学生观察实验,总结现象:反应剧烈,有大量气泡产生,固体逐渐减少,生成的气体可燃,产生淡蓝色的火焰。  分组进行实验、观察实验并记录。通过亲身体验和观察,学会比较,能概括出金属的性质,培养学生的观察、分析、归纳的能力。培养学生的动手能力,观察能力以及归纳总结的能力。续表教学流程教师活动学生活动设计意图金属与盐酸、稀硫酸的反应化学反应方程式:Mg+ 2HClMgCl2+H2↑Zn+ 2HClZnCl2+H2↑Fe+ 2HClFeCl2+H2↑铜与稀盐酸不反应Mg + H2SO4 MgSO4+ H2↑Zn + H2SO4 ZnSO4+ H2↑Fe + H2SO4 FeSO4+ H2↑铜与稀硫酸不反应【提问】哪些金属能与盐酸、稀硫酸反应?反应的剧烈程度如何?哪些金属不与盐酸、稀硫酸反应?四种金属的活动性强弱顺序是怎样的?置换反应【提问】观察金属与酸反应的化学方程式,从反应物和生成物的类别如化合物、单质方面考虑,这些反应有什么特点?是否为分解反应或化合反应?【总结】像这样由一种单质和一种化合物反应生成另外一种单质和化合物的反应叫做置换反应。它属于基本反应类型中的一种。通式:单质+化合物新单质+新化合物　　　A+BCB+AC【点拨】铁与其他物质发生的置换反应,生成的铁元素的化合价都是+2价的。回答现象:镁与稀盐酸、稀硫酸反应:反应剧烈,有大量气泡,固体逐渐减少。锌与稀盐酸、稀硫酸反应:反应较剧烈,有较多气泡产生,固体逐渐减少。铁与稀盐酸、稀硫酸反应:反应缓慢,有气泡产生,溶液由无色变为浅绿色,固体逐渐减少。铜不与稀盐酸、稀硫酸反应。   小组讨论,回答:镁、锌、铁能与盐酸、稀硫酸反应;镁与盐酸、稀硫酸反应最剧烈,其次是锌,铁反应较慢;铜不与盐酸、稀硫酸反应。活动性由强到弱的顺序是Mg>Zn>Fe>Cu。 思考,回答:这些反应的反应物和生成物中都是一种是单质,另外一种是化合物。判断下列反应是否为置换反应(1)甲烷完全燃烧。(2)一氧化碳还原氧化铜。(3)碳高温还原氧化铜。(4)实验室制取氢气。   培养学生合作交流能力、分析能力。归纳总结通过本节课的学习你学到了哪些知识?要点一:金属与氧气的反应规律。要点二:金属与稀酸的反应规律。要点三:置换反应的特点。自我反思,自我总结培养归纳和表达能力续表教学流程教师活动学生活动设计意图合金【展示】波音747飞机的图片,家用菜刀的图片。【提问】制造飞机的材料为什么大量采用铝合金而不用纯铝,家用菜刀为什么用不锈钢材质而不用纯铁。讲解:像铝合金、不锈钢这样在金属中加热融合某些金属或非金属,制得的有金属特征的混合物是合金。其中,生铁和钢就是含碳量不同的两种铁合金,生铁的含碳量为2%~4.3%,钢的含碳量为0.03%~2%。那合金与组成它们的纯金属在性质上有哪些不同呢?【实验】观察黄铜片、铜片、硬铝片、铝片的颜色,通过相互刻画的办法比较黄铜片和铜片的硬度,硬铝片和铝片的硬度。【结论】一般地,合金的硬度大于组成它们的纯金属的硬度。【自学】阅读教材,讨论合金的熔点与组成它们的纯金属的熔点。【结论】一般地,合金的熔点小于组成它们的纯金属的熔点。另外,一般地,合金的抗腐蚀性能比组成它们的纯金属的抗腐蚀性能好。因此,在日常生活、工农业生产和科学研究中,大量使用的常常不是纯金属,而是它们的合金。合金的应用 【自学】①钛和钛合金。　　　②形状记忆合金。观看图片,思考。     学生实验,总结归纳结论。    讨论、总结、回答。     自主学习  联系生活,激发好奇心。   通过实验,提高学生动手能力和观察归纳能力。  培养学生合作、交流的能力。   通过自学,让学生认识到金属材料与人类生活、社会发展密切相关。归纳总结通过本节课的学习,你有哪些收获?还有哪些问题需要和大家一起交流、讨论呢?要点一:识别金属材料及金属共性。要点二:生铁和钢的本质区别。要点三:合金的性能。自我总结,自我检查 培养学生归纳和表达能力板书设计第5章　金属的冶炼与利用第1节　金属的性质和利用一、几种重要的金属1.金属的物理通性:(1)大多数金属呈银白色(特例:铜呈紫红色,金呈黄色)。(2)常温下大多数是固体(特例:汞常温下呈液态)。(3)大多数是电和热的良导体。(4)具有良好的延展性。2.用途:(1)主要决定因素:物质的性质。(2)其他决定因素:价格、资源、是否美观、使用是否便利、废料是否易于回收和对环境的影响等。二、金属与氧气的反应1.常温下,铝、镁与氧气反应。2.铁、铜在高温下能与氧气反应。3.金即使在高温下也不与氧气反应。续表教学流程教师活动学生活动设计意图板书设计　　三、金属与盐酸、稀硫酸的反应1.金属与酸的反应:(1)镁反应速度最快,锌次之,铁最慢,反应后都生成了氢气。(2)铜与稀盐酸或稀硫酸不反应。(3)四种金属的活动性由强到弱的顺序为Mg>Zn>Fe>Cu。2.置换反应:特点:一种单质+一种化合物另一种单质+另一种化合物。四、合金1.定义:在金属中加热熔合某些金属或非金属,制得的具有金属特征的物质。2.特征:(1)强度和硬度比其成分金属更大。(2)熔点比其成分金属低。(3)抗腐蚀性能更好。3.常见的铁合金:(1)生铁:含碳量2%~4.3%。(2)钢:含碳量0.03%~2%。