金屬和金屬材料教材分析

1、第八單元 金屬和金屬材料 教材分析【單元教材概覽】本單元在初中化學(xué)新課程標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容中：身邊的化學(xué)物質(zhì)金屬與金屬礦物、物質(zhì)的化學(xué)變化認(rèn)識(shí)幾種化學(xué)反應(yīng)（置換反應(yīng)）、金屬活動(dòng)性順序、及有關(guān)含雜質(zhì)的化學(xué)方程式計(jì)算。本單元主要圍繞金屬的性質(zhì)、冶煉、防蝕、回收與利用等內(nèi)容呈現(xiàn)學(xué)習(xí)情景和素材，強(qiáng)調(diào)學(xué)生從生產(chǎn)、生活中發(fā)現(xiàn)問題并獲取信息。強(qiáng)調(diào)學(xué)生通過探究性學(xué)習(xí)獲取知識(shí)。本單元是教材中首次出現(xiàn)的系統(tǒng)研究和認(rèn)識(shí)金屬及合金的性質(zhì)、冶煉、金屬保護(hù)和用途的內(nèi)容。通過前幾單元的學(xué)習(xí)，學(xué)生對(duì)物質(zhì)的組成及表示方法、質(zhì)量守恒定律、化學(xué)方程式等基礎(chǔ)已經(jīng)有了一定的了解，對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)等探究性學(xué)習(xí)活動(dòng)已經(jīng)有了一定的實(shí)踐體驗(yàn)。在此基礎(chǔ)上安排了

2、本單元內(nèi)容，既能使學(xué)生用化學(xué)用語描述物質(zhì)的性質(zhì)和變化。又能讓學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)和運(yùn)用探究學(xué)習(xí)的方法。 【知識(shí)結(jié)構(gòu)透視】 物理性質(zhì) 1、存在 金 純金屬 與氧氣反應(yīng) 2、回收利用 屬 化學(xué)性質(zhì) 與酸反應(yīng) 置換反應(yīng) 與硫酸銅反應(yīng) 金屬活動(dòng)順序 金屬資源 3、冶煉 材 性能 合金 4、有關(guān)含雜質(zhì) 料 用途 的計(jì)算問題 金屬的銹蝕的條件 【單元目標(biāo)聚焦】 1、 知識(shí)與技能目標(biāo)了解金屬的物理特征，能區(qū)分常見的金屬和非金屬；認(rèn)識(shí)金屬材料在生產(chǎn)、生活和社會(huì)發(fā)展中的重要作用。知道常見的金屬（鐵、鋁、銅）與氧氣的反應(yīng)；初步認(rèn)識(shí)常見金屬與鹽酸、稀硫酸的置換反應(yīng)，以及與部分鹽溶液的置換反應(yīng)，能用置換反應(yīng)解釋一些與日常生

3、活有關(guān)的化學(xué)問題。能用金屬活動(dòng)性順序表對(duì)有關(guān)的置換反應(yīng)進(jìn)行簡(jiǎn)單的判斷，并能解釋日常生活中的一些現(xiàn)現(xiàn)象。知道一些常見金屬（鐵、鋁）等礦物；了解從鐵礦石中將還原出來的方法。了解常見金屬的特性及其應(yīng)用，認(rèn)識(shí)加入其他元素可以改良金屬特性的重要性；知道生鐵和鋼等重要的合金。知道廢棄金屬對(duì)環(huán)境的污染，認(rèn)識(shí)回收金屬的重要性。會(huì)根據(jù)化學(xué)方程式對(duì)含有某些雜質(zhì)的反應(yīng)物或生成物進(jìn)行有關(guān)計(jì)算。了解金屬銹蝕的條件以及防止金屬銹蝕的簡(jiǎn)單方法。2、 過程與方法 通過對(duì)生活中常見的一些金屬材料選擇的討論引導(dǎo)學(xué)生從多角度分析問題。通過金屬活動(dòng)順序探究實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)和運(yùn)用探究性學(xué)習(xí)方法。3、 情感態(tài)度與價(jià)值觀通過日常生活

4、中廣泛使用金屬材料等具體事例，認(rèn)識(shí)金屬材料與人類生活和社會(huì)發(fā)展的密切關(guān)系。引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與知識(shí)的獲取過程，學(xué)習(xí)科學(xué)探究的方法，培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究的能力。 通過廢棄金屬對(duì)環(huán)境的污染，讓學(xué)生樹立環(huán)保意識(shí)。認(rèn)識(shí)金屬資源保護(hù)的重要性，讓學(xué)生產(chǎn)生金屬資源的危機(jī)意識(shí)?！局攸c(diǎn)、難點(diǎn)掃描】重點(diǎn)：鐵、鋁、銅等金屬和合金的重要性質(zhì)和用途；金屬活動(dòng)性順序，；有關(guān)化學(xué)方程式計(jì)算中的雜質(zhì)問題計(jì)算；鐵銹蝕的條件及其防護(hù)，合理利用金屬資源的意識(shí)。難點(diǎn)：對(duì)金屬活動(dòng)性順序的初步探究；對(duì)鐵銹蝕條件及其防護(hù)措施的初步探究；有關(guān)化學(xué)方程式計(jì)算中的雜質(zhì)問題計(jì)算；【單元學(xué)情分析】本單元金屬材料的知識(shí)是從學(xué)生比較熟悉的生活用品引入，學(xué)生

5、比較感興趣，但僅是一些零散的感性認(rèn)識(shí)。在物理課中學(xué)生已經(jīng)知道了一些金屬的知識(shí)，因此可以在學(xué)生已有的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)合金的概念。通過課題1的學(xué)習(xí)，學(xué)生對(duì)金屬有了進(jìn)一步的了解，從生活的視角上升到課題2學(xué)科的視角。如金屬的化學(xué)性質(zhì)。不同金屬與氧氣反應(yīng)但條件不同，與酸反應(yīng)但速率不同，接著又引出金屬活動(dòng)性順序。還能與硫酸銅等物質(zhì)反應(yīng)。進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生歸納、整理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力。接下來又從學(xué)科的角度上升到課題3社會(huì)的角度。從日常生活中所見的鋼鐵銹蝕、金屬的污染等現(xiàn)象到金屬的冶煉、防護(hù)、保護(hù)、回收等。讓學(xué)生意識(shí)到合理利用金屬資源、金屬材料與人類進(jìn)步和社會(huì)發(fā)展的關(guān)系。【實(shí)驗(yàn)與活動(dòng)分析】本單元共五個(gè)實(shí)驗(yàn)。其中兩

6、個(gè)探究實(shí)驗(yàn)。課題1有二個(gè)實(shí)驗(yàn)?！緦?shí)驗(yàn)8-1】建議變成學(xué)生的活動(dòng)探究實(shí)驗(yàn)（分小組）。請(qǐng)學(xué)生根據(jù)給定的不同材料，分別進(jìn)行探究活動(dòng)，最后小組交流匯報(bào)得出金屬的物理性質(zhì)。1、觀察它們的顏色和光澤，然后用細(xì)砂紙打磨，再觀察它們的顏色和光澤。2、感覺一下它們的質(zhì)量大小，由此判斷它們的密度大小。3、試試它們是否容易被彎曲、折斷，并感覺下它們的硬度。4、 用手拿著金屬片的一端，在酒精燈上烘烤的另一端（注意：時(shí)間不要長，防止?fàn)C傷），試試能不能傳熱。5、 用電池和小燈泡試試它們能不能導(dǎo)電，并比較燈泡的亮度是否相同?！緦?shí)驗(yàn)8-2】 焊錫、錫和鉛熔化溫度的比較?？紤]到鉛的毒性，建議由教師演示或在通風(fēng)條件較好的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)

7、行。課題2關(guān)于【活動(dòng)與探究】金屬活動(dòng)性順序的實(shí)驗(yàn)建議：課前（幾天）發(fā)給每人一小條鎂，讓學(xué)生從家中找鋁片、銅片和黃金（有條件）并用砂紙把金屬砂亮（黃金除外），然后放在敞口的盒中，每天觀察并做好記錄。上課帶來。通過不同金屬光澤變化，粗略感悟不同金屬的活動(dòng)性差異。再增補(bǔ)鎂條、鋁箔、鐵絲等在氧氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)。建議教師來做。需要氧氣的量很大），再次加深學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)。關(guān)于金屬與酸的反應(yīng)，要提醒學(xué)生，實(shí)驗(yàn)前要把幾種金屬表面的膜用砂紙磨去，向裝有金屬的試管中倒酸時(shí)要注意的順序，按銅-鐵-鋅-鎂順序。這樣更便于觀察比較。得出正確的結(jié)論。石灰水甲酸濃硫酸Fe2O3 銅樹和銀花的實(shí)驗(yàn)老師要課前準(zhǔn)備好，分組實(shí)驗(yàn)時(shí)要

8、提醒學(xué)生注意除去金屬表面的氧化膜及反應(yīng)的時(shí)間。課題3【實(shí)驗(yàn)8-3】一氧化碳還原氧化鐵的實(shí)驗(yàn)：書中的實(shí)驗(yàn)比較麻煩，對(duì)反應(yīng)條件要求比較高，連接裝置太多，既浪費(fèi)很多的時(shí)間，又易造成一氧化碳的壓力不夠。建議采用下列實(shí)驗(yàn)。（一氧化碳的爆炸極限12.5%74.2%）步驟：把部分裝置連接好，然后取5mL濃硫酸倒入，再加入5mL的甲酸，3g Fe2O3塞緊橡皮塞，濃硫酸和甲酸混合會(huì)放熱，反應(yīng)開始。如果反應(yīng)過程中溫度不夠再用酒精燈加熱?？吹绞宜械臍馀葸B續(xù)均勻時(shí)，把尖嘴管的點(diǎn)燃，再給反就物加熱。反應(yīng)23分鐘，紅色粉未變黑時(shí)，用磁鐵靠近試管底部。效果比較明顯。一氧化碳還原氧化鐵的步驟：氣燈燈氣?！净顒?dòng)與探究】鐵

9、釘銹蝕條件的探究：新教材的實(shí)驗(yàn)與舊教材的差異不太大，但是日常生活及生產(chǎn)中金屬還經(jīng)常與酸性及鹽等物質(zhì)接觸（如船舶業(yè)、建筑業(yè)、家庭廚房中的金屬銹蝕等）造成的銹蝕現(xiàn)象是不容勿略的。所以建議采用上教版的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。 取5枚潔凈無銹的鐵釘，分別放入5支試管中，進(jìn)行下面的實(shí)驗(yàn)(可以分小組提前在課外進(jìn)行，完成后在課堂上向大家報(bào)告實(shí)驗(yàn)結(jié)果)。將實(shí)驗(yàn)觀察到的現(xiàn)象記錄在表中。(1)、在試管中加入稀硫酸或醋酸溶液，浸沒鐵釘后，倒去溶液；(2)在試管中加入少量的氯化鈉溶液，使鐵釘?shù)囊话虢]在溶液中；(3)在試管中把鐵釘放在一團(tuán)濕棉球上；(4)在試管中注滿迅速冷卻的沸水，塞緊橡皮塞；(5)在試管中加入少量干燥劑(生石灰或

10、無水氯化鈣)，再放一團(tuán)干棉球，把鐵釘放在干棉球上，塞緊橡皮塞。試管 立即觀察1天后3天后1周后使鐵發(fā)生銹蝕的主要因素有哪些?通過本實(shí)驗(yàn)，學(xué)生應(yīng)能得出導(dǎo)致鐵銹蝕的因素是：在水、氧氣同時(shí)存在的環(huán)境中鐵能生銹蝕。酸和氯化鈉能使鐵在氧氣、水存在的環(huán)境中加速銹蝕。既得出了鐵生銹的條件同時(shí)又體現(xiàn)出銹蝕的速度?！締卧n時(shí)分配】課題1、一課時(shí)課題2、一兩課時(shí)課題3、兩課時(shí)【單元教學(xué)建議】要注意從日常生活和生產(chǎn)中選取學(xué)生熟悉的素材。要讓學(xué)生由金屬的用途來學(xué)習(xí)金屬的物理性質(zhì)；從耐高溫、高強(qiáng)度金屬材料的應(yīng)用，學(xué)習(xí)合金的知識(shí)；從日常所見的鋼鐵銹蝕現(xiàn)象學(xué)習(xí)金屬的防護(hù)。通過本單元金屬化學(xué)性質(zhì)、金屬的銹蝕和防護(hù)探究性實(shí)驗(yàn)的

11、學(xué)習(xí)更進(jìn)一步提高學(xué)生的設(shè)計(jì)能力。在教學(xué)中注意對(duì)學(xué)生進(jìn)行書寫化學(xué)方程式的技能訓(xùn)練，學(xué)會(huì)用定量的方法研究化學(xué)反應(yīng)中的質(zhì)量關(guān)系。課題1可采用以下的教學(xué)過程和手段（一）展示金屬制品、金屬制品的圖片，讓學(xué)生感受金屬材料人類生活及社會(huì)發(fā)展的關(guān)系，認(rèn)識(shí)到金屬材料對(duì)社會(huì)進(jìn)步的重要作用。（二）通過表8-1、8-2，及實(shí)驗(yàn)8-1、8-2讓學(xué)生知道合金的性能，用途的優(yōu)越性。（三）通過金屬之最及化學(xué)、技術(shù)、社會(huì)形狀記憶合金增強(qiáng)學(xué)生的求知的欲望。（四）通過互動(dòng)討論，讓學(xué)生明白，物質(zhì)的性質(zhì)在很大程度上決定了物質(zhì)的用途。但是不是唯一的決定因素，還要考慮價(jià)格、資源、是否美觀、使用是否便利，以及廢料是否易于回收和對(duì)環(huán)境的影響等

12、因素。通過家庭小實(shí)驗(yàn)淬火和回火、培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力。課題2可采用以下的教學(xué)過程和手段課題2一個(gè)課時(shí)上完，時(shí)間有些緊張。條件好的學(xué)校可安排一課時(shí)上完。這樣內(nèi)容比較完整。如兩課時(shí)上完，建議第一課時(shí)把活動(dòng)探究內(nèi)容上完，第二課時(shí)歸納出常見金屬在溶液中的活動(dòng)性順序和置換反應(yīng)的概念。第一課時(shí)（一） 通過家庭實(shí)驗(yàn)粗略感悟不同金屬活潑程度不同。（二） 再通過教師的鎂條、鋁箔、鐵絲等在氧氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步加深學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)。并比較得出幾種金屬的活潑性順序。（三） 通過學(xué)生的活動(dòng)與探究，引導(dǎo)啟發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)研究問題可以通過多角度、多側(cè)面的方法。教師要引導(dǎo)學(xué)生做好實(shí)驗(yàn)。借助第四單元學(xué)習(xí)的鐵與硫酸銅反應(yīng)的知識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生

13、完成鐵與硫酸銅、鋁絲與硫酸銅、銅絲與硝酸銀、銅絲與硫酸鋁的實(shí)驗(yàn)。（四） 督促學(xué)生認(rèn)真做好實(shí)驗(yàn)記錄，以備第二節(jié)課學(xué)習(xí)。第二課時(shí)（五） 小組匯報(bào)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。根據(jù)實(shí)驗(yàn)分析解釋、發(fā)現(xiàn)金屬活動(dòng)性的規(guī)律。得出正確的結(jié)論。（六） 通過歸納上述化學(xué)反應(yīng)方程式中各反應(yīng)物和生成物的類別特點(diǎn)，得出置換反應(yīng)的概念。并通過有關(guān)對(duì)習(xí)題的討論和分析，讓學(xué)生感受金屬活動(dòng)性順序在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究中的重要作用。并知道金屬活動(dòng)性順序可以作為有關(guān)金屬能否在溶液中發(fā)生置換反應(yīng)等的判斷依據(jù)。課題3可采用以下的教學(xué)過程和手段第一課時(shí)（一） 展示金屬礦物的圖片，讓學(xué)生了解金屬在自然界存在的兩種形態(tài)。（二） 通過介紹我國冶鐵的歷史，引出與生

14、產(chǎn)實(shí)際相聯(lián)系的冶鐵原理以及物質(zhì)含雜質(zhì)的計(jì)算?？梢越Y(jié)合地理課的有關(guān)內(nèi)容，鼓勵(lì)、發(fā)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)查找有關(guān)資料，如礦物標(biāo)本實(shí)物照片、圖表、有關(guān)的文字描述等，可在課內(nèi)外交流。第二課時(shí)（三） 通過展示生銹的圖片及鐵的銹蝕條件探究實(shí)驗(yàn)（此實(shí)驗(yàn)要在課前一周準(zhǔn)備），讓學(xué)生感受到金屬銹蝕所造成的經(jīng)濟(jì)損失。并鼓勵(lì)學(xué)生開動(dòng)腦筋設(shè)計(jì)出多種方案，并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，同時(shí)做好觀察記錄。然后由小組匯報(bào)實(shí)驗(yàn)情況，以及探究的結(jié)果。并從中引導(dǎo)學(xué)生分析歸納鐵生銹的條件、防銹的方法。（四） 通過金屬用途的圖片及書中提供的礦物可供開采的年限圖片及其它途徑得到的資料和教師提供圖片，增強(qiáng)金屬資源的危機(jī)意識(shí)。自然過渡到如何保護(hù)和回收廢舊金屬。（五） 展示有關(guān)金屬污染的圖片及文字資料，使學(xué)生知道垃圾分類的重要性，養(yǎng)成不亂扔垃圾的好習(xí)慣?！締卧u(píng)價(jià)建議】本單元從以下幾方面評(píng)價(jià)學(xué)生：1、 完成課內(nèi)外