干電池第2章物質(zhì)轉(zhuǎn)化與材料利用備課材料

一、本章特點1.知識結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)、邏輯性強。

兩塊（物質(zhì)的轉(zhuǎn)化、材料的利用）

兩線（金屬及其化合物的轉(zhuǎn)化、非金屬及其化合物的轉(zhuǎn)化）

一重心（物質(zhì)轉(zhuǎn)化規(guī)律的發(fā)現(xiàn)和運用）當(dāng)前1頁，總共46頁。物質(zhì)轉(zhuǎn)化材料利用對所學(xué)內(nèi)容的綜合分析，尋找規(guī)律，提高能力。以分類為基礎(chǔ)。材料的制造、利用和發(fā)展，受物質(zhì)轉(zhuǎn)化規(guī)律的指導(dǎo)，材料的發(fā)展促進人類文明的進步。當(dāng)前2頁，總共46頁。圖2—17物質(zhì)轉(zhuǎn)化規(guī)律圖以Ca為例分析：Ca—CaO—Ca(OH)2一CaC03的變化以C為例分析：C—C02一H2C03一Na2C03的變化當(dāng)前3頁，總共46頁。2.重視學(xué)法指導(dǎo)——復(fù)習(xí)、鞏固、歸納提高。

分類生物分類方法——物質(zhì)分類方法；（感性的）性質(zhì)分類方法——（理性的）構(gòu)成分類方法歸納（已有知識、觀察結(jié)果—物質(zhì)轉(zhuǎn)化規(guī)律—規(guī)律的應(yīng)用）理論聯(lián)系實際（規(guī)律的發(fā)現(xiàn)、應(yīng)用、對材料發(fā)展和利用的指導(dǎo)作用）一、本章特點當(dāng)前4頁，總共46頁。1）根據(jù)金屬的性質(zhì)確定其用途。如：銀是最佳的導(dǎo)熱體，為什么銀不宜用來制造食器皿？為什么食品罐頭一般用鍍錫的鐵制造，而不用錫制造？2）物質(zhì)鑒別（廚房中的物質(zhì)鑒別）3）生活中的垃圾分類回收。如：鋁罐、廢鐵的回收和廢電池的處理與日常生活及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)聯(lián)系緊密（科學(xué)、技術(shù)與社會）當(dāng)前5頁，總共46頁。4）各種材料的特點及應(yīng)用：如：A水泥的運輸或貯存問題---遇水為什么會很快結(jié)塊變硬？B各年代都有保存完好的精美瓷器出土，這說明陶瓷具有什么特性？C廚房里的物品，它們是由什么材料制成的？D牙齒的矯形---記憶合金有何特性?E納米材料、超導(dǎo)材料、先進復(fù)合材料有何特性?有何應(yīng)用?。當(dāng)前6頁，總共46頁。涉及實驗較多，現(xiàn)象及操作中蘊藏著復(fù)雜的科學(xué)原理。演示實驗1）硫的燃燒;2）CO2通入石蕊試液;3）鐵粉與硫黃的加熱;4）生石灰與水的反應(yīng);5）碳、氫氣還原氧化銅；6）一氧化碳還原氧化鐵.7）生雞蛋與鹽酸的反應(yīng)；8）鋁、錫、鉛的硬度及導(dǎo)電性、熔點的比較等學(xué)生實驗氯化鋇等物質(zhì)的鑒別當(dāng)前7頁，總共46頁?？捎糜谔骄康牟牧戏浅ＸS富。(1)1.1:每只燒杯中裝了什么物質(zhì)？（設(shè)計方案；收集證據(jù),得出結(jié)論）(2)3.1:鐵銹蝕的條件（設(shè)計方案，收集證據(jù),得出結(jié)論）(3)3.2:廢干電池的綜合利用.查閱討論成分及用途;設(shè)計提取成分的方案.調(diào)查了解我國金屬的回收狀況,并提出建議.(4)4.1:怎樣以銅為主要原料制備硫酸銅（方法、原理、及從“綠色工藝”角度進行方案的評估）當(dāng)前8頁，總共46頁。可以用于自主、合作學(xué)習(xí)的內(nèi)容較多：（除實驗探究外）1）1.3:查閱鈦、鋁、金、汞、銀、銅、鐵、錫、溴、碳、硫、硅、磷等物質(zhì)的性質(zhì)及用途。2）2.1:查閱赤鐵礦、方鉛礦、和孔雀石的主要成份及用途。3）3.1：查閱資料，回答不銹鋼是由什么成分組成的合金。4）3.2:查閱資料，討論干電池內(nèi)含有哪些主要物質(zhì)及各種物質(zhì)的主要用途5）3.3課后作業(yè)：試收集有關(guān)“棄置金屬所帶來的環(huán)境問題”的資料，---6）查閱有關(guān)人類使用金屬的歷史資料，了解在不同時代金屬的使用的狀況。7）4.1查閱并收集有關(guān)“材料技術(shù)發(fā)展對社會進步的貢獻(xiàn)”的資料，并在班里進行交流。當(dāng)前9頁，總共46頁。二、本章相關(guān)的幾個觀點1、組成決定性質(zhì)。

（例：有機物的性質(zhì)）（利用性質(zhì)可以推測組成）2、性質(zhì)決定用途。

（例：合金、塑料的性質(zhì)與用途）3、理論對實踐有重要的指導(dǎo)作用。

（例：利用銅制取硫酸銅的探究）當(dāng)前10頁，總共46頁。三、本章重點、難點重點：物質(zhì)的分類方法物質(zhì)轉(zhuǎn)化的規(guī)律材料的發(fā)展和利用對人類文明的促進作用難點：系統(tǒng)掌握物質(zhì)的分類方法尋找物質(zhì)轉(zhuǎn)化的規(guī)律運用物質(zhì)轉(zhuǎn)化的規(guī)律指導(dǎo)材料的發(fā)展和利用培養(yǎng)科學(xué)思維能力難點突破：從學(xué)生已有知識出發(fā)學(xué)習(xí)物質(zhì)的分類方法運用大量實驗和觀察來尋找物質(zhì)轉(zhuǎn)化的規(guī)律把握課標(biāo)的要求，不任意加深教學(xué)要求當(dāng)前11頁，總共46頁?；貞浽兄R技能：對原有知識技能的再認(rèn)識：學(xué)習(xí)新知識、新方法：運用新知識、方法形成新技能：對分類的認(rèn)識對分類方法的比較了解按物質(zhì)的組成進行分類的方法、及相關(guān)概念。用實驗法獲取物質(zhì)的性質(zhì)并進行物質(zhì)鑒別（探究）第1節(jié)：物質(zhì)的分類和利用當(dāng)前12頁，總共46頁。問題：1、生活中為什么要對物品進行分類？如何分類?2、科學(xué)家如何對動物或植物進行分類？有何目的?如：脊柱的有無、器官的特征--；種子的有無、胚的特征---）如：更準(zhǔn)確，更好地了解其生理特點。

---結(jié)構(gòu)決定功能）一、對分類的認(rèn)識當(dāng)前13頁，總共46頁。二、對分類方法的比較交流結(jié)果:練習(xí)：對氯化鈉、硫酸、氧氣、醋酸、氯氣、氧化鎂、高錳酸鉀等七種物質(zhì)進行分類。要求一：分別按顏色、狀態(tài)進行分類；要求二：其它方法進行分類。當(dāng)前14頁，總共46頁。思考與討論:1、科學(xué)家為什么要對物質(zhì)進行分類？如何分類？

運用實驗的方法了解性質(zhì)與組成,根據(jù)物質(zhì)的組成進行分類。2、按物質(zhì)的組成對物質(zhì)進行分類的優(yōu)點有哪些?

如：更好地了解性質(zhì)，更好地知道用途并用它為人類服務(wù)。（不同的組成會有不同的性質(zhì)，而性質(zhì)又決定用途）當(dāng)前15頁，總共46頁?？茖W(xué)分類的結(jié)果:純凈物的分類（以組成為主要依據(jù)）純凈物單質(zhì)化合物無機化合物有機化合物當(dāng)前16頁，總共46頁。思考:有機化合物有哪些相似的組成和性質(zhì)?相似組成:含碳元素.相似性質(zhì):大多能在空氣中燃燒生成二氧化碳(和水)不完全燃燒時會有黑色的碳產(chǎn)生.大多難溶于水注：本問題的目的：①了解有機物的一般特點②初步感知組成與性質(zhì)關(guān)系當(dāng)前17頁，總共46頁。歸納:

根據(jù)已知物質(zhì)和未知物質(zhì)的特性，如狀態(tài)、顏色、溶解性，可燃性等，運用實驗的方法，通過對比可對物質(zhì)進行鑒別和分類。當(dāng)前18頁，總共46頁?；貞浽兄R技能：完善原有知識技能：運用知識技能鞏固知識技能按組成對物質(zhì)分類完善物質(zhì)分類的結(jié)果對給出的多種物質(zhì)進行分類復(fù)習(xí)鞏固酸堿鹽和氧化物的組成與性質(zhì)三、常見的物質(zhì)當(dāng)前19頁，總共46頁。純凈物單質(zhì)化合物無機化合物有機化合物氧化物酸物質(zhì)分類：混合物物質(zhì)堿鹽金屬非金屬金屬氧化物非金屬氧化物當(dāng)前20頁，總共46頁。四、物質(zhì)分類的運用：根據(jù)上述物質(zhì)分類圖，對鎂、硫、氧氣、氧化鎂、二氧化錳、鹽酸、氫氧化鈣、氯化鈉、高錳酸鉀等進行分類。當(dāng)前21頁，總共46頁。五、鞏固物質(zhì)分類：（復(fù)習(xí)）1、酸的組成和共性：2、堿的組成和共性：3、鹽的組成和性質(zhì)：4、氧化物（二氧化碳和氧化銅）的組成和性質(zhì)：當(dāng)前22頁，總共46頁。六、區(qū)別金屬和非金屬1、幾種金屬的主要性質(zhì)銅：呈紫紅色光澤的金屬，密度8.92克/厘米3。熔點1083.4±0.2℃，沸點2567℃。稍硬、極堅韌、耐磨損。還有很好的延展性。導(dǎo)熱和導(dǎo)電性能較好。銅的最大用途是在電器工業(yè)上。廣泛用于制作電線、電纜和各種電器設(shè)備。

銀：銀白色金屬。密度：10.5克/厘米3。熔點：961.93℃，沸點2213℃?；蟽r+1。富延展性，是導(dǎo)熱、導(dǎo)電性能很好的金屬。用于制合金、焊藥、銀箔、銀鹽、化學(xué)儀器等，并用于制銀幣和底銀等方面。當(dāng)前23頁，總共46頁。鐵：是一種光亮的銀白色金屬。密度7.86克/厘米3。熔點1535℃，沸點2750℃。常見化合價+2和+3，有好的延展性和導(dǎo)熱性。也能導(dǎo)電。純鐵既能磁化，又可去磁，且均很迅速。它的最大用途是用于煉鋼；也大量用來制造鑄鐵和煅鐵。

鋁：銀白色有光澤金屬，密度2.702克/厘米3，熔點660.37℃，沸點2467℃?；蟽r±3。具有良好的導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性，和延展性。其合金質(zhì)輕而堅韌，是制造飛機、火箭、汽車的結(jié)構(gòu)材料。純鋁大量用于電纜。

當(dāng)前24頁，總共46頁。2、幾種常見非金屬的性質(zhì)硫：為淡黃色晶體。密度2.07克/厘米3，熔點112.8℃，沸點444.674℃；單質(zhì)硫，密度1.96克/厘米3，熔點120.0℃，沸點444.6℃。導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性都差。性松脆，不溶于水。大部分用于制造硫酸。橡膠制品工業(yè)、火柴、煙火、硫酸鹽、亞硫酸鹽、硫化物等產(chǎn)品中也需要很多硫磺。部分用于制造藥物、殺蟲劑以及漂染劑等

當(dāng)前25頁，總共46頁。磷：白磷或黃磷是無色或淡黃色的透明結(jié)晶固體。密度1.82克/厘米3。熔點44.1℃，沸點280℃，著火點是40℃。放于暗處有磷光發(fā)出。有惡臭。劇毒。幾乎不溶于水。紅磷是紅棕色粉末，無毒，密度2.34克/厘米3，熔點59℃，沸點200℃。當(dāng)前26頁，總共46頁。討論解決的問題：1、為什么可樂、啤酒等常采用鋁罐而不是鐵或銅罐？2、銀是優(yōu)良的導(dǎo)電體，為什么導(dǎo)線內(nèi)芯不用銀而用銅？3、銀是最佳的導(dǎo)熱體，為什么常用煮食器皿一般采用鐵或鋁而不宜用來銀制造？4、為什么裝食品的罐頭一般用鍍錫的鐵來制造？而不全用鐵或錫？5、根據(jù)石墨、金、鈦的性質(zhì)特點，你認(rèn)為它們各有哪些用途？當(dāng)前27頁，總共46頁。第2節(jié)物質(zhì)轉(zhuǎn)化的規(guī)律本節(jié)特點:既是重點又是難點.對復(fù)習(xí)中幾個實驗的建議：1、硫的燃燒實驗中，硫的量要少些；向燃燒后的集氣瓶中倒入氫氧化鈉溶液。（1）可以消除污染。（2）加深對氫氧化鈉和二氧化硫的性質(zhì)的認(rèn)識。當(dāng)前28頁，總共46頁。2、硫黃與鐵粉的混合加熱實驗：（1）硫與鐵的質(zhì)量比可為5：7。防止剩余的鐵對實驗結(jié)果的干擾。（2）鐵與硫的混合要均勻。（3）實驗可在石棉網(wǎng)上進行，燃燒后用鑷子處理即可。當(dāng)前29頁，總共46頁。復(fù)習(xí)建議通過實驗方法，尋找物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化規(guī)律。以典型反應(yīng)研究單質(zhì)和化合物之間的轉(zhuǎn)化，重點把握兩條變化的線索。金屬冶煉是轉(zhuǎn)化規(guī)律應(yīng)用的實例。（還原劑：C、H2、CO）3、實驗方法學(xué)習(xí)：易燃物質(zhì)的點燃、有毒氣體的處理、產(chǎn)物CO2的鑒定。當(dāng)前30頁，總共46頁。4、純度計算：數(shù)學(xué)方法的應(yīng)用，解題的思路、規(guī)范。5、讀圖，理解物質(zhì)間相互轉(zhuǎn)化的規(guī)律，掌握常見的反應(yīng)（把握到已出現(xiàn)過的反應(yīng)即可）。6、物質(zhì)制備的教學(xué)要求（原料分析、規(guī)律應(yīng)用、實現(xiàn)途徑、環(huán)境保護）。當(dāng)前31頁，總共46頁。第3節(jié)常見的材料常見的材料金屬材料（合金）無機非金屬材料（水泥、玻璃、陶瓷）有機合成材料（合成塑料等）合金的概念合金性質(zhì)的實驗研究鋼鐵銹蝕條件研究及防銹措施金屬污染及對策（廢電池的綜合利用）性質(zhì)與用途危害與對策當(dāng)前32頁，總共46頁。需要解決的問題：1、材料的種類有哪些？材料與元素有什么關(guān)系？（幾十萬與一百多；元素組成材料）2、合金的性質(zhì)有哪些特點？如何用實驗加以研究？（電阻率、硬度、熔點）3、合金有哪些用途？與什么性質(zhì)有關(guān)？（不銹鋼、鉛錫合金為例；性質(zhì)決定用途）4、金屬銹蝕的條件有哪些？如何用實驗驗證？（外/內(nèi)條件）5、如何防銹？（外/內(nèi)措施）當(dāng)前33頁，總共46頁。關(guān)于“金屬銹蝕的條件有哪些？”學(xué)習(xí)：1、交流常見的金屬（合金）的用途（課前已收集好）2、歸納：金屬（合金）由于在導(dǎo)電、導(dǎo)熱、硬度、延展性等方面具有良好的性質(zhì)而得到了廣泛的應(yīng)用。

問題：

你能說出金屬有哪些缺點嗎？3、選擇學(xué)生表達(dá)結(jié)果。轉(zhuǎn)入：

問題：易銹蝕是許多金屬的共同弊端。許多金屬為什么易銹蝕，產(chǎn)生銹蝕的條件有哪些呢？（學(xué)生結(jié)合經(jīng)驗猜測）當(dāng)前34頁，總共46頁。4、引導(dǎo)分析各種猜測的可能性。（銹蝕的條件有：空氣、水、---）5、展示提供的器材：帶塞子的試管若干支，普通鐵片若干，純鐵片，蒸餾水，干燥劑。要求：根據(jù)所提供的器材，設(shè)計實驗方案，以驗證銹蝕的條件，并畫出裝置圖。（小組合作完成，交流完善）6、針對方案，展示實驗結(jié)果。（多種準(zhǔn)備）當(dāng)前35頁，總共46頁。A：普通鐵片，水、空氣B：普通鐵片，空氣。（內(nèi)有干燥劑）C：普通鐵片，蒸餾水。（無空氣）D：純鐵片，水、空氣。ABCD分析：哪一個是對照組？如何比較以得出結(jié)論？當(dāng)前36頁，總共46頁。7、觀察、比較、分析，得出結(jié)論：鐵銹蝕的外部條件：（B與A,C與A）

同時具備空氣和水。鐵銹蝕的內(nèi)部條件：（D與A）

與內(nèi)部結(jié)構(gòu)有關(guān)。ABCD當(dāng)前37頁，總共46頁。需解決的問題:1、廢棄金屬對環(huán)境的有哪些危害？2、我國如何解決廢棄金屬問題？3、以廢干電池為例，根據(jù)所含物質(zhì)的性質(zhì)，設(shè)計方案以綜合回收利用。當(dāng)前38頁，總共46頁。1.查閱有關(guān)資料討論干電池內(nèi)含有哪些主要物質(zhì)及各種物質(zhì)的主要用途.（合理認(rèn)識廢舊干電池中潛在的危害）2.設(shè)計實驗方案,指出如何提取這些物質(zhì).3.調(diào)查我國金屬的回收狀況,提出合理建議廢干電池的綜合利用注:給探究預(yù)留充足的時間,在課前應(yīng)有充分的準(zhǔn)備，課內(nèi)應(yīng)有必要的拓展.當(dāng)前39頁，總共46頁。廢干電池所含物質(zhì)1號廢舊鋅錳電池的組成（約70克）：鋅皮（7克）碳棒（5.2克）錳粉（25克）銅帽（0.5克）汞（微量）其他：約32克.其它電池：鉛、鎘、鎳等。當(dāng)前40頁，總共46頁。金屬種類危害的表現(xiàn)錳過量的錳蓄積于體內(nèi)引起神經(jīng)性功能障礙，較重者出現(xiàn)兩腿發(fā)沉，表情呆板，感情冷漠，常伴有精神癥狀。鉛：鉛主要作用于神經(jīng)系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)、消化系統(tǒng)等并能抑制血紅蛋白的合成代謝過程。慢性鉛中毒可導(dǎo)致兒童智力低下。鋅鋅的鹽類對皮膜粘膜有刺激作用。當(dāng)在水中濃度超過10-50毫史/升時有致癌危險。鎳

鎳粉溶解于血液，參加體內(nèi)循環(huán)，有較強的毒性，能損害中樞神經(jīng)，引起血管變異，嚴(yán)重者導(dǎo)致癌癥。汞干電池的汞具有明顯的神經(jīng)毒性,此外對內(nèi)分泌系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)等也有不良影響。當(dāng)前41頁，總共46頁。方案例舉:1、對鋅的回收：剝下干電池外面的鋅皮，并用小刀或紗紙去掉表面的雜質(zhì)，洗凈干燥。（可用作實驗室制氫氣的原料）2、對汞的回收：（Hg2+）向初步處理后的廢液中，加入銅屑、鐵屑或鋅粒，置換出汞。3、對鎘、鎳的回收：（Cd2+、Ni2+）提示：Cd(OH)2、Ni(OH)2難溶于水。向含