人教版九年級(jí)化學(xué)下冊(cè) 《金屬材料》（教學(xué)設(shè)計(jì)）

課題1金屬材料一、教材分析本課題分為兩部分。第一部分從日常生活用品很多是用金屬材料制成的入手，說明金屬材料包括純金屬和合金兩類，并從社會(huì)發(fā)展的歷史說明鐵、銅、鋁及其合金是人類使用最多的金屬材料。教材注意聯(lián)系學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)，配合實(shí)物照片介紹了金屬具有金屬光澤，能傳熱、導(dǎo)電，有延展性等重要物理性質(zhì)，同時(shí)采用列表的方式，給出了一些常見金屬物理性質(zhì)的數(shù)據(jù)，為如何利用金屬的物理性質(zhì)提供了重要依據(jù)。教材把重點(diǎn)放在“討論”及對(duì)物質(zhì)的性質(zhì)與用途關(guān)系的了解上，注意培養(yǎng)學(xué)生綜合分析問題的能力。第二部分重點(diǎn)介紹合金。教材用廚師在炒菜時(shí)常會(huì)在菜里加入各種調(diào)料以改善菜的色、香、味的事實(shí)作比喻，說明在純金屬中加熱熔合某些金屬或非金屬，可以制得與純金屬性質(zhì)不同的合金，如生鐵和鋼等，這些合金具有某些比純金屬更好的性能。教材接著通過實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生親身體驗(yàn)合金與純金屬性質(zhì)的不同，了解為什么合金比純金屬具有更廣泛用途的原因。教材以列表的方式簡(jiǎn)略地介紹了一些常見合金的主要成分、性能和用途。教材還介紹了21世紀(jì)的重要金屬材料——鈦和鈦合金，連同在“化學(xué)技術(shù)社會(huì)”中介紹的高新科技的內(nèi)容——形狀記憶合金，在一定程度上體現(xiàn)了21世紀(jì)金屬材料的發(fā)展趨勢(shì)，有利于拓寬學(xué)生的眼界。由于本課題的知識(shí)難度不算太大，所以引導(dǎo)學(xué)生積極進(jìn)行探究培養(yǎng)學(xué)生的思維能力便成了本課題教學(xué)的難點(diǎn)。在設(shè)計(jì)教學(xué)過程中，主要從以下五個(gè)方面入手對(duì)難點(diǎn)進(jìn)行突破。二、學(xué)情分析學(xué)生已經(jīng)有了日常生活中使用金屬制品的經(jīng)驗(yàn)，也初步了解金屬制品的某些特殊用途。但學(xué)生對(duì)金屬的了解還不夠系統(tǒng)，也不十分清楚物質(zhì)的用途與其性質(zhì)之間的內(nèi)在聯(lián)系。他們不了解鐵礦石是怎樣冶煉成鋼鐵的，不了解自己使用的金屬制品都是用合金材料制成的，更不了解性能各異的合金竟是通過多種金屬（或金屬與非金屬）熔合而成的。因此，教學(xué)中應(yīng)從學(xué)生已有的生活經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，通過實(shí)驗(yàn)探究和交流討論，使其將自己對(duì)金屬制品的成分和各項(xiàng)性能及其用途的認(rèn)識(shí)逐漸清晰、系統(tǒng)、深入，進(jìn)而產(chǎn)生學(xué)習(xí)有關(guān)金屬性質(zhì)和生產(chǎn)知識(shí)的積極心態(tài)。三、教學(xué)目標(biāo)1.通過日常生活中廣泛使用的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；2.了解常見金屬的物理性質(zhì)，知道物質(zhì)的性質(zhì)在很大程度上決定了物質(zhì)的用途；3.認(rèn)識(shí)合金的組成，知道生鐵和鋼等重要合金；4.會(huì)區(qū)別純金屬和合金，認(rèn)識(shí)合金比純金屬具有更廣泛的用途。四、教學(xué)重難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：認(rèn)識(shí)金屬物理性質(zhì)的相似性和差異性及性質(zhì)與用途的關(guān)系。教學(xué)難點(diǎn)：學(xué)習(xí)運(yùn)用比較、分析、歸納等方法對(duì)獲取的信息進(jìn)行加工。五、教學(xué)過程【視頻引入】拿破侖加冕為什么要用鋁制皇冠？【講解】拿破侖加冕用鋁制皇冠，是因?yàn)楫?dāng)時(shí)冶煉鋁非常困難，所以鋁制品價(jià)格昂貴，是身份的象征?！具^渡】我們身邊的很多生活用品，如鍋、壺、水龍頭等很多都是用金屬材料制成的。你知道金屬材料的發(fā)展歷程是怎么的嗎？【講解】在歷史發(fā)展過程中，人類從石器時(shí)代進(jìn)入青銅器時(shí)代，繼而進(jìn)入鐵器時(shí)代。到了鐵器時(shí)代，鐵和鋼的使用就比較廣泛了。在100多年前，人們又發(fā)現(xiàn)和利用了鋁。而銅、鐵、鋁是現(xiàn)代社會(huì)應(yīng)用的最多的三種金屬材料。決定金屬出現(xiàn)順序的因素有金屬的活潑程度和冶煉的難易程度?！具^渡】人類使用的金屬材料包括純金屬以及它們的合金。金屬材料的應(yīng)用促進(jìn)了社會(huì)的發(fā)展。【交流討論】金屬的廣泛應(yīng)用都與它們的性質(zhì)有很大的聯(lián)系。結(jié)合實(shí)際生活及圖片中金屬的用途，說一說金屬都有哪些物理性質(zhì)?！究偨Y(jié)】金屬一般具有以下性質(zhì)：1．金屬一般是銀白色的，有金屬光澤。（金為黃色、銅為紫紅色）2．金屬一般為固體。（汞是液體）3．金屬一般易導(dǎo)電、導(dǎo)熱。4．金屬的熔沸點(diǎn)一般都比較高。5．金屬一般都有較好的延展性。6.金屬一般密度大、硬度大?！具^渡】雖然金屬都有一些共性，但在導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、密度、熔點(diǎn)、硬度、延展性等方面均有較大差異?？茖W(xué)家們較準(zhǔn)確的測(cè)出了一些金屬的物理性質(zhì)，較詳細(xì)的明確了它們之間的區(qū)別?！窘涣饔懻摗扛鶕?jù)生活經(jīng)驗(yàn)和所學(xué)知識(shí)，你能回答下列問題嗎？1．為什么菜刀、鐮刀、錘子等用鐵制而不用鋁制？（鐵的硬度更大。）2．銀的導(dǎo)電性比銅好，為什么電線一般用銅制而不用銀制？（銀的導(dǎo)電性雖然比銅好，但銅的價(jià)格更便宜。）3．為什么燈泡里的燈絲用鎢制而不用錫制？如果用錫制會(huì)出現(xiàn)什么情況？（鎢的熔點(diǎn)最高，錫的熔點(diǎn)較低，如果用錫，則燈絲易熔斷。）4．為什么有的鐵制品如水龍頭等要鍍鉻？如果鍍金怎么樣？（鉻硬度大，耐磨、美觀而且防銹；金的硬度小，如果鍍金，價(jià)格成本大大增加且不耐用。）【總結(jié)】通過以上學(xué)習(xí)，我們得出物質(zhì)的性質(zhì)在很大程度上決定了物質(zhì)的用途，但這不是唯一的因素。在考慮物質(zhì)的用途時(shí)，還需要考慮資源、價(jià)格、是否美觀、使用是否便利、廢料是否易于回收和對(duì)環(huán)境是否影響等多種因素?！舅伎肌坑脕?lái)鑄造硬幣的金屬材料需要具有什么性質(zhì)？【講解】鑄造硬幣需要控制成本，所以這種金屬材料要資源豐富，硬幣使用頻率高，所以要耐磨耐腐蝕，還需要無(wú)毒輕便、美觀易加工。

【總結(jié)】金屬之最：地殼中含量最高的金屬元素——鋁Al

人體中含量最高的金屬元素——鈣Ca

目前世界年產(chǎn)量最高的金屬——鐵Fe

導(dǎo)電、導(dǎo)熱性最好的金屬——銀Ag

硬度最高的金屬——鉻Cr

熔點(diǎn)最高的金屬——鎢W

熔點(diǎn)最低的金屬——汞Hg

密度最大的金屬——鋨Os

密度最小的金屬——鋰Li

【應(yīng)用】生活中常見的金屬的應(yīng)用：暖氣片刷“銀粉”——鋁Al包裝香煙金屬箔——鋁Al

保溫瓶?jī)?nèi)膽鍍的金屬——銀Ag

體溫計(jì)金屬——汞Hg干電池外皮金屬——鋅Zn【過渡】金屬在日常生活中被廣泛應(yīng)用，可是你知道嗎，在生活和生產(chǎn)領(lǐng)域，應(yīng)用最廣泛的不是純金屬而是它們的合金。你知道是為什么嗎？【總結(jié)】合金就是在金屬中加熱熔合某些金屬或非金屬而制得的具有金屬特性的混合物?！緦W(xué)生活動(dòng)】生鐵和鋼就是含碳量不同的兩種鐵合金，根據(jù)教材內(nèi)容，比較生鐵和鋼的異同點(diǎn)；比較純鐵與生鐵、鋼的不同點(diǎn)?！究偨Y(jié)與交流】生鐵和鋼都是鐵的合金，主要成分都是鐵。主要區(qū)別是它們的含碳量不同；生鐵和鋼都比純鐵硬度更大，不銹鋼比純鐵具有更強(qiáng)的抗腐蝕性?！舅伎肌拷忉尦烧Z(yǔ)：“百煉成鋼”蘊(yùn)涵的化學(xué)原理?！局v解】在煉制過程中，碳與氧氣反應(yīng)生成二氧化碳，含碳量降低，生鐵就變成了鋼?！具^渡】下面我們通過實(shí)驗(yàn)探究一下合金的部分特性?！咎骄繉?shí)驗(yàn)】學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，比較黃銅（銅鋅合金）和銅片、硬鋁（鋁合金）和鋁片的光澤和顏色；將它們相互刻畫，比較它們的硬度。性質(zhì)比較實(shí)驗(yàn)記錄黃銅銅硬鋁鋁光澤顏色硬度結(jié)論【總結(jié)】性質(zhì)比較實(shí)驗(yàn)記錄黃銅銅硬鋁鋁光澤顏色暗，黃色亮，紫紅色暗，灰白色亮，銀白色硬度黃銅比銅硬硬鋁比鋁硬結(jié)論合金一般比組成它的純金屬硬度大【查閱資料】焊錫是錫和鉛的合金，主要用于焊接金屬等；武德合金是鉍、鉛、錫和鎘的合金，可用于制電路保險(xiǎn)絲等。

【討論】根據(jù)下表提供的信息，你能獲得什么啟示？純金屬合金鉛鎘鉍錫焊錫武德合金熔點(diǎn)/℃32732127123218370啟示【總結(jié)】純金屬合金鉛鎘鉍錫焊錫武德合金熔點(diǎn)/℃32732127123218370啟示合金一般比組成它的純金屬的熔點(diǎn)要低【注意】1.合金中并非都是金屬，組成合金的元素中可能有非金屬；2.合金是一種混合物而不是化合物。

【過渡】合金的很多性能與組成它們的純金屬不同，具有熔點(diǎn)低、硬度大、耐腐蝕等特點(diǎn)，使合金更適合于不同的用途。因此，日常使用的金屬材料大多數(shù)屬于合金。下面請(qǐng)同學(xué)們認(rèn)識(shí)一下日常生活中常見的一些合金。

【講解】鈦和鈦合金被認(rèn)為是21世紀(jì)的重要金屬材料，它具有熔點(diǎn)高、密度小、可塑性好、易于加工、耐腐蝕、機(jī)械性能好等優(yōu)良的性能，被廣泛應(yīng)用于火箭、導(dǎo)彈、航天飛機(jī)、船舶、化工和通訊設(shè)備等領(lǐng)域。另外，鈦合金與人體具有很好的“相容性”，因此可用來(lái)制造人造骨等。【過渡】還有我們?nèi)粘Ｉ钪谐Ｒ姷馁F金屬黃金，也有常見的合金?！局v解】18k金是黃金含量達(dá)到75%的合金，24k金是黃金含量達(dá)到99.9%以上，也稱足金?！具^渡】還有一種合金具有形狀記憶效應(yīng)，被廣泛用于制作人造衛(wèi)星和宇宙飛船的天線，還能做牙齒矯形絲，閱讀資料卡片認(rèn)識(shí)一下記憶合金吧！【學(xué)生活動(dòng)】閱讀《記憶合金》資料卡片?！究破找曨l推薦】《大國(guó)之材》聚焦我國(guó)奮斗在新材料產(chǎn)業(yè)的學(xué)術(shù)泰斗、科研人員、行業(yè)精英，通過大型系列紀(jì)錄片、系列叢書、視頻訪談、媒體報(bào)道等多種形式，見證我國(guó)材料人奮勇拼搏、砥礪前行的成長(zhǎng)軌跡。第二季第一集介紹了液態(tài)