資源簡介

中小學(xué)教育資源及組卷應(yīng)用平臺
初中化學(xué)九下大單元整體教學(xué)設(shè)計（魯教版）
單元教學(xué)主題 學(xué)習(xí)主題“金屬”是《義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》五個學(xué)習(xí)主題之一“物質(zhì)的性質(zhì)與應(yīng)用”的核心知識。 本單元主要涉及的單元大概念： （1）金屬的性質(zhì)與用途：包括金屬的物理性質(zhì)（如導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、延展性等）決定其用途，以及化學(xué)性質(zhì)（如與氧氣、酸的反應(yīng)，金屬活動性等）對其應(yīng)用的影響； （2）金屬的冶煉：了解從金屬礦石中提取金屬的方法和原理，以及相關(guān)的化學(xué)反應(yīng)； （3）金屬的腐蝕與防護(hù)：認(rèn)識金屬腐蝕的原因和危害，掌握常見的金屬防護(hù)措施。 本單元涉及的主要核心概念: 1.金屬的物理性質(zhì) 2.金屬的化學(xué)性質(zhì) 3.金屬的冶煉 4.合金 5.金屬的腐蝕與防護(hù) 學(xué)科 化學(xué) 年級 九年級
單元 第九單元《金屬》 授課人 Xxx
單元內(nèi)容 本單元教學(xué)內(nèi)容：主題1“常見的金屬材料”：本部分教學(xué)內(nèi)容首先介紹常見金屬如鐵、鋁、銅等的物理特性，包括外觀、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性等。接著講解金屬的化學(xué)性質(zhì)，如與氧氣、酸的反應(yīng)情況。重點闡述金屬活動性順序，通過實驗對比展現(xiàn)不同金屬的化學(xué)活潑程度。還會涉及合金的知識，對比純金屬與合金在性能上的差異，如硬度、熔點等。最后探討金屬材料在生活和生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用，以及如何合理選擇和使用金屬材料。 主題2“金屬的化學(xué)性質(zhì)”：金屬的化學(xué)性質(zhì)教學(xué)重點涵蓋多個方面。首先是金屬與氧氣的反應(yīng)，不同金屬與氧氣反應(yīng)的條件和現(xiàn)象各異。其次是金屬與酸的反應(yīng)，通過實驗觀察金屬在酸中的溶解和氣體產(chǎn)生情況，得出金屬活動性的初步結(jié)論。還包括金屬與某些鹽溶液的置換反應(yīng)，借此深入理解金屬活動性順序。同時，探討金屬化學(xué)性質(zhì)的規(guī)律，解釋生活中與金屬化學(xué)性質(zhì)相關(guān)的現(xiàn)象，如金屬制品的腐蝕與防護(hù)等，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)以致用的能力。 主題3.“金屬材料的銹蝕與防護(hù)”本部分教學(xué)首先會講解金屬銹蝕的現(xiàn)象和原因，包括鐵生銹的條件是與氧氣和水同時接觸。接著介紹不同金屬銹蝕的特點和影響因素，如濕度、酸堿度等。然后重點講授金屬防護(hù)的方法，如在金屬表面涂油、噴漆、鍍保護(hù)層等，以及改變金屬內(nèi)部結(jié)構(gòu)制成合金來增強(qiáng)抗銹蝕能力。還會通過實例分析，讓學(xué)生了解防護(hù)措施在實際生活和工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題的能力。 本單元內(nèi)容的邏輯結(jié)構(gòu):本單元首先從常見金屬的物理性質(zhì)入手，讓學(xué)生對金屬的外觀、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性等有直觀認(rèn)識。接著深入探討金屬的化學(xué)性質(zhì)，如金屬與氧氣、酸的反應(yīng)，通過實驗和化學(xué)方程式展現(xiàn)其規(guī)律，引出金屬活動性順序這一重要概念。在此基礎(chǔ)上，講述金屬的冶煉，從原理到實際方法，使學(xué)生明白如何從礦石中獲取金屬。然后重點介紹合金，解釋合金的形成和特性，凸顯其在生產(chǎn)生活中的廣泛應(yīng)用。最后，聚焦金屬材料的銹蝕與防護(hù)，探究銹蝕的原因和條件，從而引出相應(yīng)的防護(hù)措施。整個單元由淺入深，從認(rèn)識金屬到利用金屬、保護(hù)金屬，邏輯清晰，逐步引導(dǎo)學(xué)生全面深入地了解金屬。 本單元內(nèi)容可開發(fā)的教學(xué)活動與資源:教學(xué)活動方面，可以組織學(xué)生進(jìn)行金屬性質(zhì)的實驗探究，如金屬與酸的反應(yīng)、金屬的導(dǎo)電性測試等。開展小組討論，探討金屬在生活中的應(yīng)用及優(yōu)缺點。舉辦金屬知識競賽，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。 教學(xué)資源上，利用多媒體展示金屬的開采、加工視頻，讓學(xué)生直觀感受。提供金屬標(biāo)本，讓學(xué)生親自觀察觸摸。推薦相關(guān)化學(xué)科普書籍和網(wǎng)站，拓寬學(xué)生知識面。利用在線化學(xué)實驗?zāi)M軟件，讓學(xué)生反復(fù)熟悉實驗流程。還可邀請工廠技術(shù)人員進(jìn)行講座，介紹金屬工業(yè)的現(xiàn)狀與發(fā)展。 本單元教學(xué)重點：掌握金屬的化學(xué)性質(zhì)、金屬活動性順序及應(yīng)用、金屬的冶煉方法。了解常見金屬材料的性質(zhì)與用途。 本單元教學(xué)難點:理解金屬化學(xué)性質(zhì)差異的原因，運(yùn)用金屬活動性順序判斷反應(yīng)能否發(fā)生。探究金屬銹蝕條件與防護(hù)措施。
2022新課標(biāo)要求 （1）知道大多數(shù)金屬在自然界中是以金屬礦物形式存在的，體會化學(xué)方法在金屬冶煉中的重要性。 （2）知道金屬具有一些共同的物理性質(zhì)，通過實驗探究等活動認(rèn)識常見金屬的主要化學(xué)性質(zhì)及金屬活動性順序。 （3）知道在金屬中加入其他元素形成合金可以改變金屬材料的性能。 （4）了解金屬、金屬材料在生產(chǎn)生活和社會發(fā)展中的重要作用。 （5）以鐵生銹為例，了解防止金屬腐蝕的常用方法。 （6）了解廢棄金屬對環(huán)境的影響及金屬回收再利用的價值。
單元學(xué)情 1.學(xué)生已有知識能力 學(xué)生在之前的學(xué)習(xí)中，已經(jīng)對部分常見金屬如鐵、銅等有一定的了解，知道一些金屬的物理性質(zhì)和簡單的化學(xué)性質(zhì)。也掌握了基本的化學(xué)實驗操作技能，具備一定的觀察、分析和推理能力。 2.學(xué)生學(xué)習(xí)障礙點 對于金屬的化學(xué)性質(zhì)及反應(yīng)規(guī)律，理解和掌握可能存在困難，尤其是金屬活動性順序的應(yīng)用較為復(fù)雜。在理解金屬銹蝕的原理和防護(hù)方法時，可能難以將微觀的化學(xué)反應(yīng)與宏觀的現(xiàn)象聯(lián)系起來。對于合金的概念及性質(zhì)特點，可能會混淆與純金屬的差異。此外，從化學(xué)知識到實際應(yīng)用的轉(zhuǎn)化過程中，可能缺乏思路和方法。 3.學(xué)生學(xué)習(xí)的發(fā)展點 通過本單元的學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠系統(tǒng)地掌握金屬的性質(zhì)和應(yīng)用，深化對化學(xué)變化的認(rèn)識，提升實驗探究和解決問題的能力。學(xué)會運(yùn)用對比、歸納等方法總結(jié)規(guī)律，培養(yǎng)科學(xué)思維。能夠?qū)⒒瘜W(xué)知識與生活實際緊密結(jié)合，增強(qiáng)對化學(xué)學(xué)科的興趣和應(yīng)用意識，為后續(xù)更深入的化學(xué)學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。
單元目標(biāo) 1.學(xué)生能夠掌握常見金屬（如鐵、鋁、銅等）的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)，包括金屬與氧氣、酸、鹽溶液的反應(yīng)規(guī)律，以及金屬活動性順序表的應(yīng)用。 2.理解合金的概念和特點，認(rèn)識常見合金的組成和性能，能區(qū)分純金屬和合金。 3.了解金屬的冶煉方法，包括還原法、電解法等，知道從礦石中提取金屬的基本原理。 4.明白金屬銹蝕的條件和防護(hù)方法，能解釋生活中常見的金屬銹蝕現(xiàn)象，并提出合理的防護(hù)措施。 5.學(xué)會運(yùn)用比較、歸納、總結(jié)等方法對金屬的性質(zhì)和用途進(jìn)行整理和歸納，形成系統(tǒng)的知識網(wǎng)絡(luò)。
達(dá) 成 評 價 表 探索溶解現(xiàn)象大單元學(xué)習(xí)評價總表
知識點 評價要點 教師評價
常見的金屬材料 學(xué)生課堂狀態(tài) 優(yōu)秀 良好 一般
課堂知識點掌握情況 優(yōu)秀 良好 一般
課堂任務(wù)完成情況 優(yōu)秀 良好 一般
課堂練習(xí)成果 優(yōu)秀 良好 一般
課后作業(yè)完成情況 優(yōu)秀 良好 一般
金屬的化學(xué)性質(zhì) 學(xué)生課堂狀態(tài) 優(yōu)秀 良好 一般
課堂知識點掌握情況 優(yōu)秀 良好 一般
課堂任務(wù)完成情況 優(yōu)秀 良好 一般
課堂練習(xí)成果 優(yōu)秀 良好 一般
課后作業(yè)完成情況 優(yōu)秀 良好 一般
金屬材料的銹蝕與防護(hù) 學(xué)生課堂狀態(tài) 優(yōu)秀 良好 一般
課堂知識點掌握情況 優(yōu)秀 良好 一般
課堂任務(wù)完成情況 優(yōu)秀 良好 一般
課堂練習(xí)成果 優(yōu)秀 良好 一般
課后作業(yè)完成情況 優(yōu)秀 良好 一般
單元課時規(guī)劃
課題 學(xué)習(xí)目標(biāo) 主要知識 課時
課題1常見的金屬材料 1.了解常見金屬的物理性質(zhì)和用途，能夠根據(jù)其性質(zhì)解釋在生活和生產(chǎn)中的應(yīng)用。 2.認(rèn)識合金的概念和特點，區(qū)分常見的合金及其性能優(yōu)勢，理解合金在現(xiàn)代工業(yè)和生活中的重要地位。 3.掌握多種金屬礦物及其冶煉，了解其主要成分。對各類金屬礦物的分布和特點有一定的記憶。 金屬的物理性質(zhì) 、合金的特性、金屬礦物及其冶煉 1課時
課題2 金屬的化學(xué)性質(zhì) 1.理解并掌握常見金屬（如鐵、鋁、銅等）與氧氣、酸、鹽溶液的反應(yīng)規(guī)律，能準(zhǔn)確書寫化學(xué)方程式。 2.學(xué)會運(yùn)用金屬活動性順序表判斷金屬間的置換反應(yīng)能否發(fā)生，解決相關(guān)化學(xué)問題。 3. 通過實驗探究金屬的化學(xué)性質(zhì)，培養(yǎng)觀察、分析和推理能力，形成科學(xué)探究的思維方式。 金屬與氧氣的反應(yīng)、金屬與酸的反應(yīng)、金屬與鹽溶液的反應(yīng) 1課時
課題3金屬材料的銹蝕與防護(hù) 1.理解金屬銹蝕的原理，清楚鐵生銹的條件及其他常見金屬銹蝕的因素。 2.技掌握判斷金屬銹蝕程度的方法，學(xué)會通過實驗探究防護(hù)金屬銹蝕的有效措施。 3.能將金屬防護(hù)知識運(yùn)用到實際生活中，提出合理防銹建議，降低金屬銹蝕帶來的損失。 導(dǎo)致鋼鐵銹蝕的因素、減緩鋼鐵銹蝕的方法、廢舊金屬的回收利用 1課時
課時設(shè)計（課題1）
課題 常見的金屬材料
課型 新授課 復(fù)習(xí)課 試卷講評課 其他課
1.教學(xué)內(nèi)容分析 本節(jié)是魯教版下冊第9章第1節(jié)的內(nèi)容，學(xué)生將系統(tǒng)學(xué)習(xí)鐵、鋁、銅等常見金屬的物理性質(zhì)，如導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、延展性等，還會了解合金的概念、組成和性能優(yōu)勢。 通過實驗觀察和分析，提升學(xué)生的觀察能力和邏輯思維。同時，引導(dǎo)學(xué)生對比不同金屬的性質(zhì)差異，培養(yǎng)歸納總結(jié)能力。在實際應(yīng)用方面，使學(xué)生明白如何根據(jù)金屬的特性選擇合適的材料用于生產(chǎn)生活，如利用銅的導(dǎo)電性制作電線，利用鋁合金的質(zhì)輕和強(qiáng)度高制造飛機(jī)部件等。
2.教材分析 【知識結(jié)構(gòu)】教材首先介紹了常見金屬的物理性質(zhì)，如金屬的光澤、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、延展性等讓學(xué)生對金屬有一個直觀的認(rèn)識。接著引出合金的概念，通過對比合金與純金屬的性質(zhì)差異，使學(xué)生了解合金在生活和生產(chǎn)中的重要應(yīng)用。最后介紹了煉鐵的基本原理，讓學(xué)生了解金屬的治煉過程將金屬的性質(zhì)與生產(chǎn)實際相聯(lián)系。 【素材選取】:教材中選取了大量生活中常見的金屬制品圖片，如鐵鍋、銅導(dǎo)線、鋁等，以及工業(yè)生產(chǎn)中的煉鐵高爐等圖片，幫助學(xué)生將抽象的化學(xué)知識與實際生活和生產(chǎn)相聯(lián)系，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和對知識的理解。同時，教材還設(shè)置了“活動天地”“實驗探究”等欄目，讓學(xué)生通過親身體驗和實踐來學(xué)習(xí)化學(xué)知識，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和科學(xué)探究精神。 【能力培養(yǎng)】:教材注重培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、分析能力和實驗探究能力。通過讓學(xué)生觀察金屬的物理性質(zhì)和實驗探究合金與純金屬的性質(zhì)差異，培養(yǎng)學(xué)生的觀察和分析能力;通過“實驗探究”欄目，讓學(xué)生設(shè)計實驗、進(jìn)行實驗、觀察現(xiàn)象、分析數(shù)據(jù)，培養(yǎng)學(xué)生的實驗探究能力和科學(xué)思維能力。情感態(tài)度價值觀滲透:教材在介紹金屬材料的過程中，透了對我國古代金屬治煉技術(shù)的介紹如我國古代的青銅鑄造技術(shù)、冶鐵技術(shù)等，讓學(xué)生了解我國古代勞動人民的智慧和創(chuàng)造力，增強(qiáng)民族自豪感。同時，教材還介紹了金屬資源的有限性和保護(hù)金屬資源的重要性，培養(yǎng)學(xué)生的節(jié)約資源和環(huán)境保護(hù)意識。
3.學(xué)習(xí)者分析 對于學(xué)習(xí)“常見的金屬材料”這一內(nèi)容的學(xué)生來說，他們在之前的學(xué)習(xí)中已經(jīng)積累了一定的化學(xué)基礎(chǔ)知識，對物質(zhì)的性質(zhì)有了初步的認(rèn)識。然而，學(xué)生對于金屬材料的具體性質(zhì)和應(yīng)用可能缺乏系統(tǒng)的了解。在認(rèn)知能力上，九年級學(xué)生具備一定的觀察和分析能力，但抽象思維和邏輯推理能力還有待提高。在學(xué)習(xí)興趣方面，學(xué)生對于生活中常見的金屬材料充滿好奇，容易被實際應(yīng)用的案例所吸引。但部分學(xué)生可能會覺得理論知識枯燥，需要通過生動有趣的實驗和實例來激發(fā)學(xué)習(xí)熱情。同時，學(xué)生之間存在個體差異，有的學(xué)生基礎(chǔ)扎實，接受能力強(qiáng)；有的學(xué)生則需要更多的引導(dǎo)和幫助來理解新知識
4.核心素養(yǎng) 【化學(xué)觀念】：學(xué)生能認(rèn)識金屬的組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的關(guān)系，理解金屬材料的多樣性。【科學(xué)思維】：通過對金屬材料的分析，培養(yǎng)邏輯推理和批判性思維，能預(yù)測其性質(zhì)和用途。 【科學(xué)探究與實踐】：親身參與實驗和觀察，探究金屬材料的特性及變化規(guī)律，提升實踐操作能力。 【科學(xué)態(tài)度與責(zé)任】：意識到合理利用金屬資源的重要性，樹立節(jié)約和環(huán)保意識，以科學(xué)的態(tài)度對待金屬材料的研發(fā)和應(yīng)用。
5.教學(xué)重難點 教學(xué)重點：常見金屬的物理性質(zhì)，合金的特點與用途。
教學(xué)難點：理解金屬化學(xué)性質(zhì)的差異，運(yùn)用金屬活動性順序解釋反應(yīng)現(xiàn)象，區(qū)分純金屬與合金的性能差異及原因。
6.評價量表知識點“實驗操作”的評價量表任務(wù)列表評價標(biāo)準(zhǔn)（總分35分）學(xué)生 自評生生 互評教師 評價任務(wù)一：引入新課你在日常生活中見到或使用過哪些金屬制品？（5分）。任務(wù)二：金屬的物理性質(zhì)①金屬具有怎樣的物理性質(zhì)呢？（5分）②不同的金屬具有各自的特性和特定的用途。請你舉例。（5分）任務(wù)三：合金的特性①請簡述合金的定義。（5分）②常用合金有哪些？有什么優(yōu)點呢？（5分） 任務(wù)四：金屬礦物及其冶煉①實驗室煉鐵的實驗中，裝置中導(dǎo)管末端為什么要放置一個點燃的酒精燈？（5分）②氧化鐵和一氧化碳在高溫條件下發(fā)生反應(yīng)，生成鐵和二氧化碳，請寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式。（5分）
7.學(xué)習(xí)活動設(shè)計
任務(wù)一：創(chuàng)設(shè)問題情境，引入新課
教師活動 學(xué)生活動 學(xué)習(xí)評價
【課標(biāo)解讀】 2022年新課標(biāo)對魯教版九年級下冊化學(xué)常見的金屬材料要求學(xué)生了解常見金屬的物理性質(zhì)和用途。學(xué)生需掌握金屬的化學(xué)性質(zhì)，如與氧氣、酸的反應(yīng)等。能通過實驗探究，比較不同金屬的活動性順序。還應(yīng)理解合金的概念和特性，認(rèn)識其在生活生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用。同時，培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識和資源利用觀念，讓學(xué)生明白合理使用金屬材料的重要性。 【問題導(dǎo)入】 人類文明的進(jìn)步與金屬材料發(fā)展關(guān)系十分密切。石器時代之后的青銅器時代和鐵器時代，均以金屬材料的廣泛應(yīng)用為其時代特征。當(dāng)今，種類繁多的金屬材料更成為社會發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。你在日常生活中見到或使用過哪些金屬制品？這些金屬制品有什么特點？ 【播放圖片】生活中的金屬 【觀看圖片】 以問題導(dǎo)入新課，有效地引起學(xué)生的好奇心和思考。引發(fā)學(xué)生對知識的探索欲望。
設(shè)計意圖：旨在激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲，引發(fā)他們主動思考。通過巧妙設(shè)置問題，能夠創(chuàng)造認(rèn)知沖突，讓學(xué)生迅速進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)。
任務(wù)二：金屬的物理性質(zhì)
教師活動 學(xué)生活動 學(xué)習(xí)評價
【問題導(dǎo)入】 金屬在生產(chǎn)、生活中有著非常廣泛的應(yīng)用，這些應(yīng)用有許多都是由金屬的物理性質(zhì)決定的。金屬具有怎樣的物理性質(zhì)呢？ 【觀察思考】 金屬的物理性質(zhì)與應(yīng)用 觀察生活中常見或常用的金屬制品，想一想：它們主要是用什么金屬制成的？分別應(yīng)用了金屬的哪些性質(zhì)？ 【教師講解】 大多數(shù)金屬都具有金屬光澤，密度和硬度較大，熔點和沸點較高，具有良好的延展性和導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能。除汞外，金屬在常溫下都是固體。 不同的金屬具有各自的特性和特定的用途。例如，金的展性好，可以壓成薄片，常用于制作飾品等；鎢的熔點高，被用來制造燈泡中的燈絲；銅的導(dǎo)電性優(yōu)良，被廣泛用于電子制造業(yè)（例如印刷電路板）；金屬鉻的硬度大，耐腐蝕性強(qiáng)，多用于制作特殊鋼材。 多識一點 金屬的分類 在已發(fā)現(xiàn)的100多種元素里，大約有 4/5 是金屬元素。金屬的單質(zhì)有很多種，在冶金工業(yè)上，人們常把金屬分為黑色金屬（包括鐵、鉻、錳）和有色金屬（鐵、鉻、錳以外的金屬）兩大類。人們也常按照密度大小將金屬分類，密度小于 4.5 g/cm^3 的叫作輕金屬（鈉、鈣、鎂、鋁等）；密度大于 4.5 g/cm3 的叫作重金屬（汞、銅、鎘、鉛等）。此外，還可以將金屬分為常見金屬（鐵、鋁等）和稀有金屬（鋯、鈮、鉬等）。 【板書】金屬的物理性質(zhì) 【拓展延伸】教師講解金屬之最 【小組討論】 【觀看圖片】 三星堆遺址出土的金面罩銅人頭像 不同的金屬具有各自的特性和特定的用途 在金屬的物理性質(zhì)學(xué)習(xí)中，學(xué)生能準(zhǔn)確描述常見金屬的光澤、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性等。通過實驗觀察，對金屬的密度、硬度和熔點有了直觀認(rèn)識。但部分同學(xué)在對比不同金屬物理性質(zhì)差異時，分析不夠深入?？傮w來說，掌握情況良好，仍需強(qiáng)化應(yīng)用。
設(shè)計意圖：旨在讓學(xué)生了解金屬的共性與特性。使學(xué)生能從物理角度區(qū)分金屬與非金屬，為后續(xù)學(xué)習(xí)化學(xué)性質(zhì)奠定基礎(chǔ)。同時培養(yǎng)觀察和歸納能力，能在生活中應(yīng)用所學(xué)，感受化學(xué)與生活的緊密聯(lián)系。
任務(wù)三：合金的特性
【教師講解】 合金的定義：常見的金屬材料大多數(shù)不是組成單一的純金屬，而是合金，即以某種金屬為基礎(chǔ)，添加其他金屬或非金屬通過高溫熔煉、燒結(jié)等方式形成的具有金屬特性的材料。 常用合金 常用的銅合金分為黃銅、青銅、白銅3大類。黃銅鑄件常用來制作閥門和管道配件等；青銅是金屬冶鑄史上最早的合金；錳白銅是制造精密電工儀器、變阻器、精密電阻、應(yīng)變片、熱電偶等用的材料。 生鐵和鋼是含碳量不同的兩種鐵合金（生鐵含碳量為 2%～4.3%，鋼的含碳量為 0.03% ～ 2%）。 鋁合金以鋁為基添加一定量其他合金化元素的合金，是輕金屬材料之一。在航天、航空、交通運(yùn)輸、建筑、機(jī)電、輕化和日用品中有著廣泛的應(yīng)用。 鈦合金是多種用鈦與其他金屬制成的合金金屬。強(qiáng)度高、耐蝕性好、耐熱性高，主要是發(fā)展航空發(fā)動機(jī)用的高溫鈦合金和機(jī)體用的結(jié)構(gòu)鈦合金。 【活動探究】 金屬與合金的性質(zhì)比較 現(xiàn)有鋁片、鋁合金、銅片、黃銅片、錫片、焊錫（錫鉛合金）等金屬材料，分別進(jìn)行下列實驗，觀察、分析實驗現(xiàn)象，并與同學(xué)交流你得到的結(jié)論。 1. 觀察鋁片與鋁合金、銅片與黃銅片、錫片與焊錫的顏色與光澤。 2. 將鋁片與鋁合金、銅片與黃銅片、錫片與焊錫兩兩互相刻劃，比較它們的硬度。 3. 如圖所示，將錫片和焊錫放在鐵片上，用酒精燈在鐵片的中心部位加熱，觀察比較兩者熔化的難易。 【實驗結(jié)論】 合金與純金屬的性質(zhì)差異較大。與合金中各成分對應(yīng)的純金屬相比，多數(shù)合金材料都具有熔點較低、硬度較大、導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性較弱等特點。 【教師講解】 合金與純金屬的性質(zhì)差異較大。與合金中各成分對應(yīng)的純金屬相比，多數(shù)合金材料都具有熔點較 低、硬度較大、導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性較弱等特點。合金在日常生活、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究中的應(yīng)用非常廣泛。人們利用熔合的方法，控制合金的組成比例和形成條件，就可以制得具有特殊性能、符合特定需求的各種合金。如鈦鎳合金具有形狀記憶功能，用于制作人造衛(wèi)星的天線；鈦鉬鎳合金抗腐蝕性強(qiáng)，在航海及海洋資源開發(fā)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。 常見合金的主要成分、性能與用途 科技創(chuàng)新 鈦合金新材料與“奮斗者”號潛水器 2020 年 11 月 10 日，我國首臺擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的全海深載人潛水器“奮斗者”號順利下潛至地球海洋最深處，在太平洋馬里亞納海溝成功坐底，深度達(dá) 10909 米，創(chuàng)造了中國載人深潛的新紀(jì)錄。在 10000 米以下的深海，水壓是海洋表面的1 100倍。為完成萬米探潛，“奮斗者”號潛水器的載人艙球殼采用了我國自主研發(fā)的 Ti62A 鈦合金新材料，其通過先進(jìn)的焊接技術(shù)連接打造，抗壓能力卓越。中國制造，正在為“上九天攬月”“下五洋捉鱉”提供更多的可能。 【板書】合金的特性 【觀看圖片】 銅合金 鐵合金 鋁合金 鈦合金 【活動探究】 1. 觀察鋁片與鋁合金、銅片與黃銅片、錫片與焊錫的顏色與光澤。 2. 將鋁片與鋁合金、銅片與黃銅片、錫片與焊錫兩兩互相刻劃，比較它們的硬度。 3. 如圖所示，將錫片和焊錫放在鐵片上，用酒精燈在鐵片的中心部位加熱，觀察比較兩者熔化的難易。 實驗現(xiàn)象： 1.顏色與光澤觀察結(jié)果： 鋁片呈銀白色，有金屬光澤；鋁合金也是銀白色，但光澤相較于純鋁片可能稍暗一點，不過整體也有金屬光澤。銅片是紫紅色，有金屬光澤；黃銅片呈黃色，有金屬光澤，顏色與銅片明顯不同。錫片呈銀白色，有金屬光澤；焊錫（錫鉛合金）一般為灰白色，光澤稍弱于純錫片。 2.硬度互相刻劃結(jié)果：用鋁片刻劃鋁合金，會發(fā)現(xiàn)鋁合金表面留下劃痕較難，說明鋁合金的硬度比純鋁片大；反過來用鋁合金刻劃鋁片，鋁片表面容易出現(xiàn)劃痕。銅片和黃銅片互相刻劃時，黃銅片能在銅片上留下劃痕，表明黃銅片的硬度比銅片大。錫片與焊錫互相刻劃，焊錫表面更容易被錫片劃出痕跡，說明錫片的硬度比焊錫大。 3.加熱熔化難易觀察結(jié)果：在鐵片上用酒精燈加熱中心部位時，焊錫會先熔化，而錫片需要繼續(xù)加熱一段時間才會熔化，說明焊錫（錫鉛合金）的熔點比純錫片的熔點低。 【觀看圖片】 中國“天眼”的球面射 電板采用的是鋁鎂合金 萬米深海中的“奮斗者”號 在學(xué)習(xí)合金的特性這部分知識后，學(xué)生們整體表現(xiàn)不錯。多數(shù)能準(zhǔn)確說出合金與純金屬在硬度、熔點等方面的差異。部分同學(xué)在實際應(yīng)用的舉例上稍顯不足。但通過課堂互動，能積極思考，參與討論，對知識的掌握在逐步加強(qiáng)。
設(shè)計意圖：講解合金的特性知識點，是為讓學(xué)生明白合金相較于純金屬的優(yōu)勢。使學(xué)生能根據(jù)需求選擇合適的合金材料，理解其在生產(chǎn)生活中的廣泛應(yīng)用。培養(yǎng)對比分析能力，認(rèn)識到材料科學(xué)對社會發(fā)展的重要推動作用。
任務(wù)四：金屬礦物及其冶煉
【教師講解】 地球上的金屬資源廣泛存在于地殼和海洋中，其中少數(shù)很不活潑的金（如金、鉑等）以單質(zhì)形式存在，其余金屬都以化合物的形式存在于各種礦物中。大自然為人類提供了豐富的金屬礦物資源。 銅是人類最早使用的金屬之一。人們主要是通過用焦炭焙燒含有銅元素的礦石獲得金屬銅。含銅的礦石主要有黃銅礦、孔雀石、輝銅礦等，它們都具有引人注目的顏色。 當(dāng)人們焙燒孔雀石時，其主要成分堿式碳酸銅受熱會分解，生成氧化銅等產(chǎn)物。氧化銅能與木炭反應(yīng)，生成銅和二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式為： 在這個反應(yīng)中，氧化銅中的氧被碳奪去，銅被還原出來。像這樣，含氧化合物中的氧被奪去的反應(yīng)屬于還原反應(yīng)。 氧化反應(yīng):在化學(xué)反應(yīng)中得到氧的反應(yīng);C發(fā)生氧化反應(yīng)。 氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)同時發(fā)生，對立統(tǒng)一，稱為氧化還原反應(yīng)。 規(guī)律:得氧化合價升高，失氧化合價降低，反應(yīng)前后都有元素的化合價升降。 氧化還原反應(yīng)的特征:存在元素化合價的升降，且有升有降。 【問題導(dǎo)入】 當(dāng)今社會，在眾多的金屬材料中，鐵、鋁及其合金一直在人類生產(chǎn)生活中占據(jù)著主導(dǎo)地位，鋼鐵工業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r是世界各國工業(yè)化水平的重要標(biāo)志。工業(yè)上是如何從鐵礦石中得到鐵的呢？ 【活動探究】 工業(yè)煉鐵的化學(xué)原理 如圖所示，在硬質(zhì)玻璃管中放入少量紅色氧化鐵粉末，先通入一氧化碳，然后用酒精噴燈加熱，觀察現(xiàn)象。 注意：一氧化碳?xì)怏w有毒，實驗時一定要注意安全，同時要進(jìn)行尾氣處理！ 【播放視頻】 【討論】 1.如何判斷反應(yīng)中生成了什么物質(zhì)？ 2.裝置中導(dǎo)管末端為什么要放置一個點燃的酒精燈？ 【教師講解】 實驗證明，氧化鐵和一氧化碳在高溫條件下發(fā)生反應(yīng)，生成鐵和二氧化碳。反應(yīng)的化學(xué)方程式為： 鋼鐵工業(yè)中就是利用這一原理來煉鐵的。將赤鐵礦（主要成分是Fe2O3 ）、焦炭和石灰石一起加入高爐，在高溫下，利用爐內(nèi)反應(yīng)生成的一氧化碳將鐵從氧化鐵中還原出來。此時煉的鐵為生鐵，仍含有少量雜質(zhì)。 多識一點 徐光憲與稀土分離新技術(shù) 元素周期表中的鑭系元素和鈧、釔共計17種金屬元素，它們在自然界存量稀少且分散而被稱為稀土元素。這些稀土元素在信息、能源、航天、軍事等領(lǐng)域中有著重要的應(yīng)用，被視為冶金工業(yè)“維生素”。我國是稀土資源大國，2022年已探明的儲量約占世界總儲量的 33.8%。由于這些稀土元素的性質(zhì)太相近了，如何分離和提取它們就成為世界難題。20世紀(jì)70年代，我國科技發(fā)展需要高純度的稀土產(chǎn)品。國際上提煉稀土的技術(shù)都是保密的，而且產(chǎn)品極其昂貴。引進(jìn)技術(shù)和購買產(chǎn)品，都是不現(xiàn)實的，必須自力更生。我國化學(xué)家徐光憲帶領(lǐng)團(tuán)隊跨過國外已有的分離方法，直接從當(dāng)時未曾觸碰過的萃取分離技術(shù)入手，經(jīng)過反復(fù)實驗，創(chuàng)新出一套稀土分離的串級萃取理論，并在該理論指導(dǎo)下，獨(dú)創(chuàng)了稀土分離“三出口”工藝，使我國稀土分離技術(shù)達(dá)到國際先進(jìn)水平，促進(jìn)了我國從稀土資源大國向高純稀土生產(chǎn)強(qiáng)國的轉(zhuǎn)變，使我國成為全球唯一一個擁有完整稀土產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)的國家。徐光憲院士被譽(yù)為“中國稀土之父”，并榮獲2008年度“國家最高科學(xué)技術(shù)獎”。 長話短說 1. 大多數(shù)金屬具有共同的物理性質(zhì)，如具有金屬光澤、可以導(dǎo)電和導(dǎo)熱、延展性良好等。 2. 在自然界中金屬主要以化合物的形式存在于各種礦物中。 3. 金屬材料包括純金屬和合金。通過熔合方法制得的合金相比純金屬具有硬度大、熔點低、易加工等性能，在生產(chǎn)生活中被廣泛使用。 4. 工業(yè)上通過化學(xué)方法從礦石中冶煉提取金屬。 課外探究 我國鋼鐵工業(yè)的發(fā)展成就 1996 年我國鋼產(chǎn)量達(dá)到 10 124 萬噸，首次突破一億噸，居世界首位。這是我國鋼鐵工業(yè)及國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)程中一個新的里程碑，是中國人民艱苦奮斗改革開放的豐碩成果。 1997 年 11 月 25 日，郵電部發(fā)行了紀(jì)念郵票 2 枚。一枚為“中國古代冶金”，畫面以《天工開物》中記載的古代冶煉過程為背景，以我國出土的最早的鐵制農(nóng)具為主圖；一枚為“現(xiàn)代化鋼鐵廠”，畫面以寶山鋼鐵公司的廠房為背景，描繪了轉(zhuǎn)爐煉鋼的生動場面。 課后作業(yè)：請查閱資料或考察調(diào)研，進(jìn)一步了解中國古代在金屬冶煉方面的技術(shù)創(chuàng)新，以及當(dāng)今我國鋼鐵工業(yè)發(fā)展的最新成就。將調(diào)研結(jié)果撰寫小論文或制作海報，同學(xué)們之間相互交流。 【板書】金屬礦物及其冶煉 【小組實驗】 在硬質(zhì)玻璃管中放入少量紅色氧化鐵粉末，先通入一氧化碳，然后用酒精噴燈加熱，觀察現(xiàn)象。 【觀看視頻】 【實驗現(xiàn)象】 當(dāng)先通入一氧化碳一段時間后，再用酒精噴燈加熱，硬質(zhì)玻璃管中紅色的氧化鐵粉末逐漸變黑，同時可以觀察到澄清石灰水變渾濁。這是因為一氧化碳在加熱條件下將氧化鐵還原為黑色的鐵粉，生成的二氧化碳使澄清石灰水變渾濁。 【小組討論】 1.對于鐵的判斷：反應(yīng)前氧化鐵是紅色粉末，若看到硬質(zhì)玻璃管內(nèi)紅色粉末逐漸變黑，說明生成了鐵，因為生成的鐵粉是黑色的。 對于二氧化碳的判斷：將反應(yīng)產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水，若澄清石灰水變渾濁，證明有二氧化碳生成，因為二氧化碳能與石灰水中的氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀，使溶液變渾濁。 2.因為一氧化碳有毒，且具有可燃性，反應(yīng)后排出的尾氣中可能含有未反應(yīng)的一氧化碳，在導(dǎo)管末端放置點燃的酒精燈，是為了將尾氣中的一氧化碳點燃，使其轉(zhuǎn)化為二氧化碳，防止一氧化碳排放到空氣中造成空氣污染。 《1996年中國鋼產(chǎn)量突破一億噸》紀(jì)念郵票 在“金屬礦物及其冶煉”的學(xué)習(xí)中，對學(xué)生的評價著重于知識掌握、實驗操作和思維能力?？雌涫欠窭斫獾V物組成、冶煉原理，實驗時操作是否規(guī)范準(zhǔn)確。能否運(yùn)用所學(xué)分析實際問題，展現(xiàn)創(chuàng)新思維，以及在學(xué)習(xí)中的態(tài)度與合作精神。
設(shè)計意圖：設(shè)計金屬礦物及其冶煉知識點，是要學(xué)生了解金屬礦物的種類和分布。掌握冶煉金屬的原理和方法，明白從礦石到金屬的轉(zhuǎn)化過程。培養(yǎng)資源意識和環(huán)保觀念，理解科學(xué)技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中的關(guān)鍵作用。
8.板書設(shè)計
9.教學(xué)反思與改進(jìn) 在本次“常見的金屬材料”的教學(xué)中，我通過多種教學(xué)方法和實驗，引導(dǎo)學(xué)生了解了金屬材料的性質(zhì)、用途和合金等方面的知識。 教學(xué)中的優(yōu)點在于，通過實驗展示，如比較純金屬和合金的硬度，讓學(xué)生直觀地感受到了合金的特性，提高了他們的學(xué)習(xí)興趣和參與度。同時，結(jié)合生活中的實際例子，如不銹鋼廚具、鋁合金門窗等，幫助學(xué)生更好地理解了金屬材料在日常生活中的應(yīng)用。 然而，教學(xué)中也存在一些不足之處。在講解金屬的物理性質(zhì)時，速度稍快，部分學(xué)生可能沒有完全理解和掌握。對于一些抽象的概念，如金屬的晶體結(jié)構(gòu)，講解不夠深入，導(dǎo)致學(xué)生理解困難。在小組討論環(huán)節(jié)，個別小組的討論不夠熱烈，沒有充分發(fā)揮學(xué)生的主動性。 針對以上問題，我將做出以下改進(jìn)。在今后的教學(xué)中，要更加注重教學(xué)節(jié)奏的把握，給學(xué)生留出足夠的時間思考和消化知識。對于抽象的概念，運(yùn)用更多的模型和多媒體資源進(jìn)行輔助講解，使其更加直觀易懂。加強(qiáng)小組討論的引導(dǎo)，明確討論的任務(wù)和要求，鼓勵每個學(xué)生積極參與。 總之，通過這次教學(xué)反思，我認(rèn)識到了教學(xué)中的優(yōu)點和不足，在今后的教學(xué)中會不斷改進(jìn)，提高教學(xué)質(zhì)量，讓學(xué)生更好地掌握化學(xué)知識。
21世紀(jì)教育網(wǎng) www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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