中小学教育资源及组卷应用平台
第四单元 金属
第一节 常见的金属材料 教学设计
教学目标
1、了解常见金属的物理性质，知道金属材料在日常生活和工农业生产中的重要用途；
2、知道在一种金属中熔合进一种或多种其他金属（或非金属），能得到适合人类不同需要的合金；
3、了解铁在自然界的分布和炼铁的化学原理；
教学重难点
1、重点：
（1）认识金属物理性质的相似性和差异性；
（2）正确认识物质的性质与用途的关系。
2、难点：炼铁的原理。
教学过程
一、导入新课
[投影]展示图片：金属材料的应用。
[导入]人类文明进步与金属材料发展关系十分密切。大家从这些图片中也应该可以感受到，种类繁多的金属材料已成为社会发展的重要物质基础。
二、新课讲授
知识点一 金属的物理性质
【活动天地】
[师]列举一些常见或常用的金属制品，想一想它们各是用什么金属制成的？分别应用了金属的哪些性质？
[生1]导线一般是用铜或铝制成的；利用了铜、铝具有良好的导电性。
[生2]门窗用铝合金制作；利用了铝合金质轻且抗腐蚀性能好。
[生3]剪刀、锤子用钢铁制成；利用了铁的硬度大。
[生4]包装用的铝箔用铝制成；利用了铝良好的延展性。
[师]同学们说的都非常好，相信大家课下是做了充分的预习的。
[投影]展示常见的金属制品。
[讲解]铜是电的良导体可以做导线,钨的熔点和沸点较高，可以做灯丝,铁和铜都是热的良导体可以作炊具,很多金属有延展性，可以压成薄片等等。
[师]通过刚刚的活动，你认为金属有哪些共性？
[学生活动]学生思考总结归纳的金属的物理性质。
[讲解]大多数金属都具有金属光泽，密度和硬度较大，熔点和沸点较高，具有良好的延展性、导电性和导热性。除汞外，金属在常温下都是固体。
[提问]不同的金属性质是否完全相同？请阅读课本，归纳得出金属的特性。
[教师活动]教师巡视、观察、指导。
[投影]金属的特性
（1）大多数金属都是银白色的，但铜却呈紫红色，金呈黄色。
（2）导电、导热性最好的金属——银
（3）硬度最大的金属——铬
（4）熔点最高的金属——钨
（5）熔点最低的金属——汞
[提问]什么决定物质的用途？
[学生活动]学生思考并回答，相互纠正补充。
[提问]为什么有的铁制品如水龙头等要镀铬？如果镀金怎么样？
[提示]铁在潮湿的环境易生锈，镀铬可以隔绝氧气和水，防止铁生锈。铬硬度大，耐磨；金价格高、硬度小，不耐磨。
[提问]考虑物质的用途时，不仅要考虑其物理性质，那还要考虑它的哪些因素呢？
[学生活动]积极思考，各抒己见，交流对此问题的认识。
[讲解]性质决定用途，性质是首要因素，除了性质，还需要考虑价格、资源、是否美观、使用是否便利、是否易于回收、是否环保等因素。
知识点二 合金
[提问]日常生活中我们使用的金属制品是纯金属制成的吗？究竟什么是合金？为什么要生产合金？合金的种类有哪些？
[学生活动]学生思考，并发表自己的见解。学生相互点评、纠正。
[讲解]在某种金属中加热熔合其它金属或非金属后形成的、具有金属特性的物质。常见的合金有青铜、黄铜、不锈钢、铝合金、钛合金等。
[投影]展示铁制品、铜制品及钛合金。
[学生活动]观察、识记。
[提问]纯金属与合金的性质是否相同？
【实验探究】金属与合金性质的比较。（留两分钟时间思考设计实验方案，比较后明确实验方案再让学生动手操作）。教师巡视并指导学生。
[师]金属在熔合了其他金属或非金属后，不仅组成发生变化，其内部组织结构也发生了变化，从而引起性质的变化。
[投影]合金性能优于纯金属
（1）合金颜色更鲜艳，多样
（2）合金的硬度一般比各成分金属的硬度大
（3）合金的熔点一般比各成分金属的熔点低
（4）合金的抗腐蚀能力一般强于组成它的成分金属
[师]利用这种加热熔合方法，人工可以制得一些特殊需要的金属材料。
知识点三 金属矿物及其冶炼
[过渡]为人类社会作出许多贡献的金属来自地壳和海洋中天然存在的矿物，它们的存在主要有两种形态，少数化学性质很不活泼的金属，以单质形态存在，如金、银、铂。绝大多数金属都是以化合物形态存在于矿物之中，如赤铁矿、铝土矿等。
[投影]展示常见的铁矿物及铝矿物。
[提问]人类是如何从铁矿石中得到铁的呢？
【活动天地】
[教师活动]演示一氧化碳与氧化铁的反应的实验。
[提问]你观察到哪些实验现象？
[生]①红色粉末（氧化铁）逐渐变成黑色；②澄清的石灰水逐渐变浑浊。
[过渡]为人类社会作出许多贡献的金属来自地壳和海洋中天然存在的矿物，它们的存在主要有两种形态，少数化学性质很不活泼的金属，以单质形态存在，如金、银、铂。绝大多数金属都是以化合物形态存在于矿物之中，如赤铁矿、铝土矿等。
[投影]展示常见的铁矿物及铝矿物。
[提问]人类是如何从铁矿石中得到铁的呢？
【活动天地】
[教师活动]演示一氧化碳与氧化铁的反应的实验。
[提问]你观察到哪些实验现象？
[生]①红色粉末（氧化铁）逐渐变成黑色；②澄清的石灰水逐渐变浑浊。
[投影]相关化学方程式
①Fe2O3+3CO2Fe+3CO2②Ca(OH)2 +CO2===H2O +CaCO3↓
[师]如何判断反应中生成了什么物质？
[生]将产生的气体通入到澄清石灰水中，澄清石灰水变浑浊，则生成二氧化碳：Ca(OH)2 +CO2===H2O +CaCO3↓；红色粉末变黑色，用磁铁检验，证明黑色粉末为铁。（若是一氧化碳还原四氧化三铁，将黑色粉末加入盐酸中，有气体生成，证明有铁。四氧化三铁也有磁性，不能用磁铁吸引的方法检验。）
[师]装置中右边的酒精灯起什么作用？
[生]将一氧化碳燃烧，防止污染空气。
[师]石灰水的作用有哪些？
[生]澄清石灰水用来检验生成物二氧化碳，并吸收二氧化碳便于处理尾气
[师]实验前先通一氧化碳还是先点燃酒精喷灯？为什么？
[生]先通二氧化碳，排净玻璃管内的空气，防止加热时发生爆炸。
[师]实验结束时，先停止通一氧化碳还是先熄灭酒精喷灯？为什么？
[生]先停止通一氧化碳，防止生成的铁在高温时被氧化。
[师]尾气的成分中含有CO，必须加以处理，有什么方法
[生]用气球收集；点燃。
[讲解]在这个反应中，氧化铁中的氧被一氧化碳夺去，铁被还原出来，一氧化碳是还原剂。化学上把氧化物中的氧被夺去的反应叫做还原反应。对比氧化反应。借助课件加以讲解。
[师]钢铁工业中，就是利用这一原理来炼铁的。
[投影]展示工业高炉炼铁。
[学生活动]观察思考，并填写学案相关部分。
板书设计
第一节 常见的金属材料
一、金属的物理性质
1、金属的共性
2、金属的特性
3、性质决定用途
二、合金
1、定义
2、常见的合金
3、合金性能优于纯金属
三、金属矿物及其冶炼
1、金属的存在
2、工业炼铁的化学原理
(1)炼铁的原理
(2)炼铝的原理
(3)氧化反应与还原反应
3、工业高炉炼铁
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
HYPERLINK "http://21世纪教育网(www.21cnjy.com)
" 21世纪教育网(www.21cnjy.com)(共29张PPT)
第一节 常见的金属材料
第四单元 金属
鲁教版（五四制） 化学 九年级
情景导入
金属的
物理性质
01
电的良导体
熔点和沸点较高
热的良导体
强度大
密度较大
有金属光泽
有延展性
活动天地
列举一些常见或常用的金属制品，想一想它们各是用什么金属制成的？分别应用了金属的哪些性质？
一、金属的物理性质
大多数金属都具有 ，密度和硬度较 ，熔点和沸点较 ，具有良好的 、 和
。除汞外，金属在常温下都是 。
金属光泽
导电性
导热性
延展性
大
高
固体
1、金属的共性
金属的物理性质
（1）大多数金属都是银白色的，但铜却呈 ，金呈 。
2、金属的特性
紫红色
黄色
（2）导电、导热性最好的金属──
（4）熔点最高的金属──
（5）熔点最低的金属──
钨
汞
（3）硬度最大的金属──
铬
银
金属的物理性质
为什么有的铁制品如水龙头等要镀铬？如果镀金怎么样？
铁在潮湿的环境易生锈，镀铬可以隔绝氧气和水，防止铁生锈。铬硬度大，耐磨；金价格高、硬度小，不耐磨。
思考
性质
用途
首要因素
决定
次要因素
是否易于回收
是否环保
使用是否便利
是否美观
资源
价格
考虑物质的用途时，需要考虑哪些因素？
金属的物理性质
合金
02
二、合金：
1、定义：在某种金属中加热熔合其它金属或非金属后形成的、具有金属特性的物质。
2、常见的合金
青铜、黄铜、不锈钢、铝合金、钛合金等
合金
司母戊鼎
马踏飞燕
四羊方尊
铜器
合金
钛合金在舰船上的应用
钛合金在A380飞机上的主要分布
钛合金用来制造人造骨
钛合金应用于航天飞机
钛金属腕表
合金
4-2：金属与合金的性质比较
黄铜：铜锌合金(Cu-Zn)
铝合金：铝镁铜合金
性质比较 现象 黄铜 铜 铝合金 铝
光泽和颜色 黄色 紫红色 银白色 银白色
硬度 黄铜大于铜 铝合金大于铝 结论 合金的硬度大 活动天地
将锡片和焊锡放在铁片上，加热铁片的中心部位，观察它们熔化的难易。
现象 焊锡最先熔化，锡次之
结论 合金比组成它的纯金属熔点低
活动天地
4-2：金属与合金的性质比较
（4）合金的抗腐蚀能力一般强于组成它的成分金属
3、合金性能优于纯金属
原因：
组成变化、内部组织结构改变→性质变化
（1）合金颜色更鲜艳，多样
（2）合金的硬度一般比各成分金属的硬度大
（3）合金的熔点一般比各成分金属的熔点低
合金
金属矿物及其冶炼
03
为人类社会作出许多贡献的金属来自地壳和海洋中天然存在的矿物，它们的存在主要有两种形态：
(2)化合物形态：绝大多数金属都是以__________形态存在于矿物之中，如赤铁矿、铝土矿等。
(1)单质形态：少数化学性质__________的金属，以单质形态存在，如________、________、________。
很不活泼
金
银
铂
化合物
三、金属矿物及其冶炼
1、金属的存在
金属矿物及其冶炼
铝土矿
主要成分Al2O3
铝矿物
钾长石
KAlSi3O8
金属矿物及其冶炼
赤铁矿
主要成分Fe2O3
磁铁矿
主要成分Fe3O4
铁矿物
4-1：工业炼铁的基本原理
实验操作：利用如图所示的装置，进行一氧化碳与氧化铁反应生成铁的实验。
1、药品：赤铁矿(Fe2O3)，一氧化碳(CO)
2、原理：
Fe2O3 +3CO===2Fe +3CO2
高温
实验探究
3、实验步骤：
（1）验纯，检查装置的气密性
（2）先通一氧化碳气体，再点燃酒精喷灯。
（3）当红棕色粉末已转变成黑色后，停止加热，再通一段时间CO，直至玻璃管冷却。
【注意】一氧化碳气体有毒，实验时一定要注意安全，同时进行尾气处理！
实验探究
4、实验现象：①红色粉末（氧化铁）逐渐变成黑色；②澄清的石灰水逐渐变浑浊。
5、相关化学方程式：
Fe2O3 +3CO===2Fe +3CO2；
高温
Ca(OH)2 +CO2===H2O +CaCO3
①
②
实验探究
将产生的气体通入到澄清石灰水中，澄清石灰水变浑浊，则生成二氧化碳：CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O ；红色粉末变黑色，用磁铁检验，证明黑色粉末为铁。（若是一氧化碳还原四氧化三铁，将黑色粉末加入盐酸中，有气体生成，证明有铁。四氧化三铁也有磁性，不能用磁铁吸引的方法检验。）
1、如何判断反应中生成了什么物质？
思考
2、装置中右边的酒精灯起什么作用？
3、石灰水的作用有哪些？
澄清石灰水用来检验生成物二氧化碳，并吸收二氧化碳便于处理尾气
将一氧化碳燃烧，防止污染空气。
思考
4、实验前先通一氧化碳还是先点燃酒精喷灯？为什么？
先通二氧化碳，排净玻璃管内的空气，防止加热时发生爆炸。
6、尾气的成分中含有CO，必须加以处理，有什么方法
收集一氧化碳，防止污染空气。
5、实验结束时，先停止通一氧化碳还是先熄灭酒精喷灯？为什么？
先停止通一氧化碳，防止生成的铁在高温时被氧化。
（2）用气球收集
（1）点燃
思考
炼铁的反应原理：
Fe2O3 + 3CO === 2Fe + 3CO2
高温
氧化反应：得到氧的反应
还原反应：失去氧的反应
Fe2O3：能提供氧，具有氧化性；（氧化剂）
CO：能夺氧，具有还原性。（还原剂）
金属矿物及其冶炼
钢铁厂炼铁就是根据上述化学反应原理进行的，采用的主要设备是高炉（如右图）。
将铁矿石(主要是赤铁矿）、焦炭和石灰石按一定的比例加入高炉，从炉下部通进热风，使焦炭转变成一氧化碳，并利用它将铁矿石中的铁还原出来。
原料
进气口
工业高炉炼铁
金属矿物及其冶炼
工业上采用电解铝法冶炼铝
其反应的化学方程式:
金属矿物及其冶炼
2 Al2O3====4Al + 3O2↑
高温
谢谢聆听
