浙教版九年级上第二章第二节物质转化的规律(教案)[上学期]

“物质转化和材料利用”教学简案
第2节物质转化的规律（5课时）
认知目标
1、能举例说出金属、金属氧化物、碱之间的转化
2、能举例说出非金属、非金属氧化物、酸之间的转化
3、注意每个实验的实验装置实验过程和实验现象
3、通过非金属单质与其化合物的转化及金属单质与其化合物的转化，以及化合物之间的相互转化，掌握物质间相互转化的规律（两条纵线、四条横线、两条交叉斜线、两条弯线等物质间的转化）
4、会利用物质转化的规律设计物质制备的可能方法
（能利用物质转化的规律寻找物质制取的途径）
技能目标
1、实验1和2、学会固体的取用，试管滴管的使用，玻璃棒的使用，酒精灯的使用
2、实验3、4和5、学会实验尾气的处理、密闭固体加热装置的安装
（实验操作技能）
3、学会有关纯度问题的计算，并提高分析和计算能力
4、查阅能力的培养
情感目标
通过对二氧化硫，一氧化碳等有毒气体的处理，提高学生的环保意识，安全教育
通过物质间的互相转化，学生通过对生活中的一些材料的来源的了解，提高学生关注生活的意识，提高学生学习的兴趣
课时安排
共5课时，包括学生分组实验（物质的鉴别）
第一课时：非金属单质 其化合物的转化，金属单质 其化合物的转化
第二课时：金属冶炼（3个实验、难度较大）：金属化合物 金属单质 。
可以拓展到其他金属的冶炼
第三课时：金属冶炼等生产的理论预算——有关纯度物质的计算和化合物的相互转化，
化学方程式的训练
第四课时：两条纵线、四条横线、两条交叉斜线、两条弯线的归纳学习
利用物质转化的规律寻找物质制取的途径
习题巩固全节内容
第五课时：学生分组实验——物质的鉴别
课前准备：制取氧气
实验仪器和药品：
实验1（1）：药匙、硫磺、燃烧匙、酒精灯、盛有氧气的集气瓶（在实验室制取）
实验1（2）：一个大烧杯、两个小烧杯、吸管、紫色石蕊试液，热水（或酒精灯、三脚架和石棉网）
实验2（1）：药匙、铁粉、硫磺、纸、磁铁、铁架台、酒精灯、试管
实验2（2）：药匙、蒸发皿、生石灰、水
实验3：木炭、氧化铜、药匙、酒精灯、试管、铁架台、带橡皮塞的导管、烧杯、石灰水
实验4：孔雀石、氧化铜、试管、酒精灯、铁架台、制取氢气的装置
实验5：铁架台、硬支玻璃管、带橡皮塞的导管、烧杯、澄清石灰水、酒精灯、氧化铁粉末
制取一氧化碳的装置
实验6；大烧杯、盐酸、鸡蛋
教师活动 学生活动 设计意图
一、引入自然界中除了陨铁以外，没有现成的铁，那么我们的生活中使用的钢铁是怎么来的呢？同样自然界中也很少有现成的硫酸，生活中的许多物质都是自然界没有的，那这些物质又是怎样来的，才是我们的生活变的丰富多彩 ？ 听，思考，回答 使用标志一个国家的强弱的钢铁和硫酸产业为例子，让学生初步有物质与物质转化的意识，生活离不开物质之间的转化，使学生有学习这些知识的欲望。
二、新课教学（一）非金属与其化合物的转化实验一1、观察硫的状态，颜色等外观2、在空气中点燃硫粉，观察现象3、在氧气中燃烧硫粉，观察现象讲述：二氧化硫是一种有毒有刺激性气味的气体、是工业上最重要的污染气体，不能直接排放到空气中，所以要注意它的处理，可以用氢氧化钠来溶解它而除去，化学方程式为：S+O2=====SO2SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O通过以上实验，说明非金属单质在一定条件下可以转化为相应的化合物讨论：你还知道哪些单质可以转化为相应的化合物 描述观察到的现象，并做现象的对比和文字记录，写好化学方程式闻燃烧后的气体气味讨论 培养学生的观察现象的能力，提高学生的环保意识拓展相应的知识，是概念有更多的外延的支持，是学生有更多的感性认识
实验二、１、在滴有紫色石蕊试剂的水里吹入二氧化碳气体，观察现象，有对照实验２、将变红的上述实验溶液放在热水中，观察现象问题：这样的设计是不是有一定的缺陷，你能把这个实验更完善吗？展示：一个比较严密的实验设计（ppt） 观察并记录现象用化学方程式解释所观察到的现象CO2+H2O==H2CO3△H2CO3== CO2↑+H2O 培养学生用理论解释现象的能力培养学生严密的；逻辑思维
（二）金属单质与其化合物的转化实验三：１、体验硫磺和铁：颜色，铁的铁磁性２、混合后加热反应，观察过程变化和现象３、用磁铁靠近反应后的产物，体验物质的变化已经发生，为什么会这样？讨论：你还知道其他的金属转化成化合物的例子吗？实验四：观察生石灰和水的反应情况 观察并记录有关现象并写出化学方程式△Fe+S=== Fe S有新的物质生成，说明发生了化学反应说明了：金属与非金属反应生成盐列举其他金属生成金属化合物的例子实验现象：发生剧烈反应，放出大量的热化学方程式：CaO+H2O= Ca(OH)2 培养观察能力和表达能力拓展学生的知识面，增加感性认识
习题：C→ CO2→H2CO3 Ca → CaO → Ca(OH)2Cu → CuSO4Na → NaCl 体会、巩固转化的规律
作业：
第2课时
学生课前准备：查阅了解某些金属的冶炼历史和工艺过程
教师活动 学生活动 设计意图
（三）金属冶炼实验五：、木炭还原氧化铜1将干燥的氧化铜和碳研磨成粉末，以5：1的比例均匀混合2、在实验装置中用较高的温度加热较长的时间3、将尾气用澄清石灰水处理4、化学方程式：△C+2CuO = 2Cu+CO2↑问题：实验结束时，为什么先移去盛有石灰水的烧杯，后移去酒精灯？5、其他的一些副反应的化学方程式：碳——一氧化碳一氧化碳还原氧化铜 观察反应物的颜色和状态观察生成物的颜色和状态观察石灰水的变化，书面表达：在试管中有亮红色的铜生成，澄清石灰水变浑浊填好书上的空格联想对比青铜器的制造工艺课后了解现代工厂的制铜方法和技术。2C+CO2=====2COCO+CuO====Cu+CO2 培养学生通过对前后观察到的现象的对比，得出发生化学反应的结论得到红色的铜，激发学生的兴趣
实验六：步骤：观察孔雀石的颜色加热孔雀石（碱式碳酸铜），用湿润的ph试纸贴在试管壁上观察颜色的变化，测定气体的水溶液ph大约是多少？孔雀石加热时有什么变化？写出化学方程式：用氢气还原冷却后的氧化铜（以上步骤的产物）问题：1、盛放氧化铜的试管口为什么需略向下倾斜？2、为什么要先通一会儿氢气，再加热.氧化铜？3、实验停止以后，为什么还要继续通入氢气，直到试管冷却为止？ 1、绿色2、PH为________。3、水珠和气体4、化学方程式_____________________。Cu2(OH)2CO3=CuO+H2O+CO2↑H2+CuO====Cu+ H2O书面表达：1、防止反应生成的水倒流2、防止氢气与空气混合加热时试管内爆炸3、防止灼热的铜被空气中的氧气重新氧化成氧化铜 通过设问，是学生了解易燃物质的加热安全问题和氢气“早出晚归”的原因，有助于学生了解实验所涉及的反应原理和操作要点
习题讨论：由氧化铜制取铜，还可以用其他的什么方法？ 拓展知识面。
实验七：用CO还原氧化铁按图2-14实验装置图实验1、观察发生的现象：_______________________2、写出以上变化的化学方程式：___________________。3、一氧化碳是一种有毒气体，应该如何处理？ 观察记录实验现象和化学方程式Fe2O3+3CO ==2 Fe+ 3CO2 加强学生的安全意识和环保意识，提高对有毒其他的防范意识。
总结讨论：学了今天的3个实验，你最大的收获是什么？ 固体加热的装置和方法尾气的处理方法回忆实验的许多注意事项 复习巩固今天所学知识
作业： 为以后的计算和讨论物质的转化规律做好感性的基础
第3课时
知识目标：有关纯度问题的计算，了解氧化还原反应
教学设计
教师活动 学生活动 设计意图
一、引入：书写碳、一氧化碳和氢气和金属氧化物的反应等重要的化学方程式 总结出化学方程式中还原剂的共同特点 为氧化还原反应的得出提供感性的材料
二、新课教学讲述：在高温条件下，碳、氢气等夺取金属氧化物中的氧，是金属氧化物还原成金属单质，这种含氧化合物里的氧被夺取的反应，叫做还原反应，碳、氢气和一氧化碳等能从氧化铜、氧化铁中夺取氧的能力叫做还原性，具有还原性的物质可做还原剂 指出上述的几个方程式中的还原剂指出铝热反应中的还原剂Al+Fe2O3=Fe+Al2O3 学习还原反应，还原性和还原剂
计算：有关纯度问题的计算例题：100吨含Fe2O3的质量分数为85%的铁矿石中，可炼出含铁的质量分数为96%的生铁多少吨？ 方法一：根据化学方程式计算1、写出相关的化学方程式2、在化学方程式下标上题目中已知质量的物质的相对分子质量和实际质量，同时标出需要球的物质的相对分子质量3、列式 4、求解方法二：根据元素质量守恒思想计算铁矿石中的铁的质量=生铁中铁的质量 继续练习化学方程式的计算了解不纯物质的不同的计算方法
习题：用2000吨含Fe2O375%的铁矿石，最多可以炼出多少吨铁？ 练习 巩固
结化合物之间的相互转换：介绍金华著名的溶洞展示图片 欣赏 进一步加深物质总是处于不断变化状态的科学思想
实验：观察鸡蛋在稀盐酸溶液中的各种现象，并做科学的解释 观察记录解释 激发学生的兴趣，培养学生解释自然中的一些现象的能力
作业：作业本
板书设计
第4课时
学生准备：关键字：化学 物质 鉴别 方法（www. ( http: / / www. )查阅）
教学目标：利用物质转化的规律寻找物质制取的途径，利用所学知识学会对物质的鉴别、甚至鉴定
教学过程
（一）解读关系图：
文字说明 举例说明
一、两条纵线
1、金属→金属氧化物→碱→盐 __________________________________
2、非金属→非金属氧化物→酸→盐 __________________________________
二、四条横线
1、金属+非金属→无氧酸盐 __________________________________
2、金属氧化物+非金属氧化物→含氧酸盐 __________________________________
3、酸+碱→盐+水 __________________________________
4、盐+盐→新盐+新盐 __________________________________
三、两条交叉斜线
1、金属氧化物+酸→盐+水 __________________________________
2、非金属氧化物+碱→盐+水 __________________________________
四、两条弯线
1、金属+盐→新金属+新盐 __________________________________
2、金属+酸→盐+氢气 __________________________________
（二）利用物质转化的规律寻找物质制取的途径
例题一、写出用空气、铜、蒸馏水、三氧化硫4种物质制取硫酸铜的化学方程式。
例题二、举出5种制备氯化镁的方法。
第5课时 物质的鉴别和习题
知识回放
[投影]1、沉淀的颜色
颜 色 沉 淀 溶不溶于稀硝酸或盐酸
AgCl、BaSO4
CaCO3、BaCO3
Mg(OH)2、Al(OH)3
Fe(OH)3
Cu(OH)2
[投影]2、固体的颜色
颜 色 固 体 物 质
NaOH、Ca(OH)2、CaCO3、无水CuSO4、NaCl、Na2CO3、CaO等
Cu、Fe2O3
炭粉（C）、MnO2、Fe3O4、CuO
Cu2(OH)2CO3
CuSO4 5H2O
KMnO4
[投影]3、溶液的颜色
颜 色 溶 液
铜盐（Cu2+）溶液，如CuSO4溶液、CuCl2溶液
铁盐（Fe3+）溶液，如Fe2(SO4)3溶液、FeCl3溶液
亚铁盐（Fe2+）溶液，如FeSO4溶液、FeCl2溶液
KMnO4溶液
钠盐（Na+）、钾盐（K+）、钙盐（Ca2+）、钡盐（Ba2+）等溶液
[投影]4、离子的鉴别
离 子 检 验 试 剂
H+
OH－
Cl－
SO42－
CO32－
参考答案
所含离子 H+ OH- Cl- CO32- SO42-
所用试剂 紫色石蕊 紫色石蕊或酚酞 AgNO3溶液和稀HNO3 酸或含Ca2+ 、Ba2+的溶液 含Ba2+ 的溶液和稀硝酸
现象 变红 使石蕊试液变蓝，酚酞变红 生成白色沉淀不溶于稀HNO3 加酸有气体生成；加含Ca2+ 、Ba2+ 的溶液生成白色沉淀 生成白色沉淀不溶于稀HNO3
　第3节　常见的材料(3课时)

教学目标：1、使学生初步认识材料是人类赖以生存的物质基础，激发学生热爱科学，努力提高学习的兴趣和积极性
2、通过学习金属材料（合金材料）、无机非金属材料以及有机合成材料，使学生了解不同材料的性能、用途以及在使用过程中出现的环境保护问题。
　　　　　3、通过钢铁锈鉵和防锈的学习研究，使学生逐步体验到物质、条件、环境之间相互制约的辩证唯物主义观点。
重点难点：钢铁的锈鉵与防锈
药品器材：三支大试管、生石灰、蒸馏水、三枚铁钉
教学过程：

　　　　　　　　　　　　　　　　　第1课时
引入：常见的材料可以分为三大类：金属材料、无机非金属材料、有机合成材料。
一、金属材料
说一说：日常生活中，哪些物品是由金属材料制成的？是由何种金属材料制成的？
强调：但在通常所用的金属材料中，很多都是由合金制成的。
合金――2种或2种以上的金属熔合在一起形成的混合物。（也可以是金属与非金属结合）
下面通过实验来比较合金与纯金属有何不同？
演示实验：铅、锡、铅锡合金性质比较
1 ① 观察它们的外观；
1 ② 导电性实验；
1 ③ 压力实验；
1 ④ 熔化试验。
观察实验现象，并思考：
⑴合金的性质与纯金属相比，你觉得有哪些改变？哪一类更广泛？
⑵举例合金在日常生活中的用途
＊铁的合金――钢
　钢：质坚硬，有弹性和延展性，机械性能好，可煅轧、压延、可铸造。
　可以分为两大类：碳素钢和合金钢。
碳素钢：根据含碳量可分为低碳钢、中碳钢和高碳钢
合金钢：根据所加的合金元素分。如不锈钢（含铬、镍元素）、锰钢、硅钢、钨钢等。
　介绍钢的用途，同时也可简单介绍铁的另两种合金：生铁和熟铁。


　　　　第2课时
引入：金属露置于空气中易生锈，每年全世界因锈锈蚀而损失的钢铁材料占年产量的1/4。
　　　金属为什么会生锈呢？它在什么条件下会生锈？
＊探究实验：探索铁生锈的条件？
1、提出问题
2、小组讨论，设计方案
――提供器材：带塞子的试管若干支，普通铁钉、蒸馏水、干燥剂
3、画出实验装置图
4、得出的结论
5、评价
提示：可以采用控制变量法，来探索决定的因素有哪些。
介绍：若用一块纯铁片来进行上述实验，反而不宜发生锈蚀现象。
小结：铁生锈，实际上是铁、氧气和水等物质相互作用，发生的一系列复杂的化学反应。
铁锈的成分很复杂，主要是氧化铁。铁锈很疏松，易吸水。因此，铁制品表面的锈如不及时除去，会加快铁制品的生锈速度。
金属的锈蚀既与周围环境中的水、空气有关，还与金属内部的结构有关。
小故事：铁生锈的魔力
　　　　铁生锈，司空见惯，一般不会带来什么灾祸。然而在国外却有一桩因铁生锈而引起的横祸。
外国某化学公司的一家工厂，有一贮存氯化镁的钢质容器，有一次，因容器需要维修而停止工作，厂方排空了容器中的氯化镁，并将容器冲洗了几遍。而后两个工人进入钢质容器维修，一下去就晕倒了，当人们发现后，立即将人救出并送到医院，一人经抢救脱险，另一人不幸死亡。
是什么原因导致人员死亡呢？难道容器中含有有毒气体？
人们对钢质容器内的空气进行了测定，并没有发现任何有毒气体，但却惊奇地发现容器中空气里的氧气含量远远低于正常标准。
为什么容器中会缺氧呢？经分析，发现问题原来出在容器本身，是因为容器生锈的缘故。我们知道，铁在潮湿的空气中能和氧气发生化学反应，生成铁锈。容器中残存的氯化镁在铁生锈的进程中起了推波助澜作用，即残存的氯化镁作为催化剂，使得铁生锈加快，从而造成容器内缺氧。后来人们在同样条件下进行了类似实验，也证实了上面的分析。铁生锈导致了人员伤亡，实属偶然，这也许不能说是铁生锈的魔力，然而全世界因铁生锈而损失的钢铁，据估计约占世界年产量的四分之一，这难道不是一个骇人的数字吗？这也许是铁生锈的魔力所在。
讨论：既然我们已经找到生锈的原因，并且我们也知道铁锈蚀的危害，那么我们该采取哪些措施来防止生锈呢？――学生讨论，结合生活实际。
＊防锈两大措施：
　1、保护膜法
　　　如刷油漆、涂机油、封塑料膜、电镀
　2、改变钢铁内部结构法
如制成不锈钢
＊金属的回收和利用
　金属被填埋的危害：1、金属一般不会自行分解，会影响土质；
　　　　　　　　　　2、有毒的金属被腐蚀后会溶于水形成金属离子，随雨水流入河中或渗入土层，而对土壤、水源造成环境的污染。
＊解决金属垃圾危害的方法：生活垃圾的分类收集、可循环再生利用。
小结：金属的锈蚀与防锈、金属垃圾的回收与利用
作业：资料收集，解决“用什么办法处理废干电池？”问题。

　　　　　　　　　　　　　　　　第3课时
学生关于“废干电池处理”资料交流：
1、锌—锰干电池的结构和材料
结构 材料
正极 碳棒、二氧化锰、乙炔黑、石墨 氯化铵、氯化锌、氧化锌、水
隔膜 纸或淀粉糊
负极 在纯度为99%以上的电解锌中，添加微量的铅、镉、氯化汞
封口 铁或塑料、塑料沥青等
外壳 铁或塑料、纸、塑料等
2、危害：
　　通过对常用干电池的结构分析，我们发现废电池中的汞和镉等重金属含量较高，汞主要通过食物链进入人体与胃酸作用，产生氯化甲基汞，经肠道几乎全部被吸收进入血液中，并容易积蓄在脑细胞中，造成人体运动失调等，并往往导致死亡或遗患终身，并能危及后代健康。最典型的例子是日本的“水俣病”事件。 人体主要通过消化道摄取环境中的镉。进入人体的镉，会影响肝、肾器官中酶系统的正常功能。最典型的例子是日本的“骨痛病”事件。
3、措施：　⑴回收电池；⑵建立废电池处理厂；⑶实现金属的循环再生。

二、无机非金属材料：
三大无机材料：水泥、陶瓷、玻璃
1、 1、 水泥：常见的是硅酸盐水泥，是由石灰石与黏土混在一起在炉中燃烧成熟料后加石膏磨细而成。
钢筋混泥土：水泥、钢筋、沙、石、水搅拌一起形成的。具有牢固结实的特点。
2、玻璃：普通玻璃是由石英砂、苏打、石灰石经过配料、熔化、成型、退火等工序制成。
3、陶瓷：硅酸盐和其他矿物原料制成。具有耐水、耐酸碱和绝缘性等优点。

三、有机合成材料
　三大合成材料：合成塑料、合成橡胶、合成纤维
1、塑料：最早的塑料叫赛璐路（乒乓球的材料）celluloid
　　　　具有可塑性，即加热到一定温度能熔化，趁热注入模具内形成各种制品。
＊讨论：如果丢弃厨房里含塑料的物品，则你家厨房里的物品还剩什么
　――说明塑料对现在生活的重要性。
　性能：轻而结实，加工容易，性质稳定，良好绝缘，逐渐取代了其他材料。
　缺点：结构稳定，不易分解，会造成严重的环境污染“白色污染”。
＊讨论：每天你和家人购物，共带回多少个塑料袋？你是如何处置它们的？你觉得应该如何处置才对环境造成的危害最小？
课堂练习：课本第74页1－5题
第4节　材料的发展(1课时)

教学目标：1、了解材料的发展与人类文明的关系
2、了解新型材料的性能和使用
　　　　　3、了解在制造材料过程中产生的污染以及如何防治
重点难点：材料的发展和利用对人类文明的促进作用
教学过程：

复习引入：常见的材料有哪几类？请各举出几种。
讲述材料的发展历程：
石器→陶器→青铜器→钢铁的使用→合成材料的使用→新型材料的使用
一、新型材料
――指新出现或正在发展中的、具有优异特性和功能并能满足技术进步所需的材料。
――包括：光电子信息材料、先进复合材料、超级陶瓷材料、新型金属材料、
新型高分子材料、超导材料。
光电子材料：实现光子变电子、电子变光子、一种频率的光子变为另一种频率的光子，或自发辐射变为受激辐射的技术，称为光电子技术。
先进复合材料：树脂基复合材料、金属基复合材料、陶瓷基复合材料、碳纤维复合材料
超级陶瓷材料：纳米陶瓷等
新型金属材料：记忆合金、铝合金、金属玻璃等
新型高分子材料：导电塑料做成的塑料电池、人工器官、可降解材料、高吸水性高分子
超导材料：
















纳米材料：纳米材料是指由粒径在1－100纳米之间的粒子组成的材料。将宏观物体细分成纳米粒子后，它将显著的不同。
二、材料制造与环境保护
＊探究：怎样以铜为主要原料制备硫酸铜
1、设计实验方案：课本介绍了一种方案，其它方案由学生讨论拟定。
2、讨论时说出实验的原理：
　方案一：　Cu＋2H2SO4（浓）CuSO4＋SO2↑＋2H2O
　方案二：　2Cu＋O22CuO
　　　　　　CuO＋H2SO4CuSO4＋H2O
　方案三：　Cu＋2AgNO3＝2Ag＋Cu（NO3）2
　　　　　　Cu（NO3）2＋2NaOH＝Cu（OH）2↓＋2NaNO3
　　　　　　Cu（OH）2＋H2SO4＝CuSO4＋2H2O
3、针对原料的利用率、产生的污染、制备成本等方面进行讨论
　方案一：利用率低、会产生污染
　方案二：可以利用
　方案三：成本高、步骤繁锁。
化工生产原则：除了处理“三废”，不要努力提高原料的利用率，增加产品的产量，从根本上降低生产对环境造成的污染。
课堂练习：课本第79页1－3题
作业：作业本

点燃
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高温