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新华师版科学九年下 课时教学设计
课题 物质的转化（第1课时） 章 三 学科 科学 年级 九
学习目标 1.知道金属和金属氧化物之间的相互转化规律。2.由探究知道金属的氧化与金属氧化物的还原方法，能判断出还原剂和氧化剂。3.知道金属的氧化和金属氧化物的还原在生产生活中的应用。
重点 金属和金属氧化物之间转化的规律
难点 氧化还原反应及氧化剂和还原剂的判断
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 请你仔细地观察周围的各种物质。它们是从哪里来的？又会到哪里去？在这些过程中物质之间是否发生了转化？【如酿酒、烧瓷等。】如图：实验显示地球上的生命可能是原始大气闪电孕育的。由一种物质转化成另一种物质，这种转化一定是化学变化。你能否运用已经学过的知识，举出日常生活中你遇到过的物质之间转化的例子，说出物质之间转化的一些规律？下面我们将进一步探究物质转化的一些重要规律。 思考问题 由生活中的实例引入
讲授新课 酿醋和炼铜等都是化学变化。科学家常利用物质与物质之间的反应，制造出许多新的物质，使物质世界更加丰富多彩。那么，哪些种类的物质之间可以发生化学反应？物质之间的反应遵循怎样的规律呢？在我们周围时时刻刻都在发生物质之间的转化和自然界中元素的循环，例如：碳循环、氧循环、氮循环、金属的冶炼等，有的是自发地发生的，如钢铁生锈，有的是在人的影响下发生的，如冶炼钢铁。用坩埚钳夹着铜片在酒精灯的外焰上加热我们可以从实验中观察到哪些现象？【紫红色的铜加热后变黑色。】我们可以等到什么结论？【铜在加热的条件下能和空气中的氧气结合形成黑色的氧化铜】这个反应的化学方程式是：Cu＋O2CuO视频：酒精还原氧化铜把在酒精灯外焰上加热后的铜片，马上插入酒精中。我们可以从实验中观察到哪些现象？【黑色的氧化铜又变为红色】我们可以等到什么结论？【在加热或高温条件下，酒精可以使CuO转变为Cu。】这个反应的化学方程式是：CuO＋C2H5OH=Cu＋C2H4O＋H2O这说明，氧气在加热的条件下能和铜结合生成氧化铜，金属获得氧的过程被称为金属的氧化。酒精能与灼热的氧化铜反应从氧化铜中夺取氧，使氧化铜转化为铜。金属氧化物失去氧的过程被称为金属氧化物的还原。从反应中可以看出：物质得到氧跟氧结合，物质被氧化；物质失去了氧跟氧分离，物质被还原。还有哪些物质和氧气一样能使金属生成金属氧化物？【如铁和氧气反应3Fe＋2O2Fe3O4、镁和氧气反应2Mg＋O22MgO、铝和氧气反应4Al＋3O22Al2O3、钠和氧气反应4Na+O2=2Na2O等。】由这些反应我们可以知道金属转变为金属氧化物的规律是什么？【金属+氧气→金属氧化物】活动：使铁的表面形成氧化层保护膜分别把两块铁片放入浓硝酸、浓硫酸中，你观察到什么现象？这和把铁片放入稀硫酸有什么区别？这是为什么？【现象：在浓硫酸、浓硝酸中,表面成黑色,无气体产生。在稀硫酸中,铁片表面有气泡,铁片质量减少。】【解释：铁在浓硫酸和浓硝酸中，表面形成铁的氧化物(Fe3O4)保护铁不再与酸反应生成H2】科学家通过大量实验发现：绝大部分金属都能在一定条件下与氧气化合生成金属氧化物；但一些不活泼的金属如金、铂等，很难和氧化合生成氧化物；金属还能和某些能提供氧的物质如硝酸、浓硫酸等反应，生成金属氧化物。如：H2SO4（浓）+2Cu=2CuO+SO2↑+H2O金属氧化的利弊:有利的方面：金属氧化形成了氧化膜,对属起保护作用。如：海洋钻探平台中，以锌的腐蚀来防止钢铁腐蚀。如：铝制品表面有一层起保护作用的致密氧化膜。不利的方面：使金属锈蚀。思考问题：1.铝的化学性质很活泼,但为什么铝制品却很耐腐蚀 为什么不宜用钢刷、沙等来擦洗铝制品 【铝在常温下与空气中的氧气发生化学反应，使铝的表面生成了一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止了内部的铝进一步氧化．用钢刷、沙等来擦洗铝制品，能使铝的表面生成的致密的氧化铝薄膜除掉，使内部的铝进一步氧化】2.我国古代的钱币为什么多用金、银、铜呢？【金、银、铜等不活泼，很难和氧化合生成氧化物】思考：哪些物质和酒精一样能夺走氧化铜中的氧，使氧化铜转化为铜？【CuO＋COCu＋CO22CuO＋CCu＋CO2↑CuO＋H2Cu＋H2OCuO＋MgMgO＋Cu2Fe2O3＋3CO 4Fe＋3CO2↑】视频：氢气还原氧化铜活动：氢气还原氧化铜在干燥的硬质试管里铺一薄层黑色氧化铜粉末，固定在铁架台上，通入氢气，待空气排尽后，加热氧化铜。观察现象。反应完成后停止加热，再继续通入一会儿氢气，直到试管冷却。思考：氢气还原氧化铜，为什么试管口要略向下倾斜？【防止生成的水倒流，使试管破裂】实验开始时，为什么要先通氢气后加热？【防止氢气和空气混合加热时试管炸裂】实验结束后，为什么要先停止加热后停止通氢气 ？【防止灼热的铜被空气中的氧气重新氧化成氧化铜】所以我们可知：氢气还原氧化铜实验注意事项：①加热前先通入一会氢气，目的是排尽试管内的空气，以防止爆炸；②实验停止后，要继续通入一会氢气，直到试管冷却为止，防止灼热的铜被空气中的氧气再次氧化成氧化铜。此实验的现象是什么？【黑色物质变成了光亮的红色物质；试管口出现水珠。】反应的化学方程式是：CuO＋H2Cu＋H2O反应物中CuO失去氧，被还原，而H2得到氧被氧化。H2使CuO还原，因而具有还原性。CuO＋CO Cu＋CO22CuO＋C2Cu＋CO2↑2Fe2O3＋3CO4Fe＋3CO2↑这几个反应，全是氧化还原反应，其中提供氧的是氧化剂，得到氧的是还原剂。从这几个反应中，找出氧化剂和还原剂。【CuO、Fe2O3是氧化剂，CO、C是还原剂】从以上的学习中可以得出的规律是：金属氧化物+还原剂→金属这一规律可以用在金属的冶炼当中。金属的冶炼就是把金属从化合态变成游离态金属的冶炼的实质：金属氧化物的还原。通常金属的冶炼的方法：在高温条件下用H2、CO、C等还原性物质夺去金属氧化物中的氧使金属氧化物还原成金属。比如用矿石炼铁的主要原理是：Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2金属的锈蚀和金属的冶炼的实质就是金属和金属氧化物之间的转化，也就是金属的氧化和金属氧化物的还原。请你运用以上的知识，对如何防止铁的锈蚀提出你的建议。【要在金属表面形成保护膜，相当一穿上一层外衣，物理方法有涂油或油漆。化学方法有电镀、烤蓝和搪瓷等。让金属形成合金材料，相当强心针。形成保护膜的如车船表面涂油漆，钢铁表面镀锌、铬等，机器表面涂防锈油，杯子等表面烧涂搪瓷等。】实验证明，不但金属和金属氧化物会发生氧化和还原，许多物质在一定的条件下都会发生氧化和还原，例如：我们每天摄入的碳水化合物和脂肪在身体内会与吸入的氧气作用，被氧化成水和二氧化碳，并放出能量。维生素C、维生素E等药品的主要功能之一就是防止人体的某些组织发生不恰当的氧化。 观看视频参与活动思考问题参与活动思考问题思考问题参与实验巩固拓展习题分析思考参与活动思考问题思考解答知识应用 介绍本节学习的重点内容是找出规律实验分析实验介绍定义特殊的氧化不活泼金属不易被氧化拓展应用拓展实验注意事项氧化还原反应的实质金属冶炼的原理拓展应用
课堂练习 1.判断下列反应中的还原剂与氧化剂2CuO＋C2Cu＋CO2↑CuO＋COCu＋CO22Fe2O3＋3CO4Fe＋3CO2↑C＋CO22CO【】2.下列化学方程式中，哪些是属于金属氧化？哪些是属于金属氧化物的还原？哪些两者都不是？请在括号中注明。H2SO4+CuO=H2O+CuSO4 （ ）H2SO4（浓）+2Cu=2CuO+SO2↑+H2O（ ）【】 习题训练 知识应用训练
课堂小结 本节我们主要学习的是金属的氧化和金属氧化物的还原。金属的氧化指金属获得氧的过程，有一个主要的规律是金属+氧气→金属氧化物，这一反应有利有害，有利的是可以形成保护膜保护金属。有害是可以造成金属的锈蚀。金属氧化物的还原，指的是金属氧化物失去氧的过程。有一重要的规律是金属氧化物+还原剂→金属。这一规律可以指导我们进行冶炼金属。 回顾知识 知识小结
板书
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物质的转化
科学新华师版 九年级下
导入新知
请你仔细地观察周围的各种物质。它们是从哪里来的？
又会到哪里去？在这些过程中物质之间是否发生了转化？
烧瓷
酿酒
导入新知
举出日常生活中你遇到过的物质之间转化的例子，说出物质之间转化的一些规律？
由一种物质转化成另一种物质，这种转化一定是化学变化。
实验显示地球上的生命可能是原始大气闪电孕育的
新知讲解
科学家常利用物质与物质之间的反应，制造出许多新的物质，使物质世界更加丰富多彩。那么，哪些种类的物质之间可以发生化学反应？物质之间的反应遵循怎样的规律呢？
酿醋
炼铜
新知讲解
在我们周围时时刻刻都在发生物质之间的转化和自然界中元素的循环
钢铁生锈
冶炼钢铁
有的是自发地发生的，有的是在人的影响下发生的。
新知讲解
铜加热
新知讲解
金属的氧化和金属氧化物的还原
活动：铜与氧化铜之间的相互转化
用坩埚钳夹着铜片在酒精灯的外焰上加热
现象
铜在加热的条件下能和空气中的氧气结合形成黑色的氧化铜
Cu＋O2 CuO
△
紫红色的铜加热后变黑色。
结论
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新知讲解
酒精还原氧化铜
新知讲解
把在酒精灯外焰上加热后的铜片，马上插入酒精中
现象
CuO＋C2H5OH=Cu＋C2H4O＋H2O
乙醇
乙醛
黑色又变为红色
在加热或高温条件下，酒精可以使CuO转变为Cu。
结论
新知讲解
金属的氧化
金属获得氧的过程
金属氧化物的还原
金属氧化物失去氧的过程
物质得到氧跟氧结合，物质被氧化；
物质失去了氧跟氧分离，物质被还原。
铜锈
新知讲解
还有哪些物质和氧气反应生成金属氧化物？
金属+氧气→金属氧化物
规律
4Na+O2=2Na2O
点燃
3Fe＋2O2 Fe3O4
点燃
2Mg＋O2 2MgO
点燃
4Al＋3O2 2Al2O3
铝和氧气反应
镁和氧气反应
铁和氧气反应
钠和氧气反应
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新知讲解
分别把两块铁片放入浓硫酸和浓硝酸中，观察到什么现象？把铁片放入稀硫酸中有什么现象，为什么？
在浓硫酸、浓硝酸中，表面成黑色，无气体产生。在稀硫酸中，铁片表面有气泡，铁片质量减少。
现象：
解释:
铁在浓硫酸和浓硝酸中，表面形成铁的氧化物(Fe3O4)保护铁不再与酸反应生成H2 。
活动：使铁的表面形成氧化层保护膜
金
铂
新知讲解
大量实验发现：
绝大部分金属都能在一定条件下与氧气化合生成金属氧化物；
但一些不活泼的金属如金、铂等，很难和氧化合生成氧化物；
金属还能和某些能提供氧的物质如硝酸、浓硫酸等反应，生成金属氧化物。
H2SO4（浓）+2Cu=2CuO+SO2↑+H2O
新知讲解
金属氧化的利弊:
不利：使金属锈蚀。
有利：金属氧化形成了氧化膜,对金属起保护作用。
海洋钻探平台中，以锌的腐蚀来防止钢铁腐蚀
铝制品表面有一层起保护作用的致密氧化膜
新知讲解
2.我国古代的钱币为什么多用金、银、铜呢？
1.铝的化学性质很活泼,但为什么铝制品却很耐腐蚀 为什么不宜用钢刷、沙等来擦洗铝制品
铝在常温下与空气中的氧气发生化学反应，使铝的表面生成了一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止了内部的铝进一步氧化．用钢刷、沙等来擦洗铝制品，能使铝的表面生成的致密的氧化铝薄膜除掉，使内部的铝进一步氧化
金、银、铜等不活泼，很难和氧化合生成氧化物
新知讲解
CuO＋CO Cu＋CO2
△
CuO＋H2 Cu＋H2O
△
高温
2CuO＋C 2Cu＋CO2↑
高温
2Fe2O3＋3CO 4Fe＋3CO2↑
CuO＋Mg MgO＋Cu
△
哪些物质和酒精一样能夺走氧化铜中的氧，使氧化铜转化为铜？
新知讲解
新知讲解
活动：氢气还原氧化铜
在干燥的硬质试管里铺一薄层黑色氧化铜粉末，固定在铁架台上通入氢气，待空气排尽后，加热氧化铜
防止生成的水倒流，使试管破裂
防止氢气和空气混合加热时试管炸裂
实验开始时，为什么要先通氢气后加热？
氢气还原氧化铜，为什么试管口要略向下倾斜？
新知讲解
防止灼热的铜被空气中的氧气重新氧化成氧化铜
氢气还原氧化铜实验注意事项：
①加热前先通入一会氢气，目的是排尽试管内的空气，以防止爆炸；
②实验停止后，要继续通入一会氢气，直到试管冷却为止，防止灼热的铜被空气中的氧气再次氧化成氧化铜。
实验结束后，为什么要先停止加热后停止通氢气？
新知讲解
试管口出现水珠。
反应物中CuO失去氧，被还原，而H2得到氧被氧化。H2使CuO还原，因而具有还原性。
黑色物质变成了光亮的红色物质；
2CuO＋H2 2Cu＋H2O
△
现象：
新知讲解
氧化还原反应
还原剂
氧化剂
CuO ＋ CO Cu＋CO2
△
高温
2Fe2O3＋3CO 4Fe＋3CO2↑
高温
2CuO ＋ C 2Cu＋CO2↑
规律：
金属氧化物+还原剂→金属
新知讲解
金属的冶炼
把金属从化合态变成游离态
金属的冶炼的实质：金属氧化物的还原。
金属的冶炼的方法：在高温条件下用H2、CO、C等还原性物质夺去金属氧化物中的氧使金属氧化物还原成金属。
铁矿石炼铁主要原理
高温
2Fe2O3＋3CO 4Fe＋3CO2↑
新知讲解
我们该采取哪些措施来防止生锈呢？
1.保护膜
2.形成合金
物理方法
化学方法
“穿外衣”
“打强心针”
涂油
电镀
烤蓝
搪瓷
油漆
烤蓝
新知讲解
许多物质在一定条件下都会发生氧化反应和还原反应
呼吸作用就是有机物与氧气反应，氧化生成CO2 和H2O，释放能量的过程。还有食物的腐败变质等。
维生素C和维生素E等药品的功能就是防止人体的某些部位不恰当的氧化，以延缓衰老。
巩固提升
1.判断下列反应中的还原剂与氧化剂
高温
2CuO＋C 2Cu＋CO2↑
高温
2Fe2O3＋3CO 4Fe＋3CO2↑
C＋CO2 2CO
高温
CuO＋CO Cu＋CO2
△
还原剂
氧化剂
还原剂
氧化剂
还原剂
氧化剂
还原剂
氧化剂
巩固提升
2.下列化学方程式中，哪些是属于金属氧化？哪些是属于金属氧化物的还原？哪些两者都不是？请在括号中注明。
H2SO4+CuO=H2O+CuSO4 （ ）
点燃
3Fe＋2O2 Fe3O4（ ）
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑ （ ）
点燃
2Al+Fe2O3 Al2O3+2Fe ( )
H2SO4（浓）+2Cu=2CuO+SO2↑+H2O（ ）
金属氧化
金属氧化
金属氧化物的还原
两者都不是
两者都不是
课堂小结
金属的氧化和金属氧化物的还原
金属+氧气→金属氧化物
金属氧化物+还原剂→金属
金属的氧化
金属获得氧的过程
金属氧化物的还原
金属氧化物失去氧的过程
形成保护膜保护金属、金属锈蚀
冶炼金属
作业布置
1.P61练习1、2；
2.收集资料，了解金属的氧化与还原的相关知识。
板书设计
物质的转化
金属的氧化和金属氧化物的还原
金属+氧气→金属氧化物
金属氧化物+还原剂→金属
金属的氧化
金属获得氧的过程
金属氧化物的还原
金属氧化物失去氧的过程
形成保护膜保护金属、金属锈蚀
冶炼金属
谢谢
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