第5册第2单元教案(广东省深圳市)

布吉中学时代分校科学组
第二章 物质的转化与材料利用
　　
第1节　物质的分类和利用(3课时)
教学目标：1、掌握对纯净物进行分类的基本方法
　　　　　2、能根据物质的组成对纯净物进行分类，并能运用实验的方法，通过对比对物
质进行分类
　　　　　3、了解金属与非金属不同的性质，了解金属的用途
重点难点：物质的分类方法
药品器材：无水硫酸铜、碳酸钠溶液、食盐、冰醋酸、试管、酒精灯、色拉油、滴管、高锰酸钾、烧杯
教学过程：
　　　　　　　　　　　　　　　　　第1课时
引入：自然界中物质的各类繁多，性质各异，为了更好的研究和识别它们，有必要对它们进行分类。在第一册中我们已经学过了关于动物和植物的分类。今天让我们一起来研究一下物质的分类。
一、物质分类的方法
观察下列物质：氯化钠、硫酸、氧气、醋酸、氯气、氧化镁、高锰酸钾，并按它们的颜色和状态进行分类？
――按颜色分类　　白色：氯化钠、氧化镁
　　　　　　　　　无色：硫酸、氧气、醋酸
　　　　　　　　　黄绿色：氯气
　　　　　　　　　紫黑色：高锰酸钾
――按状态分类　　固态：氯化钠、氧化镁、高锰酸钾
　　　　　　　　　液态：硫酸、醋酸
　　　　　　　　　气态：氧气、氯气
提问：还有其它的分类方法么？若有，请说明分类的依据（学生讨论，并回答）
　　　――还可以从气味、溶解性等来分
讲授：物质的分类
＊注：⑴氧化物：由两种元素组成，其中一种是氧元素的化合物。
　　　⑵有机物：含碳的化合物（哪些需除外？），种类繁多，完全燃烧一般都生成水和二氧化碳，不完全燃烧时会有黑色的炭产生。
小结：根据已知物质和未知物的特性，运用实验的方法，通过对比也可以对物质进行分门别类。
第2课时
＊探究：每只烧杯中装了什么物质？
1、提出问题：7只烧杯中分别装有蔗糖、食盐、、冰醋酸、无水硫酸铜粉末、色拉油、高锰酸钾、碳酸钠溶液中的某一种，能否用实验方法区分所装的物质各是什么？
2、学生讨论，设计方案，制订表格。
未知物质的特性
1 2 3 4 5 6 7
状态
颜色
气味
溶解性
加热熔化
……
　分别如表格中的方法进行实验，然后再与这7种物质的性质一一对照，以作确定。
3、动手试一试，并将结果填于表格中。
　除了观察、水溶性之处，还可以进行如下实验：
　　加热后是否熔化？加热是否变色？用显微镜观察晶体形状等方法
小结：有机物与无机物的区别是什么？
　　――是否含碳元素（组成上的区别）；大多数有机物易燃，固体发热会变黑，难溶于水（实验现象中的区别）
二、常见的物质
根据本节上述内容对常见的物质进行分类（略，如上图）
三、区别金属与非金属
观察：如图2－7所示，请仔细观察和记录这些样品的外观。思考有何不同？
　　　并填于表格中。
小结：金属和非金属的性质比较
　　　　　　金属　　　　　　　　　　非金属
　　金属光泽，大都银白　　　　　　有多种颜色
　　具有延展性　　　　　　　　　　没有延展性
　　可锻　　　　　　　　　　　　　不具有可锻性
　　硬度通常较大　　　　　　　　　硬度不一致
是良好的导电体　　　　　　　　一般不可以导电
是良好的导热体　　　　　　　　导热性能差
密度高　　　　　　　　　　　　密度低
熔点高　　　　　　　　　　　　熔点低
提问：现有一种单质，要分辨它是金属还是非金属，应用什么方法？
――考虑采用上述金属的特征。
＊金属的特性与用途：人们通常根据金属的一般属性和每种的独特性质，来选择使用金属。
课堂练习：第52页，练习1－2题
作　　业：作业本
第3课时
本节知识点复习、作业讲评。
第2节 物质转化的规律
一、学习目标
1、知识目标：能通过学习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；能利用物质转化的规律寻找制取物质的方法。
2、技能目标：学会有关纯度问题的计算，并提高分析和计算能力。
3、情感目标：使学生养成辩证地看待问题和分析问题的良好习惯。
二、教学重点、难点：
重点：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
难点：化合物之间的转化及利用物质转化规律寻找制取物质的方法。
三、教学准备：
硫燃烧实验、CO2溶于水的实验、硫与铁粉反应的实验、生石灰与水反应实验、碳与氧化铜反应实验（课件）、氢气还原氧化铜实验
四、课时安排： 4课时+实验1课时：物质的鉴别
五、教学过程：
第一课时
引入：化学变化的本质特征就是有新物质生成，科学家就利用物质与物质之间的反应，制造出许多新物质，如合成材料PVC，塑料聚氯乙烯，化肥硫铵、碳铵等也是通过一定的化学反应制得的，哪些物质之间可以反应，哪些物质之间不可反应，它们又有什么规律？
一、非金属单质与其化合物的转化
实验：（一）硫燃烧的实验
1、取一药匙硫磺，观察其外观：（黄、粉末）
2、将硫磺放到燃烧匙中，在酒精灯上点燃硫磺，观察现象：（淡蓝色火焰，刺激性气味）
3、把燃烧着的硫磺放进盛有氧气的集气瓶，观察现象：（剧烈燃烧。发出明亮的蓝紫色火焰，产生一种带刺激性气味的气体。）
说明：硫在空气和氧气中燃烧现象的比较，在氧气中燃烧更剧烈。
结论：硫在氧气中燃烧生成二氧化硫。请学生写出此反应的表达式。
S + O2 SO2
讲述：这种带刺激性气味是二氧化硫，有毒。二氧化硫对空气会造成严重污染。烟花、爆竹中的火药是由木炭、硫磺等物质组成的，为什么北京市禁止燃放烟花爆竹？
回答：防止硫燃烧后生成的二氧化硫污染空气。
讲述：工厂烧煤的烟囱冒出黑烟中有SO2常污染环境，一般可通过NaOH溶液吸收。
二氧化硫气体通过氢氧化钠溶液的化学反应：SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O，
化学方程式表示以上变化：S + O2 SO2
P + O2
C + O2
N2 + O2
说明非金属单质在一定条件下可转化为相应的化合物。
（二）对比实验
1、取2杯蒸馏水，向其中1杯蒸馏水中吹气或通CO2，然后，分别向2只烧杯中滴加几滴石蕊试液，比较2只烧杯中液体出现的现象并加以说明。
现象：通CO2的烧杯里石蕊变红。
提问：产生该现象的原因是什么
学生解释：二氧化碳与水反应生成碳酸，石蕊遇酸变红。
指导学生完成它的化学方程式
[板书] H2O + CO2 = H2CO3
2、分别搅拌2只烧杯中的液体，3分钟后，静置片刻，你发现了什么？（没有现象）
3、将盛有液体的2只烧杯分别放到热水中，搅拌3分钟，你又发现了什么？（观察：红色溶液又变成了紫色，并有无色气泡产生。）
提问：为什么会出现这种现家
说明：碳酸很不稳定，常温下或受热易分解。
用化学方程式将上述变化表达出来：；H2CO3 ==== H2O + CO2
CO2 + H2O ====H2CO3
SO2 + H2O ====H2SO3
N2O5 + H2O ====2HNO3
P2O5 + H2O ====2H3PO4
讨论：如何用化学方程式表示下列物质的转化
C CO2 H2CO3
C + O2 ==== CO2 CO2 + H2O ====H2CO3
拓展： S SO2 H2SO3
S + O2 ==== S O2 S O2 + H2O ====H2 S O3
思考：如何实现非金属到酸的转变？
二、金属单质与其化合物的转化
自然界中有些金属以单质的形式存在，如金、铂等，有些以化合物的形式存在，分别称为“游离态”和“化合态”
（一）金属游离态 金属化合态
实验：1、Fe和S的反应
步骤：①取少量铁粉放在白纸上，再取少量硫磺与铁粉混合。
②用磁铁接近混合物，你看到什么？（磁铁能吸引混合物中的铁粉）
③把混合物放在石棉网上，用酒精灯加热，
现象：铁粉和硫剧烈反应，发光、发热。
④当反应后的光扩展至整个混合物，立即停止加热，静置、冷却。
⑤观察生成物，并将生成物倒在白纸上，用磁铁靠近生成物，
现象：生成黑色固体物质，磁铁不再吸引生成物。
⑥以上变化的化学方程式：
Fe + S FeS
规律1：金属 + 非金属（不包括氧） 盐
例：2 Na+ Cl2 2NaCl
2Fe + 3Cl2 2FeCl3
金属与氧气反应生成金属氧化物。如：2Ca + O2====2CaO
2、CaO和H2O的反应
蒸发皿里 CaO和H2O
现象：反应放出大量热，水象沸腾一样。
化学方程式：CaO + H2O =====Ca（OH）2
规律2：某些金属氧化物 + 水 碱
Na 2O + H2O =====2NaOH
B aO + H2O ===== B a(OH) 2
CuO + H2O不反应
说明：并不是所有的金属氧化物都能和水反应。金属氧化物对应的碱必须是可溶性的碱
讨论：用化学方程式表示Ca CaO Ca（OH）2的转化。
2Ca + O2====2CaO CaO + H2O =====Ca（OH）2
思考：如何实现从金属到碱的转化。
板书设计
第2节 物质转化的规律
一、 非金属单质与其化合物的转化
O2 H2O
非金属 非金属氧化物 酸
二、金属单质与其化合物的转化
1、金属与非金属反应生成相应的盐
Fe + S FeS
2Fe + 3Cl2 2FeCl3
点燃 ▲
2Na + Cl2====2Na Cl 2Na + S=== Na2 S
2、金属 氧化物 碱 盐（K、Na、Ba、Ca）
教后反思
这节课通过实验，讨论物质间发生的化学反应寻找出物质间发生化学反应所遵循的规律，因此做好实验，使实验成功，实验现象明显是教学的关键。这节课主要学习金属与非金属向其化合物转化的角度展开的。在硫粉与铁粉的实验中，硫粉多，铁粉少，实验效果会更明显。
　　　
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 观察它们的外观；
② 导电性实验；
③ 压力实验；
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
点燃
规律：非金属+氧气 非金属氧化物
规律：非金属氧化物+H2O 酸
第二单元 共12页 第12页