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第六章 金属
本章内容概述
本章学习的主要内容是:金属的物理性质(如导电性、导热性、硬度、延展性等)和化学性质(如与氧气、盐酸等反应);反应的规律性知识(如置换反应、金属活动性顺序);金属资源的利用(如铁的冶炼)和保护(如金属的腐蚀和防护、废旧金属的回收利用)等。
本章教学目标
1.了解金属一些共同物理性质、常见金属的特性以及在实际中的应用,认识金属材料在生产、生活和社会发展中的重要作用。
2.了解常见合金的主要成分、性能和用途,认识化学知识的巨大作用。
3.进一步认识常见金属与氧气、酸、某些金属化合物溶液的反应;能利用金属活动性顺序表对有关反应能否发生进行简单的判断,会设计实验证明金属的活动性顺序。
4.知道常见金属及其在自然界的存在形式,认识从矿石中提取金属的方法。
5.认识金属生锈的条件,了解防护措施,从而认识保护金属资源的意义。
6.1 金属材料的物理特性
本节分为两部分。第一部分从许多日常生活用品是用金属材料制成的入手,说明金属材料包括纯金属和合金两类,并重点介绍金属的物理性质。然后,由学生根据金属的性质讨论其用途,最后得出“性质决定物质的用途,还要综合考虑多方面因素”的结论。
第二部分介绍合金,通过活动与探究比较合金与纯金属在性质方面的差异,并根据这些差异得出合金的用途更为广泛的结论。为拓展学生视野,教材还特意介绍了很有前途的金属钛及新型高科技合金,教师应充分运用这些材料。
【教学目标】
1.知识与技能
(1)了解金属的物理性质,知道物质性质与用途的关系。
(2)认识同类物质既有通性又有各自的特性。
(3)认识合金及其特性,知道几种常见的重要合金。
2.过程与方法
(1)学习运用观察、实验等方法获取信息。
(2)学习运用比较、分析、归纳等方法对获取的信息进行加工。
3.情感、态度与价值观
(1)进一步培养学生对生活中化学现象的好奇心和探究欲,激发学习化学的兴趣。
(2)树立事物是普遍联系的观点,逐步形成合理使用物质的观念。
【教学重点】
金属及合金的物理性质。
【教学难点】
物质的性质决定物质的用途,但不是唯一决定因素。
【教学准备】
教学设备(投影仪,计算机)、纯铁片、钢片、黄铜片、铜片、铝合金片、铝片。
一、导入新课
1867年冬天,俄国彼得堡海军仓库的大批锡砖,一夜之间不翼而飞,留下了泥土一样的灰色粉末。1912年,英国斯科特探险队的船只,在去南极的途中,天气十分寒冷,可是用于取暖的煤油却漏光了,以致探险队员全部冻死在南极冰原。原来装煤油的铁桶是用锡焊接的,而锡却莫名其妙地化为了灰尘。怎么回事?
锡在温度低于-18℃时,体积就会骤然膨胀,原子间空隙加大。如果温度下降到-33℃,这种变化就像传染病一样迅速蔓延。这种现象人们称为“锡疫”,使整块的锡很快变成粉末。
听了上面两个小故事,你能猜出事故发生的原因吗?在日常生活中,你碰到过类似因为不恰当使用金属而导致的尴尬事吗?说出来听听。从今天开始,我们学习第六章《金属》。
二、推进新课
活动1 了解金属的物理性质
[引入]现在,你最想知道哪些关于金属材料的知识?
[板书]6.1金属材料的物理性质
一、富有特色的物理特性
[展示图片]教材P164图6-1和补充图片。用红笔圈出你知道名称的金属,用蓝笔圈出你用过其制品的金属。
[提出问题]这些金属制品用途能反映出它们有哪些物理性质?联系生活,请你谈一谈。
[学生活动]学生看图,阅读课本P165的第1~6自然段和表,回答这些常见金属的用途和有关性质,总结出金属的通性和特性。
[投影]学生讨论后得出。
通性:导电性、导热性。
差异:金属光泽、延展性、密度、硬度、熔点。
[学生活动]在日常生活中,你经常用到哪些金属材料?你能设计出更别致的用途吗?每组推荐一位同学,请你走上讲台,为我们做一次精彩的演说!
活动2 知道决定物质用途的因素
[过渡]现在,你知道金属材料的物理性质和用途有哪些关系了吗?
[板书]二、金属的物理性质与用途的关系
[展示资料并提出问题]
展示教材P165表,根据上述信息和生活体验,请分析下述问题:
1.为什么当今社会和生产活动中,铁是应用最广泛的金属?
(铁之所以应用的广泛最主要的原因有:它的韧度比其他的金属要高;储量很高;比其他的金属便宜易得;能够融合多种稀有元素从而制成不同的钢材等等。)
2.为什么电线用铜丝制作、高压线用铝丝制作而不用导电性能更好银丝?
(铜具有优良的导电性,铝在地壳中含量高,密度小,价格便宜,银在自然界的含量少,价格昂贵,银的密度大,不易架设。)
3.为什么灯泡里的灯丝用钨制而不用铝制?如果用铝制会出现什么情况?
(灯泡里的灯丝用钨制是由于钨有较高的熔点,且易导电。若用铝制的话,灯丝导电产生的热量易使灯丝熔断(因铝的熔点低),从而影响灯泡的寿命。)
引导学生总结出物质的性质和用途之间的关系。
(学生通过阅读资料回答3个问题。得出物质的性质决定物质的用途的结论。但不是唯一的决定因素,还需要考虑价格、资源、是否美观、使用是否方便,废料是否易回收,对环境是否有影响等多种因素。)
[投影]考虑物质的用途时,首先要考虑物质的性质,还需要考虑其他因素。
活动3 初步认识合金和合金的特性
[过渡]我们生活中常见的金属材料都是纯金属吗?引入合金概念。
[板书]三、神奇的合金特性
[展示图片并提出问题]
展示教材P166图6-2,提出问题,什么是合金?
[板书]四、合金
[设问]我们应该怎样定义合金?谈谈你的看法。
[交流]由合金的概念可知,合金中至少含有一种金属;合金中的元素以单质形式存在;合金具有金属特性;合金属于混合物。
[板书]五、合金是由一种金属跟其他金属(或非金属)熔合形成的有金属特性的混合物。
[设问]合金与纯金属有什么不同呢?下面我们通过实验和查资料进行分析。
[实验](教材P167实验6-1)。学生实验中老师巡视、指导。
目的:知道合金的特性
[投影]
[学生汇报后投影]
(1)取三组金属片,如图所示互相横移刻划,看谁硬度大?将比较结果填入下表。(用“>”或“<”表示)。
[结论]合金的硬度比纯金属大。
(2)比较下列某些合金及其组分的熔点:
[结论]合金的熔点比其组分的熔点低。
[小结]合金与纯金属相比,性能上发生了改变,说明物质的组成的改变会使其性能发生改变,合金的用途比纯金属的用途广得多。
[提出问题]合金材料一定比纯金属材料好吗?请你解释汽车使用这些材料的原因。
[学生阅读、思考并回答问题]
电线芯用纯铜,是因为铜具有很好的导电性;
汽车外壳、发动机和排气管用合金,是因为合金硬度大、韧性好。
灯丝用纯金属,是因为纯金属的熔点高于合金的熔点。
[阅读]教材第168页表,了解几种常见合金的组分、特性和重要用途。
[讲解]人类使用金属最早是从铜开始的,后来进入铁器时代,铝的使用才近百年的历史,钛和钛合金是21世纪最重要的金属材料,那么未来会是以哪种金属材料为主呢?这需要同学们去研究、创造。
三、典例剖析
例 金属材料在生活、生产中应用十分广泛。
(1)图A是金属的一个应用实例,利用了金属的________。
(2)图B是两块金属片相互刻划后,在纯铜片上有明显的划痕。该实验探究的目的是___________________________。
(3)生活中常用的硬币都是合金制成的,其中一元硬币为钢芯镀镍合金,五角硬币为铜锌合金和铜芯镀铜合金。请说出用来铸造硬币的合金需要具有哪些性质。(答出三点)
【解析】
(1)图A是金属的一个应用实例,利用了金属的物理性质的导热性。
(2)图B是两块金属片相互刻划后,在纯铜片上有明显的划痕.该实验探究的目的是:比较合金和纯金属的硬度。
(3)用来铸造硬币的合金必须具备硬度和耐磨性好、抗腐蚀性好、熔点高、色泽美观等优点。
【答案】
(1)导热性
(2)比较合金和纯金属的硬度
(3)硬度和耐磨性好、抗腐蚀性好、熔点高、色泽美观。
四、课堂检测
教师引导学生做《状元导练》P1“当堂训练”中的题目,并有针对性地讲解。
五、课堂小结
[提问]学完本课之后,请你回顾一下,学习到了哪些知识呢?
[小结]学完本节你应该知道:
大多数的金属一般都是具有银白色的金属光泽,具有延展性,导电导热性等性质。合金的很多性能与组成它们的纯金属不同,使合金更容易适合于不同的用途。因此,日常使用的金属材料,大多数属于合金。
六、布置作业
1.《状元导练》P2“课后作业”练习,并提醒学生预习后续内容,试着做《状元导练》P3“课前预习”。
2.课本P168~P169习题第1~7题。
6.1 金属材料的物理特性
一、富有特色的物理性质
1.常温下一般为固态(汞为液态),有金属光泽。
2.大多数呈银白色(铜为紫红色,金为黄色)。
3.有良好的导热性、导电性、延展性。
二、物质的性质与物质的用途之间的关系
1.物质的性质决定物质的用途,而物质的用途又反映出物质的性质。
2.物质的性质很大程度上决定了物质的用途。但这不是唯一的决定因素,在考虑物质的用途时,还需要考虑价格、资源、是否美观、使用是否便利,以及废料是否易于回收和对环境的影响等多种因素。
三、神奇的合金特性
1.合金:由一种金属与其他金属或非金属熔合而成的具有金属特性的混合物。
2.合金的熔点比其中的纯金属低,硬度比纯金属大。
3.合金的很多性能与组成它们的纯金属不同,使合金更容易适合于不同的用途。日常使用的金属材料,大多数为合金。
本节课以学生为主体探究解决金属材料,采撷短小、精致的历史故事,点燃学生的学习热情。由于本节的知识难度不算太大,所以引导学生积极进行探究,培养学生的思维能力便成了本课题教学的难点。在设计教学过程中,主要从以下五个方面入手对难点进行突破。
1.联系学生的生活经验提出问题。
2.给学生提供更多的活动探究的机会。
3.结合生活实际培养学生综合分析问题的能力。
4.注意拓展学生的视野。
5.为学生发挥丰富的想像力提供一定的空间。
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