8初中化学教案第八章.docx
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8初中化学教案第八章
第八单元金属和金属材料
单元概况
本单元主要介绍铁、铝、铜等重要金属和合金。
内容包括金属的物理性质（如导电性、导热性等），金属的化学性质（如与氧气、盐酸等反应）以及反应的规律性知识（如金属活动顺序），金属资源的利用（如铁的冶炼以及冶炼时有关杂质问题的计算），金属资源的保护（如金属的腐蚀和保护、废旧金属的回收利用）等。
从教学目标来讲，涉及到铁铝铜等纯金属以及合金的基础知识，金属活动性顺序和金属腐蚀条件初步探究活动的过程、方法和技能，以及合理利用金属资源、金属材料与人类进步和社会发展的关系等情感、态度和价值观方面的教育。
对本单元的特点具体归纳如下：
1、本单元介绍的金属和金属材料的有关内容涉及的范围广，从性质、用途到资源保护，着重介绍生活中常见金属，也不忽略对21世纪重要金属材料钛合金的介绍。
2、本单元从学生的生活经验和实验事实出发，采用对比的方法，让学生讨论，得出金属的性质，以加深学生对物质的性质与用途关系的了解，认识到金属既有通性又有各自特点。
3、本单元以学生活动探究为主线，引导学生讨论、交流，再归纳得出结论，激发学生的学习兴趣。
通过对铁的冶炼的介绍，引导学生认识到实际生产与理论有一定距离，培养学生辩证看问题及实际处理问题的能力。
4、本单元注重对学生情感、态度及价值方面的教育，用金属资源保护的知识，培养学生环保意识，用新科技应用——形状记忆金属，拓宽学生眼界，用事实说明化学学习的价值等。
单元教学要求
1、通过日常生活中广泛使用金属材料等具体事例，认识金属材料与人类生活和社会发展的密切关系。
2、了解常见金属的物理性质，知道物质的性质在很大程度上决定了物质的用途，但你同时还需考虑如价格、资源以及废料是否易于回收等其他因素。
3、认识在金属中加热融合某些金属或非金属可以制得合金，知道生铁和钢等重要合金，以及合金比纯金属具有更广泛的用途。
4、知道铁、铝、铜等常见金属与氧气的反应。
5、初步认识常见金属与盐酸、硫酸的置换反应，以及与盐溶液的置换反应，能用置换反应解释一些日常生活有关的化学问题。
6、能用金属活动顺序对有关的置换反应进行简单的判断，并能利用金属活动顺序解释一些日常生活有关的化学问题。
7、知道一些常见金属铁、铝、铜等矿物，了解从铁矿石中还原铁的方法。
8、会根据化学方程式对含有杂质的反应物或生成物进行有关计算。
9、了解金属锈蚀的条件以及防止金属锈蚀的简单方法。
10、知道废旧金属对环境的污染，认识回收利用废旧金属等金属资源保护的重要性。
单元重点
Fe、Al、Cu等金属和合金的性质和用途，金属活动性顺序，有关化学方程式计算中的杂质问题计算，铁锈蚀的条件及其保护，金属资源的保护意识。
单元教学难点
金属活动性顺序的探究，铁锈蚀的条件及其防护措施的初步探究，有关化学方程式计算中杂质问题的计算。
单元课时分配
内容
课时
课题1金属材料
2
课题2金属的化学性质
2
课题3金属资源的利用和保护
2
单元总结提升
1
单元教学建议：
课题1
课题2
课题3
课题1金属材料
教学目标
知识与技能
1、了解常见金属及有关金属冶炼历史。
2、了解常见金属的物理性质及常见金属的使用。
3、认识金属加热融合某些金属或非金属可以制得合金，认识一些新的金属材料。
4、知道常见铁、锰、铜等为主要成分的合金以及合金比纯金属具有更广泛的用途。
过程与方法
1、通过调查市场及日常生活中金属的使用情况，初步学会运用调查、比较、分类、归纳等方法获取信息。
2、通过了解金属的性质和用途，知道物质的性质在很大程度上决定它的用途。
3、学会用调查研究等多种手段查找资料，并运用比较、归纳等方法加工有关信息。
情感、态度与价值观
1、通过了解金属材料的发展历史，增强民族自豪感。
2、认识化学科学对金属材料发展的重大意义。
3、学会用“量变与质变”的唯物主义观看待某些合金的不同性能。
4、通过日常生活中广泛使用的金属材料等事例，进一步认识金属材料与人类生活和社会发展的密切关系。
教学重点
常见金属的物理性质及物理性质与用途的关系。
教学难点
合金为什么比纯金属具有更广泛的用途。
课时计划
2课时
教学过程
第一课时金属材料金属的物理性质
从生活中的吃、穿、住、用、行设计金属材料方面引入。
金属为什么具有这么广泛的用途？
它们又有些什么性质？
又是如何冶炼的？
下面我们就进入这古老而新奇的金属世界吧！
一、什么是金属材料【阅读课本P2，第一自然段回答】
1、金属材料包括纯金属和它们的合金。
2、你对金属材料了解多少？
你见过哪些金属材料？
它们是纯金属吗？
（学生讨论，自由发言）
常见的金属材料很少有纯金属，多数为金属的合金，金属材料种类繁多，与人类的生活有着密切的联系。
二、劳动工具的使用历史
石器时代→青铜器时代→铁器时代→铝的利用→钛的利用
三、金属的物理性质
1、铜、铁的历史悠久，为什么铝的使用逐年增多？
铝的优良性质决定其使用越来越广泛，铝的优良性质：
密度小、抗腐蚀性能强，导电性能强等。
讨论：
日常生活中，如何区分金属和分金属？
金属有那些性质？
2、金属的物理性质：
常温下，都是固体，有金属光泽，大多数都是热和电的良导体，有延展性，密度大，熔点高等。
金属除了一些共同的特征外，还有各自的特性，引导学生阅读P2-3的内容。
3、常见金属：
①常温下，汞为液体，铁、铝呈银白色而铜为紫红色，金为黄色固体。
②导电性：
银>铜>金>铝>锌>铁>铅
③密度：
金最大（19.3g/cm3），铝较小（2.70g/cm3）
④熔点：
钨最高（3410℃），锡较低（232℃）
⑤硬度：
铬最大，铅较小。
4、金属之最（看谁记得最快）
地壳中含量最高的金属元素——铝
人体中含量最高的金属元素——钙
目前世界年产量最高的金属——铁
导电、导热性最好的金属——银
硬度最高的金属——铬
熔点最高的金属——钨
熔点最低的金属——汞
密度最大的金属——锇
密度最小的金属——锂
海水中储存量最大的放射性元素——铀
制造新型高速飞机最重要的金属——钛
展性最强的金属——金（万分之一mm薄）
延性最好的金属——铂
（五千分之一mm直径）
四、物质的性质决定物质的用途
讨论课本P3“讨论”。
1、因为铁的硬度大于铅。
铅的硬度很小，若菜刀、镰刀用铅制，容易卷刃；而锤子用铅制，很易变形。
2、电信用铜而不用银的理由：
①银在自然界的含量少，价格昂贵；②银的密度大，不易架设。
3、灯泡的灯丝用钨制是由于钨有较高的熔点，且易导电。
若用锡制的话，灯丝导电产生的热量易使灯丝熔断（因锡的熔点低），从而影响灯泡的寿命。
4、水龙头镀铬：
①可增加水龙头的硬度，而使其不易变形；②不易生锈；③镀铬可使水龙头变得美观大方。
镀金更好看，更耐腐蚀。
但镀金一是价格昂贵；二是因为金的硬度低，易磨损，而铬的硬度大，耐磨，保存时间长久。
用途：
主要有性质决定。
还需考虑的因素：
价格、资源、是否美观、使用是否便利。
废物是否易于回收利用和对环境的影响。
第一课时金属材料金属的物理性质课堂练习
1、下列金属中导电性最好的是（D）
A、CuB、AlC、FeD、Ag
2、科学家预言，到21世纪，用途仅次于铁和铝的第三大金属是（C）
A、铜B、铬C、钛D、金
3、联合国卫生组织经过严密的科学分析，认为我国的铁锅是最理想的炊具，并向全世界大力推广。
其主要原因是（C）
A、价格便宜B、升热慢退热也慢，保温性较好
C、烹饪出的食品含有铁元素D、铁中含有有机物必含的铁元素
4、在下列的物质中，铁、铜、铝三种金属具有的是（B）
①银白色金属；②延展性；③传热性；④导电性；⑤被磁铁吸引
A、①②③B、②③④C、③④⑤D、①⑤
5、
第2课时合金
一、什么是合金
1、合金：
在金属中加热熔合某些金属或非金属，制得的具有金属特征的物质。
（合金为混合物，各成分为单质）
2、铁的合金：
生铁：
含碳量为2%～4.2%；钢：
含碳量为0.03%～2%。
（生铁中还含有Si、Mn等，不锈钢中还含有Cr、Ni等）
3纯铁较软；生铁硬而脆，无韧性、弹性；钢硬而韧，有弹性；不锈钢抗腐蚀性能比纯铁好。
二、纯金属与合金的性质比较
实验8-1结论
性质比较
现象
黄铜
铜
焊锡
锡
光泽和颜色
黄色（色浅）
紫红色（色深）
淡灰色
深灰色
硬度
硬
软
较软
更软
结论
合金的颜色浅，硬度高
讨论启示：
合金跟它组成的金属相比，熔点降低。
1、合金与组成的纯金属相比：
硬度高，颜色浅，熔点低。
2、几种金属熔合成合金的条件：
（并非任意金属都可以组合成合金）
一种金属的熔点不得第一另一金属的沸点。
三、常见合金的成分、性能和用途。
课本P6表8-2。
讨论应用
1、合金具有与金属类似的物理性质，即：
有光泽、具有导电性和延展性；一般来说，跟组成它的成分相比，其硬度增大，熔点降低等特点；有的合金还具有强度大、耐腐蚀、强磁性等优点。
2、钛和钛合金
21世纪的重要金属，
3、记忆金属（课本P7）了解
3、黄铜和金的区别
它们在颜色上极为相似，“真金不怕火炼”的道理。
第2课时合金课堂练习
1、下列物质属于合金的是（D）
A、铅B、铜C、汞D、钢
2、下列有关合金的叙述错误的是（D）
①合金至少有两种金属；②合金中的元素一化合态存在；③合金中一定含有金属元素；④合金一定是混合物；⑤生铁是含杂质较多的铁的合金；⑥合金的强度和硬度一般比组成它们的纯金属更高，抗腐蚀性能等也更好。
A、①②③④⑤⑥B、①②C、①③④D、③④⑤⑥
3、利用铝的合金代替铝制钥匙是利用铝合金的（C）
A、熔点低B、不易腐蚀C、硬度大D、密度小
4、金属、金属材料的性质在很大程度上决定了它们的用途。
下列说法正确的是（D）
A、不锈钢抗腐蚀性好，常用于制造医疗器械
B、铁具有良好的导热性，可用于制造炊具
C、铝合金轻而坚韧，可制作汽车、飞机和火箭的材料
D、铅锑合金合金熔点较低、电阻率大，常用于制造发热体。
5根据下表格所给数据，判断不能制得合金的是（A）
金属
Na
K
Al
Cu
Fe
熔点/℃
97.8
63.6
660
1083
1535
沸点/℃
883
774
2200
2595
2750
A、K-Fe合金B、K-Na合金C、Na-Al合金D、Fe-Cu合金
课题2金属的化学性质
教学目标
知识与技能
1、知道铁、铝、铜等常见金属与氧气的反应。
2、初步认识常见金属与盐酸、稀硫酸的置换反应。
知道金属的化学性质及其活动性顺序。
3、初步认识常见金属与盐溶液的置换反应，能解释一些与日常生活有关的化学问题。
4、能用金属活动性顺序来判断简单的置换反应，解释一些与日常生活有关的化学问题。
过程与方法
1、通过认识金属的化学性质及活动顺序，初步学会运用观察、实验等方法获取信息，能用文字、图表和化学语言表达有关信息。
2、初步学会运用比较、分类、归纳、概括等方法对获取的信息进行加工。
3、通过实验探究认识金属与盐溶液的反应及其金属活动顺序，初步学会运用观察、实验等方法获取信息，运用比较、归纳、概括等方法对信息进行加工处理。
情感、态度与价值观
1、培养学生的合作意识以及勤于思考、善于总结归纳的科学精神；培养学生学习化学兴趣。
2、培养学生勇于创新的科学精神；培养学生辩证唯物主义观点；使学生保持和增强对化学的好奇心和探究欲。
教学重点
金属与盐酸、稀硫酸的反应；置换反应的特点；部分金属活动性顺序。
教学难点
由实验探究——金属与盐溶液的反应来认识金属活动性顺序，能运用金属活动性顺序对置换反应做出判断。
课时计划
2课时
第1课时金属与氧气、酸的反应
一、金属的化学性质
回忆镁、铝、铁、铜与氧气的反应
2Mg＋O2
2MgO；4Al＋3O2
2Al2O3；3Fe＋2O2
Fe3O4；2Cu＋O2
2CuO
与氧气反应
镁Mg
铝Al
铁Fe
铜Cu
金Au
常温下
反应
反应
几乎不反应
几乎不反应
不反应
高温下
反应
反应
反应
反应
不反应
<一>、金属与氧气的反应
1、大多数金属都能与氧气反应，但反应的难易和剧烈程度有所不同。
上表说明金属活动性：
镁、铝>铁、铜>金
2、讨论：
既然铝在常温下就能与氧气反应，为什么还可以用铝做电线、电缆、高压锅以及其他物品呢？
因为铝与空气中氧气反应后，在其表面形成一层非常致密的氧化膜（Al2O3），阻止了反应的进一步进行，这也是铝具有很好的抗腐蚀性的原因。
3、生活常识
（1）家中使用的铝锅，高压锅能否用钢丝球擦洗？
不可以，因为这样会破坏它的氧化膜。
（2）如何解释“真金不怕火炼”呢？
说明了在高温下黄金也不会和氧气发生反应。
<二>金属与酸的反应
演示课本活动与探究，让学生观察现象。
并填写课本P10表格。
金属
观察到的现象
化学反应方程式
稀盐酸
稀硫酸
稀盐酸
稀硫酸
镁
有气泡产生，速度快
Mg+2HCl=MgCl2+H2↑
Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑
锌
有气泡产生，速度较快
Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
铁
有少量气泡产生，速度较慢
Fe+2HCl=FeCl2+H2↑
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
铜
无明显现象
从上述实验的现象可知：
金属的活动性：
镁>锌>铁>铜
1、活泼的金属能与稀盐酸、稀硫酸反应。
归纳上述反应的特点？
回忆我们已经学过的基本化学反应类型：
化合反应、分解反应。
2、置换反应：
一种单质和一种化合物反应，生成另一种单质和另一种化合物。
这类反应叫做置换反应。
A+BC→B+AC
活泼金属与盐酸、稀硫酸反应生成氢气，而实验室正式用这种方法制得氢气。
第1课时金属与氧气、酸的反应课堂训练
1、选用金、银、铜等金属制作钱币，从化学角度分析，其主要原因是（B）
A、硬度大B、化学性质比较稳定C、密度大D、有比较漂亮的色泽
2、为了探究影响金属与酸反程度的因素，进行了以下实验。
实验序号
实验过程
实验现象
1
镁粉、铁粉分别与5%的盐酸反应
镁粉产生气体快
2
镁粉、铁片分别与10%盐酸反应
铁粉产生气体快
3
铁片分别与5%盐酸、10%盐酸反应
10%盐酸产生气体快
由此得出影响金属与酸反应剧烈程度的因素有：
因素一：
金属活动性强弱；
因素二：
金属的表面积大小；
因素三：
酸溶液中溶质的质量分数。
3、以下属于置换反应的是（DEF）
A、3Fe＋2O2
Fe3O4B、Fe3O4+4CO
3Fe+4CO2
C、Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2OD、Fe+2HCl=FeCl2+H2↑
E、Cl2+2KI=2KCl+I2F、H2+CuO
Cu+H2O
4、1967年N.H.Willians将微波技术引入化学。
后来吉林大学某研究小组利用该技术处理废气中的SO2：
SO2+C
S+CO2，该反应是（B）
A、复分解反应B、置换反应C、分解反应D、化合反应
5、室温下，等质量的镁片和铝片分别与足量的稀硫酸反应，产生氢气的质量（m）与时间（t）的关系图，正确的是（C）
m
Mg
Al
Dt
第2课时金属与盐反应金属活动顺序表
知识回忆：
学生书写Mg、Al、Fe、Cu与氧气、盐酸、硫酸的反应方程式，并指出反应的基本类型。
根据反应的难易程度，和剧烈程度不一样，说明金属的化学性质与金属的活动性强弱有关。
以上事实说明金属的活性：
Mg>Al>Fe>Cu
一、金属与某些金属化合物溶液的反应。
演示实验课本｛活动与探究｝
实验
观察到的现象
有关化学方程式
铁丝插入硫酸铜溶液中
银白色铁丝表面有红色的物质生成，溶液由蓝色变为浅绿色
Fe＋CuSO4=FeSO4＋Cu
铝丝插入硫酸铜溶液中
银白色铝丝表面有红色的物质生成，溶液由蓝色变为无色
2Al＋3CuSO4=Al2（SO4）3＋3Cu
铜丝插入硝酸银溶液中
红色铜丝表面有银白色的物质生成，溶液由无色变为蓝色色
Cu＋2AgNO3=Cu（NO3）2＋2Ag
铜丝插入硫酸铝溶液中
无明显现象
二、金属活动顺序表
常见金属活动的顺序
KCaNaMgAlMnZnFeSnPb（H）CuHgAgPtAu
金属活性：
由强到弱
<一>点拨：
1、金属活动性最强的金属是钾，最弱的是金，氢前的为活泼金属。
2、在金属活动性顺序里，金属的位置越靠前（靠左），它的活性就越强。
3、在金属活动性顺序里，排在氢之前的金属才能和盐酸、稀硫酸发生置换反应。
4、在金属活动性顺序里，位于前面的金属才能把位于后面的金属从它们化合物的溶液中置换出来。
（K、Ca、Na除外）
<二>金属活动顺序判断依据
1、根据金属在自然界中存在的状态：
主要一化合物存在，说明该金属活动性强，主要以单质（游离态）存在，说明该金属活动性弱。
2、根据金属与酸反应的剧烈程度或产生氢气的速度快慢：
反应的越剧烈或产生氢气的速度快，金属活动性就强。
3、根据置换反应：
若A+BC→B+AC能反应，则A的活动性大于B。
第2课时金属与盐反应金属活动顺序表课堂练习
1、下列各组物质是否能反应，能反应的写出化学方程式。
①锌粒放在硫酸铜溶液中；②铁片放在硫酸锌溶液中；
③铝放入稀硫酸中；④铜片放入硝酸银中；
⑤铜片放入盐酸溶液中；⑥锌片放入氯化银中；
⑦铜片放入硝酸汞溶液中；⑧铝放入硝酸银溶液中。
②、⑤不反应；⑥中锌虽然比银活泼，但氯化银不溶于水，不能形成水溶液，所以不反应。
①Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu③2Al+3H2SO4=Al2（SO4）3+3H2↑
④Cu+AgNO3=Cu（NO3）2+2Ag⑦Cu+Hg（NO3）2=Cu（NO3）2+Hg
⑧Al+3AgNO3=Al（NO3）3+3Ag
2、下列事实不能说明Zn比Ag活泼的是（D）
A、Zn能与AgNO3溶液反应，置换出Ag。
B、Zn能与稀硫酸反应，Ag则不能。
C、自然界没有以简单形式存在的Zn，而有以单质形式存在的Ag。
D、Zn的熔点为420℃，Ag的熔点为962℃。
3、将金属Cu投入金属A的盐溶液中，观察到Cu的表面出现银白色物质；金属B投入稀硫酸，观察到B的表面有气泡产生。
下列关于金属A、B、Cu活动性的叙述正确的是（A）
A、B>Cu>AB、A>B>CuC、B>A>CuD、A>B>Cu
4、将铁片放入下列溶液中充分反应，反应后溶液质量比反应前减轻的是（A）
A、AgNO3B、H2SO4C、HClD、FeSO4
5、
课题3金属资源的利用和保护
教学目标
知识与技能
1、认识一些常见金属如铁、铝、铜等矿物，了解金属在自然界的存在形式。
2、初步学会根据化学方程式对含有某些杂质的反应物或生成物进行有关的计算。
3、了解金属锈蚀的条件，以及防止金属锈蚀的常用方法；了解废旧金属对环境的污染。
4、认识我国矿物的贮存情况，了解保护金属资源的措施。
过程与方法
1、通过了解金属资源的存在及在地壳中的含量，认识标本、图片、图标的直观作用。
2、通过科学探究铁的冶炼原理，进一步明确“探究”的认识作用。
3、通过对铁钉生锈条件的探究，学习运用单因素对比实验方法，并能对其他常见金属锈蚀的原因进行实验探究。
情感、态度与价值观
1、通过介绍我国冶炼铁的历史及解放前后我国钢铁工业的发展情况，知道铁与我国国民经济的关系。
2、通过铁的冶炼原理和根据化学方程式有关杂质计算的学习，懂得化学原理、计算和生产实际是紧密结合的一个有机体，培养学生主动参与学习的积极性。
3、通过介绍我国冶铁的历史及解放前后我国钢铁工业的发展情况，认识金属与社会发展的关系，进而认识到保护金属资源的重要性。
4、通过我国金属资源状态及金属腐蚀的教学，培养寻求金属资源保护途径的紧迫感，养成学生节约意识；联系生活实际，认识防止金属锈蚀的意义及方法。
教学重点
铁的冶炼原理；化学方程式有关杂质问题的计算。
教学难点
铁锈蚀条件的探究以及如何防止铁制品生锈；保护金属资源的有效途径。
课时计划
2课时
教学过程
第1课时炼铁的原理含杂质的计算
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