2019-2020年九年級(jí)化學(xué)全冊(cè) 5.1《金屬的性質(zhì)和利用》教案 滬教版.doc

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2019-2020年九年級(jí)化學(xué)全冊(cè) 5.1《金屬的性質(zhì)和利用》教案 滬教版 【引入】在人類社會(huì)發(fā)展的歷史上，曾經(jīng)以青銅、鐵器作為歷史時(shí)代的標(biāo)志?？梢?jiàn)，金屬是一類重要的材料，人類的生產(chǎn)和生活都離不開(kāi)金屬。今天，我們探究的第一個(gè)問(wèn)題是金屬的物理性質(zhì)， 【交流與討論】請(qǐng)同學(xué)們以小組為單位討論舉出一些生活中常見(jiàn)或常用的金屬制品，想一想各是用什么金屬制成的？分別應(yīng)用了該金屬的哪些物理性質(zhì)？ 并將討論結(jié)果記錄在P114表5-2中 【聯(lián)想與啟示】 1．為何鐵制鍋鏟需要加上木柄或塑料柄？ 2．銀的導(dǎo)電性比銅好，一般情況下為什么不用銀制造電線、電纜？ 3．選擇鑄造硬幣的金屬材料需要考慮哪些因素？ 【小結(jié)】 金屬的物理性質(zhì)：相似性：大多數(shù)金屬都有金屬光澤，密度、硬度較大，熔、沸點(diǎn)較高，具有良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性、延展性。 差異性：汞常溫下呈液態(tài)，銅為紫紅色，銀的導(dǎo)電能力最強(qiáng)，熔點(diǎn)最高的金屬是鎢等。 【過(guò)渡】在前面的學(xué)習(xí)過(guò)程中，我們做過(guò)鎂在空氣中燃燒、鐵絲在氧氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)回憶一下它們?nèi)紵膶?shí)驗(yàn)現(xiàn)象、化學(xué)反應(yīng)方程式。 【講述】說(shuō)明金屬具有與氧氣反應(yīng)的性質(zhì)。是否大部分的金屬都有此性質(zhì)呢？ 【演示】P115《觀察與思考》的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容并將實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象填入表中。書(shū)寫(xiě)正確的化學(xué)方程式。 強(qiáng)調(diào)：在常溫下，鋁和氧氣能發(fā)生反應(yīng)，，在鋁表面生成一層致密的氧化鋁膜。它可以阻止鋁的進(jìn)一步被空氣的中氧氣氧化，因而有較好的抗腐蝕性。 【設(shè)問(wèn)】“真金不怕火煉”道出了金的什么性質(zhì)？金易被腐蝕嗎？ 【敘述】 “真金不怕火煉”，說(shuō)明既使是在較高的溫度下，“金”的化學(xué)性質(zhì)也不活潑 【過(guò)渡】到此你們可以得出金屬具有什么樣的化學(xué)性質(zhì)? 【板書(shū)】一、金屬與氧氣的反應(yīng) Mg、Al較活潑，F(xiàn)e、Cu次之，Au最不活潑 【歸納】因此我們可以通過(guò)金屬與氧氣反應(yīng)的兩種現(xiàn)象來(lái)判斷金屬的活潑程度即金屬活動(dòng)性差異。即：①該金屬能否與氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng) ②反應(yīng)的激烈程度 【過(guò)渡】金屬與酸的反應(yīng)現(xiàn)象是否也會(huì)像金屬與氧氣反應(yīng)一樣存在差別呢？同學(xué)們可以利用桌上的藥品，作出合理的猜想，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)探究這個(gè)問(wèn)題。 【活動(dòng)與探究1】金屬與酸的反應(yīng)情況 【演示】P116《活動(dòng)與探究1》的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容并將實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象填入表中。書(shū)寫(xiě)正確的化學(xué)方程式。 H2SO4 HCl Mg Zn Fe Cu **在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上提出問(wèn)題： （1）哪些金屬能與鹽酸、稀硫酸發(fā)生反應(yīng)？反應(yīng)后生成了什么氣體？（如何檢驗(yàn)）哪些金屬不能與鹽酸稀硫酸發(fā)生反應(yīng)？ （2）比較三種金屬分別與鹽酸、稀硫酸反應(yīng)的難易和劇烈程度，將三種金屬的活動(dòng)性按由強(qiáng)到弱的順序進(jìn)行排列。 【講解】到這里我們知道了，根據(jù)金屬能否與酸反應(yīng)或反應(yīng)的劇烈程度也可以來(lái)比較金屬的活動(dòng)性較強(qiáng)弱。 【歸納】引出金屬活動(dòng)性順序：從以上實(shí)驗(yàn)可以看出，鐵、鋁能置換出鹽酸或稀硫酸中的氫元素，而銅不能置換出酸中的氫元素。由此得出，這幾種金屬的活動(dòng)性順序：鐵、鋁比銅活潑。而鋁跟酸反應(yīng)比鐵劇烈，則鋁的活動(dòng)性比鐵強(qiáng)。 人們經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的實(shí)踐，總結(jié)出常見(jiàn)金屬在溶液中的活動(dòng)性順序如下： K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au 金屬活動(dòng)性由強(qiáng)逐漸減弱 在金屬活動(dòng)性順序中，金屬的位置越靠前，它的活動(dòng)性就越強(qiáng)； 學(xué)生討論：金屬活動(dòng)順序中為什么有氫的位置？有何作用？ 排在氫前面的金屬能與酸反應(yīng)放出氫氣，而排在氫后面的金屬不能與酸反應(yīng)放出氫氣。 （3）鐵分別與鹽酸、稀硫酸反應(yīng)生成氯化亞鐵，硫酸亞鐵，并放出氫氣；鋁分別與鹽酸、稀硫酸反應(yīng)生成氯化鋁、硫酸鋁，并放出氫氣。試寫(xiě)出這些反應(yīng)的化學(xué)方程式。 Fe + HCl — Fe + H2SO4 — Al + HCl — Al + H2SO4 — （4）觀察上述反應(yīng)的化學(xué)方程式，分析這些反應(yīng)有什么共同特點(diǎn)？ 【觀察、思考】 Mg + H2SO4 == MgSO4 + H2 ↑ Mg + 2HCl == MgCl2 + H2 ↑ Zn + H2SO4 == ZnSO4 + H2 ↑ Zn + 2HCl == ZnCl2+ H2 ↑ Fe + 2HCl == FeCl2+ H2 ↑ Fe + H2SO4 == FeSO4 + H2 ↑ 強(qiáng)調(diào)：1.鐵跟稀鹽酸、稀硫酸反應(yīng)后顯+2價(jià)。 2.P117《聯(lián)想與啟示》氫氣的制法。 【引導(dǎo)學(xué)生分析】 這些化學(xué)反應(yīng)的類型和以前學(xué)過(guò)的化合反應(yīng)、分解反應(yīng)的類型相同嗎？如果不同，那么從物質(zhì)類別的角度去分析，這些反應(yīng)有什么共同特征？ 【講解】 由一種單質(zhì)跟一種化合物作用生成另一種單質(zhì)和另一種化合物的反應(yīng)叫置換反應(yīng)。 【講解】化學(xué)反應(yīng)的基本類型 化合反應(yīng)：A + B +→ AB 分解反應(yīng)：AB→A + B 置換反應(yīng)：A +BC →AC + B 【課堂練習(xí)】下列反應(yīng)中屬于置換反應(yīng)的是： 1 CH4 +2O2 === CO2 +2H2O 2 Fe2O3 + 3CO === 2Fe + 3CO2 3 CuO + H2 ==== Cu + H2O 【活動(dòng)與探究2】實(shí)驗(yàn)探究金屬與鹽的反應(yīng) 【演示】P116《活動(dòng)與探究2》的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容并將實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象填入表中。書(shū)寫(xiě)正確的化學(xué)方程式。 CuSO4溶液 AgNO3溶液 NaCl溶液 Zn Fe Cu **在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上提出問(wèn)題： （1）哪些物質(zhì)之間會(huì)發(fā)生反應(yīng)？如何描述反應(yīng)現(xiàn)象？反應(yīng)產(chǎn)物是什么？ （2）體現(xiàn)現(xiàn)代的濕法冶金的先驅(qū)的反應(yīng)原理是什么？ （3）對(duì)照金屬活動(dòng)性順序，找出金屬和鹽溶液發(fā)生反應(yīng)有什么規(guī)律？ 【小結(jié)】在金屬活動(dòng)性順序中，位置在前面的金屬可以把位于其后的金屬?gòu)乃鼈兊柠}溶液里置換出來(lái)。 【過(guò)渡】金屬是生產(chǎn)、生活中應(yīng)用非常廣泛的一類材料。金屬材料具有各種特殊的性能。因而具有廣泛的用途。例如：制造飛機(jī)機(jī)翼的金屬：堅(jiān)硬而質(zhì)輕；切割工具：很大的硬度；電燈絲：熔點(diǎn)高；保險(xiǎn)絲：熔點(diǎn)低；化工生產(chǎn)設(shè)備：耐腐蝕。閱讀P117及圖5-1。 和鐵一樣，純金屬很難滿足各種特殊要求，人們?cè)谌粘Ｉ钪兄圃斐隽嗽S多有具有特殊性能的“新型金屬“—合金 【板書(shū)】合金：合金是一種金屬跟其他金屬（或非金屬）熔合形成的有金屬特性的物質(zhì)。 理解：1、合金一定是混合物，且至少有一種是金屬， 2、合金應(yīng)具有金屬特性； 3、人類歷史上使用最早的合金是青銅；世界上最常見(jiàn)、應(yīng)用最廣的合金是鋼。 4、鐵的合金主要有生鐵和鋼 【講述】：生鐵和鋼均為鐵的合金。它們?cè)谏a(chǎn)生活中有著廣泛的用途。鋼鐵的生產(chǎn)和使用是人類文明和社會(huì)進(jìn)步的一個(gè)重要標(biāo)志。 【學(xué)生活動(dòng)】閱讀P118《拓展視野》 【歸納】：生鐵：含碳量在2﹪—4.3﹪之間的鐵的合金 鋼：含碳量在0.03﹪—2﹪之間的鐵的合金 從生鐵煉成鋼的實(shí)質(zhì)為：降碳、除硫磷、調(diào)整硅錳的含量 強(qiáng)調(diào)：通常所說(shuō)的“金屬材料”，既包括各種純金屬，也包括各種合金。 【講述】作為“金屬材料”之一的合金在生產(chǎn)生活起著越來(lái)越重要的作用，合金的出現(xiàn)大大拓寬了金屬材料的范圍和使用價(jià)值。 【學(xué)生活動(dòng)】閱讀 P119 《活動(dòng)與探究》某種保險(xiǎn)絲是用武德合金制成的，熔點(diǎn)約為69℃。其組成金屬及其熔點(diǎn)分別為鉍（271℃ ）、鉛（327℃ ）、錫（232℃ ）、鎘（321℃ ）。比較武德合金和其組成金屬的熔點(diǎn)差異，歸納出合金的優(yōu)良特性。 【歸納】：合金的優(yōu)良特性 1、合金具有許多良好的物理、化學(xué)或機(jī)械性能； 2、合金的硬度一般比各成分金屬大； 3、多數(shù)合金的熔點(diǎn)低于組成它的成分金屬。 【交流與討論】書(shū)P119-120表5—3一些常見(jiàn)的合金特性和用途，要求知道青銅。黃銅、不銹鋼等合金的組成 拓展1：: “百煉成鋼” “百煉成鋼”比喻人經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的艱苦磨練，變得非常堅(jiān)強(qiáng)、成熟。但是這里面卻蘊(yùn)含著許多豐富的化學(xué)知識(shí)。 我們知道歷史上青銅器的使用早于鐵器，主要由于鐵的熔點(diǎn)較銅高，較難冶煉。早期的煉鐵是將鐵礦石和木炭一起在煉爐中加熱，大約在1200℃的溫度下得到一種含雜質(zhì)較多的塊煉鐵，這種鐵狀若海綿，質(zhì)地疏松，需要反復(fù)加熱鍛打除去其中的夾雜物，改善其機(jī)械性能，方可使用。在反復(fù)鍛打鐵塊的基礎(chǔ)上，我國(guó)勞動(dòng)人民又摸索出了煉鋼的技術(shù)。它是以塊煉鐵為原料在木炭火中加熱，趁熱打鐵，少量的碳從鐵的表面滲進(jìn)去，夾雜物被擠出，含碳量調(diào)整至0.03－2%之間，就煉成了鋼，西漢時(shí)，為提高塊煉鐵滲碳鋼的質(zhì)量，人們?cè)黾恿隋懘虻拇螖?shù)，由10次、20次增至近百次，這樣可使鋼的組織致密，成分均勻，從而進(jìn)一步提高了鋼的質(zhì)量。這就是所謂的“百煉鋼”，由此也就有了“百煉成鋼”這一成語(yǔ)。 拓展2：金屬之最 展性最強(qiáng)的金屬—金。 延性最好的金屬—鉑。 導(dǎo)電性性最強(qiáng)的金屬—銀。 熔點(diǎn)最低的金屬—汞。 熔點(diǎn)最高的金屬—鎢。 地殼中含量最高的金屬—鋁。 最硬的金屬—鉻。 密度最大的金屬—鋨。 密度最小的金屬—鋰。 最能吸收氣體的金屬—鈀。最易應(yīng)用的超導(dǎo)元素—鈮。 價(jià)格最高的金屬—锎。（1克锎的價(jià)格為10億美元） 海水中儲(chǔ)量最大的放射性元素—鈾。 光照下最易產(chǎn)生電流的金屬—銫。 制造新型高速飛機(jī)最重要的金屬—鈦，也被科學(xué)家稱為“21世紀(jì)的金屬”，或被稱為未來(lái)的鋼鐵。 專題 金屬與酸發(fā)生置換反應(yīng)的規(guī)律 1. 相同質(zhì)量、相同濃度的稀硫酸或也是分別與足量的不同金屬反應(yīng)生成氫氣的質(zhì)量相等。（因?yàn)樯傻臍錃庵袣湓厝縼?lái)自于稀酸，所以參加反應(yīng)的酸的質(zhì)量相等，生成氫氣 的 質(zhì)量也相等。 2. 相同質(zhì)量的同一金屬分別與足量的不同種酸發(fā)生置換反應(yīng)生成氫氣的質(zhì)量相等。 3. 等質(zhì)量的不同金屬分別跟足量的稀硫酸、鹽酸發(fā)生反應(yīng)生成 氫氣的質(zhì)量=金屬的化合價(jià)/金屬的相對(duì)原子質(zhì)量 比值成正比。 比值越大，生成的氫氣越多。 4. 金屬分別跟足量的酸發(fā)生反應(yīng)，生成等質(zhì)量的氫氣時(shí)，所消耗的金屬的質(zhì)量與金屬的化合價(jià)/金屬的相對(duì)原子質(zhì)量成反比。比值越小，消耗金屬的質(zhì)量越多。 5. 金屬與酸發(fā)生反應(yīng)后，所得溶液的質(zhì)量增加。