人教版九年级化学下册 《金属材料》（教学设计）

课题1金属材料一、教材分析本课题分为两部分。第一部分从日常生活用品很多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，并从社会发展的历史说明铁、铜、铝及其合金是人类使用最多的金属材料。教材注意联系学生的生活经验，配合实物照片介绍了金属具有金属光泽，能传热、导电，有延展性等重要物理性质，同时采用列表的方式，给出了一些常见金属物理性质的数据，为如何利用金属的物理性质提供了重要依据。教材把重点放在“讨论”及对物质的性质与用途关系的了解上，注意培养学生综合分析问题的能力。第二部分重点介绍合金。教材用厨师在炒菜时常会在菜里加入各种调料以改善菜的色、香、味的事实作比喻，说明在纯金属中加热熔合某些金属或非金属，可以制得与纯金属性质不同的合金，如生铁和钢等，这些合金具有某些比纯金属更好的性能。教材接着通过实验让学生亲身体验合金与纯金属性质的不同，了解为什么合金比纯金属具有更广泛用途的原因。教材以列表的方式简略地介绍了一些常见合金的主要成分、性能和用途。教材还介绍了21世纪的重要金属材料——钛和钛合金，连同在“化学技术社会”中介绍的高新科技的内容——形状记忆合金，在一定程度上体现了21世纪金属材料的发展趋势，有利于拓宽学生的眼界。由于本课题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。二、学情分析学生已经有了日常生活中使用金属制品的经验，也初步了解金属制品的某些特殊用途。但学生对金属的了解还不够系统，也不十分清楚物质的用途与其性质之间的内在联系。他们不了解铁矿石是怎样冶炼成钢铁的，不了解自己使用的金属制品都是用合金材料制成的，更不了解性能各异的合金竟是通过多种金属（或金属与非金属）熔合而成的。因此，教学中应从学生已有的生活经验出发，通过实验探究和交流讨论，使其将自己对金属制品的成分和各项性能及其用途的认识逐渐清晰、系统、深入，进而产生学习有关金属性质和生产知识的积极心态。三、教学目标1.通过日常生活中广泛使用的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；3.认识合金的组成，知道生铁和钢等重要合金；4.会区别纯金属和合金，认识合金比纯金属具有更广泛的用途。四、教学重难点教学重点：认识金属物理性质的相似性和差异性及性质与用途的关系。教学难点：学习运用比较、分析、归纳等方法对获取的信息进行加工。五、教学过程【视频引入】拿破仑加冕为什么要用铝制皇冠？【讲解】拿破仑加冕用铝制皇冠，是因为当时冶炼铝非常困难，所以铝制品价格昂贵，是身份的象征。【过渡】我们身边的很多生活用品，如锅、壶、水龙头等很多都是用金属材料制成的。你知道金属材料的发展历程是怎么的吗？【讲解】在历史发展过程中，人类从石器时代进入青铜器时代，继而进入铁器时代。到了铁器时代，铁和钢的使用就比较广泛了。在100多年前，人们又发现和利用了铝。而铜、铁、铝是现代社会应用的最多的三种金属材料。决定金属出现顺序的因素有金属的活泼程度和冶炼的难易程度。【过渡】人类使用的金属材料包括纯金属以及它们的合金。金属材料的应用促进了社会的发展。【交流讨论】金属的广泛应用都与它们的性质有很大的联系。结合实际生活及图片中金属的用途，说一说金属都有哪些物理性质。【总结】金属一般具有以下性质：1．金属一般是银白色的，有金属光泽。（金为黄色、铜为紫红色）2．金属一般为固体。（汞是液体）3．金属一般易导电、导热。4．金属的熔沸点一般都比较高。5．金属一般都有较好的延展性。6.金属一般密度大、硬度大。【过渡】虽然金属都有一些共性，但在导电性、导热性、密度、熔点、硬度、延展性等方面均有较大差异。科学家们较准确的测出了一些金属的物理性质，较详细的明确了它们之间的区别。【交流讨论】根据生活经验和所学知识，你能回答下列问题吗？1．为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不用铝制？（铁的硬度更大。）2．银的导电性比铜好，为什么电线一般用铜制而不用银制？（银的导电性虽然比铜好，但铜的价格更便宜。）3．为什么灯泡里的灯丝用钨制而不用锡制？如果用锡制会出现什么情况？（钨的熔点最高，锡的熔点较低，如果用锡，则灯丝易熔断。）4．为什么有的铁制品如水龙头等要镀铬？如果镀金怎么样？（铬硬度大，耐磨、美观而且防锈；金的硬度小，如果镀金，价格成本大大增加且不耐用。）【总结】通过以上学习，我们得出物质的性质在很大程度上决定了物质的用途，但这不是唯一的因素。在考虑物质的用途时，还需要考虑资源、价格、是否美观、使用是否便利、废料是否易于回收和对环境是否影响等多种因素。【思考】用来铸造硬币的金属材料需要具有什么性质？【讲解】铸造硬币需要控制成本，所以这种金属材料要资源丰富，硬币使用频率高，所以要耐磨耐腐蚀，还需要无毒轻便、美观易加工。

【总结】金属之最：地壳中含量最高的金属元素——铝Al

人体中含量最高的金属元素——钙Ca

目前世界年产量最高的金属——铁Fe

导电、导热性最好的金属——银Ag

硬度最高的金属——铬Cr

熔点最高的金属——钨W

熔点最低的金属——汞Hg

密度最大的金属——锇Os

密度最小的金属——锂Li

【应用】生活中常见的金属的应用：暖气片刷“银粉”——铝Al包装香烟金属箔——铝Al

保温瓶内胆镀的金属——银Ag

体温计金属——汞Hg干电池外皮金属——锌Zn【过渡】金属在日常生活中被广泛应用，可是你知道吗，在生活和生产领域，应用最广泛的不是纯金属而是它们的合金。你知道是为什么吗？【总结】合金就是在金属中加热熔合某些金属或非金属而制得的具有金属特性的混合物。【学生活动】生铁和钢就是含碳量不同的两种铁合金，根据教材内容，比较生铁和钢的异同点；比较纯铁与生铁、钢的不同点。【总结与交流】生铁和钢都是铁的合金，主要成分都是铁。主要区别是它们的含碳量不同；生铁和钢都比纯铁硬度更大，不锈钢比纯铁具有更强的抗腐蚀性。【思考】解释成语：“百炼成钢”蕴涵的化学原理。【讲解】在炼制过程中，碳与氧气反应生成二氧化碳，含碳量降低，生铁就变成了钢。【过渡】下面我们通过实验探究一下合金的部分特性。【探究实验】学生分组实验，比较黄铜（铜锌合金）和铜片、硬铝（铝合金）和铝片的光泽和颜色；将它们相互刻画，比较它们的硬度。性质比较实验记录黄铜铜硬铝铝光泽颜色硬度结论【总结】性质比较实验记录黄铜铜硬铝铝光泽颜色暗，黄色亮，紫红色暗，灰白色亮，银白色硬度黄铜比铜硬硬铝比铝硬结论合金一般比组成它的纯金属硬度大【查阅资料】焊锡是锡和铅的合金，主要用于焊接金属等；武德合金是铋、铅、锡和镉的合金，可用于制电路保险丝等。

【讨论】根据下表提供的信息，你能获得什么启示？纯金属合金铅镉铋锡焊锡武德合金熔点/℃32732127123218370启示【总结】纯金属合金铅镉铋锡焊锡武德合金熔点/℃32732127123218370启示合金一般比组成它的纯金属的熔点要低【注意】1.合金中并非都是金属，组成合金的元素中可能有非金属；2.合金是一种混合物而不是化合物。

【过渡】合金的很多性能与组成它们的纯金属不同，具有熔点低、硬度大、耐腐蚀等特点，使合金更适合于不同的用途。因此，日常使用的金属材料大多数属于合金。下面请同学们认识一下日常生活中常见的一些合金。

【讲解】钛和钛合金被认为是21世纪的重要金属材料，它具有熔点高、密度小、可塑性好、易于加工、耐腐蚀、机械性能好等优良的性能，被广泛应用于火箭、导弹、航天飞机、船舶、化工和通讯设备等领域。另外，钛合金与人体具有很好的“相容性”，因此可用来制造人造骨等。【过渡】还有我们日常生活中常见的贵金属黄金，也有常见的合金。【讲解】18k金是黄金含量达到75%的合金，24k金是黄金含量达到99.9%以上，也称足金。【过渡】还有一种合金具有形状记忆效应，被广泛用于制作人造卫星和宇宙飞船的天线，还能做牙齿矫形丝，阅读资料卡片认识一下记忆合金吧！【学生活动】阅读《记忆合金》资料卡片。【科普视频推荐】《大国之材》聚焦我国奋斗在新材料产业的学术泰斗、科研人员、行业精英，通过大型系列纪录片、系列丛书、视频访谈、媒体报道等多种形式，见证我国材料人奋勇拼搏、砥砺前行的成长轨迹。第二季第一集介绍了液态