初中化学新科粤版九年级下册6.1 金属的物理特性教案（2025春）

6.1金属的物理特性本节分为两部分。第一部分以许多日常生活用品是用金属材料制成的切入，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比较金属物理性质的共性和差异性，经过讨论得出结论：金属的物理性质存在差异，使得它们具有不同的用途。第二部分介绍合金，通过学生实验探究比较合金与纯金属在性质方面的差异，由此认识到合金具有许多特殊的优良性能，得出合金的用途更为广泛的结论。为拓展学生视野，课本还特意介绍了很有前途的新型合金：钛合金和钼合金。【素养目标】1.了解金属的物理性质，认识同类物质既有共性又有差异性。2.知道物质性质与用途的关系。3.认识合金及其特性，知道几种常见的重要合金。4.学会运用比较、分析、归纳等方法对获取的信息进行加工。5.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。6.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】1.金属物理性质的共性和差异性2.合金的特性。【教学难点】认识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】【教学准备】铜片、铝片、黄铜片、硬铝片、塑料片、热水、烧杯、标色测温贴。【教学过程】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?从今天开始，我们学习第六单元《金属和金属材料》。二、推进新课知识点1金属物理性质的共性与差异性［问题引入］现在，你最想知道哪些关于金属的知识?［展示图片］课件展示课本P2图6.1-1和补充图片。［布置任务］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］指导学生阅读课本P2-3的文字和表格，并组织学生分组讨论金属的物理性质，并判断哪些是金属物理性质的共性，哪些是金属物理性质的差异性。［教师总结］金属的物理性质：共性的定义：同类物质所共有的普遍性质，称为这类物质的共性。差异性的定义：同类物质所表现出的各自不同的性质，称为这类物质的差异性。金属的共性：具有金属光泽、导电性、导热性和延展性等。金属的差异性：颜色、密度、熔点、硬度等。［补充讲解］金属的物理性质的差异性主要体现在①颜色不同，如大多数金属呈银白色，但铜呈红色，金呈黄色；②状态不同，如常温下大多数金属是固体，但汞是液体；以及③4 金属的导电性、导热性、密度、熔点、硬度等物理性质差别较大。［拓展活动］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？请每组推荐一位同学，走上讲台，为我们做一次精彩的演说！知识点2物理性质在很大程度上决定物质的用途［布置任务］阅读课本P2“问题探讨”，谈谈你们的想法。［学生发言］金、铂常用来打造首饰，是因为金、铂有美丽而持久的光泽；铜常用来制电线，是因为铜导电性良好；铝、铁常用来做炊具，是因为铝、铁导热性良好。［教师评价］同学们回答的非常好。学习了金属的物理性质，我们能知道金属的用途是由金属的性质决定的，那么我们在生产和生活中选择一种金属材料，除了考虑金属的物理性质，是否还需要考虑某些影响因素呢？［交流讨论］展示课本P3表6-1，组织学生根据上述信息和生活体验，分析下述问题：问题1.为什么普通电线一般用铜丝制作、高压线用铝丝制作，而不用导电性能更好的银丝？学生回答：银的导电性虽好但价格高，资源短缺，铜和铝的产量比银的高、价格比银的低，且铜的导电性比铝的好，所以电线一般用铜丝制作，高压线用铝丝制作是因为铝的密度较小，可以避免铁架承受过大的压力和高压线承受过大的拉力。问题2.如果用铝丝代替钨丝制作灯泡里的灯丝，结果会怎样？学生回答：钨的熔点为3410℃，铝的熔点为660℃，如果用铝丝制作灯丝，通电一段时间后，铝丝就熔断了，所以不能用铝丝代替钨丝制作电灯泡里的灯丝。［过渡］经过了上面的讨论，现在你们知道在生产和生活中选择一种金属材料，除了考虑金属的物理性质，还需要考虑某些影响因素呢？（引导学生总结出物质的性质和用途之间的关系）［学生发言］物质的性质决定物质的用途。但不是唯一的决定因素，还需要考虑价格、资源、是否美观、使用是否方便等多种因素。［教师讲解］在各种金属材料中，人类应用最广泛的是铁、铝和铜。人们根据不同金属物理性能优良程度的差异，并综合其储量多少、价格高低、生产加工的难易等多种因素，制造出形形色色、各种用途的金属制品，造福人类社会。［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。［拓展讲解］金属之最：知识点3神奇的合金特性［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）。［课件展示］教师课件展示课本P4图6.1-2，及补充图片。［教师讲解］这些图片中的物品都是由合金制成的。用来制作炊具、餐具的是不锈钢（由铁和铬、镍等熔合而成）；常用来制造门窗框架的是硬铝（由铝和铜、镁、硅等熔合而成）；用来焊接金属制品的是焊锡（无铅焊锡，由锡和铜等熔合而成；有铅焊锡，由锡和铅等熔合而成），制乐器用到了黄铜（由铜和锌等熔合而成）。合金是指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物质，大多数合金是混合物。［提出问题］根绝合金的定义，我们能知道合金具有哪些特征？［交流总结］合金的特征：①合金中至少含有一种金属；②合金中的金属元素以单质形式存在；③合金具有金属特性；④合金属于混合物。［设问］合金与纯金属有什么不同呢？下面我们通过探究实验来认识一下金属的一些物理性质和合金的特性。［学生实验］教师分发实验用品（铜片、铝片、黄铜片、硬铝片），组织学生分组进行课本P4【实验6-1】（教师注意巡视指导，引导学生正确观察现象、分析解释并得出结论）。实验步骤：分别取铜片和铝片、铜片和黄铜片、铝片和硬铝片互相刻画，比较硬度大小。［实验汇报］组织学生分组汇报各组实验现象及分析得出的结论，并补充到实验记录表中。实验记录：分组铜片和铝片铜片和黄铜片铝片和硬铝片现象铝片表面有明显划痕铜片表面有明显划痕铝片表面有明显划痕4 硬度比较铜片＞铝片铜片＜黄铜片铝片＜硬铝片结论不同金属的硬度有差异，而合金的硬度一般比组成它的纯金属大［学生实验］教师分发实验用品（塑料片、铜片、黄铜片、铝片、热水、烧杯、标色测温贴），组织学生分组进行课本P4【实验6-2】。实验步骤：用250mL的烧杯装适量温度约为75℃的热水，在每个材料片的顶端粘贴40℃变色测温贴，将几个材料片同时放入热水中(注意金属片不要相互接触)。比较不同材料顶端测温贴变色所需的时间。［实验汇报］组织学生分组汇报各组实验现象及分析得出的结论，并补充到实验记录表中。实验记录：材料塑料片铜片黄铜片铝片测温贴变色所需时间最长最短较长较短结论一般来说，金属的导热性大于非金属；不同金属的导热性也不相同，铜的导热性比铝更好；合金的导热性一般比组成它的纯金属差。［课件展示］课件展示几种合金及其组分金属的熔点。［讨论交流］指导学生讨论并比较合金及其组分金属的熔点高低。［结论］合金的熔点比其组分的熔点低。［思考讨论］根据以上系列实验，可以推测与组成合金的金属相比，合金具有什么特性呢？［学生总结］合金的特性：①合金的硬度通常比其组分金属的大；②合金的熔点通常比其组分金属的低；③合金的热导性通常比其组分金属的差；④其他有些合金具有高强度、强磁性、耐腐蚀性。［教师讲解］合金具有许多特殊的优良性能，同时人们可以通过改变形成条件和调整组分等方法制成多种多样的合金，满足不同的生产、生活需要，因此合金往往具有更广泛的用途。生活中用到的大多数金属制品都是由合金材料制作而成的。［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］课本P5表6-2，了解几种常见合金的组分、特性和重要用途。［教师讲解］随着人类社会生产和科学技术的进步，新型合金不断问世，它们具有更加优良的性能。钛合金就是其中的一类。中国空间站的建造就用到了钛合金(如图6.1-4)。2022年中国科学家成功研发出高性能的钼合金材料，它具有抗辐射、高熔点、高热导率等特点，在室温及高温下均具有优异的强韧性，或可用于制造太空核反应堆。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】4 （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：1.金属具有不同程度的金属光泽、导电性、导热性、延展性等物理共性。2.金属的密度、熔点、沸点、硬度等各有差异。3.合金是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物质，大多数合金是混合物。一般来说，与组成它们的金属相比，合金的硬度增大、熔点降低。4.金属或合金材料的物理性质存在差异，使得它们具有不同的用途。五、布置作业完成“课后作业”练习，并预习后续内容。4