初中化学新科粤版九年级下册第六单元《金属和金属材料》教案（2025春）

第六单元金属和金属材料【单元内容概述】本单元学习的主要内容是：金属的物理性质（比较金属物理性质的共性与差异性）和化学性质（比较金属化学性质的共性与差异性）；反应的规律性（如置换反应、金属活动性顺序）；金属资源与利用（如铁的冶炼）；金属腐蚀与保护（如铁钉的锈蚀条件、废旧金属的回收利用）等。【单元素养目标】1.了解金属的物理性质的共性和差异性，认识到金属的多样性，了解在实际中的应用中人们会根据金属物理性能的优良程度，综合考虑多种因素来利用金属。2.认识合金的特性，了解常见合金的主要成分，认识到化学对人类社会生产和科学进步的重要作用。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.了解认识一类物质性质的思路与方法。5.认识几种金属矿物，了解从金属矿物中冶炼金属的方法。6.认识金属生锈的条件，了解金属资源的保护措施和意义。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。16 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③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。16 ［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。16 ［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】（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。【教学后记】6.2金属的化学性质学生在学习本节之前已经学习了《维持生命的物质——氧气、水》，认识了了一些生活中常见的物质，而金属在生产生活的各个领域都被广泛应用，所以本节的学习可以看作是对前面知识的一种完善。在物质的分类中金属是非常重要的一类；金属制品的使用和保护与其化学性质密切相关；金属单质能转化为各种金属化合物；在金属的化学反应中涉及到多种不同类别的物质，所以本节的学习将有助于学生理解物质的分类和转化，同时对物质的化学性质以及化学方程式的书写起巩固深化作用。第1课时金属的化学性质【素养目标】16 1.通过学习金属与氧气、稀酸、金属化合物的反应认识金属化学性质的共性和差异性。2.能正确描述金属相关反应的现象。3.通过比较不同金属与不同物质反应的难易程度，初步理解并比较金属活泼性。4.能用金属和酸反应解释一些与日常生活有关的化学问题。5.在实验操作中，获得对科学探究的体验，养成实事求是的科学精神和严谨的科学态度，激发学习化学的兴趣。【教学重点】金属与氧气、稀酸、某些金属氧化物反应的现象描述。【教学难点】通过实验探究，比较金属化学性质的共性和差异性。【教学准备】教学设备（投影仪，教学课件）、试管、试管架、稀盐酸、稀硫酸、铝丝、铁丝、铜丝。【教学过程】一、导入新课不法商贩用铜锌合金冒充黄金欺骗消费者，你能用简单的方法去拆穿他们的骗局吗？［学生回答：用测密度（两者的密度不同）、测熔点（熔点不同）等等。］这些方法都是一些物理方法，且实施起来不易操作，学完本课，你将会学会用化学方法鉴别黄金的真伪。二、推进新课知识点1金属与氧气的反应［课件展示］展示历史上金属利用和发展史相关图片资料。［内容回顾］回忆一下我们曾经学过的金属与氧气，描述镁、铁、铜与氧气的反应现象，并写出化学方程式。［交流汇总］请同学们将对应的现象与化学方程式汇总到黑板上的表格里，并相互进行补充。现象化学方程式镁常温下打磨过的镁条露置在空气中，表面逐渐变暗2Mg＋O2==2MgO点燃时镁条在空气中剧烈燃烧，发出耀眼的白光。放出大量热，生成白色固2Mg＋O2点燃2MgO铁空气中铁在空气中不燃烧－－氧气中铁在纯氧中剧烈燃烧，火星四射，放出大量热，生成黑色固体3Fe＋2O2点燃Fe3O4铜在空气中加热，表面生成黑色固体2Cu＋O2加热2CuO金在空气中加强热，无现象－－［教师提问］所有的金属都可以与氧气发生反应吗？用生活中的例子来说明。［学生回答］黄金饰品不变色，说明金不与氧气反应。（古代用金银做为货币，说明金银一般不与氧气发生反应。）［追问］“真金不怕火炼”说明了什么？为什么暖气片上要刷银粉？银粉是银吗？［交流回答］“真金不怕火炼”说明即使在很高的温度下，金也不与氧气发生反应。暖气片上涂的银粉成分是铝，并不是银，铝在空气中与氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜，可阻止内部的铝或其他金属进一步氧化。［教师总结］许多金属都能与氧气发生反应。［学生活动］组织学生分组讨论，分析以上金属与氧气发生化学反应的条件和现象，比较几种金属与氧气反应的难易程度，并根据越活泼的金属与氧气发生反应的难易程度越低比较几种金属的活泼性强弱。［学生总结］金属活泼性：镁＞铁＞铜＞金。［阅读活动］指导学生阅读课本P9“问题探讨”内容，并讨论对应问题。16 ［学生讨论］问题1.为什么“南海一号”所载物品之中，金首饰仍然光彩夺目，银锭上的字迹仍依稀可辨，而铜镜却长满了铜绿？学生回答：这与它们的化学性质有关，这三种金属的活动性：铜>银>金，金属活动性越强，越易与其他物质反应而生锈。问题2.从古至今，为什么金、银一直被人们用来制作比较贵重的首饰或者钱币？学生回答：金、银在自然界的储量少，比较稀缺，因此价格昂贵；金、银的化学性质很稳定，作首饰或钱币能保持金属光泽。知识点2金属与稀盐酸和稀硫酸反应［过渡］我们学过锌和稀硫酸反应，镁和盐酸反应，那么其他的金属可以和稀硫酸反应吗？［学生猜想］猜想一：金属都可以与稀盐酸和稀硫酸反应；猜想二：有的金属可以与稀盐酸和稀硫酸反应，有的不能；猜想三：其他金属都不能与稀盐酸和稀硫酸反应。［演示实验］教师演示课本P11【实验6-4】探究铝、铁、铜和稀盐酸的反应，注意引导学生观察实验现象并进行正确描述。［布置任务］将演示实验中的现象正确填写在课本对应位置，并写出相关反应的化学方程式。实验操作实验现象化学方程式铝片浸入稀盐酸中反应剧烈，铝片表面产生大量气泡，溶液仍为无色2Al+6HCl==2AlCl3+3H2↑铁片浸入稀盐酸中反应缓慢，铁片表面有气泡产生，溶液由无色逐渐变为浅绿色Fe+2HCl==FeCl2+H2↑铜片浸入稀盐酸中无明显现象－－［讨论分析］根据以上现象判断铝、铁、铜这三种金属中，哪些能与稀酸反应，那些不能与稀酸反应？［得出结论］铝、铁能与稀酸反应产生氢气，铜不能与稀酸反应。金属的活泼性：铝、铁＞铜。［提出问题］此实验中，我们是根据什么来判断金属的活泼性呢？［学生回答］根据现象回答：铝、铁都可以与盐酸反应，铜不和盐酸反应来判断的。［教师总结］根据物质能否与氧气和稀酸反应以及反应的难易程度，能初步判断金属的活泼性强弱。不同金属的化学反应能力不一样，根据金属能否与稀酸反应产生氢气，可将金属分为较活泼金属和不活泼金属。［提出问题］学习了以上内容，你能用那些化学方法鉴别真假黄金呢？［思考交流］方法一：取样品，放在酒精灯火焰上灼烧，变成黑色的是假黄金，不变色的是真金。方法二：把样品浸泡在稀盐酸或稀硫酸中，若有气泡产生，则是假黄金，若无现象则是真金。三、典例剖析例金属在生产、生活中有着广泛的应用。（1）铝在空气中具有很好的抗腐蚀性能，原因是_____（用化学方程式表示）。（2）俗语说“真金不怕火炼”，其化学含义是_________。（3）春节期间，小明妈妈从市场买了一匹金黄色的“金马”回来做装饰品，小明怀疑它是锌铜合金而不是黄金，为了辨别真伪，下列几种方案中，能区分黄金与假黄金的是_________.A.在空气中灼烧B.观察颜色C.放在盐酸中D.放入水中（4）如图，两只U形管中分别加入纯净、等物质的量的铝粉和铁粉，同时将两端注射器内的液体（等质量、浓度为20%的稀硫酸）快速注入U形管中。Ⅰ.写出铁粉与稀硫酸发生反应的化学方程式___________________。Ⅱ.反应结束并冷却至室温，发现左端气球膨胀程度明显大于右端，若仅有一只U形管内的硫酸有剩余，则是______（填“左”或“右”）端的U形管。16 【解析】（1）铝的化学性质较活泼，在空气中易与氧气反应生成致密的保护膜氧化铝，增强抗腐蚀性。（2）真金不怕火炼，说明金的化学性质很稳定，在高温的条件下不会与氧气等物质反应。（3）A.在空气中灼烧黄金无颜色变化，而铜与氧气会生成氧化铜，所以假黄金能变黑，故能区分。B.因为黄金与假黄金颜色基本相同，故不能区分。C.放在盐酸中黄金不反应，而假黄金中的锌能与盐酸反应生成氢气，故能区分。D.放在水中，均无现象，故不能区分。（4）Ⅰ铁粉与稀硫酸发生反应生成硫酸亚铁和氢气。Ⅱ两金属都能和稀硫酸反应生成氢气，由于题目中指出：“发现左端气球膨胀程度明显大于右端”说明左端产生的氢气多，根据质量守恒定律，说明左边消耗的稀硫酸多，所以若仅有一只U形管内的硫酸有剩余，则是右边。【答案】（1）4Al+3O2==2Al2O3（2）金的化学性质稳定（3）AC（4）Fe+H2SO4==H2↑+FeSO4右四、课堂小结［提问］学完本课你有哪些收获？1.许多金属都能与氧气反应，生成氧化物；金在高温下也不与氧气反应。2.根据与氧气反应的难易程度，可以初步比较金属的活动性强弱。3.较活泼金属可以和盐酸或稀硫酸反应。4.根据金属能否与稀酸反应可初步比较金属的活动性强弱。5.金属的化学性质的差异，使金属具有不同的用途。五、布置作业“课后作业”练习，并预习后续内容。【教学后记】第2课时金属活动性顺序置换反应【素养目标】1.初步认识常见金属与盐溶液的置换反应，能用置换反应解释一些与日常生活有关的化学问题。2.能用金属活动性顺序对有关的置换反应进行简单地判断，并能利用金属活动性顺序解释一些与日常生活有关的化学问题。3.通过探究金属和化合物溶液的反应，判断金属活动性顺序。4.学会认识一类物质性质的思路与方法。5.在实验操作中，获得科学方法的体验，养成实事求是的科学精神和严谨的科学态度，激发学习化学的兴趣。【教学重点】1.金属和化合物溶液反应。2.探究金属活动性顺序。【教学难点】应用金属活动性顺序对有关的置换反应进行简单地判断。【教学准备】16 教学设备（投影仪，教学课件）、铝丝、铁丝、铜丝、硫酸铜溶液、硫酸铝溶液，试管，胶头滴管等。【教学过程】一、导入新课配制农药波尔多液时不能用铁桶作容器，你知道这是为什么吗？二、推进新课知识点1金属与某些金属化合物溶液的反应［问题引入］除了上节课学习的用金属和氧气、酸的反应鉴别真假黄金的方法，还有没有其他的方法能鉴别呢？答案是肯定的，活动性强的金属能把活动性弱的金属从它们的化合物中置换出来，利用这一原理也可以鉴别真假黄金。下面我们通过一系列实验活动来探究铝、铜、银三种金属的活动性顺序。［学生实验］教师分发实验用品（铝丝、铁丝、铜丝、硫酸铜溶液、硫酸铝溶液，试管，胶头滴管等），指导学生分组进行课本P12【实验6-5】（教师注意引导学生观察并正确描述实验现象）。实验步骤：1.把一根用砂纸打磨过的光亮铝丝浸入硫酸铜溶液中，过一会儿取出，观察现象。2.把一根洁净的铁丝浸入硫酸铜溶液中，过一会儿取出，观察现象。3.把另一根洁净的铜丝浸入硫酸铝溶液中，过一会儿取出，观察现象。[布置任务］根据观察结果，将实验现象填写课本对应位置，并正确书写化学方程式。实验现象结论活动性比较铝和硫酸铜铝丝表面有红色物质生成，溶液由蓝色逐渐变为无色发生反应：2Al+3CuSO4==Al2(SO4)3+3CuAl＞Cu铁和硫酸铜铁丝表面有红色物质生成，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色发生反应：Fe+CuSO4==FeSO4+CuFe＞Cu铜和硫酸铝无明显现象不发生反应Al＞Cu［形成结论］铝和铁都能与硫酸铜溶液反应得到单质铜，而铜却不能与硫酸铝溶液反应得到单质铝。［反思评价］为什么铝和铁都能与硫酸铜溶液反应，而铜却不能与硫酸铝溶液反应呢？［教师讲解］不同金属的化学反应能力不一样，有的金属能将其他金属从其化合物溶液中置换出来。［提出问题］通过上述实验现象及结论，能否判断铝、铜、银的金属活动性顺序？［分析解释］实验1说明铝的活动性强于铜。实验2说明铁的活动性强于铜。实验3说明铜的活动性弱于铝。综合以上分析，得出较活泼金属能把不如它活泼的金属从其化合物溶液中置换出来；铜、铁、铝三种金属的活动性顺序为：铝、铁>铜。知识点2认识金属活动性顺序［教师讲解］经过了许多类似上述实验的探究过程，人们进行了认真的去伪存真、由表及里的分析、归纳和总结出了常见金属在溶液中的活动性顺序：［提出问题］根据刚才的实验，结合金属活动顺序表，你能获得哪些信息？［交流总结］金属活动性顺序在工农业生产和科学研究中有重要应用，它可以作为你以下一些判断的依据：1.在金属活动性顺序里，位置越靠前的金属，其活动性越强。2.在金属活动性顺序里，排在氢之前的金属能与稀盐酸、稀硫酸反应产生氢气。3.在金属活动性顺序里，排在前面的金属能把排在后面的金属从其化合物溶液中置换出来。［教师补充］金属活动顺序的应用：①比较金属活动性强弱；②判断近乎能否与稀酸反应；③判断金属能否与金属化合物溶液反应。16 知识点3置换反应［过渡］下面，是我们本节课学习时所见到的一些化学反应。［课件展示］Fe＋2HCl==FeCl2＋H2↑2Al＋6HCl==2AlCl3＋3H2↑Fe+CuSO4==FeSO4+Cu2Al＋3CuSO4==Al2(SO4)3＋3Cu单质化合物化合物单质［追问］请大家从反应物和生成物的物质类别如单质、化合物的角度分析，这些反应有什么特点？它与我们学过的化合反应和分解反应的特点是否相同？［学生回答］这些反应的特点是：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。其特点不同于化合反应和分解反应。［教师评价］回答得很好。化学上，我们把由一种单质与一种化合物反应，生成另一种单质与另一种化合物的反应叫作置换反应。［布置任务］进一步观察以上反应，总结置换反应的特点。［教师总结］特点：①形式上：单质+化合物→单质+化合物。一般形式可表示为：A+BC→B+AC。是化学反应基本类型之一。②“置换”实际上就是位置交换，“一换一”，反应前后一定有单质出现；反应中一定有化合价的改变。知识点4认识一类物质性质的思路和方法［提出问题］在我们学习金属的性质部分内容是时，主要用到了哪些方法？［学生回答］用到了探究实验、证据推理、对比、归纳等学习方法。［教师讲解］在认识一类物质的性质时，常常需要对这类物质进行多方面的探究实验，再根据大量的实验事实进行证据推理，找出这类物质的共性和差异性。在此基础上，还可以针对同一类物质在某种性质上的差异作进一步分析，尝试归纳概括出某种递变规律，进而更好地掌握该类物质的性质。三、典例剖析例结合常见金属的活动性顺序和下列反应，回答问题。A.Fe+CuSO4==FeSO4+CuB.Mg+MnSO4==MgSO4+MnC.Mn+FeSO4==MnSO4+Fe（1）金属铜（Cu）比Fe的活动性_________。（2）Fe、Cu、Mg、Mn四种金属的活动性由强到弱的顺序是_________。（3）由上面的化学方程式总结出金属与可溶性金属化合物溶液发生置换反应生成__________________。【解析】（1）由金属活动性顺序表可知，金属铜（Cu）比（Fe）的活动性弱。（2）Fe和CuSO4溶液反应，说明铁的活动性比铜强；Mg和MnSO4溶液反应，说明镁的活动性比锰强；Mn和FeSO4溶液反应，说明锰的活动性比铁强；由以上分析可知则Mn、Fe、Mg、Cu四种金属活动性由强至弱的顺序为Mg、Mn、Fe、Cu。（3）由上面的化学方程式总结出金属与可溶性盐发生置换反应生成新金属化合物和新金属。【答案】（1）弱（2）Mg、Mn、Fe、Cu（3）新金属化合物和新金属四、课堂小结［提问］学完本课题后，你有哪些收获?［小结］金属的化学性质1.金属能与氧气反应2.金属能与稀盐酸或稀硫酸反应16 3.金属与某些金属化合物溶液反应4.由一种单质与一种化合物反应，生成另一种单质与另一种化合物的反应叫作置换反应5.金属活动顺序表金属活动性顺序从左到右依次减弱，排在氢前面的金属能够与稀盐酸、稀硫酸反应生成氢气，排在前面的金属能把排在后面的金属从其化合物溶液中置换出来（钾、钙、钠除外）。五、布置作业“课后作业”练习，并预习下节的内容。【教学后记】6.3金属矿物与金属冶炼本节由常见金属资源的来源以及资料“金属元素在地壳中的含量”表引入，简单介绍了地球上及我国的金属资源现状。人类对地球上金属矿物资源的利用主要是用来冶炼金属，而其中冶炼量最大的是铁。因此，课本很自然地转入到对铁的冶炼的讨论中。“铁的冶炼”是本节教学的重点。课本除简要地介绍了我国冶炼铁的历史外，主要是通过实验，说明从铁矿石中将铁还原出来的化学反应原理，并结合炼铁的实际情况，学习化学方程式计算中有关杂质问题的计算。这样，把化学原理、计算和生产实际紧密地结合在一起，使学习活动成为有机的整体，有利于学生主动参与学习。【素养目标】1.认识一些常见的金属矿物。2.了解炼铁的化学原理。3.了解工业炼铁的原料、过程及产物4.学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。5.通过收集材料、查阅资料、讨论交流等具体探究性活动，从而获得良好学习习惯和学习方法。6.通过炼铁的教学，使学生体会到化学在生产中的作用，树立合理利用化学物质的观念，树立环保意识。认识到化学原理对实际生产的指导作用。【教学重点】一氧化碳还原氧化铁的实验装置、现象和操作。【教学难点】炼铁高炉中的有关化学反应，关于混合物的化学方程式计算。【教学准备】教学设备（投影仪，教学课件），一氧化碳还原氧化铁视频。【教学过程】一、导入新课地球上的金属资源广泛地存在于地壳和浩瀚的海洋中，除了少数很不活泼的金属如金、铂、银等能以单质形式存在，绝大多数都是以化合物形式存在于矿物中的。以化合物形式存在的金属在自然界中以矿物形式存在。通过金属冶炼（主要是运用化学方法），人们可将矿物中的金属化合物转化为金属单质。接下来我们一起来学习金属冶炼的原理以及实际生产过程吧。二、推进新课知识点1了解几种金属矿物16 ［提出问题］刚刚我们讲过，绝大多数金属在自然界中的以化合物的形式存在，这是为什么呢？［学生回答］金属在地壳中的存在形态与金属的活动性密切相关，很不活泼的金属能以单质形态存在，活泼的金属因其易与其他物质发生化学反应，只能以化合物形态存在。［课件展示］教师展示自然界中几种矿石图片（含课本P17图6.3-2），及有关矿石的成分、产地、产量等背景资料。［提出问题］以上矿石都是纯净物吗？［学生回答］不是。［交流讨论］如果你是炼铁厂的厂长，你会选择上述哪种铁矿石？炼铁时应如何选取铁矿石？［教师讲解］炼铁一般选用赤铁矿和磁铁矿，主要是赤铁矿，因为赤铁矿和磁铁矿中含铁量高，且赤铁矿密度小、质地疏松，较易完全反应；一般不选用黄铁矿，因为黄铁矿中含有较多的六元素，在冶炼过程中会产生大量的污染气体，会增加大气污染风险和环保治理成本。［思考交流］阅读课本P16“问题探讨”内容，思考并交流对应问题。问题1.为什么铜、铁、铝大量冶炼的年代差距如此之大?回答：因为铜的化学性质不活泼，易于冶炼；铁的化学性质比较活泼，冶炼技术相对复杂；铝的化学性质非常活泼，难以寻找到合适的物质将其从矿物中还原出来，冶炼技术要求更高。问题2.为什么到目前为止，铁仍是世界上产量最大、应用最广的金属?回答：铁在地壳中含量丰富，其蕴藏量在金属中居第二位，冶炼过程较为简单，因此铁是目前世界上产量最大的金属。铁具有优良的物理性能，生产加工较容易、价格较低、废料易回收，故铁是世界上应用最广的金属。知识点2钢铁的冶炼（一氧化碳还原氧化铁实验）［过渡］我们学过的具有还原性的物质有哪些？［学生回答］有碳、氢气、一氧化碳。［布置任务］请写出分别用碳、氢气、一氧化碳还原氧化铁的反应的化学方程式。［结果展示］2Fe2O3+3C高温4Fe+3CO2；Fe2O3+3H2高温2Fe+3H2O；Fe2O3+3CO高温2Fe+3CO2［提出问题］应该选择哪种还原剂进行铁的冶炼？［教师讲解］工业上钢铁的冶炼使用CO做还原剂，因为CO是气体，能增大反应物间的接触面积，是反应进行得更快、更充分，且CO较易获得，大量获取成本较低。［课件展示］课件展示一氧化碳还原氧化铁的实验装置，并播放《一氧化碳还原氧化铁》实验视频。（教师讲解实验过程、原理及注意事项，并引导学生观察实验现象）实验装置：［实验记录］实验步骤：实验现象玻璃管中的现象：红褐色的粉末逐渐变为黑色。试管中的现象：澄清石灰水变浑浊。玻璃管出口处现象：尾气燃烧，并产生蓝色火焰。［讨论］在实验过程中应注意哪些安全事项？［学生总结］（1）先通CO，再加热，目的是将玻璃管中的空气排尽。（2）实验完毕后，先停止加热，继续通CO至冷却，目的是防止石灰水倒吸、防止生成的铁在较高温度下被氧化。（3）用酒精灯点燃尾气的作用是：防止一氧化碳污染空气。［布置任务］写出在实验过程中发生的几个化学反应的化学方程式。［结果展示］知识点3了解工业炼铁［过渡］上述实验是实验室模拟铁的冶炼过程，工业上铁的冶炼原理虽与上述实验相同，但其规模、条件、装置与此差异很大。16 ［讲师讲解］把铁矿石冶炼成铁是一个复杂的过程。工业上炼铁时，把铁矿石和焦炭、石灰石一起从上方投入高炉，在高温下，利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来。［课件展示］展示炼铁高炉结构（课本P18图6.3-4）。［提出问题］工业炼铁和实验室炼铁有什么不同？［讨论交流］（1）产物不同。工业炼铁得到的是生铁，实验室得到的是纯铁。（2）设备不同。工业炼铁设备是高炉，实验室用硬质玻璃管。（3）温度不同。高炉内温度高，硬质玻璃管内温度较低。（4）对环境影响不同。高炉炼铁对环境影响大，实验室对环境影响小。（5）操作难易程度不同。高炉炼铁工艺复杂，实验室操作简单。［教师讲解］（1）炼铁时，分别把焦炭、铁矿石和石灰石等原料，按一定数量比送到炉顶的自动装料设备，然后投入高炉里（加料后，开炉第一次先将下层的焦炭点燃），并鼓入热空气，焦炭就被氧化，生成二氧化碳（C+O2燃烧CO2），并放出大量热。二氧化碳从炉底上升，与烧红的焦炭相遇，被还原成一氧化碳（CO2+C高温2CO）。一氧化碳继续上升，遇到炽热的铁矿石，就把铁逐步还原出来。由于铁矿石里除了铁的氧化物外，还含有不能被利用的矿物（如SiO2）。因此，炼铁时还要加入石灰石（CaCO3），使其转化为炉渣而被除去。实际上，高炉炼得的铁中含有2%~4.3%的碳，以及少量硫和磷等，因而是铁的合金——生铁。它硬而脆，不利于加工。所以，人们还要把生铁放在炼钢炉里，吹进氧气冶炼，使其含碳量降至0.03%~2%，并除去硫、磷等杂质，所得产品称为钢。（2）生铁的出口比炉渣的出口低，这因为生铁（铁水）的密度大于炉渣的密度。（3）炼铁高炉气中的主要成分是CO、CO2、N2等。［学生阅读］指导学生阅读课本P18表6-4后，并思考生铁和钢有什么不同。［学生回答］生铁和钢的区别［拓展内容］冶炼金属的常用化学方法：知识点4有关含杂质物质的化学方程式计算［过渡］在炼铁的实际生产过程中，所用的原料或产物一般都含有杂质，故在计算用料和产量时就不可能不考虑杂质问题。［教师讲解］有关含杂质物质的化学方程式计算原理：（1）化学方程式表示的是纯净物之间发生的化学反应，各化学式所表示的量也是纯净物之间的质量关系；（2）在实际生产中，原料和产品往往都不是纯净物，因此在计算时必须先将含杂质的物质的质量换算成纯净物质的质量，再进行计算。［学生阅读］指导学生阅读课本P19例题3。（教师注意讲解计算过程，并指导学生理解和记忆）［交流讨论］请根据刚才阅读的内容和我们学习的计算原理，总结有关含杂质物质的化学方程式计算的一般步骤。［学生总结］计算步骤：（1）将含杂质物质的质量换算成纯净物的质量；（2）将纯净物的质量代入化学方程式计算；（3）将计算得到的纯净物的质量换算成含杂质物质的质量。［习题展示］某炼铁厂每天生产1000t含Fe96%的生铁理论上需消耗含Fe2O370%的赤铁矿石多少吨？［布置任务］请同学按照总结的计算过程正确解答以上练习题。（教师注意巡视、指导学生进行计算）。［结果展示］解：Fe质量为1000t×96%＝960t设铁矿石质量为x，则氧化铁质量为70%·x。Fe2O3+3CO高温2Fe+3CO216011270%×x960t16 答:需消耗含氧化铁70%的赤铁矿1959.2吨。（教师注意对学生出现的问题进行纠正和检查）三、典例剖析例实验室里用如图所示装置还原氧化铁，关于该实验下列说法错误的是（）A.玻璃管中发生的反应属于置换反应B.该实验说明了一氧化碳既可以燃烧又有还原性C.实验观察到的现象为红褐色固体变黑，澄清石灰水变浑浊D.实验时，先通入纯净的一氧化碳，再点燃酒精喷灯给玻璃管加热【解析】A.在玻璃管中发生的反应是一氧化碳与氧化铁在加热时反应生成了二氧化碳和铁，在该反应中反应物是两种化合物，不属于置换反应.故A说法错误。B.在该实验中，一氧化碳将氧化铁还原成铁，又能被点燃，说明了一氧化碳既有可燃性又有还原性，故B说法正确。C.在加热条件下，一氧化碳与氧化铁反应生成了铁和二氧化碳，二氧化碳与氢氧化钙反应生成了碳酸钙沉淀和水。所以反应的现象是：红褐色固体变黑，澄清石灰水变浑浊，故C说法正确。D.由于一氧化碳与空气的混合气体在点燃时易发生爆炸，所以实验开始时的操作是：先通入纯净的一氧化碳，再点燃酒精灯给玻璃管加热，故D说法正确。【答案】A四、课堂小结［提问］学完本课后，你了解了什么？知道了什么？［小结］1.多数金属以化合物形态存在于矿物中。2.炼铁的原料：铁矿石、焦炭、石灰石、空气2.炼铁的原理：Fe2O3+3CO高温2Fe+3CO2。3.炼铁的设备：高炉4.有关含杂质物质的化学方程式计算的一般步骤。（1）将含杂质物质的质量换算成纯净物的质量；（2）将纯净物的质量代入化学方程式计算；（3）将计算得到的纯净物的质量换算成含杂质物质的质量。五、布置作业“课后作业”练习，并预习下节的内容。【教学后记】6.4金属的腐蚀“金属的腐蚀”，重点是探究铁的锈蚀以及金属资源的保护措施相关内容。该活动与探究过程包括提出问题、形成假设、设计并实施实验、分析解释现象、形成结论、反思评价等多个步骤，对培养学生的创新精神和解决实际问题的能力具有较大的价值。关于金属资源的保护，教材中以图示的方法展示了金属废弃物的回收合理用，以及金属资源保护的重要性。教材中简要地介绍了加强废旧金属的回收和再利用，有计划、合理地开采资源等保护金属资源的措施。【素养目标】1.了解金属锈蚀的条件以及防止金属锈蚀的简单方法。2.16 通过对铁生锈条件的探究，了解控制变量法在化学实验中的作用，并让学生初步学会这种研究问题的方法。3.从可持续发展的角度，让学生认识到金属资源是有限的，产生金属资源的危机意识，理解保护金属资源的重要性。4.学会保护和节约金属资源的基本措施。5.让学生学会节约金属资源，树立环保意识。【教学重点】探究铁锈蚀的原因。【教学难点】运用控制变量法进行实验探究。【教学准备】教学工具（多媒体设备、教学课件）、3枚铁钉、3支试管、铁架台、迅速冷却的沸水、棉花、橡胶塞、生石灰或其他干燥剂。【教学过程】一、导入新课小亮买了一辆漂亮的自行车，淋了几次雨后，自行车就变得锈迹斑斑了，为什么自行车淋雨后会生锈？如何防止铁制品锈蚀呢？上一节课我们学习了金属矿物与金属冶炼。自然界的金属资源是取之不尽的吗？人类不仅要重视金属矿产的开发和利用，冶炼出多种多样的金属和合金，还应当十分珍惜和保护金属资源。二、推进新课活动探究钢铁生锈的原因［资料展示］金属资源的利用对于人类社会的发展有着重要意义，世界上每年开采和消耗的金属矿物数以亿吨计。可惜的是，每年因锈蚀而报废的金属设备和材料的量高达当年金属产量的20%以上，其中最容易锈蚀的是产量最多的钢铁材料和设备。［思考］1.金属腐蚀可给我们带来哪些危害？2.金属资源短缺对人类社会的发展意味着什么？［过渡］金属腐蚀和金属资源短缺是人类面对的严峻的挑战。保护金属资源也就成了目前我们所面临的重大问题。导致钢铁生锈有哪些因素呢？［提出问题］钢铁锈蚀的因素有哪些？［形成假设］铁在空气中容易氧化，据此推断：铁的生锈必然跟氧气有关。另外，在潮湿环境或在海水浸泡下，铁锈蚀的现象更加严重，由此推断：铁的生锈还可能与水分、盐分有关。［教师讲解］当在实验中可能有多个条件会影响钢铁生锈，而我们要研究其中的一个条件的影响时，就要控制其他条件保持不变这里运用了控制变量法。［学生阅读］指导学生阅读课本P22学生探究实验“设计并实施实验”部分。［布置任务］请同学们基于控制变量法的理论，将课本上的实验设计部分补充完整。实验Ⅰ实验Ⅱ实验Ⅲ实验条件存在氧气和水只存在水只存在氧气实验步骤在一团湿棉花团上放铁钉将铁钉浸入迅速冷却的沸水内，塞紧胶塞。试管内放干燥剂，在一团干棉花团上放铁钉，塞紧胶塞。实验图示［学生实验］请同学们按照实验设计内容进行实验操作。（教师进行操作指导）16 ［样品展示］教师提前准备实验进行一天后、三天后、一周后获得的铁钉样品，对学生进行展示并引导学生对不同铁钉的腐蚀程度进行对比。实验记录：片刻后无明显现象无明显现象无明显现象一天后无明显现象无明显现象无明显现象三天后无明显现象无明显现象无明显现象一周后表面开始生锈无明显现象无明显现象［分析解释］试管Ⅰ实验说明与水和空气接触，铁易生锈；试管Ⅱ实验说明只与水接触，不与空气接触，铁不易生锈；试管（4）实验说明只与空气接触，没有与水接触，则铁不易生锈。［形成结论］铁生锈的实质：就是铁与空气中氧气和水等物质相互作用，发生的一系列复杂的化学反应的结果。［讲师讲解］铁在氧气和水等物质存在的条件下，发生复杂的化学反应，生成铁锈，其主要成分是氧化铁。铁锈的成分比较复杂，它是一种疏松多孔的物质，水分子和氧分子能穿过它的空隙，不断向里层渗透，继续与铁反应，直至铁全部锈蚀。当铁接触易与它发生反应的化学物质（如酸溶液等）时，就更容易锈蚀了。［反思拓展］根据以上结论，你认为铁锈蚀与湿度大小有何关系？请根据所学知识设计实验验证你的猜想吧。［讲师讲解］铁制品的锈蚀是需要具备一定条件的。如果破坏铁制品锈蚀的条件，使它们不再具备锈蚀的基础，就能防止铁制品锈蚀。依据铁制品生锈的条件，防止铁生锈的基本思路是破坏铁制品锈蚀的条件。［课件展示］［讨论］自行车的构件如支架、链条、钢圈等，分别采取了什么防锈措施？［学生讨论并回答］刷漆、涂油脂、镀其他金属等。［过渡］上面我们讨论了铁制品的腐蚀和防护。对于金属资源，除了采取防止金属腐蚀的措施外，还可以通过什么途径来使金属资源得到保护呢？知识点认识保护金属资源的重要性［启发］废品收购站为什么要收购废铁、废铜和易拉罐等金属？［讨论］废弃金属的回收有什么意义？［教师讲解］据估算，回收一个铝制饮料罐比制造一个新饮料罐要便宜20％，1t废钢铁回炉冶炼可炼成近1t钢，跟用铁矿石冶炼比，能节约11t煤和铁矿石，减少污染空气的悬浮微粒11kg，可见回收利用废金属，具有巨大的社会和经济效益。目前世界上已有50％以上的铁和90％以上的金属得到了回收和利用。一方面是因为自然界可提供给人类的金属资源是有限的，且不可再生；另一方面是因为金属资源会因为锈蚀而被消耗掉一部分；此外废旧金属的随意丢弃不仅会造成资源的浪费，还会造成环境污染，因此我们要保护和节约金属资源。废弃金属的回收再利用是保护金属资源的重要措施。［设问］你还知道保护金属资源的其他途径吗？［学生阅读］指导学生阅读课本P24“金属资源保护”内容，组织学生讨论并总结保护和节约金属资源的基本措施。［交流总结］保护和节约金属资源的有效途径：（1）从资源的采掘与开发方面①有计划、合理地开采资源；②开发研究金属代用品，如具有特殊性能的塑料；③加强废旧金属的回收和再利用；（2）从保护金属材料和制品方面———防止金属锈蚀①基本原理:破坏铁制品锈蚀的条件，使铁制品与空气(氧气)或水隔绝。［教师讲解］金属资源不可再生，我国随着经济的不断发展，金属资源呈日益短缺之势，故保护金属资源人人有责。希望大家能从身边做起，从自己做起，也希望大家能好好学习，且能在将来利用你的智慧找出更多的金属代用品，从而使我们的未来不再为金属资源的匮乏而发愁。16 ［实践活动］学校走廊的铁栏杆生锈了，需要进行除锈翻新。请你为此设计一个具体方案，要求说明方案的根据、除锈翻新方法、需用材料、施工步骤、注意事项等。［方案设计］（由学生讨论确定方案）三、典例剖析例化学是一把双刃剑，有利也弊。您瞧！如图是某“暖宝宝”外包装的图片。该“暖宝宝”中发热剂的主要成分有铁粉、活性炭、氯化钠、水等，其发热原理就是利用铁生锈时会放热。（1）发热剂需接触到空气才会发热，原因是铁要与_______、_______等物质共同作用才会生锈；（2）推测发热剂成分中氯化钠的作用_______。（3）厨房中的切菜刀也是铁制品，写出防止其生锈的一种方_______。【解析】（1）发热剂需接触到空气才会发热，原因是铁要与水、氧气等物质共同作用才会生锈。（2）发热剂成分中氯化钠的作用是加快铁粉的生锈速率。（3）菜刀用完后擦干，或擦干后涂一层植物油，都能够防止菜刀生锈。【答案】（1）水氧气（2）加快铁粉的生锈速率（3）用完后擦干四、课堂小结［提问］学完本课你有哪些收获？［小结］学完本课你应该知道：一、钢铁锈蚀的原因1.铁与空气中氧气和水等物质相互作用。2.在有盐和酸性条件下会加快生锈速率。3.影响钢铁锈蚀的其他因素：钢铁的纯度、环境的温度、湿度和酸碱性二、防锈1.防锈原理：隔绝氧气或水2.防止铁制品生锈的常见做法：（1）“穿外衣”——在铁制品表面覆盖保护层。(例如:喷涂油漆、涂防锈油、烧涂搪瓷等。)镀上其他金属作为保护层。(例如：镀锡、镀铬等……）（2）“增强体质”——制成合金：不锈钢、不锈铁。（3）保持铁制品的干燥和洁净。三、保护和节约金属资源的有效途径：（1）从资源的采掘与开发方面①有计划、合理地开采资源；②开发研究金属代用品，如具有特殊性能的塑料；③加强废旧金属的回收和再利用；（2）从保护金属材料和制品方面———防止金属锈蚀基本原理:破坏铁制品锈蚀的条件，使铁制品与空气(氧气)或水隔绝。五、布置作业完成“课后作业”练习，并预习下节的内容。【教学后记】16