第八單元 金屬和金屬材料課題1 金屬材料第1課時 幾種重要的金屬【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.知識與技能（1）認(rèn)識金屬材料與人類生活和社會發(fā)展的密切關(guān)系。（2）了解常見金屬的物理性質(zhì)及合金的特點。（3）了解物質(zhì)的性質(zhì)與用途的關(guān)系。2.過程與方法（1）學(xué)習(xí)運用觀察、實驗等方法獲取信息。（2）學(xué)習(xí)運用比較、分析、歸納等方法對獲取的信息進(jìn)行加工。3.情感態(tài)度與價值觀（1）進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生對生活中的化學(xué)現(xiàn)象的好奇心和探究欲，激發(fā)學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。（2）樹立事物是普遍聯(lián)系的觀點，逐步形成合理使用物質(zhì)的觀念。（3）樹立為社會進(jìn)步而學(xué)習(xí)化學(xué)的志向。【學(xué)習(xí)重點】金屬材料的物理性質(zhì)。 物質(zhì)性質(zhì)與用途的關(guān)系。【學(xué)習(xí)難點】培養(yǎng)學(xué)生運用探究方法得出相關(guān)結(jié)論的能力，提高學(xué)生綜合分析問題的能力。【教學(xué)流程】創(chuàng)設(shè)情境準(zhǔn)備實驗用品展示生活中的金屬制品圖片導(dǎo)入新課講解學(xué)習(xí)的要點實驗導(dǎo)學(xué)建立金屬物理性質(zhì)，用途的概念等合作探究歸納總結(jié)本節(jié)所學(xué)內(nèi)容課堂小結(jié)本節(jié)知識的練習(xí)并布置作業(yè)檢測反饋，布置作業(yè)【教學(xué)設(shè)計】一、創(chuàng)設(shè)情境展示一些金屬制品(如訂書釘、鋁箔、銅絲電線、不銹鋼水龍頭等)和金屬制品的圖片(如火箭、坦克、輪船等)。在上學(xué)期我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了碳、氧等非金屬的性質(zhì)和用途。但是在一百多種元素中約有80%為金屬元素，這些金屬元素在生產(chǎn)和生活中有著非常重要和廣泛的用途。本單元我們將學(xué)習(xí)一些常見金屬的性質(zhì)、用途和冶煉方法等。二、新課導(dǎo)入【講解】常見的材料很少有純金屬，多數(shù)為金屬的合金，即金屬材料包括純金屬以及它們的合金。金屬材料種類繁多，與人類的生活有著密切的聯(lián)系，在各個領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。【提問】同學(xué)們知道人類是從什么時代開始使用金屬材料的嗎？想了解金屬材料的使用歷史嗎？【講解】人類經(jīng)歷了：石器時代青銅器時代鐵器時代鋁的使用鈦的利用我國從商代開始使用青銅器，春秋時期就會煉鐵，戰(zhàn)國時期會煉鋼，目前正大量使用的是鋼和鋁合金材料，鈦被認(rèn)為是21世紀(jì)最有前景的金屬材料之一。【閱讀】與學(xué)生一起欣賞課本第2頁的兩幅圖。【講解】鋁的利用要比銅和鐵晚得多，那僅僅是100多年前的事情。但由于鋁的密度小和具有抗腐蝕等優(yōu)良性能，現(xiàn)在世界上鋁的年產(chǎn)量已超過了銅，位于鐵之后，居第二位。下面，我們就以銅、鋁、鐵為例，對金屬的物理性質(zhì)進(jìn)行探討。【板書】一、金屬的物理性質(zhì)【活動與探究】根據(jù)教師提供的實驗器材進(jìn)行分組實驗探究：請學(xué)生取三塊同樣大小的銅片、鋁片和鐵片。(1)觀察它們的顏色和光澤。然后用細(xì)砂紙打磨，再觀察它們的顏色和光澤。(2)試試它們是否容易被彎曲、折斷，并感覺一下它們的硬度。(3)感覺一下它們的質(zhì)量大小，由此判斷它們的密度大小。(4)用手拿著金屬片的一端，在酒精燈上方烘烤它的另一端(注意實驗安全：時間不要長，防止?fàn)C傷)，試試它能不能導(dǎo)熱。(5)用電池和小燈泡試試它們能不能導(dǎo)電，并比較燈泡的亮度是否相同。(6)用鐵錘錘一下(驗證金屬的延展性)。學(xué)生活動，教師巡視。【交流與總結(jié)】：(1)金屬都有顏色、有光澤，純凈的鐵和鋁為銀白色，銅為紫紅色。(2)金屬不同，其硬度大小也不相同。金屬能被彎曲，而且不易折斷。(3)金屬不同，其密度大小也不相同。金屬有輕金屬和重金屬之分，如鋁為輕金屬，而銅為重金屬。(4)金屬具有導(dǎo)熱性。不同金屬的導(dǎo)熱能力不盡相同。【提問】金屬的這一性質(zhì)決定了它們可應(yīng)用在哪些方面？【回答】它們可用作炊具、餐具、熱交換器、散熱器等。【講解】在制造餐具的材料中，鋁、鐵制品最多，但需注意人體若攝入鋁過量，可能導(dǎo)致大腦遲鈍，故餐具最好少用鋁，多用鐵，因為鐵是人體必需的一種元素。(5)金屬具有導(dǎo)電性。不同金屬的導(dǎo)電能力不盡相同。(6)金屬具有延展性。【討論】什么是延展性？(抽成細(xì)絲的性質(zhì)為延性，打軋成薄片的性質(zhì)為展性。)(展示細(xì)鐵絲、銅絲、鋁箔等)【提問】金屬的這種形變說明金屬具有什么性質(zhì)？【回答】延展性。【講解】對！金屬的延展性決定了金屬一般具有良好的機(jī)械強(qiáng)度，便于加工制造。【討論】(1)常溫下，是不是所有金屬都是固體？(2)金屬用砂紙打磨前后，其顏色和光澤是否相同？說明了什么？(3)制造飛機(jī)或機(jī)械底座對金屬的密度和硬度有什么要求？(4)炊具加熱時有沒有熔化？說明炊具的熔點怎樣？(5)燈絲是用鎢絲制成的，說明鎢的熔點如何？鎢可能還具有什么性質(zhì)？【交流與總結(jié)】(1)常溫下，汞即水銀是液態(tài)。(2)說明有些金屬在打磨后可能與某些物質(zhì)反應(yīng)而使表面的金屬光澤失去。(3)制造飛機(jī)的金屬密度小，機(jī)械底座的金屬密度大。兩者為防止變形都需要有較高的硬度。(4)制造炊具的金屬熔點一般較高。(5)鎢的熔點很高，同時具有導(dǎo)電和導(dǎo)熱性。【講解】請大家根據(jù)以上探討結(jié)果，總結(jié)出金屬的物理性質(zhì)，并用簡短的語言進(jìn)行回答。生分組討論、歸納、總結(jié)并匯報。【板書】常溫下為固態(tài)(除汞外)，有顏色和光澤，有良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和延展性，熔點較高，密度、硬度因金屬的不同而不同。【提問】物質(zhì)的性質(zhì)和用途之間又有什么關(guān)系呢？【回答】物質(zhì)的性質(zhì)決定物質(zhì)的用途。【板書】二、物質(zhì)的性質(zhì)決定用途【設(shè)問】物質(zhì)的用途是由哪些性質(zhì)決定的呢？下面我們一起來看一下一些常見金屬物理性質(zhì)的比較。【投影展示】一些金屬物理性質(zhì)的比較物理性質(zhì)物理性質(zhì)比較導(dǎo)電性(以銀的導(dǎo)電性為100作標(biāo)準(zhǔn))密度/gcm3熔點/硬度(以金剛石的硬度為10作標(biāo)準(zhǔn))【分組討論】請大家根據(jù)你的生活經(jīng)驗和表中所提供的信息，分組討論以下問題。(1)為什么菜刀、鐮刀、錘子等用鐵制而不用鉛制？(2)銀的導(dǎo)電性比銅好，為什么電線一般用銅制而不用銀制？(3)為什么燈泡里的燈絲用鎢制而不用錫制？如果用錫制的話，可能會出現(xiàn)什么情況？(4)為什么有的鐵制品如水龍頭等要鍍鉻？如果鍍金怎么樣？【回答】(1)因鐵的硬度大于鉛，鉛的硬度很小，若菜刀、鐮刀用鉛制，用的時候刀刃容易卷起來；而錘子用鉛制，很易變形。(2)電線用銅制而不用銀制的理由：銀在自然界的含量少，價格昂貴；銀的密度大，不易架設(shè)。(3)燈泡里的燈絲用鎢制是由于鎢有較高的熔點，且易導(dǎo)電。若用錫制的話，燈絲導(dǎo)電產(chǎn)生的熱量易使燈絲熔斷(因錫的熔點低)，從而影響燈泡的壽命。(4)水龍頭鍍鉻：可增加水龍頭的硬度，而使其不易變形；不易生銹；鍍鉻可使水龍頭變得美觀大方。鍍金雖然更好看，更耐腐蝕，但不經(jīng)濟(jì)。【提問】根據(jù)以上討論結(jié)果并結(jié)合實際思考：物質(zhì)的性質(zhì)是否是決定其用途的唯一因素？如若不是，你認(rèn)為還需考慮哪些因素？【回答】不一定，用途主要由性質(zhì)決定。還需考慮價格、資源、是否美觀、使用是否便利、廢料是否容易回收利用和對環(huán)境的影響等。師：下面我們來看一份資料。【投影展示】 金屬之最地殼中含量最高的金屬元素鋁人體中含量最高的金屬元素鈣目前世界年產(chǎn)量最高的金屬鐵導(dǎo)電、導(dǎo)熱性最好的金屬銀硬度最高的金屬鉻熔點最高的金屬鎢 熔點最低的金屬汞密度最大的金屬鋨密度最小的金屬鋰【講解】你能很快記住它們嗎？以小組為單位，比一比，賽一賽，看誰是冠軍。三、課堂小結(jié)通過本節(jié)課我們知道，金屬的物理性質(zhì)主要包括顏色、光澤、熔點、沸點、硬度、密度、延展性、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性等；金屬的物理性質(zhì)可決定金屬的一些用途，但這不是唯一的決定因素，即同時還要考慮經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、資源、美觀等方面的問題。這也啟示我們在看待任何問題時，都不應(yīng)是孤立的、片面的，而是要從大局出發(fā)，權(quán)衡利弊，然后再作決定。請大家在課外查閱有關(guān)合金的資料，并把你感興趣的記錄下來。同性：常溫下為固體，大部分呈銀白色，有金屬光澤、有良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、延展性 三、課堂小結(jié)物理性質(zhì)特例：汞為液體，金是黃色，銅是紫紅色金屬材料物質(zhì)的性質(zhì)決定其用途：有其他物質(zhì)生成的變化性質(zhì)決定用途實際應(yīng)用考慮因素：價格、資源、是否美觀、使用是否便利、廢料是否容易回收利用和對環(huán)境的影響等生成沉淀等【布置作業(yè)】完成相應(yīng)練習(xí)。【教學(xué)反思】本節(jié)課以學(xué)生自主探究解決金屬材料的課題為中心，引導(dǎo)學(xué)生從生活化的教學(xué)情境入手，由學(xué)生提出探究目的和方案，并用交流、實驗、設(shè)計、討論等方式，得出如何區(qū)分常見的金屬和非金屬以及金屬的物理性質(zhì)和用途的關(guān)系，學(xué)生掌握得較好。4