九年级化学《金属资源的利用和保护》教案(精选7篇)
知识与技能
1. 知道常见的金属(铁、铝等)矿物;了解从铁矿石中将铁还原出来的方法。
2. 会根据化学方程式对含有某些杂质的反应物或生成物进行有关计算。
3. 了解金属锈蚀的条件以及防止金属锈蚀的简单方法。
过程与方法
1. 通过实验,让学生了解练铁的原理,使学生认识化学原理对实际生产的指导作用。
2. 通过对某些含有杂质的物质的计算,使学生把化学原理、计算和生产实际紧密地结合在一起,培养学生灵活运用知识的能力。
情感态度与价值观
1. 通过对我国古代练铁的介绍,让学生了解我国的悠久历史,激发学生的爱国热情。
2. 通过对废弃金属对环境的污染,让学生树立环保意识,认识回收利用废旧金属等金属资源保护的重要性。
3. 通过对矿物可供开采的年限的介绍,让学生产生金属资源的危机意识,更让学生懂得要保护金属资源。
[教学资源分析]
本课题在大家熟悉了金属和金属材料的用途以及金属的化学性质的基础上,介绍了地球上和我国的金属资源情况、铁的冶炼、有关化学方程式计算中的杂质问题计算、金属的腐蚀和防护,以及金属资源的保护等,既有知识、技能方面的内容,又有环境意识和资源意识等情感领域的内容。
教材由常见的金属矿物照片以及资料引入,简单介绍了地球上及我国的金属资源情况。而全世界使用最多,应用最广的就是铁,因此,教材很自然的转入到对铁的冶炼的讨论中。
“铁的冶炼”是本课题的重点。教材主要介绍了我国炼铁的实际情况结合例题介绍化学方程式中有关杂质问题的计算。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。
“金属资源的保护”重点是有关铁的锈蚀以及防护的“活动与探究”内容。接着教材中以图示的方法给出了一些矿物可供开采的年限,形象地说明了金属矿物资源是有限的,以及金属资源保护的重要性。教材中简要地介绍了废旧金属的回收利用、合理开采矿物等保护金属资源的措施。
[教学策略分析]
1. 关于地球上及我国的金属资源情况的教学以及我国冶炼铁的历史等教学内容,可以结合地理课的有关内容,鼓励、发动学生主动查找有关资料,如矿物标本、实物照片、图表、有关的文字描述等,可在课内外交流。
2. 做好[实验8—3],并将它与炼铁生产的主要化学原理结合起来,使学生认识化学原理对实际生产的指导作用。同时,结合炼铁例题介绍化学方程式中的杂质问题计算是一类在实际生产中具有重要意义的计算,让学生在讨论中归纳解题思路,同时让学生认识到只有把化学原理、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。
3. 精心策划和组织好有关金属的腐蚀和防护的“活动与探究”内容。教师可引导学生结合生活经验来探讨该实验的设计方案,并鼓励学生开动脑筋设计出多种方案,并进行实验,同时做好观察记录。在实验成绩的基础上,可以由各小组来汇报实验情况,以及探究的结果。并从中引导学生如何由自己的实验来分析归纳生锈的条件、防锈的方法。
4. 关于金属资源保护的教学,可以利用电教手段,使学生强烈感受矿物资源是有限的,以及保护金属资源的重要性。并结合起来“调查与研究”,使学生了解废旧金属回收的意义,并积极主动去做。
[教学重难点]
重点:铁的冶炼,以及有关铁的锈蚀以及防护的“活动与探究”
难点:化学方程式中有关杂质问题的计算,以及对铁的锈蚀防护的“活动探究“的结论的辨析归纳,从而得出铁生锈的条件,以及防锈的方法。
[课时安排]
2课时
[教学过程]
教学流程 教师活动 学生活动 设计意图
课前准备(第一课时)
〈课前准备〉
发动学生课前查找金属资源的有关资料:矿物标本、实物照片、图表、有关金属资源的文字描述等。
学生课前准备,搜集材料。
让学生通过多种途径收集资料,培养学生的资料收集的能力。
展示材料、导入新课 〈展示资料〉
由小组分别展示收集的资料。
〈过渡〉
金属资源是不是取之不尽用之不竭的呢?我们今天就来学习金属资源的利用和保护。学生展示材料,交流信息,讨论、小结:
地球上金属资源很丰富,我国矿物储量种类齐全。在所有的金属中,含量最丰富的是铝,而提取量最大的是铁。由课上来展示收集的成果,不仅可以培养学生的兴趣,而且可以激发学生的学习热情。同时营造一种宽松、民主的学习氛围。
教学流程 教师活动 学生活动 设计意图
媒 体 实 验 相 结 合、原 理 实 际 相 联 系 〈过渡〉
我们已经知道了提取量最大的是铁,那么铁是如何从铁矿石中冶炼出来的呢?
〈多媒体展示、介绍〉
1.我国古代炼铁图——了解我国炼铁的悠久历史
2.新中国成立后钢铁工业的发展——上海宝山钢铁公司炼铁高炉;为纪念1996年中国钢产量突破1亿吨而发行的邮票。
观看多媒体展示的图片,了解我国炼铁的悠久历史,知道我国钢铁工业的迅速发展。
利用多方面的材料,激发学生的爱国热情。培养学生的民族自豪感。同时设置了一个悬念:钢铁是怎样炼成的?激发了学生的求知欲望。
〈设问〉
人们是如何把铁矿石炼制成铁的呢?
〈演示实验〉
介绍炼铁的原理
P17页—[实验8—3]一氧化碳还原氧化铁的实验。
〈小结〉
1.炼铁的原料:铁矿石、焦碳、石灰石。
2.炼铁原理:
3CO+Fe2O3 2Fe+3CO
2观察实验,描述现象,思考原理,完成化学方程式。
由设问把学生心中所思明朗化,给了学生一个明确的求知方向。
〈过渡〉
在实际生产中,所用的原料或产物一般都是含有杂质的。因此,在实际生产中必然会涉及到杂质的计算问题。
〈例题〉用1000t含氧化铁80%的赤铁矿石,理论上可以炼出含铁96%的生铁多少吨?
(解题过程见板书设计)学生思考:铁矿石、生铁、钢等物质是纯净物还是混合物?
思考含有杂质的物质如何来进行计算。
归纳解题思路 通过例题的方式,把化学原理、计算和生产实际紧密地结合在一起,使学生活动成为有机的整体,有利于学生主动参与学习。
教学流程 教师活动 学生活动 设计意图
〈教师小结〉
解题思路:有关化学方程式的计算都是纯物质的计算,要把含杂质物质的质量换算成纯物质的质量。
〈课堂练习〉
P23页习题4、5 完成整个解题过程。
学生练习在解题过程中培养学生严瑾的思路,严瑾的解题格式。培养学生严瑾的学习习惯。
设问导入(第二课时)
〈导入〉
大家知道吗?我们每年要向自然界索取大量的金属矿物资源,然而,每年因腐蚀而报废的金属设备和材料相当于年产量的20%—40%!防止金属腐蚀已成为科学研究和技术领域中的重大问题。学生阅读P18页最后一段内容。由一个简单的设问和一个具体的数字,将学生的思维带入了金属资源的保护中来。让学生清楚地认识到金属资源的保护的重要性。
设计实验方案 〈课前准备〉
提前一个星期就引导学生结合生活经验来探讨“铁生锈的条件”实验的设计方案,鼓励学生多动脑筋设计出多种方案,以小组或个人等方式活动,同认真做好观察记录。学生讨论,设计实验方案,并于课前完成实验。让学生再次体验进行科学探究的步骤:猜想与假设—设计实验—进行实验—观察现象—解释与结论。
展示结果、归纳辨析 〈汇报实验方案〉
〈汇报实验现象〉
〈归纳辨析实验结果〉
〈引导分析〉每个小组的方案的优劣。挑选出一个比较完美的实验方案。
〈完成实验报告〉
实验报告见板书设计 由各小组代表汇报实验方案
展示实验结果,作简要的分析
将实验所得的结论进行分析,推断铁生锈的条件。
学生讨论、分析、对比,形成共识。
当堂完成实验报告 整个活动以小组的形式呈现,可以培养学生的小组合作意识,并在交流汇报的过程中提高学生的语言表达能力、分析归纳能力,并学会进行实验评介的方法,和进行筛选实验方案的能力。
教学流程 教师活动 学生活动 设计意图
小结实验、运用知识 〈教师小结、投影〉
1.铁生锈的条件:一要在潮湿的空气中(即有水),二要与氧气接触。
2.实验要点:如图P19页8—23,试管2中的蒸馏水应煮沸冷却后再放入铁钉,然后再倒入植物油进行液封。试管3应烘干后再放入铁钉,再用橡皮塞塞上。学生回顾实验步骤,记忆实验的要点。分析结束后进行小结,有利于学生把握实验的关键,培养学生在实验中注意细节,严瑾的实验态度。
〈引导讨论〉
我们知道了铁生锈的条件,那么如何来防锈呢?
〈讨论分析〉
自行车的构件如支架、链条、钢圈等,分别采取什么防锈措施? 分小组讨论防止铁生锈的方法,归纳防锈的思路:破坏铁制品锈蚀的条件,使它们不再具备锈蚀的基础,就能防止铁制品生锈。
讨论、分析、交流 从防锈方法的确定,结合上学期学过的灭火方法的确定,引导学生形成基本的运用知识的思路:了解反应的条件—促进或破坏反应的条件—达到某一目的。
讨论分析、形成意识 〈过渡〉
金属的防腐可以有效保护金属资源。
〈引导讨论〉
1.金属资源丰富,为什么还要保护金属呢?
(多媒体展示一些矿物可供开采的年限)
2.如何来有效的保护金属资源呢?
〈小结、投影〉
金属资源的保护途径:
1. 防止金属的腐蚀
2. 金属的回收利用
3. 有计划合理的开采矿物
4. 寻找金属的代替品
观看多媒体,理解金属资源不是取之不尽,用之不竭的。
讨论有效保护金属资源的途径。让学生学会 用辩证的观点看待金属资源:丰富与有限。提高学生的资源意识。
同时利用金属资源的回收提高学生的环保意识,使学生积极投入到金属回收的活动中去。
教学流程 教师活动 学生活动 设计意图
总结提高、运用知识 〈总结〉
学完本课题,你了解了什么?知道了什么?
〈作业〉
1.P22页习题:1、2、6
2.调查与研究:你家的金属废弃物的主要品种、回收的情况和回收的价值,对今后如何回收金属废弃物提供自己的建议。学生阅读书本,思考并回答。
课堂练习
第6题和调查与研究放在课后。学完本课题,让学生有时间再整理本课题内容,使知识形成脉络。
在完成作业的过程中,提高学生利用知识解决问题的能力。
[板书设计]
课题3 金属资源的利用和保护
一.铁的冶炼
1. 原料:铁矿石、焦炭、石灰石
2. 设备:高炉
3. 原理:3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2
现象:红色变黑色,石灰水变浑浊。
二.涉及到杂质问题的计算
例题:
解:1000t赤铁矿石中含氧化铁的质量为:
1000t×80%=800t
设:800t氧化铁理论上可以炼出铁的质量为x
3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2
160 2×56
800t x
=
x= =560t
折合为含铁96%的生铁的质量为:
560t÷96%=583t
答:1000t含氧化铁80%的赤铁矿,理论上可炼出含铁96%的生铁583t。
三.金属资源的保护
(一)金属的腐蚀和防护
1.实验报告:
猜想与假设 设计方案 实验现象 结论或方程式
2.锈的条件:有水和氧气
3.防锈的方法:保持干燥;隔绝氧气
(二)金属资源保护
保护金属资源的有效途径:
1. 防止金属的腐蚀
2. 金属的回收利用
3. 有计划合理的开采矿物
以下是查字典化学网为您推荐的常见的金属材料,希望本篇文章对您学习有所帮助。
常见的金属材料
课 题 第七单元第一节 常见的金属材料(3)
内 容标 准 1.区别金属和非金属,了解常见金属的主要性质和用途。
2.举出金属冶炼发展的历程对社会进步的作用及对环境影响的典型例子。
3.通过典型金属和酸以及某些盐的反应,认识金属活动性顺序。
4.说出腐蚀条件和防止金属腐蚀常用的方法。
5.说出废弃金属对环境的影响,形成自觉回收金属的意识。6.了解新金属材料的发展和改善金属材料性能的主要方法。
教学目标 知识与能力 不纯物质的计算方法
金属与氧气的反应
过程与方法 加深对科学探究各要素的理解
情感、态度、价值观 计算能力的培养
教学重点难点分析教法及学法 重点:不纯物质的计算
难点:铝与氧气的反应
教法:引导式启发式教学
学法:观察法、小组讨论法
课前准备 多媒体
板书设计 第七单元第一节 常见的金属材料
四、不纯物质的计算 计算步骤 需要注意的问题
金属的化学性质: 铝和氧气的反应 铝的耐腐蚀性
课后反思
教学过程:
四、不纯物质的计算
学生在对于化学方程式的计算,基本计算已经掌握,但是容易忽略不纯物质的计算。而在现实生产生活中,不纯物质的计算又是经常用到的,所以应加强化学与实际生产生活的联系。例题:
2000吨含三氧化二铁75%的赤铁矿,可炼出多少吨铁?
解:设可炼出X吨铁
高温
工业炼铁 Fe2O3 + 3CO ==== 2Fe + 3CO2
160 2*56
2000t*75%=1500 X
160/112=1500t/X X=1050t
答:可炼铁1050吨
金属的化学性质:
金属材料之所以被广泛使用,不仅是由于它们具有优良的物理性能,还与它们的化学性质密切相关。
一、金属与氧气的反应
在前面的学习中,我们知道金属镁、铁、铜都能与氧气发生化学反应。
学生活动:回忆:P35交流共享
比较镁、铁、铜与氧气反应的条件。
金属的活动性不同 铝和氧气的反应
反应方程式:
现象:剧烈燃烧,发出耀眼白光,放热,生成白色固体镁)
(同2 铝的耐腐蚀性
36页 多识一点
常温下铝与氧气反应生成氧化铝,形成致密坚硬的薄膜,组织内部铝被氧化,起到了保护作用。
所以,铝制品具有良好的抗腐蚀性。
而铁与氧气反应生成三氧化二铁,为疏松多孔结构,吸水吸氧,不能起保护作用,所以铁生锈要及时除去。
设置目的:
通过氧化铝与氧化铁不同性质结构的比较,让学生清楚的认识到物质结构决定性质。
小结
一、本章在学科知识中的地位和重要性
到目前为止,在发现的113种元素中有91中使金属元素,在学习本章之前,教材已经讲过氧气、氢气等非金属元素的性质和用途,本章再学习金属元素的有关知识,并且本章内容也为以后学习酸碱盐等物质的性质打下良好的基础,使元素的知识比较系统化。
二、本章主要内容
本章主要讲述了金属的物理性质和化学性质;金属矿物的存在形式和石灰石资源的综合利用;工业炼铁的原理和方法,生产生活中常见的合金和性质以及如何防止金属的锈蚀等主要内容。、本章知识与社会热点、生产生活、科技前沿等方面的联系或体现
种常见金属与合金在生活、生产中有广泛的用途,生活中如何采取措施防止铁制品生锈,在工业生产中炼铁的原理及应用,石灰石矿产资源在工农业方面的应用,金属资源的保护和利用已成为全球性问题,一些重要用途的合金在科技方面有独特的应用。展现了21世纪金属材料的发展趋势,有利于拓展学生的眼界。
四、学法建议
1、要注意联系学生的生活经验,配合食物或照片介绍金属的重要物理性质,以加深记忆。
2、对于金属与氧气反应的学习,可以做铝箔、铁丝、铜片等与氧气反应的试验,以加深学生的感性认识。
3、在探究金属活动顺序的过程中,教师要起到较好的组织和引导作用,注意在试验的基础上组织好讨论。
4、对于铁锈蚀条件的试验,要在一周前准备好,不要把结论强加给学生。
5、有关化学方程式的计算都是纯净物的计算,要把含杂质物质的质量换算成纯物质的质量,讨论和评析一些错误的解法以及出现错误的原因。
一、教材分析:
1、教材的地位和作用:金属材料是常见的重要的化学物质,是与我们的生活密切联系的教学内容,本课题分为两部分。第一部分主要介绍了几种重要金属的物理性质和用途以及两者之间的关系,第二部分重点介绍了合金。在上册的教学中我们已经学习了氧气、氢气和碳三种非金属单质,在此处学习金属材料,使整个初中的化学学习,既有一定的非金属元素知识,又有一些金属元素的知识,使化学的知识体系内容就比较完整了,同时更贴近生活,使化学学习真正从生活中来到生活中去。
2、教学目标:根据学生已有的知识水平和能力的实际和课程标准及单元的要求,我确立了本课的教学目标、重难点。
[知识与技能]
(1)通过日常生活中广泛使用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,但同时还需考虑如价格、资源以及废料是否易于回收等其他因素。
(3)认识合金的制作方法,知道生铁和钢等重要合金,以及合金比纯金属具有更广泛的用途。
[过程与方法]
(1)引导学生自主实验验证金属的物理性质,培养学生的实验探究能力。
(2)通过讨论探究物质的性质与用途的关系,培养学生综合分析问题的能力。
(3)培养学生学会主动与他人进行交流和讨论,清楚地表达自己的观点,逐步形成良好的学习习惯和学习方法。
[情感态度与价值观]
通过日常生活中广泛应用金属材料的具体事例,认识金属材料与人类生活和社会发展的密切关系。
3、教学重点
(1)引导学生自主探究金属的物理性质。
(2)物质性质与用途之间的辩证关系。
重点的突出:为了突出本节课的重点我采用引导学生科学探究和分析归纳的教学方法。
4、难点
(1)培养学生运用探究方法得出相关结论的能力。
(2)提高学生综合分析问题的能力。
难点的突破:为了突破本节课的难点,我准备采用学生自主探究,合作学习相互交流,分析归纳的方式来学习。
二、教法、学法的选择
1、教学方法:根据化学课程标准“要培养学生科学探究能力,提高学生的科学素养”的要求,以及本节课的内容。我确定的教学方法是:采用实验探究法,按照提出问题—实验探究—观察分析—得出结论的程序实行探究式讨论教学。
2、学习方法:这时学生已有一定的生活经验,知道和见过部分金属,但对金属的物理性质和用途认识不够深刻。他们喜欢探究与实践,具有一定的实验能力和归纳总结能力,但知识面较窄、语言表达能力较弱,在实验探究方法、学习方法和总结知识的系统性、条理性等方面均有欠缺,需在教师的指导下完成。所以我准备让学生采用调查考察,实验探究,收集资料,整理归纳,小组讨论及交流分享等学习方法。
3、仪器和药品
铁架台,酒精灯,石棉网,镊子,电池,导线,电键,灯泡,火柴,砂纸,金属铜丝,铁丝,铝片,黄铜片,硬铝,铜片,焊锡,铅丝等
三、教学过程设计
(一)设疑激趣引入:
【引课】:大家还记得今年的九月三日是什么日子吗?在那一天给你留下深刻印象的是什么?利用纪念反法西斯战争胜利70周年胜利的阅兵视频展示现代化武器装备,然后让学生谈谈自己的感受。这些新型武器是用什么材料制成的呢?
【设计意图】激发学生热爱祖国,热爱和平的信念,对学生进行爱国主义教育,培养学生民族自豪感,并引出今天我们要研究主题──金属。
【板书】:课题1
金属材料
【教师】:人类进入文明社会使用工具的材料是逐渐发展的,讲述金属的发展过程接着利用多媒体介绍“铜是人类历史上最早使用的金属,而我国是最早使用铜器的国家之一”,我国古代劳动人民早在商代就会制造青铜器,春秋时期就会冶铁和战国时期就会炼钢。100年前开始使用铝,到现代广泛使用的铁制品。请同学们说说你知道的著名的青铜器和铁器?
【学生】:马踏飞燕、司母戊鼎、越王勾践的宝剑、河北沧州的铁狮子。
【教师】:日常生活中金属制品随处可见,如我们的校门,篮球架等,下面就请你拿出你准备的金属制品或金属制品的图片给大家介绍一下,并大胆的说出利用了金属的什么样的物理性质?
【学生】:钥匙,指甲刀,票据夹,铁尺,铁锅或水壶的图片,电线等
猜想利用金属的硬度大,能弯曲,有光泽,能导电导热等性质
【设计意图】使学生感觉到我们的生活离不开金属材料,并体会化学在生活中的应用。体现了“从生活走进化学”的新课标教学理念。同时也增强了学生对金属材料的兴趣和好奇心,从而产生了解金属性质的探究欲。
(二)实验探究
【教师】:那我们大家想不想亲自去验证一下金属的这些性质呢?下面就请大家拿出你面前的锦囊一,看看谁有妙计能通过实验来验证金属的性质。
【学生】:利用锦囊中提供的金属分组设计实验验证金属的导电性,导热性,有光泽,能弯曲。
设计实验分别取出铁丝、铜丝、铝丝。①用细砂纸打磨这些金属丝,用滤纸擦拭后,观察它们的颜色和光泽;②用力试试它们是否容易被弯曲、折断;③分别用剪刀剪一下;④用手拿着金属丝的一端,在酒精灯上加热另一端,试试它们能不能传热;⑤用电池、小灯泡试试它们能不能导电。
【学生】:小组合作汇报实验成果,简述探究实验的方法,并总结金属的物理性质。师生一起进行评价
【设计意图】:培养学生设计实验的能力,动手能力,表达能力、分析能力,并通过评价,拓展学生的思维空间。
(三)归纳总结
【教师】:总结金属的物理性质,如导电性,导热性,有光泽,能弯曲,并指出在通性的基础上也存在特性。如大多数金属银白色而铜是紫红色,金呈黄色。大多数金属固体而汞是常温液体。
【教师】:同学们,你们猜1克黄金拉成丝最长有多长?4000米长。利用图片介绍金属的延展性。
【教师】:演示实验,将铜网罩在蜡烛火焰上。请同学们说明原因
【学生】:金属铜有良好的导热性,吸收热量使温度降低的蜡烛着火点以下,所以蜡烛熄灭。
【设计意图】:将中考题以实验的方式呈现,加深学生的印象,理解金属的导热性,并引导学生对导热性提出问题
【板书】:一、金属的物理性质
1、通性和特性
【学生】:金属都具有导热性,那不同的金属它们的导热性是否相同呢?
【学生】:不同金属导热性不同
【教师】:如何能用实验方法验证呢?
【学生】:用相同粗细,长短一致的铜丝和铁丝,在相同距离处用蜡烛固定木条,在同一点加热,看哪个小木条先落下。
【教师】:利用学生设计的实验进行操作来验证铜和铁的导热性。
【设计意图】:让学生在学习的过程中发现问题,提出猜想,设计方案,然后进行验证,这样让他们成为课堂真正的主体,积极的参与到课堂学习中来。
(四)研究分享赛一赛
【教师】:介绍一则小故事,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?
【解释原因】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。
【设计意图】:学生观看幻灯片上的故事。学生纳闷儿、思考,猜测,了解一些金属的性质,可以帮助我们合理的使用金属。
【教师】:金属使用时要注意金属的性质,那么性质是否是唯一标准的问题。
【学生】:根据表8-1中的数据,并结合自己在生活中看到的其他现象,小
组讨论分析课本第四页讨论题。以小组为单位分享讨论成果。
【学生】:归纳总结物质的性质在很大程度上决定了物质的用途,但这不是唯一的决定因素,在考虑物质的用途时,还需要考虑价格、资源存量、是否美观,使用是否便利,以及废料是否易于回收和对环境的影响等多种因素。
【板书】:2、决定物质用途的因素
【设计意图】:让学生积极参与到交流与讨论中,发表自己的观点,体会课堂的存在感,和自身的价值,同时使学生学会将生活现象与学科学习有机结合的科学方法。
(五)自主学习
再探究
【教师】:展示钱币的图片,让学生观察准备好的钱币,设疑,制作钱币的金属有什么样的性质
【学生】:硬度大,熔点低,不易被腐蚀等。
【教师】:钱币是不是某种纯金属制成的呢?
【学生】:不是,因为纯金属软,能弯曲。
【设计意图】:由身边的事物发现问题,由已有的知识解决问题。体现学习化学为生活服务的理念。并引出合金
【板书】:二、合金
【教师】:我们生活中广泛使用的金属制品大多数是合金制品,展示合金制品的图片,介绍合金的定义。请同学分析合金定义中的关键字词。
【学生】:加热熔合,金属或非金属,金属特征。
归纳总结出合金是混合物,可以至少有一种金属,并且具有金属性质。
【教师】:介绍鞍山钢铁城市,我们使用的生铁和钢都是铁的合金,性能不同的原因是含碳量的不同。
【教师】:好像做菜放调味品一样,在金属中加了其他成分有没有让它更有“味道”呢?提出问题,合金的形成在性能上比纯金属有没有优良性呢?拿出你们面前的锦囊二,探究一下如何比较合金和纯金属的硬度和熔点
【学生】:带着问题分组实验,观察黄铜片和铜片、焊锡和铅的光泽和颜色;将它们互相刻划、比较硬度,比较焊锡,铅的熔化温度。
【学生】:总结出合金比纯金属的硬度大、熔点低的特性。
【教师】:给出一些常见合金的组成和性能,展示生活在合金制品,让学生进行对号入座。如手术刀,自行车车架,门锁的锁芯,门窗等。
【设计意图】:让学生通过实验,感受学习化学的乐趣,体会学习化学的价值。在愉快的心境中学习合金的定义、合金与金属的区别等知识。
【教师】:随着人类社会的发展,对于金属的使用要求也不断提高,那么21世纪的重要金属材料是什么呢?播放视频介绍钛及钛合金的性能和应用。用图片了解形状记忆合金。
【设计意图】:激发学生兴趣和学好化学的决心,培养学生把知识用于建设祖国、报效祖国的责任感。
【教师】:通过今天的学习我们知道金属材料包括金属和它们的合金
(六)练习应用
为了增强学生用化学知识服务生活的意识,体现“从化学走向社会”的教学理念,接着我设计了一个练习题。
市场出售的黄金饰品有些是假黄金,是由铜锌合金制成,我们如何能够区别真伪?让学生经过思考,运用已学化学知识进行大胆设想,尽可能多地说出方法,并及时给予鼓励。通过该环节,培养学生运用所学知识解决实际生活中的问题的能力,使学生学以致用,增强他们解决实际问题的能力,并为下次课教学做下铺垫。
(七)小结:
同学们,本节课我们通过共同的合作与学习,你学到了哪些知识?你对金属有什么全新的认识?你还有哪些疑问吗?在本节课你对自己的表现满意吗?在今后的学习中怎么办?
让学生进行自我反思和小结,有利于提高学习的主动性,使学生的学习由外在的压力逐步转向内在的需要,从而有效地提高学习质量。
(八)布置作业
习题2、3、4题
目的是巩固本节课所学重点知识:物质的性质与用途之间的辩证关系
【板书设计】
第八单元
课题1
金属材料
一、物理性质
1、共性:常温下大部分为固体(汞是液体),有金属光泽,大多为电和热的良导体,有延展性,密度较大,熔点较高。
2、特性:
二、决定用途的因素
一、教学目标
(1)知识目标
①初步掌握利用化学方程式计算的步骤和方法;
②通过化学方程式中物质间的质量比,初步理解反应物、生成物之间的质和量的关系。
(2)能力目标
通过对具体例题的计算,培养学生进行化学计算和解决实际问题的能力。
(3)情感态度目标
①培养学生的爱国主义情感;
②、培养学生严谨求实、勇于创新、敢于实践的科学精神。
二、教学重点和难点
(1)重点:根据化学方程式计算的步骤;
(2)难点:物质之间量的关系。
三、教学过程
1、情境激趣,温故知新。
(利用多媒体显示制取氧气实验情境):在做制取氧气和试验氧气的性质实验时,有些同学收集完两瓶氧气后反应还在继续,而有些同学才收集一瓶氧气,反应就停止了
2、激疑解答,引入新课。
(师):为什么会这样?我们到底应取用多少克高锰酸钾才能既满足实验要求又不浪费药品呢?
(生):思考、讨论、交流、表达。
师:这就涉及到利用化学方程式的计算。哪位同学能写出高锰酸钾制氧的化学方程式?并说出这个方程式的含义?
活动:学生上台书写方程式,并说明含义
师:如果参加反应的高锰酸钾的量越多,制得的氧气是不是越多?反之,参加反应的高锰酸钾的量越少,制得的氧气就越少?它们之间成什么比例关系?
生:是的。正比关系
3、阅读比较,自主探究。
(师):如何完整地表达你的解题过程?并引导学生阅读课本P100例题1和例题2,再比较你上面解题的思路、过程跟例题1是否一致?有哪些不足之处?请改正并按例题2的格式书写出来。
(生):分组讨论,进行交流,并改正解题过程及格式。
(师):你清楚了解题步骤和要求,是否就能将题目解答正确呢?在书写步骤之前应将重点放在什么地方?如何做到?
(生):讨论、回答。
4、改错辨析,加深认识。
(师):电解36克水可得到多少克氢气?下面是四位同学的解题过程和结果如下,看哪个组找得错误多、快、准,更正得快。
甲同学
[解]设可得X克氢气。
HO2H↑+
O2↑
36g
x
x
=
1.1
g
答:可得到1.1克氢气
乙同学
[解]设可得X克氢气。
H2OH2↑+
O2↑
36g
x
x
=
g
答:可得到4克氢气
丙同学
[解]设可得X克氢气。
2H2O2H2↑+
O2↑
x
x
=
答:可得到32克氢气
丁同学
[解]
设可得X克氢气。
2H2O2H2↑+
O2↑
36g
x
x
=
g
答:可得到4克氢气
甲同学做得对吗?
你能得到什么启示吗?
乙同学做得对吗?
你能得到什么启示吗?
丙同学做得对吗?
你能得到什么启示吗?
丁同学做得对吗?
你能得到什么启示吗?
小结评价:.....(生):组际竞赛:看谁找得错误多、快、准,更正得快。
5、自主命题,相互检测。要求学生在熟悉的化学反应中进行自主命题,相互检测
6、小结评价,提高认识。
请学生谈一谈学完本节课后的收获和启示。
7、随堂检测,巩固新知。(多媒体显示:)
(1)已知在反应3A+2B====2C+D中,反应物A、B的质量比为3∶4。当反应生成C和D的质量共140
g时,B消耗的质量为___________g。
(2)已知Zn、Mg与稀H2SO4反应化学方程式为:Zn
+
H2SO4
==
ZnSO4
+
H2↑
Mg
+
H2SO4
==
MgSO4
+
H2↑,相同质量的锌和镁分别与足量的稀H2SO4,产生H2质量比为多少?(有何规律?)
(3)、饲养观赏鱼,可以陶冶人的情操,增进人们对生活的热爱,空运观赏鱼,必须密封,为了解决鱼的吸氧问题,可在水中加入过氧化钙(化学式CaO2),它在水中的反应是:2CaO2+2H2O
==2Ca(OH)2+
O2↑。一位养鱼爱好者欲测定所用过的过氧化钙样品中过氧化钙的质量分数,做了如下实验:称取样品2.0g,加到足量的水中,生成了0.224L
O2
(密度为1.43g/L)。试计算:①所用样品中过氧化钙的质量。②样品中过氧化钙占样品的质量的百分数(纯度)?
8、作业布置,自我评价。完成课本P101习题中的练习。
五、板书设计
课题3
利用化学方程式的简单计算
一、解题依据:各反应物、生成物的质量成正比关系
二、解题步骤:
三、解题范例:(例题1)
1、设:(未知量)
解:设可得氧气的质量为x。
△
2、写:(化学方程式)
2KMnO4
====
K2MnO4+MnO2+O2↑
3、标:(质量比、已知量、未知量)
316
324、列:(正比例式)
6g
x5、解:(求解)
316/
g
=
32/x6、答:(写答)
x
=
0.6
g
答:可得0.6
一、选择题(本题包括12小题,每小题4分,共48分)
1.某工厂排放的酸性废水中含有较多的Cu2+,对农作物和人畜都有害,欲采用化学法除去有害成分,最好是加入下列物质中的()
A.食盐、硫酸B.胆矾、石灰水
C.铁粉、生石灰D.苏打、盐酸
2.下列说法中正确的是()
A.铁是人类在生产、生活中最早使用的金属材料
B.金、银、铜是应用最广泛的金属材料
C.钛被誉为“21世纪的金属”,应用前景很广阔
D.铜是导电性、导热性最好的有色金属
3.下列有关金属的说法中,不正确的是()
A.青铜、不锈钢、硬铝都是合金
B.铜表面易形成致密的氧化膜
C.工业上用电解熔融MgCl2的方法制取金属镁
D.铝是活泼金属,但在空气中耐腐蚀
4.从石器、青铜器到铁器时代,金属的冶炼体现了人类文明的发展水平。下列有关金属冶炼的说法正确的是()
A.肯定发生的是置换反应
B.肯定发生的是氧化还原反应
C.只能用金属作还原剂冶炼金属
D.如图表示了三种金属被人类开发利用的大致年限,之所以有先后,主要取决于金属在地壳中的含量多少
5.出土的锡青铜(铜锡合金)文物常用Cu2(OH)3Cl覆盖在其表面。下列说法正确的是
()
A.锡青铜的熔点比纯铜高
B.在自然环境中,锡青铜中的锡可加速对铜的腐蚀
C.锡青铜文物在潮湿环境中的腐蚀比干燥环境中快
D.生成Cu2(OH)3Cl覆盖物是电化学腐蚀过程,但不是化学反应过程
6.金属材料在日常生活以及生产中有着广泛的运用。下列关于金属的一些说法不正确的是()
A.合金的性质与其成分金属的性质不完全相同
B.工业上金属Mg、Cu都是用热还原法制得的C.金属冶炼的本质是金属阳离子得到电子变成金属原子
D.越活泼的金属越难冶炼
7.实验室拟用一定量的铁与足量的稀H2SO4及足量的CuO制成单质铜,有人设计以下两
种方案:
H2SO4CuOH2SO4Fe①Fe――→H2――→Cu ②CuO――→CuSO4――→Cu
若按实验原则进行操作,则两者制得单质铜的量的比较中,正确的是()
A.①多B.②多
C.相等D.无法判断
+2+8.已知酸性条件下有如下反应:2Cu===Cu+Cu。由于反应温度不同,用氢气还原氧
化铜时,可能产生Cu或Cu2O,两者都是红色固体。一同学对某次用氢气还原氧化铜实验所
A.Cu B.Cu2O
C.一定有Cu,可能有Cu2O D.一定有Cu2O,可能有Cu
9.某单质X能从含元素Y的溶液中置换出Y单质,由此可知()A.当X、Y均为金属时,X一定比Y活泼 B.当X、Y均为非金属时,Y一定比X活泼 C.当X是金属时,Y
一定是金属
D.当X是非金属时,Y可能是金属,也可能是非金属 10.现代建筑的门窗架常用电解加工成的古铜色硬铝制造。取硬铝样品进行如下实验(每-
一步试剂均过量),由此可以推知硬铝的组成可能为(提示:Si+2OH-+H2O===SiO23+2H2↑)()
A.Al、Mg、Si、ZnB.Al、Fe、Zn、Na C.Al、Na、Cu、FeD.Al、Cu、Mg、Si、Mn 11.已知X、Y为单质,Z为化合物,能实现下列转化:
点燃溶于水惰性电极X+Y――→Z――→ ――→X+Y
电解
下列说法正确的是()
①若Z溶于水后得到强碱溶液,则X可能是Na ②若Z的溶液遇Na2CO3放出CO2气体,则X可能是H2 ③若Z的溶液中滴加KSCN溶液显红色,则Y可能为Fe ④若Z的溶液中滴加NaOH溶液有蓝色沉淀生成,则Y可能为Cu
A.②④B.①② C.①③D.③④
12.氧化铁和氧化铜混合物m g,加3 mol/L盐酸溶液100 mL,恰好完全溶解,若m g的该混合物在过量氢气流中加热充分反应,冷却后剩余固体质量为()
A.(m-2.4)gB.(m-1.6)g C.(m-3.2)gD.无法确定
二、非选择题(本题包括4小题,共52分)
13.(8分)要除去铜屑中的少量铁屑。某同学设计了以下两个实验方案:
加适量CuSO4溶液
①Cu、Fe――→过滤―→洗涤
搅拌
加适量稀H2SO4溶液
②Cu、Fe――→过滤―→洗涤
搅拌
(1)写出两个实验方案中有关反应的离子方程式:
①________________________________________________________________________; ②________________________________________________________________________。
(2)以上两个实验方案中,你愿意选择的是
________________________________________________________________________。理由是
________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。14.(14分)(2012·海南高考)在FeCl3溶液蚀刻铜箔制造电路板的工艺中,废液处理和资源回收的过程简述如下:
Ⅰ.向废液中投入过量铁屑,充分反应后分离出固体和滤液;
Ⅱ.向滤液中加入一定量石灰水,调节溶液pH,同时鼓入足量的空气。已知:Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38 回答下列问题:
(1)FeCl3蚀刻铜箔反应的离子方程式为
________________________________________________________________________;(2)过程Ⅰ加入铁屑的主要作用是
________________________________________________________________________,分离得到固体的主要成分是
________________________________________________________________________,从固体中分离出铜需采用的方法是
________________________________________________________________________;(3)过程Ⅱ中发生反应的化学方程式为
________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________;(4)过程Ⅱ中调节溶液的pH为5,金属离子浓度为
________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。(列式计算)
15.(14分)(2013·辽宁营口质检)Cu2S是火法炼铜的重要原料之一,下面是由Cu2S冶炼铜及制取CuSO4·5H2O的流程图。
O2焙烧足量稀硫酸操作Ⅰ蒸发、结晶、过滤Cu2S――→Cu――→Cu――→A――→B――→胆矾 2O、CuO△
(1)Cu2S中铜元素的化合价为________,火法炼铜的反应原理是________________________________________________________________________(用化学方程式表示)。
(2)向Cu2O、CuO中加入足量稀硫酸得到的体系A中溶液呈蓝色,且有红色物质生成,请写出生成红色物质的离子方程式:
________________________________________________________________________。(3)若将A中红色物质反应掉,操作Ⅰ中加入的试剂最好是________(填字母序号)。A.适量的NaNO3B.适量的HNO3 C.适量的H2O
2(4)取5.0 g胆矾样品逐渐升高温度使其分解,分解过程的热重曲线如图所示。通过计算确定258 ℃时发生反应的化学方程式:
________________________________________________________________________,e点对应物质的化学式为________(计算过程略去)。
16.(16分)(2013·安徽池州质检)某同学将一定浓度的Na2CO3溶液加入CuSO4溶液中,发现生成了沉淀,其对沉淀的成分进行如下探究:
[提出假设]
假设1:沉淀是CuCO3;
假设2:____________;
假设3:沉淀是CuCO3和Cu(OH)2的混合物。[验证假设]
(1)如果假设1成立,则反应的离子方程式为____________________________。
(2)用离子方程式表示假设3中有Cu(OH)2生成的理论依据:________________________、__________________。
(3)为证明以上哪种假设成立,该同学用下图装置测定沉淀样品中CuCO3的质量分数:
①实验时的步骤依次为a.打开K1、K3,关闭K2、K4,通入过量空气;b.关闭K1、K3,打开K2、K4,充分反应;c.打开K1、K4,关闭K2、K3,通入过量空气,若未进行步骤a,将使测定结果________(填“偏低”“偏高”或“无影响”)。实验结束时通入过量空气的目的是________________________________________________________________________。
②若沉淀样品的质量为10.0 g,装置D的质量增加了2.2 g,则沉淀中CuCO3的质量分数为________。
③由以上实验可知,假设________成立。[总结反思]
除了以上方案,还可以通过测量__________________来测定沉淀中CuCO3的质量分数。
课时作业(九)
1.C 2.C 3.B 4.B
5.C A项,合金的熔点低于各成分金属的熔点。B项,活泼金属作负极,活泼金属锡易腐蚀,而Cu被保护。D项,电化学腐蚀过程一定是化学反应过程。
6.B 合金的化学性质与成分金属的化学性质相似,物理性质略有不同,A正确;Mg在工业上有电解法冶炼,Cu用热还原法冶炼,B错误;金属冶炼的实质是Mn++ne-===M,C正确;由于金属越活泼,则金属离子氧化性越弱,越难被还原,D正确。
7.B ①中在H2还原CuO之前应先通入一段时间的H2,故②中制得的单质铜较多。8.D H2还原CuO生成红色固体,可能是Cu和Cu2O中的一种或两种,产物中加入稀H2SO
4+2+
溶液变蓝和得到红色固体,证明产物中含Cu2O,在酸性条件下:2Cu===Cu+Cu,故不能证明产物中是否含有Cu。
9.A B项中应为X一定比Y活泼;由较活泼金属可以置换酸中氢知,C项一定错误;非金属单质不能置换溶液中的金属离子,D项错误。
10.D 通过反应①知合金中必须含有排在金属顺序中H之前的金属和H之后的金属;由反应②知合金中必须含有Si及排在金属活动顺序表H之后的金属或其他非金属。
11.A 该题可逐条验证,先假设说法正确,再将相应物质代入上述转化关系,若能成立,则说明假设成立。若Z溶于水得到强碱溶液,X为钠时,则Y只能为氧气,则Z为过氧化钠,溶于水得NaOH溶液,电解该溶液得不到钠,①不正确;若X为氢气,Y为氯气时,符合转化关系,②正确;若Z的溶液中滴加KSCN溶液显红色,则Z中应含有Fe3+,此时Y如果为Fe,则X应为氯气,但用惰性电极电解FeCl3溶液,得不到Fe,故③错误;若Z的溶液中滴加NaOH溶液有蓝色沉淀,则Z中含有Cu2+,此时Y如果为Cu,则X可以为氯气,符合转化关系,④正确。
12.A 根据题意可知,剩余固体质量为氧化铁和氧化铜失去氧原子后的质量,氧原子
-
3的物质的量可根据盐酸中氯离子的物质的量求得,即n(O)=100×10 L×3 mol/L/2=0.15 mol,则剩余固体质量为m g-0.15 mol×16 g/mol=(m-2.4)g,故选A。
13.解析: 除杂时选择的试剂只能与杂质反应,不能与主要物质反应,除杂的同时不能引入新的杂质。
答案:(1)①Fe+Cu2+===Cu+Fe2+ ②Fe+2H+===Fe2++H2↑(2)方案② 方案①生成的铜可能附着在铁的表面,导致很难完全除去其中的铁屑;方案②中的铁可完全与稀硫酸反应而铜不反应
14.解析:(1)Fe3+具有强氧化性,能将Cu氧化为Cu2+,即该反应的离子方程式为2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+。
(2)向废液中加入过量的铁屑,能将溶液中的Cu2+还原为单质铜,便于回收铜;分离得到的固体的主要成分为生成的单质铜和未反应的铁屑;可向该混合物中加入足量盐酸,使铁屑充分反应,过滤即可得到单质铜。
(3)滤液的主要成分为FeCl2,加入石灰水时发生的反应为FeCl2+Ca(OH)2===Fe(OH)2↓+CaCl2。鼓入足量空气时,Fe(OH)2被O2氧化为Fe(OH)3,即4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3。
--9
(4)当过程Ⅱ中溶液的pH=5时,溶液中c(OH)=10 mol/L,根据Ksp的表达式求得
4.0×10-383+-1
1c(Fe)=(mol·L-1)。-93=4.0×10
10答案:(1)2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+(2)回收铜 Cu和Fe 加盐酸反应后过滤
(3)FeCl2+Ca(OH)2===Fe(OH)2↓+CaCl2、4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)
3-38
4.0×103+-11-
1(4)c(Fe)=(mol·L)-93=4.0×101015.解析:(1)Cu2S中铜为+1价,火法炼铜中Cu、O被还原,S被氧化,反应原理为
△
Cu2S+O2=====2Cu+SO2。
+2+
(2)生成的红色物质为Cu,Cu2O与硫酸发生氧化还原反应:Cu2O+2H===Cu+Cu+H2O。(4)设258 ℃时反应前后固体的摩尔质量为M1 g/mol、M2 g/mol,则5.00∶3.56∶3.20
=250∶M1∶M2,解得M1=178,M2=160。对应的固体分别为CuSO4·H2O、CuSO4,故258 ℃
△
时发生反应的化学方程式为CuSO4·H2O=====CuSO4+H2O。同理可以推断d处物质为1.60 g CuO,而e处物质的质量为1.44 g,为0.01 mol Cu2O。
△
答案:(1)+1 Cu2S+O2=====2Cu+SO2(2)Cu2O+2H+===Cu+Cu2++H2O(3)C
△
(4)CuSO4·H2O=====CuSO4+H2O Cu2O
2+2-
16.解析:(1)若假设1成立,则发生的是复分解反应,其离子方程式为Cu+CO3
--2
===CuCO3↓。(2)若假设3成立,则Na2CO3溶液发生了水解反应,生成OH,然后OH再和Cu+
反应生成Cu(OH)2。(3)若未进行步骤a,则原装置中的CO2也会被D装置中的碱石灰吸收,造成结果偏高,而实验结束时通入空气的目的是将滞留在装置中的反应产生的CO2排尽,使其能被碱石灰充分吸收。装置D增加的质量是碳酸铜分解产生的CO2的质量,计算出CO2的物质的量为0.05 mol,则碳酸铜的物质的量也为0.05 mol,碳酸铜的质量为6.2 g,其质量分数为62%;也就是说Cu(OH)2的质量分数为38%,所以假设3成立;除以上方案外,测量反应产生CO2的体积或者是称量充分加热后固体的质量等,也能测定碳酸铜的质量分数。
2+2-
答案: 沉淀是Cu(OH)2(1)Cu+CO3===CuCO3↓
----2+
(2)CO2===Cu(OH)2↓ 3+H2O===HCO3+OH 2OH+Cu
化学第三节
学好知识就需要平时的积累。知识积累越多,掌握越熟练,查字典化学网编辑了金属的锈蚀与防护知识点复习:精选九年级上册化学第三节,欢迎参考!
一.金属锈蚀的原因
1.钢铁锈蚀
原因:主要是钢铁与空气中的氧气、水蒸气发生化学反应的结果。
影响干铁锈蚀的因素:①钢铁越纯,约不容易锈蚀;②环境温度越高,湿度越大,钢铁越容易锈蚀;③酸性越强钢铁越容易锈蚀;④食盐等盐会加快钢铁的锈蚀。
铁锈的主要成分:氧化铁(Fe2O3),红棕色,疏松多孔,会把空气和水分保留在钢铁的表面,进一步加速钢铁的锈蚀。所以,要及时除去钢铁制品表面的铁锈。钢铁除锈的方法:常用稀硫酸或稀盐酸,除去钢铁制品表面的铁锈。
Fe2O3 + 6HCl = 2FeCl3 + 3H2O
Fe2O3 + 3H2SO4 = Fe2(SO4)3 + 3H2O
2.铜的锈蚀
原因:铜与氧气、水、二氧化碳发生化学反应的结果。
铜锈主要成分:碱式碳酸铜【Cu2(OH)2CO3】,又叫铜绿,浅绿色粉末。
3.铝具有很好的抗腐蚀性能,原因是铝在空气中与氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜,从而阻止铝进一步氧化。
二.防止金属腐蚀的方法
①在金属表面覆盖保护层:涂刷矿物油、油漆,覆盖搪瓷、塑料等;②镀上一层不易锈蚀的金属:镀锌、镀铬;③改变金属组成与结构:制成不锈钢等合金、在锯皮表面形成致密的氧化膜。
三.金属资源保护
金属回收利用;合理有效地开采矿物,以及寻找金属的代用品等。
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