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1、金屬的性質和金屬材料
學習目標
1.了解常見金屬的特性及其應用;
2.通過對金屬性質的實驗探究,學習利用實驗認識物質的性質和變化的方法;
3.通過金屬與酸反應的劇烈程度和金屬跟某些鹽溶液能否發(fā)生置換反應的實驗,探究金屬的活動性順序。
4.了解生鐵和鋼等重要的合金,認識加入其他元素可以改良金屬特性的重要性;
5.初步形成物質的性質決定物質的用途的觀點。
重點:使學生初步形成物質性質決定物質用途的觀點。
難點:金屬活動性順序的理解和應用
課時建議
共2課時
教學設計
一、金屬物理性質
教學過程
第一課時
創(chuàng)設情境
1912年,英國斯科特探險隊的船只,在去南極的途
2、中,因天氣十分寒冷,可是用于取暖的煤油卻漏光了,以致探險隊員全部凍死在南極冰原。原來裝煤油的鐵桶是用錫焊接的,而錫卻莫名其妙地化為了灰塵。1867年冬天,俄國彼得堡海軍倉庫的大批錫磚,一夜之間不翼而飛,留下了泥土一樣的灰色粉末。
聽了上面兩個小故事,你能猜出產生事故的原因嗎?
在日常生活中,你碰到過類似因為不恰當使用金屬而導致的尷尬事嗎?說出來聽聽。
現(xiàn)在,你最想知道哪些關于金屬材料的知識?
活動探究
金屬材料和非金屬材料在物理性質上的差異:小組協(xié)商選擇你認為有價值的金屬和非金屬材料,自己確定研究方案,從光澤、硬度、導電性、導熱性、延展性、熔點等多方面進行比較。
現(xiàn)在,你知道金屬材
3、料具有哪些共同的物理性質嗎?
知識共享
在日常生活中,你經常用到哪些金屬材料?你能設計出更別致的用途嗎?有興趣的同學,請你走上講臺,為我們做一次精彩的演說!現(xiàn)在,你知道金屬材料的物理性質和用途有哪些關系了嗎?
歸納整合
通過本節(jié)課的研究,學到了哪些知識?有什么全新的體驗?請同學們說說。
二、金屬活動性順序
【問題情境1】早在1776年,亨利·卡文迪就發(fā)現(xiàn)金屬能置換出酸中的氫。在學習酸的知識時,我們已經知道鹽酸、稀硫酸能與鋁、鐵等金屬反應放出氫氣,但是否所有的金屬都能與鹽酸、稀硫酸反應放出氫氣呢?金屬與鹽酸、稀硫酸放出氫氣的反應劇烈程度是否相同呢?
【學生討論】大膽提出假設
【探
4、究實驗1】在3支試管中各加入少量等體積、等濃度的鹽酸(或稀硫酸),分別在試管中加入經砂紙打磨過的潔凈的鐵釘、1根鎂條和銅絲,觀察反應現(xiàn)象,并比較其反應的劇烈程度。
【學生實驗】觀察實驗現(xiàn)象,并分析得出結論:(1)上述實驗中,能與稀鹽酸(或稀硫酸)反應置換出氫氣的金屬有 。(2)金屬與稀鹽酸(或稀硫酸)反應置換出氫氣的劇烈程度為 。(3)活動性強的金屬能與稀鹽酸(或稀硫酸)反應置換出氫氣,金屬的活動性越強,金屬與鹽酸、稀硫酸放出氫氣的反應越劇烈。據此,你認為鎂、銅、鐵的金屬活動性由強到弱的順序為 。
【問題情境2】我國勞動人民在十六世紀就已發(fā)現(xiàn)鐵與銅
5、鹽溶液作用能得到金屬銅。西漢的《淮南萬畢術》中的“曾青(2CaCO3﹒Cu(OH)2)得鐵則化為銅”、東漢的《神農本草經》中的“石膽(CuSO4·5H2O)能化鐵為銅”等的記載。金屬與某些鹽溶液能否發(fā)生置換反應,也可說明金屬活動性的強弱?;顫娦暂^強的金屬能將活潑性較弱的金屬從它的鹽溶液中置換出來。
【探究實驗2】通過實驗比較銅、鐵兩種金屬的金屬活動性。
【教師指導】每2個同學為一小組,完成該探究實驗,要注意科學探究的步驟,同時完成下列表格:
你的假設: ?。?
實驗方案:
6、 ;
;
實驗記錄: ;
你的結論: 。
【學生發(fā)言】一些同學到前面來介紹研究成果。
【師生共同總結】老師、學生共同總結一節(jié)課中的收獲
第二課時
師生交流
要把“神舟”5號飛船(如圖)送入太空,就需要推力很大的宇宙火箭,并且要求火箭的飛行
7、速度達到每秒8公里以上才行。在這樣快的速度下,火箭外殼與大氣摩擦將會產生上千度的高溫。與此同時,當火箭發(fā)動機工作時,還要噴出幾千度的高溫氣流,這樣一來,火箭尾部就得承受攝氏四千度以上的高溫。(可訪問:
結合教材表8-1,談談你的想法。
事實上,目前已制得的純金屬只有90余種。由于科學技術的日新月異,僅有的這些純金屬已經遠遠不能滿足工農業(yè)生產和國防技術現(xiàn)代化的需求。因此合金材料應運而生。
活動探究
合金材料與純金屬材料在物理性質上的差異:小組協(xié)商選擇你認為有價值的合金材料與純金屬材料,自己確定研究方案,從光澤、顏色、硬度、熔點等多方面進行比較。
現(xiàn)在,你知道合金材料有哪些優(yōu)良的物理性能
8、了嗎?
拓展探究
設計與辯論:綜合考慮飛行中火箭的實際情況:①設計出制造火箭外殼所用材料的物理指標;②公開辯論所設計物理指標的可行性。
歸納整合
通過本節(jié)課的研究,學到了哪些知識?有什么全新的體驗?請同學們說說。
能力訓練題
(1)運用金屬活動順序表,回答下列問題。
(A)在學習常見酸的性質時,曾提到它們都能夠跟“某些金屬”發(fā)生置換反應。你認為這里的“某些金屬”是指金屬活動順序表中的哪些金屬?
(B)人類到十九世紀才冶煉出金屬鋁單質,為什么獲得單質鋁要比獲得單質銅晚得多?
(C)為什么自然界中金、銀能以單質存在,而其他大多數金屬都不是以單質的形式存在?
(D)你知道鋁和鐵的金屬活動性強弱的順序了嗎?請設計實驗探究鋁和鐵的金屬活動性強弱。
(E)化工生產上許多接觸到稀鹽酸的設備都要在鋼鐵表面搪瓷,許多零部件(如閥門)用銅制造,而不用鋼鐵制造。你能說出其中的道理嗎?
(2)下列物質中,屬于金屬材料的是( )
(A)銅 (B)氧化鐵 (C)碳 (D) 生鐵
(3)查閱有關資料,比較鋼與鐵的性能差異。