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化學(xué)教案－幾種常見的金屬

時(shí)間：2023-02-27 07:28:14 九年級化學(xué)教案我要投稿

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化學(xué)教案－幾種常見的金屬

教學(xué)目標(biāo)

化學(xué)教案－幾種常見的金屬

知識目標(biāo)
　　1．常識性介紹我國鋼鐵工業(yè)的發(fā)展。

　　2．常識性介紹幾種常見的金屬及合金的應(yīng)用。

　　3．了解生鐵和鋼的成分和機(jī)械性能的主要差別。

　　4．掌握含雜質(zhì)物質(zhì)的化學(xué)方程式的計(jì)算。

能力目標(biāo)
　　在生鐵的種類及特性的教學(xué)中，可以啟發(fā)學(xué)生用辯證的觀點(diǎn)來認(rèn)識生鐵的共性，不同種類生鐵的個(gè)性及它們之間的區(qū)別。培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維方法；通過我國古代的成就，使學(xué)生增強(qiáng)民族自信心和自豪感，增強(qiáng)學(xué)生的愛國主義激情。

　　通過幾種金屬的介紹和實(shí)物展示，使學(xué)生認(rèn)識到金屬單質(zhì)色彩豐富。由于金屬具有良好的延展性，所以金屬材料的造型眾多，應(yīng)用廣泛，從而向?qū)W生滲透物質(zhì)美，物質(zhì)用途美。

情感目標(biāo)
　　培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力和化學(xué)計(jì)算技能。

教學(xué)建議

關(guān)于生鐵和鋼的教材分析
　　生鐵和鋼的一些物理性質(zhì)有很大差異，但是它們的化學(xué)成分又極為相近，所以二者關(guān)系密切。本節(jié)教材指出，生鐵和鋼都是鐵合金。由于初中學(xué)生所學(xué)的金屬知識較少，目前很難理解合金的概念。教材只簡介了幾種具體的鐵合金（白口鐵、灰口鐵、球墨鑄鐵、碳素鋼、合金鋼）的成分和性質(zhì)上的差異，以及它們的用途。因此教學(xué)中對合金概念不必做過高要求。教材中生鐵的概念是從合金的角度來定義的：生鐵是含碳量在2%～4.3%之間的鐵合金。這樣的定義，事實(shí)是講生鐵是含碳量的幅度較寬的一組鐵合金。含碳量在定義范圍之內(nèi)的所有鐵合金，都具有相類似的特性，例如硬度高、機(jī)械性能差、性脆、不易機(jī)械加工等等，這類鐵合金統(tǒng)稱之為生鐵。為了使學(xué)生了解各種不同種類生鐵的差異性，除了應(yīng)該使學(xué)生了解鐵合金的共性之外，還應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生了解影響合金性質(zhì)的其他因素。例如，鐵合金中含碳量的多少、含其他雜質(zhì)元素的不同以及碳元素在合金中存在的形態(tài)的不同等，都會對生鐵的性質(zhì)造成很大的影響。教材把生鐵分為白口鐵。灰口鐵和球墨鑄鐵的分法，就是以鐵合金中碳元素存在形態(tài)不同為依據(jù)來加以區(qū)分的。啟發(fā)學(xué)生用辯證的觀點(diǎn)來認(rèn)識生鐵的共性和不同種類生鐵的個(gè)性及它們之間的區(qū)別，對培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維方法是必要的。

　　生鐵的具體分類及它們的主要用途，教材都寫得比較具體，便于學(xué)生閱讀。

　　對上述知識學(xué)生是比較陌生的，既缺少感性認(rèn)識又缺乏對諸如碳元素的存在形態(tài)等概念的理解。因此教師要形象地講解，結(jié)合實(shí)際積極引導(dǎo)學(xué)生去想象各類生鐵內(nèi)部的微觀結(jié)構(gòu)，并跟它們的宏觀性質(zhì)結(jié)合起來，有條件的還可以準(zhǔn)備一些標(biāo)本，讓學(xué)生觀察比較，以豐富感性知識。

　　生鐵的冶煉是一個(gè)很大的課題，知識性，技術(shù)性都很強(qiáng)。但在初中階段的化學(xué)課里，僅做了一些最簡單的介紹，只要求學(xué)生了解鐵礦石還原成鐵的反應(yīng)就可以了。教師在組織上述內(nèi)容教學(xué)時(shí)，可采取多種不同的方法，可詳可略。但對于大多數(shù)學(xué)校應(yīng)根據(jù)大綱的要求，不宜擴(kuò)展過多內(nèi)容。

關(guān)于幾種常見的金屬的教材分析
　　在介紹了鐵的性質(zhì)的知識以后，本節(jié)教材又對人們最為熟悉并且與日常生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)最密切相關(guān)的鋼鐵的知識做了介紹，并簡單介紹了幾種常見金屬。生鐵和鋼是在生活中和生產(chǎn)上使用最為普遍的金屬材料。自從人類進(jìn)入鐵器時(shí)代以來，鋼鐵工業(yè)是否發(fā)達(dá)，一直是衡量世界各國經(jīng)濟(jì)實(shí)力的一個(gè)重要標(biāo)志。我們偉大祖國是很早就掌握冶鐵技術(shù)并且是首先使用鑄鐵和生鐵煉鋼的文明古國，鋼鐵生產(chǎn)曾在世界范圍內(nèi)長期處于領(lǐng)先地位，直到近代才停滯不前。隨著新中國的建立，鋼鐵工業(yè)又以嶄新的姿態(tài)迅速崛起，在短短幾十年內(nèi)，鋼的年產(chǎn)能力從解放初的15.8萬噸，發(fā)展到1989年的6000多萬噸，1994年產(chǎn)量已達(dá)9000萬噸，成為年產(chǎn)量居世界第四位的鋼鐵大國。初中學(xué)生通過化學(xué)課的學(xué)習(xí)，簡要地了解一些鋼鐵方面的知識，了解祖國鋼鐵工業(yè)的發(fā)展和現(xiàn)狀，（當(dāng)然在這個(gè)問題上，時(shí)刻也不要忘記我國的人口多，從人均占有量來說，我們的鋼鐵工業(yè)還是甚感不足的，借以激勵(lì)學(xué)生為祖國的繁榮昌盛而努力學(xué)習(xí)。）對他們今后的成長和發(fā)展具有重要意義。

　　本節(jié)教材的內(nèi)容相當(dāng)豐富，涉及到黑色金屬和有色金屬的分類，生鐵和鋼的成分、性質(zhì)、種類以及冶煉，鋁、銅、鋅、鈦等金屬的性質(zhì)和用途等知識。但是從學(xué)生的實(shí)際情況來看，盡管他們很熟悉司空見慣了的鋼、鐵、銅，也知道一些鋼和鐵不相同的事實(shí)，假若進(jìn)一步追問其中的道理，他們就可能講不清楚了。因此，對這一節(jié)教材如果教師處理得好，很容易引起學(xué)生的興趣，激發(fā)起學(xué)習(xí)的積極性。

　　教材在內(nèi)容安排上，可以分成生鐵和鋼以及幾種常見的金屬兩部分，其中包含了含有一定量雜質(zhì)的化學(xué)方程式計(jì)算。

關(guān)于含雜質(zhì)物質(zhì)的化學(xué)方程式的計(jì)算的教材分析

　　本節(jié)教材還有一部分是化學(xué)方程式的計(jì)算中有關(guān)不純物的計(jì)算。這段教材可以單獨(dú)處理。

　　含雜質(zhì)物質(zhì)的化學(xué)方程式的計(jì)算，是在第四章已所學(xué)習(xí)過的純物質(zhì)的化學(xué)方程式計(jì)算的基礎(chǔ)上進(jìn)行學(xué)習(xí)的。當(dāng)學(xué)生對于化學(xué)方程式意義缺乏深刻理解時(shí)，處理這一類型的計(jì)算一定會感到困難。困難的集中點(diǎn)就在于不能很好地把含雜質(zhì)或不含雜質(zhì)跟化學(xué)方程式的意義聯(lián)系起來考慮。為了幫助學(xué)生解決這一類的困難，教師首先要幫助學(xué)生理解（1）化學(xué)方程式所表達(dá)的都是純凈物質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化時(shí)的相互關(guān)系；各化學(xué)式所規(guī)定的化學(xué)量，反映的是純凈物之間的數(shù)量關(guān)系。（2）在現(xiàn)實(shí)生活中絕對純凈或理想純凈的物質(zhì)是不存在的，或多或少都含雜質(zhì)。當(dāng)利用化學(xué)方程式計(jì)算的時(shí)候，所含的雜質(zhì)并不遵守該化學(xué)方程式所遵循的規(guī)律。因此當(dāng)參與反應(yīng)的物質(zhì)含有雜質(zhì)時(shí)，先要把含雜質(zhì)物質(zhì)的質(zhì)量換算成純物質(zhì)的質(zhì)量，再用純物質(zhì)的質(zhì)量進(jìn)行計(jì)算。
教材第二節(jié)中給出了一個(gè)例題。在分析例題之前可以讓學(xué)生先做一兩個(gè)不必用化學(xué)反應(yīng)方程式為依據(jù)的算術(shù)應(yīng)用題。例如：赤鐵礦能用于煉鐵的主要成分是，其余都是雜質(zhì)，某地產(chǎn)赤鐵礦含雜質(zhì)35%，問5000噸礦石中含雜質(zhì)多少噸？能用于煉鐵的成分占多少噸？

　　這樣的問題，初三學(xué)生能毫不猶豫地給出答案：

　　該赤鐵礦含為5000噸×65% = 3250噸

　　含雜質(zhì)為5000噸×35% = 1750噸

又例如，今有含氯化鈉95%的食鹽250克，問其中純氯化鈉的質(zhì)量是多少？

　　當(dāng)學(xué)生有了這些概念，也懂得在什么情況下應(yīng)該關(guān)心這類問題的時(shí)候，再分析課本上給出的例題，實(shí)際上就不會再有什么困難了。

關(guān)于含雜質(zhì)的化學(xué)方程式的計(jì)算的教學(xué)建議
　　含雜質(zhì)的化學(xué)方程式的計(jì)算是本節(jié)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。這部分教學(xué)應(yīng)以學(xué)生學(xué)過的純物質(zhì)的化學(xué)方程式的計(jì)算為基礎(chǔ)。教師首先帶著學(xué)生真正弄懂化學(xué)方程式的意義，然后讓學(xué)生通過教師搭的小階梯，自己完成學(xué)習(xí)任務(wù)。例如，教師可以把教材的例題分解成簡單的根據(jù)化學(xué)方程式的純量計(jì)算題和不用依據(jù)化學(xué)方程式就能計(jì)算的有關(guān)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算題，讓學(xué)生在自己做題的基礎(chǔ)上，學(xué)會含雜質(zhì)的化學(xué)方程式的計(jì)算。

關(guān)于幾種重要的金屬的教學(xué)建議
　　從鐵的物理性質(zhì)受雜質(zhì)的影響引入本課，然后簡單介紹合金的含義。從鐵碳合金含碳量的區(qū)別導(dǎo)入生鐵和鋼在機(jī)械性能上的差異。讓學(xué)生通過閱讀教材，列表比較，自己得出結(jié)論。對于幾種常見金屬的教學(xué)，由于內(nèi)容簡單，又密切聯(lián)系生活實(shí)際，可以采取先指導(dǎo)學(xué)生閱讀，然后由教師小結(jié)的方法。含雜質(zhì)的化學(xué)方程式的計(jì)算以學(xué)生學(xué)過的純物質(zhì)的化學(xué)方程式的計(jì)算為基礎(chǔ)。教師先帶著學(xué)生真正弄懂化學(xué)方程式的意義，然后讓學(xué)生通過教師搭的小階梯，自己完成學(xué)習(xí)任務(wù)，最后學(xué)會含雜質(zhì)的化學(xué)方程式的計(jì)算。

關(guān)于煉鋼和煉鐵反應(yīng)原理的教學(xué)建議
　　學(xué)生往往認(rèn)為煉鋼和煉鐵的反應(yīng)原理是相同的原因是：它們都是在高溫下利用氧化一還原反應(yīng)。這時(shí)有必要教師對它們的主要原理分析：煉鋼的主要反應(yīng)原理是在高溫下，使用氧化劑（如氧氣或鐵的氧化物）將生鐵中所含過量的碳及其雜質(zhì)變成氣體或爐渣除去，而煉鐵的主要反應(yīng)原理是在高溫下用還原劑（如一氧化碳）將鐵從它的氧化物中還原出來。所以煉鋼和煉鐵的反應(yīng)原理不同。

教學(xué)設(shè)計(jì)方案1

重點(diǎn)：含雜質(zhì)的化學(xué)方程式的計(jì)算。

難點(diǎn)：含雜質(zhì)的化學(xué)方程式的計(jì)算。

教學(xué)過程（m.baimashangsha.com）：

1．復(fù)習(xí)提問：鐵有哪些物理性質(zhì)？

根據(jù)學(xué)生的回答，教師設(shè)問：前面我們學(xué)習(xí)了純鐵的一些性能，想一下與我們?nèi)粘Ｉ钣玫蔫F制品性能完全相同嗎？不完全相同。純鐵很軟，不宜用來制造機(jī)械和其他用品。我們平時(shí)使用最多的是鐵的合金。生鐵和鋼就是鐵的合金。自從人類進(jìn)入鐵器時(shí)代以來，鋼鐵工業(yè)是否發(fā)達(dá)，一直是衡量世界各國經(jīng)濟(jì)實(shí)力的一個(gè)重要標(biāo)志。我們偉大祖國是很早就掌握冶鐵技術(shù)并且是首先使用鑄鐵和生鐵煉鋼的文明古國，鋼鐵生產(chǎn)曾在世界范圍內(nèi)長期處于領(lǐng)先地位，直到近代才停滯不前。隨著新中國的建立，鋼鐵工業(yè)又以嶄新的姿態(tài)迅速崛起，在短短的幾十年內(nèi)，鋼的年產(chǎn)能力從解放初的15.8萬噸，發(fā)展到1989年的6000多萬噸，1994年產(chǎn)量已達(dá)9000萬噸，成為年產(chǎn)量居世界第四位的鋼鐵大國。當(dāng)然在這個(gè)問題上，時(shí)刻也不要忘記我國的人口多，從人均占有量來說，我們的鋼鐵工業(yè)還是甚感不足的，因此每位學(xué)生都要為祖國的繁榮昌盛而努力學(xué)習(xí)。

（1）生鐵都有哪幾種，每種都有什么性能及用途？

（2）鋼有哪幾種，每種都有什么性能？

（3）煉鐵和煉鋼的主要原理是什么？

（4）生鐵和鋼有什么區(qū)別？

通過學(xué)生閱讀教材，回答上述問題，然后師生共同小結(jié)。

　　2．鐵是我們常見的金屬外，日常生活和生產(chǎn)中，我們還要用到一些金屬。

請同學(xué)們閱讀教材，教師引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)。

3．教師復(fù)習(xí)提問：（1）化學(xué)方程式都可以表示哪些意義？

（2）根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算的依據(jù)是什么？

根據(jù)學(xué)生的回答情況，教師進(jìn)一步講解：化學(xué)方程式所表示的都是純凈物質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化時(shí)相互關(guān)系；各化學(xué)式所規(guī)定的化學(xué)量，反映的是純凈物之間的數(shù)量關(guān)系。但在現(xiàn)實(shí)生活中絕對純凈或理想純凈的物質(zhì)是不存在的，或多或少都含雜質(zhì)。當(dāng)利用化學(xué)方程式計(jì)算的時(shí)候，所含的雜質(zhì)并不遵守該化學(xué)方程式所遵循的規(guī)律。那么我們?nèi)绾谓鉀Q這類問題呢？下面做幾道這方面的練習(xí)題：

　　①赤鐵礦能用煉鐵的主要成分是三氧化二鐵，其余都是雜質(zhì)，某地產(chǎn)赤鐵礦含雜質(zhì)35%，問5000噸礦石中含雜質(zhì)多少噸？能用于煉鐵的三氧化二鐵占多少噸？

　　②2000噸含氧化鐵75%的赤鐵礦石，可煉出多少噸鐵？

　　通過上述層層練習(xí)后，請同學(xué)倆倆討論：當(dāng)參加反應(yīng)的物質(zhì)含有雜質(zhì)時(shí)，如何利用化學(xué)方程式計(jì)算。

　　根據(jù)學(xué)生的回答，最后師生共同總結(jié)出：當(dāng)參加反應(yīng)的物質(zhì)含有雜質(zhì)時(shí)，先要把含雜質(zhì)物質(zhì)的質(zhì)量換算成純物質(zhì)的質(zhì)量，再用純物質(zhì)的質(zhì)量進(jìn)行計(jì)算。

　　總結(jié)、擴(kuò)展：
1．生鐵和鋼的比較

生鐵

鋼

組成元素

鐵及少量碳、硅、錳、硫、磷

鐵及少量碳、硅、錳幾乎不含硫、磷

碳元素含量

2%～4.3%

0.03%～2%

分類用途

白口鐵：用于煉鋼
灰口鐵：制造化工機(jī)械、鑄件
球墨鑄鐵：機(jī)械強(qiáng)度高，可代替鋼

碳素鋼（低碳鋼、中碳鋼、高碳鋼）
合金鋼（錳鋼、不銹鋼、硅鋼、鎢鋼）

機(jī)械性能

硬而脆、無韌性、可鑄不可鍛

堅(jiān)硬、韌性大、塑性好、可鑄、可鍛、可壓延

冶

煉

原料

鐵礦石、焦炭、空氣、石灰石

生鐵、氧氣或鐵的氧化物

反應(yīng)

原理

在高溫下，用一氧化碳從鐵的氧化物中將鐵還原出來

在高溫下，用氧氣或鐵的氧化物把生鐵中所含過量的碳和其他雜質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w或爐渣而除去

設(shè)備

高爐

轉(zhuǎn)爐電爐平爐

　　2．幾種常見金屬的性質(zhì)和用途比較

教學(xué)設(shè)計(jì)方案2 重點(diǎn)難點(diǎn)：講解、自學(xué)并進(jìn)。教學(xué)用具：鐵礦石標(biāo)本、投影片 教學(xué)過程（m.baimashangsha.com）：　　【提問】鐵具有哪些物理性質(zhì)？有哪些化學(xué)物質(zhì)？　　【講解】通過上節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們知道純鐵質(zhì)軟，而我們在生產(chǎn)和生活中用到的鐵制品是很堅(jiān)硬的，所以通常用于制造機(jī)械和其它用品的并不是純鐵，而是鐵的合金。　　【板書】第二節(jié) 幾種常見的金屬　　【引導(dǎo)】生鐵和鋼都是鐵的合金,我們先來學(xué)習(xí)生鐵的特性和用途. 　　【板書】一、鐵　　　　　　1、生鐵　　　　　　2、成分：含碳量2%~4.3%，還含有硅、錳、少量的硫和磷　　　　　　　種類，特性，用途　　【講解】鋼是鐵的另一種合金，它的含碳量在0.03%~2%之間,硫、磷等元素的含量很低，在組成成分上與“生鐵不同，所以在性能上有較大的差別。” 　　【板書】3.鋼　　【解釋歸納鋼的分類及幾種常見鋼的特性和用途。　　【介紹】鋼的冶煉方法　　【設(shè)問】生鐵、鋼的冶煉方法有什么不同？　　【板書】二、其它幾種常見的金屬指導(dǎo)學(xué)生閱讀課文　　【小結(jié)】通過學(xué)習(xí),我們對鐵的兩種合金—生鐵和鋼及其它幾種常見金屬有了初步的認(rèn)識。鋼鐵工業(yè)是否發(fā)達(dá)，一直是衡量國力的重要標(biāo)志，我國是首先使用鑄鐵和生鐵煉鋼的文明古國。新中國成立以來，短短的幾十年的發(fā)展，1996年我國鋼鐵產(chǎn)量已在世界第一位。　　【提問】煉鐵的原料主要有哪些?這些原料屬于哪類物質(zhì)?寫出煉鐵的反應(yīng)原理。　　【講解】我們知識鐵礦石是混石物，而其主要成分—鐵的氧化物才是能煉出鐵的物質(zhì)，根據(jù)：
純凈物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)= ，可知純凈物的質(zhì)量=不純物的質(zhì)量×純凈物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)合可以計(jì)算出一定質(zhì)量的鐵礦石中含鐵的氧化物的質(zhì)量。【投影】例1.現(xiàn)有含F(xiàn)e2O385%的赤鐵礦1000噸,其中含F(xiàn)e2O3多少噸? 　　【提問】根據(jù)一氧化碳還原氧化鐵的化學(xué)方程式，說明化學(xué)方程式的意義? 　　強(qiáng)調(diào)化學(xué)方程式所表示的都是純凈物間發(fā)生化學(xué)變化時(shí)的相互關(guān)系，各化學(xué)式所規(guī)定的化學(xué)量是反映純物質(zhì)間的數(shù)量關(guān)系，在現(xiàn)實(shí)生活中，物質(zhì)里或多或少都含有雜質(zhì),像煉鐵用的鐵礦石.那么當(dāng)參加反應(yīng)的物質(zhì)含有雜質(zhì)時(shí),應(yīng)如何進(jìn)行計(jì)算呢? 　　【板書】三、含雜質(zhì)物質(zhì)的化學(xué)方程式的計(jì)算　　【投影】例2. 含F(xiàn)e2O385%的赤鐵礦1000噸,可以煉出多少噸鐵? 　　分析：根據(jù)前面分析，要根據(jù)化學(xué)議程式進(jìn)行計(jì)算.道德要將赤鐵礦石中Fe2O3的質(zhì)量(即純物質(zhì)的質(zhì)量)計(jì)算出來，再按照第四章中所學(xué)過的規(guī)范步驟進(jìn)行計(jì)算。　　【小結(jié)】通過學(xué)習(xí)，我們初步掌握了含雜質(zhì)物質(zhì)的計(jì)算。實(shí)際上，除了鐵礦石以外，很多都是不純的物質(zhì)參與反應(yīng)，前面我們接觸到的制二氧化碳的原料石灰石，以及后面要學(xué)習(xí)的溶液在計(jì)算中都會遇到這個(gè)問題，請大家在學(xué)習(xí)中給予足夠的注意。
探究活動　　根據(jù)你的生活經(jīng)驗(yàn)并查閱有關(guān)資料分析下列問題。　　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？

鋁

銅

鋅

鈦

物

理

性

質(zhì)

銀白色金屬光澤，具有良好的延性，展性，導(dǎo)電性，導(dǎo)熱性。密度2.7克/立方厘米，熔點(diǎn)660℃，沸點(diǎn)2200℃

紫紅色金屬光澤，具有良好的延性，展性，導(dǎo)電性，導(dǎo)熱性。密度8.9克/立方厘米，熔點(diǎn)1083℃，沸點(diǎn)2595℃

青白色金屬光澤，密度7.14克/立方厘米，熔點(diǎn)419.4℃，沸點(diǎn)907℃，常溫下較穩(wěn)定

銀白色金屬光澤，密度4.5克/立方厘米，熔點(diǎn)1725℃，沸點(diǎn)3260℃，具有良好的延性和展性