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2019-2020年九年級化學(xué)全冊 5.1《金屬的性質(zhì)和利用》教案 滬教版 【引入】在人類社會發(fā)展的歷史上，曾經(jīng)以青銅、鐵器作為歷史時代的標(biāo)志?？梢姡饘偈且活愔匾牟牧希祟惖纳a(chǎn)和生活都離不開金屬。今天，我們探究的第一個問題是金屬的物理性質(zhì)， 【交流與討論】請同學(xué)們以小組為單位討論舉出一些生活中常見或常用的金屬制品，想一想各是用什么金屬制成的？分別應(yīng)用了該金屬的哪些物理性質(zhì)？ 并將討論結(jié)果記錄在P114表5-2中 【聯(lián)想與啟示】 1．為何鐵制鍋鏟需要加上木柄或塑料柄？ 2．銀的導(dǎo)電性比銅好，一般情況下為什么不用銀制造電線、電纜？ 3．選擇鑄造硬幣的金屬材料需要考慮哪些因素？ 【小結(jié)】 金屬的物理性質(zhì)：相似性：大多數(shù)金屬都有金屬光澤，密度、硬度較大，熔、沸點較高，具有良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性、延展性。 差異性：汞常溫下呈液態(tài)，銅為紫紅色，銀的導(dǎo)電能力最強，熔點最高的金屬是鎢等。 【過渡】在前面的學(xué)習(xí)過程中，我們做過鎂在空氣中燃燒、鐵絲在氧氣中燃燒的實驗，請回憶一下它們?nèi)紵膶嶒灛F(xiàn)象、化學(xué)反應(yīng)方程式。 【講述】說明金屬具有與氧氣反應(yīng)的性質(zhì)。是否大部分的金屬都有此性質(zhì)呢？ 【演示】P115《觀察與思考》的實驗內(nèi)容并將實驗現(xiàn)象填入表中。書寫正確的化學(xué)方程式。 強調(diào)：在常溫下，鋁和氧氣能發(fā)生反應(yīng)，，在鋁表面生成一層致密的氧化鋁膜。它可以阻止鋁的進(jìn)一步被空氣的中氧氣氧化，因而有較好的抗腐蝕性。 【設(shè)問】“真金不怕火煉”道出了金的什么性質(zhì)？金易被腐蝕嗎？ 【敘述】 “真金不怕火煉”，說明既使是在較高的溫度下，“金”的化學(xué)性質(zhì)也不活潑 【過渡】到此你們可以得出金屬具有什么樣的化學(xué)性質(zhì)? 【板書】一、金屬與氧氣的反應(yīng) Mg、Al較活潑，F(xiàn)e、Cu次之，Au最不活潑 【歸納】因此我們可以通過金屬與氧氣反應(yīng)的兩種現(xiàn)象來判斷金屬的活潑程度即金屬活動性差異。即：①該金屬能否與氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng) ②反應(yīng)的激烈程度 【過渡】金屬與酸的反應(yīng)現(xiàn)象是否也會像金屬與氧氣反應(yīng)一樣存在差別呢？同學(xué)們可以利用桌上的藥品，作出合理的猜想，設(shè)計實驗方案，通過實驗來探究這個問題。 【活動與探究1】金屬與酸的反應(yīng)情況 【演示】P116《活動與探究1》的實驗內(nèi)容并將實驗現(xiàn)象填入表中。書寫正確的化學(xué)方程式。 H2SO4 HCl Mg Zn Fe Cu **在實驗的基礎(chǔ)上提出問題： （1）哪些金屬能與鹽酸、稀硫酸發(fā)生反應(yīng)？反應(yīng)后生成了什么氣體？（如何檢驗）哪些金屬不能與鹽酸稀硫酸發(fā)生反應(yīng)？ （2）比較三種金屬分別與鹽酸、稀硫酸反應(yīng)的難易和劇烈程度，將三種金屬的活動性按由強到弱的順序進(jìn)行排列。 【講解】到這里我們知道了，根據(jù)金屬能否與酸反應(yīng)或反應(yīng)的劇烈程度也可以來比較金屬的活動性較強弱。 【歸納】引出金屬活動性順序：從以上實驗可以看出，鐵、鋁能置換出鹽酸或稀硫酸中的氫元素，而銅不能置換出酸中的氫元素。由此得出，這幾種金屬的活動性順序：鐵、鋁比銅活潑。而鋁跟酸反應(yīng)比鐵劇烈，則鋁的活動性比鐵強。 人們經(jīng)過長期的實踐，總結(jié)出常見金屬在溶液中的活動性順序如下： K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au 金屬活動性由強逐漸減弱 在金屬活動性順序中，金屬的位置越靠前，它的活動性就越強； 學(xué)生討論：金屬活動順序中為什么有氫的位置？有何作用？ 排在氫前面的金屬能與酸反應(yīng)放出氫氣，而排在氫后面的金屬不能與酸反應(yīng)放出氫氣。 （3）鐵分別與鹽酸、稀硫酸反應(yīng)生成氯化亞鐵，硫酸亞鐵，并放出氫氣；鋁分別與鹽酸、稀硫酸反應(yīng)生成氯化鋁、硫酸鋁，并放出氫氣。試寫出這些反應(yīng)的化學(xué)方程式。 Fe + HCl — Fe + H2SO4 — Al + HCl — Al + H2SO4 — （4）觀察上述反應(yīng)的化學(xué)方程式，分析這些反應(yīng)有什么共同特點？ 【觀察、思考】 Mg + H2SO4 == MgSO4 + H2 ↑ Mg + 2HCl == MgCl2 + H2 ↑ Zn + H2SO4 == ZnSO4 + H2 ↑ Zn + 2HCl == ZnCl2+ H2 ↑ Fe + 2HCl == FeCl2+ H2 ↑ Fe + H2SO4 == FeSO4 + H2 ↑ 強調(diào)：1.鐵跟稀鹽酸、稀硫酸反應(yīng)后顯+2價。 2.P117《聯(lián)想與啟示》氫氣的制法。 【引導(dǎo)學(xué)生分析】 這些化學(xué)反應(yīng)的類型和以前學(xué)過的化合反應(yīng)、分解反應(yīng)的類型相同嗎？如果不同，那么從物質(zhì)類別的角度去分析，這些反應(yīng)有什么共同特征？ 【講解】 由一種單質(zhì)跟一種化合物作用生成另一種單質(zhì)和另一種化合物的反應(yīng)叫置換反應(yīng)。 【講解】化學(xué)反應(yīng)的基本類型 化合反應(yīng)：A + B +→ AB 分解反應(yīng)：AB→A + B 置換反應(yīng)：A +BC →AC + B 【課堂練習(xí)】下列反應(yīng)中屬于置換反應(yīng)的是： 1 CH4 +2O2 === CO2 +2H2O 2 Fe2O3 + 3CO === 2Fe + 3CO2 3 CuO + H2 ==== Cu + H2O 【活動與探究2】實驗探究金屬與鹽的反應(yīng) 【演示】P116《活動與探究2》的實驗內(nèi)容并將實驗現(xiàn)象填入表中。書寫正確的化學(xué)方程式。 CuSO4溶液 AgNO3溶液 NaCl溶液 Zn Fe Cu **在實驗的基礎(chǔ)上提出問題： （1）哪些物質(zhì)之間會發(fā)生反應(yīng)？如何描述反應(yīng)現(xiàn)象？反應(yīng)產(chǎn)物是什么？ （2）體現(xiàn)現(xiàn)代的濕法冶金的先驅(qū)的反應(yīng)原理是什么？ （3）對照金屬活動性順序，找出金屬和鹽溶液發(fā)生反應(yīng)有什么規(guī)律？ 【小結(jié)】在金屬活動性順序中，位置在前面的金屬可以把位于其后的金屬從它們的鹽溶液里置換出來。 【過渡】金屬是生產(chǎn)、生活中應(yīng)用非常廣泛的一類材料。金屬材料具有各種特殊的性能。因而具有廣泛的用途。例如：制造飛機(jī)機(jī)翼的金屬：堅硬而質(zhì)輕；切割工具：很大的硬度；電燈絲：熔點高；保險絲：熔點低；化工生產(chǎn)設(shè)備：耐腐蝕。閱讀P117及圖5-1。 和鐵一樣，純金屬很難滿足各種特殊要求，人們在日常生活中制造出了許多有具有特殊性能的“新型金屬“—合金 【板書】合金：合金是一種金屬跟其他金屬（或非金屬）熔合形成的有金屬特性的物質(zhì)。 理解：1、合金一定是混合物，且至少有一種是金屬， 2、合金應(yīng)具有金屬特性； 3、人類歷史上使用最早的合金是青銅；世界上最常見、應(yīng)用最廣的合金是鋼。 4、鐵的合金主要有生鐵和鋼 【講述】：生鐵和鋼均為鐵的合金。它們在生產(chǎn)生活中有著廣泛的用途。鋼鐵的生產(chǎn)和使用是人類文明和社會進(jìn)步的一個重要標(biāo)志。 【學(xué)生活動】閱讀P118《拓展視野》 【歸納】：生鐵：含碳量在2﹪—4.3﹪之間的鐵的合金 鋼：含碳量在0.03﹪—2﹪之間的鐵的合金 從生鐵煉成鋼的實質(zhì)為：降碳、除硫磷、調(diào)整硅錳的含量 強調(diào)：通常所說的“金屬材料”，既包括各種純金屬，也包括各種合金。 【講述】作為“金屬材料”之一的合金在生產(chǎn)生活起著越來越重要的作用，合金的出現(xiàn)大大拓寬了金屬材料的范圍和使用價值。 【學(xué)生活動】閱讀 P119 《活動與探究》某種保險絲是用武德合金制成的，熔點約為69℃。其組成金屬及其熔點分別為鉍（271℃ ）、鉛（327℃ ）、錫（232℃ ）、鎘（321℃ ）。比較武德合金和其組成金屬的熔點差異，歸納出合金的優(yōu)良特性。 【歸納】：合金的優(yōu)良特性 1、合金具有許多良好的物理、化學(xué)或機(jī)械性能； 2、合金的硬度一般比各成分金屬大； 3、多數(shù)合金的熔點低于組成它的成分金屬。 【交流與討論】書P119-120表5—3一些常見的合金特性和用途，要求知道青銅。黃銅、不銹鋼等合金的組成 拓展1：: “百煉成鋼” “百煉成鋼”比喻人經(jīng)過長期的艱苦磨練，變得非常堅強、成熟。但是這里面卻蘊含著許多豐富的化學(xué)知識。 我們知道歷史上青銅器的使用早于鐵器，主要由于鐵的熔點較銅高，較難冶煉。早期的煉鐵是將鐵礦石和木炭一起在煉爐中加熱，大約在1200℃的溫度下得到一種含雜質(zhì)較多的塊煉鐵，這種鐵狀若海綿，質(zhì)地疏松，需要反復(fù)加熱鍛打除去其中的夾雜物，改善其機(jī)械性能，方可使用。在反復(fù)鍛打鐵塊的基礎(chǔ)上，我國勞動人民又摸索出了煉鋼的技術(shù)。它是以塊煉鐵為原料在木炭火中加熱，趁熱打鐵，少量的碳從鐵的表面滲進(jìn)去，夾雜物被擠出，含碳量調(diào)整至0.03－2%之間，就煉成了鋼，西漢時，為提高塊煉鐵滲碳鋼的質(zhì)量，人們增加了鍛打的次數(shù)，由10次、20次增至近百次，這樣可使鋼的組織致密，成分均勻，從而進(jìn)一步提高了鋼的質(zhì)量。這就是所謂的“百煉鋼”，由此也就有了“百煉成鋼”這一成語。 拓展2：金屬之最 展性最強的金屬—金。 延性最好的金屬—鉑。 導(dǎo)電性性最強的金屬—銀。 熔點最低的金屬—汞。 熔點最高的金屬—鎢。 地殼中含量最高的金屬—鋁。 最硬的金屬—鉻。 密度最大的金屬—鋨。 密度最小的金屬—鋰。 最能吸收氣體的金屬—鈀。最易應(yīng)用的超導(dǎo)元素—鈮。 價格最高的金屬—锎。（1克锎的價格為10億美元） 海水中儲量最大的放射性元素—鈾。 光照下最易產(chǎn)生電流的金屬—銫。 制造新型高速飛機(jī)最重要的金屬—鈦，也被科學(xué)家稱為“21世紀(jì)的金屬”，或被稱為未來的鋼鐵。 專題 金屬與酸發(fā)生置換反應(yīng)的規(guī)律 1. 相同質(zhì)量、相同濃度的稀硫酸或也是分別與足量的不同金屬反應(yīng)生成氫氣的質(zhì)量相等。（因為生成的氫氣中氫元素全部來自于稀酸，所以參加反應(yīng)的酸的質(zhì)量相等，生成氫氣 的 質(zhì)量也相等。 2. 相同質(zhì)量的同一金屬分別與足量的不同種酸發(fā)生置換反應(yīng)生成氫氣的質(zhì)量相等。 3. 等質(zhì)量的不同金屬分別跟足量的稀硫酸、鹽酸發(fā)生反應(yīng)生成 氫氣的質(zhì)量=金屬的化合價/金屬的相對原子質(zhì)量 比值成正比。 比值越大，生成的氫氣越多。 4. 金屬分別跟足量的酸發(fā)生反應(yīng)，生成等質(zhì)量的氫氣時，所消耗的金屬的質(zhì)量與金屬的化合價/金屬的相對原子質(zhì)量成反比。比值越小，消耗金屬的質(zhì)量越多。 5. 金屬與酸發(fā)生反應(yīng)后，所得溶液的質(zhì)量增加。