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化學(xué)教案－幾種常見的金屬

時間：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)生用辯證的觀點來認識生鐵的共性，不同種類生鐵的個性及它們之間的區(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)生增強民族自信心和自豪感，增強學(xué)生的愛國主義激情。

　　通過幾種金屬的介紹和實物展示，使學(xué)生認識到金屬單質(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、機械性能差、性脆、不易機械加工等等，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)生用辯證的觀點來認識生鐵的共性和不同種類生鐵的個性及它們之間的區(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。

　　生鐵的冶煉是一個很大的課題，知識性，技術(shù)性都很強。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，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。自從人類進入鐵器時代以來，鋼鐵工業(yè)是否發(fā)達，一直是衡量世界各國經(jīng)濟實力的一個重要標(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)然在這個問題上，時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，假若進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)方程式計算。

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

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

　　含雜質(zhì)物質(zhì)的化學(xué)方程式的計算，是在第四章已所學(xué)習(xí)過的純物質(zhì)的化學(xué)方程式計算的基礎(chǔ)上進行學(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，處理這一類型的計算一定會感到困難。困難的集中點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)方程式所表達的都是純凈物質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化時的相互關(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)方程式計算的時候，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，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)量進行計算。
教材第二節(jié)中給出了一個例題。在分析例題之前可以讓學(xué)生先做一兩個不必用化學(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)心這類問題的時候，再分析課本上給出的例題，實際上就不會再有什么困難了。

關(guān)于含雜質(zhì)的化學(xué)方程式的計算的教學(xué)建議
　　含雜質(zhì)的化學(xué)方程式的計算是本節(jié)的重點和難點。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)方程式的純量計算題和不用依據(jù)化學(xué)方程式就能計算的有關(guān)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計算題，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)方程式的計算以學(xué)生學(xué)過的純物質(zhì)的化學(xué)方程式的計算為基礎(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)計方案1

重點：含雜質(zhì)的化學(xué)方程式的計算。

難點：含雜質(zhì)的化學(xué)方程式的計算。

教學(xué)過程（www.qkfawen.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，不宜用來制造機械和其他用品。我們平時使用最多的是鐵的合金。生鐵和鋼就是鐵的合金。自從人類進入鐵器時代以來，鋼鐵工業(yè)是否發(fā)達，一直是衡量世界各國經(jīng)濟實力的一個重要標(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)然在這個問題上，時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)方程式計算的依據(jù)是什么？

根據(jù)學(xué)生的回答情況，教師進一步講解：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)方程式計算的時候，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：

　�、俪噼F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，如何利用化學(xué)方程式計算。

　　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，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)量進行計算。

　　總結(jié)、擴展：
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：制造化工機械、鑄件
球墨鑄鐵：機械強度高，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）

機械性能

硬而脆、無韌性、可鑄不可鍛

堅硬、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)計方案2 重點難點：講解、自學(xué)并進。教學(xué)用具：鐵礦石標(biāo)本、投影片 教學(xué)過程（www.qkfawen.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硬的，所以通常用于制造機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識。鋼鐵工業(yè)是否發(fā)達，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,應(yīng)如何進行計算呢? 　　【板書】三、含雜質(zhì)物質(zhì)的化學(xué)方程式的計算　　【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)議程式進行計算.道德要將赤鐵礦石中Fe2O3的質(zhì)量(即純物質(zhì)的質(zhì)量)計算出來，再按照第四章中所學(xué)過的規(guī)范步驟進行計算。　　【小結(jié)】通過學(xué)習(xí)，我們初步掌握了含雜質(zhì)物質(zhì)的計算。實際上，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)的溶液在計算中都會遇到這個問題，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660℃，沸點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1083℃，沸點2595℃

青白色金屬光澤，密度7.14克/立方厘米，熔點419.4℃，沸點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1725℃，沸點3260℃，具有良好的延性和展性