课题1 金属材料（第一课时）

第一篇：课题1 金属材料（第一课时）

说课：

本课题分为两部分。第一部分从许多日常生活用品是用金属材料制成的入手，说明金属材料包括纯金属和合金两类，并重点介绍金属的物理性质。然后，由学生根据金属的性质讨论其用途，最后得出性质决定物质的用途，还要综合考虑多方面因素”的结论。

第二部分介绍合金，通过活动与探究比较合金与纯金属在性质方面的差异，并根据这些差异得出合金的用途更为广泛的结论。为拓展学生视野，教材还特意介绍了很有前途的金属钛及新型高科技合金——形状记忆合金，教师应充分运用这些材料。

由于本课题的知识难度不算太大，所以引导学生积极进行探究培养学生的思维能力便成了本课题教学的难点。在设计教学过程中，主要从以下五个方面入手对难点进行突破。

1．联系学生的生活经验提出问题。

2．给学生提供更多的实验探究的机会。

3．结合生活实际培养学生综合分析问题的能力。

4．注意拓展学生的视野。

5．为学生发挥丰富的想象力提供一定的空间。

教学目标

1．知识与技能

(1)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及合金的特点。

(3)了解物质的性质与用途的关系。

2．过程与方法

（1)学习运用观察、实验等方法获取信息。

(2)学习运用比较、分析、归纳等方法对获取的信息进行加工。

3．情感态度与价值观

(1)进一步培养对生活中化学现象的好奇心和探究欲，激发学习化学的兴趣。

(2)树立事物是普遍联系的观点，逐步形成合理使用物质的观念。

(3)树立为社会进步而学习化学的志向。

教学重点：

1．金属材料的物理性质。

2．物质性质与用途的关系。

教学难点：

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。

教学方法：创没情境→实验探究→得出结论→联系实际→拓展视野→发挥想象→提高兴趣。

教具准备：

教师用具：投影仪、金属制品(如曲别针、铝箔、铜丝、水龙头等)、金属制品的挂图(如飞机、坦克、轮船等)、铁架台(带铁圈)、铁片、酒精灯、绿豆粒大小的焊锡、锡、铅、火柴等。

学生用具：大小形状相同的铁片、铜片、铝片，干电池，小灯泡，导线，酒精灯，火柴，砂纸，黄铜，铜，与钛有关的资料和新型合金的资料(内容见教学过程)。

课时安排：2课时

第一课时：常见金属的物理性质和用途。

第二课时：合金。

教学过程

第一课时

[学习情景]展示金属制品(如曲别针、铝箔、铜丝、水龙头等)和金属制品的图片(如飞机、坦克、轮船等)。

[介绍]以上这些实物或图片中的物质都是由金属材料制成的。金属材料包括纯金属以及它们的合金。

[设问]看到这些实物或图片，你想到了什么?

[学生发表感想]如：1．想到金属与人类的生活、生产关系密切。

2．感到金属在各个领域都有广泛的用途。

3．想要知道它们是由什么金属制成的。

4．想知道制造不同的东西根据什么选用金属。

[新课引入]通过大家刚才的发言，可以看出大家对金属材料的重要性有了一定的认识，而且也对它们很感兴趣，当然也有很多疑问。本单元我们就来学习金属和金属材料。

[板书]第八单元 金属和金属材料

课题1 金属材料

[设问]根据你的生活经验，你所知道的金属有哪些?我们最常见的金属又有哪些呢?

[学生回答、交流]

[小结]金属的种类有很多，而我们最常见的金属是铁、铝和铜。

[讲解]铜和铁是人类使用较早的金属，我国劳动人民在商代就制造出精美的青铜器，春秋战国时期就会冶铁和炼钢。〔与学生一起欣赏第2页的两幅图〕铝的利用要比铜和铁晚得多，那仅仅是100多年前的事情。但由于铝的密度小和具有抗腐蚀等优良性能，现在世界上铝的年产量已超过了铜，位于铁之后，居第二位。

[过渡]下面，我们就以铜、铝、铁为例，来对金属的物理性质进行探讨。

[板书]

一、金属的物理性质

[活动与探究]

请学生取三块同样大小的铜片、铝片和铁片，进行探究。

(可投影打出探究内容和步骤)

1．观察它们的颜色和光泽。然后用细砂纸打磨，再观察它们的颜色和光泽。

2．感觉一下它们的质量大小，由此判断它们的密度大小。

3．试试它们是否容易被弯曲、折断，并感觉一下它们的硬度。

4．用手拿着金属片的一端，在酒精灯上方烘烤它的另一端(注意：时间不要长，防止烫伤)，试试它能不能传热。

5.用电池和小灯泡试试它们能不能导电，并比较灯泡的亮度是否相同。

[学生活动，教师巡视]

[总结、思考，讨论]

[实验1的结论]金属都有颜色、有光泽。

思考：1．常温下，是不是所有的金属都是固体?

2．金属用砂纸打磨前后，其颜色和光泽是否相同?这说明了什么?

[设问]金属的颜色和光泽在生活中有什么用途?请举例说明。

[回答]可做装饰品。如金、银首饰，金属纽扣等。

[教师补充]春节写对联时所用的“银粉”和涂暖气、水管等管道时常用的涂料——“银漆”，实际上就是铝粉，铝粉的银白色光泽可起到装饰作用。(金屑粉末多数呈黑色，如铁粉、银粉均为黑色)

[反问]写对联或做装饰品时所用的“金粉”是不是真正的金粉?为什么?

[回答]肯定不是!因为金子太昂贵了!

[评价]大家能联系实际回答问题，很好!

[实验2和3的结论]金属不同，其密度、硬度大小也不相同，金属能被弯曲，而且不易折断。

[设问]大家想一想，制造飞机和制造机器底座，对所用金属的密度和硬度会有何要求?

[回答]前者密度要小，后者密度要大；两者为防止变形都需要有较高的硬度。

[设问]实验4说明金属有什么样的通性?该性质决定它们可应用在哪些方面?

[回答]导热性。它们可用作炊具、餐具、热交换器、散热器等。

[追问]炊具加热时有没有被熔化?说明它们的熔点怎么样?

[回答]没有，说明它们的熔点较高。

[教师补充]在制造餐具的材料中，铝、铁制品最多，但需注意人体若摄入铝过量，可能导致大脑迟钝，故餐具最好少用铝，多用铁，因为铁是人体必需的一种元素。

[实验5的结论]金屑具有导电的通性，不同金属的导电能力各不相同。

[介绍]一般来讲，导电性好的金属其导热性也好。

思考：电炉丝是用金属钨制成的，你认为它利用了金属的什么性质?

[学习情景]展示细铁丝、铜丝、铝箔等。

[设问]金属的这种形变说明金属具有什么性质?

[回答]延展性!

[教师]对!抽成细丝的性质为延性，打轧成薄片的性质为展性。金属的延展性决定了金属一般具有良好的机械强度。

[过渡]请大家根据以上探讨结果，总结出金属的物理性质，并用简短的语言进行回答。

[学生分组讨论、归纳、总结并汇报]

[教师总结并板书]常温下为固态(除汞外)，有颜色和光泽，有良好的导电性、导热性和延展性，熔点较高，密度、硬度因金属的不同而不同。

[设问]物质的性质和用途之间又有什么关系呢?

[回答]物质的性质决定物质的用途。

[过渡]下面是一些常见金属物理性质的比较。

[投影]一些金属物理性质的比较

一些金属物理性质的比较

物理性质

物理性质比较

导电性（以银的导电性为100作标准）

银 铜 金 铝 锌 铁 铅

（优）100 99 74 61 27 17 7.9（良）

密度/g·cm-

3金 铅 银 铜 铁 锌 铝

（大）19.3 11.3 10.5 8.92 7.86 7.14 2.70（小）

溶点/℃

钨 铁 铜 金 银 铝 锡

（高）3410 1535 1064 962 232(低)

硬度（以金刚石的硬度为10作标准）

铬 铁 银 铜 金 铝 铅

（大）9 4～5 2.5～4 2.5～3 2～2.9 1.5（小）

[教师]请大家根据你的生活经验和表8—1所提供的信息，分组讨论以下问题。

[投影展示]讨论：

1．为什么菜刀、镰刀，锤子等用铁制而不用铅制?

2．银的导电性比铜好，为什么电线一般用铜制而不用银制?

3.为什么灯泡里的灯丝用钨制而不用锡制?如果用锡制的话，可能会出现什么情况?

4.为什么有的铁制品如水龙头等要镀铬?如果镀金怎么样?

[学生分组讨论后，由小组代表到前面陈述讨论结果，其他小组可宣布自己的不同答案]

[讨论结果可能有以下一些]

1．因铁的硬度大于铅；铅的硬度很小，若菜刀、镰刀用铅制，容易券刃；而锤子用铅制，很

易变形。

2．电线用铜制而不用银制的理由：(1)银在自然界的含量少，价格昂贵；(2)银的密度大，不易架设。

3．灯泡里的灯丝用钨制是由于钨有较高的熔点，且易导电。若用锡制的话，灯丝导电产生的热量易使灯丝熔断(因锡的熔点低)，从而影响灯泡的寿命。

4．水龙头镀铬，(1)可增加水龙头的硬度，而使其不易变形；(2)不易生锈；(3)镀铬可使水龙头变得美观大方。

镀金更好看，更耐腐蚀，但不经济。

思考：根据以上讨论结果并结合实际思考物质的性质是否是决定其用途的唯一因素?如若不是，你认为还需考虑哪些因素?

[小组讨论，并交流讨论结果]

[教师总结并板书]用途主要由性质决定。还需考虑价格，资源，是否美观，使用是否便利，废料是否容易回收利用和对环境的影响等。

[转折]我们知道，在一切比赛中，当冠军的感觉都是最好的。那么，哪些金属能获得如此殊荣呢?请大家看资料：

[投影]

金属之最

地壳中含量最高的金属元素——铝

人体中含量最高的金属元素——钙

目前世界年产量最高的金属——铁

导电、导热性最好的金属——银

硬度最高的金属——铬

熔点最高的金属——钨

熔点最低的金属——汞

密度最大的金属——锇

密度最小的金属——锂

[比一比，赛一赛]你能很快记住它们吗?以小组为单位，比一比，赛一赛，看谁是冠军。

[学生活动]

[小结]通过本节课我们知道，金属的物理性质主要包括颜色、光泽、熔点沸点、硬度、密度、延展性、导电性、导热性等；金属的物理性质可决定金属的一些用途，但这不是唯一的决定因素，即同时还要考虑经济、环境、资源、美观等方面的问题。这也启示我们在看待任何问题时，都不应是孤立的、片面的，而是要从大局出发，权衡利弊，然后再作决定。

[布置作业]习题1、2请大家在课外查阅有关合金的资料，并把你感兴趣的记录下来。

板书设计

第八单元 金属和金属材料

课题1 金属材料

一、金属的物理性质

常温下为固态(除汞外)，有颜色和光泽，有良好的导电性、导热性和延展性，熔点较高，密度、硬度随金属的不同而不同。

用途：主要由性质决定。还需考虑的因素：价格、资源、是否美观、使用是否便利、废物是否易于回收利用和对环境的影响。

第二篇：课题1 第一课时 金刚石、石墨、C60

课题1 金刚石、石墨和C60 第1课时 碳单质的物理性质及用途

【学习目标】

1.通过阅读教材，了解金刚石、石墨、C60都是由碳元素组成的单质；

2.通过对金刚石、石墨、C60中碳原子排列方式的分析，懂得物质结构、性质和用途之间的关系，知道不同元素可以组成不同物质，同种元素也可以组成不同物质； 3.通过实验，认识木炭、活性炭的吸附性。

【自主学习】

阅读教材P106-109，填空

1.纯净的金刚石是一种_____透明的_____________形状的固体，________是其最重要的物理性质，利用这个性质，可做___________________________。

2.石墨是一种______色的有__________而不透明的__________状固体。石墨质软，能_____，具有润滑性。对应的用途是____________、_______________、______________。3.金刚石和石墨的物理性质有很大差异的原因是_________________________。

4.木炭和活性炭具有________，利用该性质，木炭可以除去食品和工业产品里的_____，活性炭可做_________的滤毒剂。

【课堂探究】

活动一：完成教材实验6-1，填空

1.由于木炭和活性炭都具有___________的结构，因此他们都具有较强的吸附能力，可以吸附毒气、色素、以及有异味的物质。

2.小组讨论：金刚石、石墨、木炭和活性炭的性质和用途，讨论物质的性质与用途之间有什么关系。

（1）金刚石、石墨、木炭和活性炭的物理性质有很大差异的原因是___________________。（2）一般物质的________决定物质的_________。

【典型例题】

关于同种元素组成物质的说法不正确的是（）A． 可能是化合物 B． 可能是单质 C． 可能是混合物

D． 可能是纯净物，也可能是混合物

【当堂演练】

1.下列物质中，硬度最大的是（）

A．金刚石 B．石墨 C．焦炭 D．活性炭 2.下列物质均含有碳元素，其中属于单质的是（）A．C60 B．CO C．C2H2 D．CH3OH 3.金刚石、石墨、C60都是由碳元素组成的单质，下列关于碳单质的正确叙述是（）A．都是黑色固体

B．在氧气中充分燃烧都生成二氧化碳 C．碳原子的排列方式相同

D．一定条件下，石墨转化成金刚石是物理变化

4.在日常生活和生产中，下列物质用途是由化学性质决定的是（）A．用活性炭除去冰箱中的异味 B．用天然气做燃料

C．用金属铜制作电线 D．用金刚石刻划玻璃

【课后提高】

1.下图是金刚石、石墨、C60、碳纳米管结构示意图，下列说法正确的是（）

A．这四种物质都很软，可做润滑剂 B．这四种物质碳原子的排列方式不同

C．这四种物质完全燃烧后的产物都是二氧化碳 D．这四种物质的结构中都是每个碳原子连接3个碳原子 2.下列叙述中正确的是（）A．金刚石、石墨都是碳的单质 B．碳单质都是黑色固体

C．所有物质中金刚石最硬，石墨最软 D．石墨是优质绝缘材料

3.科学家已证实了有一种具有空心球状结构的N60分子，以下判断不正确的是（）A．N60和N2都是氮元素的单质 B．N60相对分子质量是840 C．N60中含有30个氮分子 D．N60中氮元素的化合价为零

4.如图所示，先在a、c两支相同的大试管中充满红棕色的NO2气体然后分别向a、c试管中加入质量相等的足量的石墨和活性炭，塞进胶塞，经过一段时间后，打开弹簧夹，所观察到的现象是（）

A．c管中的颜色消失，水往c管流，a管无明显变化 B．a管中的颜色消失，水往a管流，c管无明显变化 C．a、c两支试管中的颜色都消失，水往两支试管中流 D．a、c两支试管都无明显变化

【思维拓展】

如何证明金刚石、石墨、C60是由同一种元素组成的单质？

【课堂感悟】

第三篇：课题3 金属资源的利用和保护教案1课时

课题3 金属资源的利用和保护 清河乡第三初级中学 李成钦

教学目标 1．知识与技能

(1)知道一些常见金属如铁、铝、铜等的矿物，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。(4)知道废旧金属对环境的污染，认识回收利用废旧金属等金属资源保护的重要性。

2．过程与方法

(1)通过观察、实验、阅读资料、联系实际等方法获取信息。(2)运用比较、分析、联想、分类等方法对所获取的信息进行加工。(3)能主动与他人进行交流与讨论，逐步形成良好的学习习惯和学习方法。3．情感态度与价值观

(1)增强对生活和自然界中化学现象的好奇心和探究欲。(2)关注与化学有关的社会问题，初步形成主动参与社会决策的意识。(3)逐步树立珍惜资源、爱护环境、合理使用化学物质的观念。(4)树立为社会的进步而学习化学的志向。

教学重点

1．铁的冶炼。2．有关化学方程式计算中的杂质问题计算。3．铁锈蚀的条件及其防护。4.合理利用金属资源的意识。教学难点

1．对铁锈蚀条件及其防护措施的初步探究。2．有关化学方程式计算中的杂质问题计算。教学方法

联系实际→进行思考→实验探究→分析讨论→得出结论→联系实际→发挥想象→提高兴趣。

第一课时：金属资源概况及铁的冶炼和有关杂质问题的计算。教学过程

[引言]由前面的学习我们知道，金属是一类重要的材料，人类的生活和生产都离不开金属。由于地球上的金属资源是有限的，故我们需对其进行合理的利用和有效的保护。

[板书]课题3 金属资源的利用和保护

一、金属资源概况

[讲解]地球上的金属资源广泛地存在于地壳和浩瀚的海洋中，除少数很不活泼的金属如金、银等有单质形式存在外，其余都以化合物形式存在。以化合物形式存在的金属在自然界中以矿物形式存在。含有矿物的岩石称为矿石。工业上就是从矿石中来提炼金属的。

[请学生观看课本图8—

16、8—

17、8—18等有关金属资源的图片。] [过渡]不同种类的金属在地壳中的含量并不相同。它们在地壳中呈怎样的分布趋势呢? 请大家看课本P15“金属元素在地壳中的含量”的资料。[问]人类目前普遍使用的金属有哪些?[答]铁、铝、铜等。[追问]这是否和它们在地壳中的含量有一定的关系呢? [生]肯定有!因为铝、铁在地壳中的含量是所有金属中最多的。[疑惑]铜的百分含量远小于铁和铝，为什么也普遍使用于我们的日常生活和工农业生产呢?[可让学生讨论、各抒己见] [总结]这主要与铜的性质和铜的提炼成本有关。

[追问]那么，自然界含铁、铝、铜的矿石主要有哪些呢?它们的主要成分是什么? [生]含铁的矿石主要有赤铁矿(主要成分是Fe2O3)、黄铁矿(主要成分是FeS2)、菱铁矿(主要成分是FeCO3)；含铝的矿石主要是铝土矿(主要成分是Al2O3)；含铜的矿石主要是黄铜矿(主要成分是CuFeS2)和辉铜矿(主要成分是Cu2S)。[承接]我国的金属矿物分布怎么样? 答案：矿物种类齐全，矿物储量丰富，其中钨、钼、钛、锑等储量居世界前列，铜、铝、锰等储量在世界上占有重要地位。

[补充]虽说我国矿物种类比较齐全、矿物储量比较丰富，但由于多种因素的影响，我国主要矿产品进口量呈逐年上升趋势。随着我国经济高速发展，对矿产资源需求增长很快，主要矿产资源短缺的态势日益明显。如果地质勘探无重大突破，2l世纪初，我国矿产资源将出现全面紧缺的局面。[过渡]现在，人类每年都要向地壳和海洋索取大量的金属矿物资源，以提取数以吨计的金属。其中，提取量最大的是铁。把金属矿物变成金属的过程，叫做金属的冶炼。炼铁的过程称之为铁的冶炼。下面，我们就来学习有关铁的冶炼的知识。[板书]

二、铁的冶炼

[介绍]早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器，从公元1世纪起，铁便成了一种最主要的金属材料。

[引导学生观看图8—19(我国古代炼铁图)] [讲解]钢的主要成分就是铁。钢和铁有着非常广泛和重要的应用，它们在某种程度上代表了一个国家工业发展的水平。新中国成立后，我国的钢铁工业得到了飞速的发展。1949年，我国的钢产量只有15．8万吨，居世界第26位；1996年，我国的钢产量首次突破1亿吨，居世界前茅。

[引导学生观看图8—20(上海宝山钢铁公司炼铁高炉)和图8—21(为纪念1996年中国钢产量突破1亿吨而发行的邮票)][介绍]我国辽宁鞍山、湖北大冶、四川攀枝花等地都有大型铁矿。[过渡]铁矿石是怎样炼成铁的呢?现以赤铁矿的主要成分Fe2O3为例，来学习研究如何实现铁的冶炼。[启发]比较Fe2O3与Fe的组成差异，设想用什么方法或试剂去完成铁的冶炼。[学生讨论]Fe2O3与Fe在组成上只相差一种元素，即氧元素。要使Fe2O3变为铁关键是使Fe2O3失去“O”。可能的方案有：

1．加热使Fe2O3发生分解反应。2．找寻一种物质使其主动夺去Fe2O3中的“O”。

[引导学生对以上方案评价]方案1要使Fe2O3分解，需较高的温度；又因为铁在高温下易与空气中的氧气反应，要使Fe2O3分解成功，还须在非空气氛围中进行，这样成本太高。方案2比较切实可行。但选用什么样的物质才能使Fe2O3失去“O”呢? [教师引导]我们可以从以前接触过的一些物质中，寻找适合这种条件的物质。请大家回忆、思考并讨论。

[学生讨论]：[结论]Mg、H2、C、CO等都符合条件。

[教师总结]事实上，这些物质都可把Fe2O3中的“O”夺走。但考虑到经济效益等原因，我们一般选用C或CO。[师]请大家写出以CO和Fe2O3为反应物冶铁的化学方程式。

[板书]冶炼原理：[学生板书]Fe2O3+3CO

3CO2+2Fe [教师引导]请大家利用自己的智慧，设计一个模拟铁的冶炼过程的化学实验，并最好能验证其生成产物。

[学生讨论]教师可引导学生从金属冶炼的一般条件、生成物的证明、尾气的处理等角度进行考虑。如根据经验学生可判断出金属冶炼的一般条件是高温；根据以前所学知识学生可想象到用澄清石灰水验证CO2；用磁铁验证铁的生成；CO有毒，尾气应处理等。[演示实验8—3 一氧化碳还原氧化铁的实验] 注意：(1)实验前应先通CO把装置内空气排干净，然后再加热；反应完成后，须待试管内物质冷却后再停止通CO。(2)反应完毕后，把得到的黑色粉末倒在白纸上观察，并试验它能不能被磁铁吸起，以判断反应中是否生成了铁。

[总结]上述实验是实验室模拟铁的冶炼过程，工业上铁的冶炼原理虽与上述实验相同，但其规模、条件、装置与此差异很大。

[介绍]把铁矿石冶炼成铁是一个复杂的过程。工业上炼铁时，把铁矿石和焦炭、石灰石一起加入高炉，在高温下，利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来。

[可投影展示炼铁高炉结构。播放多媒体视频钢铁厂生产流程] [过渡]在冶铁的实际生产过程中，所用的原料或产物一般都含有杂质，故在计算用料和产量时就不可能不考虑杂质问题。

[板书]

三、有关杂质问题的计算 板书设计

课题3 金属资源的利用和保护

一、金属资源概况

二、铁的冶炼 冶炼原理：

Fe2O3+3CO

三、有关杂质问题的计算

根据化学方程式进行计算时，要把含杂质物质的质量换算成纯物质的质量。教后感想：

3CO2+2Fe 7

第四篇：课题3-金属资源的利用和保护教案1课时

课题3 金属资源的利用和保护

教学目标 1．知识与技能

(1)知道一些常见金属如铁、铝、铜等的矿物，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。2．过程与方法

(1)通过观察、实验、阅读资料、联系实际等方法获取信息。(2)运用比较、分析、联想、分类等方法对所获取的信息进行加工。(3)能主动与他人进行交流与讨论，逐步形成良好的学习习惯和学习方法。3．情感态度与价值观

(1)增强对生活和自然界中化学现象的好奇心和探究欲。(2)关注与化学有关的社会问题，初步形成主动参与社会决策的意识。(3)逐步树立珍惜资源、爱护环境、合理使用化学物质的观念。(4)树立为社会的进步而学习化学的志向。教学重点

1．铁的冶炼。2．有关化学方程式计算中的杂质问题计算。

3．铁锈蚀的条件及其防护。4.合理利用金属资源的意识。教学难点

1．对铁锈蚀条件及其防护措施的初步探究。2．有关化学方程式计算中的杂质问题计算。

第一课时：金属资源概况及铁的冶炼和有关杂质问题的计算。教学过程

[引言]由前面的学习我们知道，金属是一类重要的材料，人类的生活和生产都离不开金属。由于地球上的金属资源是有限的，故我们需对其进行合理的利用和有效的保护。

[板书]课题3 金属资源的利用和保护

一、金属资源概况

[讲解]地球上的金属资源广泛地存在于地壳和浩瀚的海洋中，除少数很不活泼的金属如金、银等有单质形式存在外，其余都以化合物形式存在。以化合物形式存在的金属在自然界中以矿物形式存在。含有矿物的岩石称为矿石,工业上就是从矿石中来提炼金属的。

[请学生观看课本图8—

16、8—

17、8—18等有关金属资源的图片。] [过渡]不同种类的金属在地壳中的含量并不相同。它们在地壳中呈怎样的分布趋势呢? 请大家看课本P15“金属元素在地壳中的含量”的资料。[问]人类目前普遍使用的金属有哪些?[答]铁、铝、铜等。[追问]这是否和它们在地壳中的含量有一定的关系呢? [生]肯定有!因为铝、铁在地壳中的含量是所有金属中最多的。[疑惑]铜的百分含量远小于铁和铝，为什么也普遍使用于我们的日常生活和工农业生产呢?[可让学生讨论、各抒己见] [总结]这主要与铜的性质和铜的提炼成本有关。

[追问]那么，自然界含铁、铝、铜的矿石主要有哪些呢?它们的主要成分是什么? [生]含铁的矿石主要有赤铁矿(主要成分是Fe2O3)、黄铁矿(主要成分是FeS2)、菱铁矿(主要成分是FeCO3)；含铝的矿石主要是铝土矿(主要成分是Al2O3)；含铜的矿石主要是黄铜矿(主要成分是CuFeS2)和辉铜矿(主要成分是Cu2S)。[承接]我国的金属矿物分布怎么样? 答案：矿物种类齐全，矿物储量丰富，其中钨、钼、钛、锑等储量居世界前列，铜、铝、锰等储量在世界上占有重要地位。

[补充]虽说我国矿物种类比较齐全、矿物储量比较丰富，但由于多种因素的影响，我国主要矿产品进口量呈逐年上升趋势。随着我国经济高速发展，对矿产资源需求增长很快，主要矿产资源短缺的态势日益明显。如果地质勘探无重大突破，2l世纪初，我国矿产资源将出现全面紧缺的局面。

[过渡]现在，人类每年都要向地壳和海洋索取大量的金属矿物资源，以提取数以吨计的金属。其中，提取量最大的是铁。把金属矿物变成金属的过程，叫做金属的冶炼。炼铁的过程称之为铁的冶炼。下面，我们就来学习有关铁的冶炼的知识。[板书]

二、铁的冶炼

[介绍]早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器，从公元1世纪起，铁便成了一种最主要的金属材料。

[引导学生观看图8—19(我国古代炼铁图)] [讲解]钢的主要成分就是铁。钢和铁有着非常广泛和重要的应用，它们在某种程度上代表了一个国家工业发展的水平。新中国成立后，我国的钢铁工业得到了飞速的发展。1949年，我国的钢产量只有15．8万吨，居世界第26位；1996年，我国的钢产量首次突破1亿吨，居世界前茅。[引导学生观看图8—20(上海宝山钢铁公司炼铁高炉)和图8—21(为纪念1996年中国钢产量突破1亿吨而发行的邮票)][介绍]我国辽宁鞍山、湖北大冶、四川攀枝花等地都有大型铁矿。

[过渡]铁矿石是怎样炼成铁的呢?现以赤铁矿的主要成分Fe2O3为例，来学习研究如何实现铁的冶炼。

[启发]比较Fe2O3与Fe的组成差异，设想用什么方法或试剂去完成铁的冶炼。[学生讨论]Fe2O3与Fe在组成上只相差一种元素，即氧元素。要使Fe2O3变为铁关键是使Fe2O3失去“O”。可能的方案有：

1．加热使Fe2O3发生分解反应。2．找寻一种物质使其主动夺去Fe2O3中的“O”。

[引导学生对以上方案评价]方案1要使Fe2O3分解，需较高的温度；又因为铁在高温下易与空气中的氧气反应，要使Fe2O3分解成功，还须在非空气氛围中进行，这样成本太高。方案2比较切实可行。但选用什么样的物质才能使Fe2O3失去“O”呢? [教师引导]我们可以从以前接触过的一些物质中，寻找适合这种条件的物质。请大家回忆、思考并讨论。

[学生讨论]：[结论]Mg、H2、C、CO等都符合条件。

[教师总结]事实上，这些物质都可把Fe2O3中的“O”夺走。但考虑到经济效益等原因，我们一般选用C或CO。[师]请大家写出以CO和Fe2O3为反应物冶铁的化学方程式。[板书]冶炼原理：Fe2O3+3CO

3CO2+2Fe [教师引导]请大家利用自己的智慧，设计一个模拟铁的冶炼过程的化学实验，并最好能验证其生成产物。

[学生讨论]教师可引导学生从金属冶炼的一般条件、生成物的证明、尾气的处理等角度进行考虑。如根据经验学生可判断出金属冶炼的一般条件是 高温；根据以前所学知识学生可想象到用澄清石灰水验证CO2；用磁铁验证铁的生成；CO有毒，尾气应处理等。[观看实验8—3 一氧化碳还原氧化铁的实验图] 注意：(1)实验前应先通CO把装置内空气排干净，然后再加热；反应完成后，须待试管内物质冷却后再停止通CO。

(2)反应完毕后，把得到的黑色粉末倒在白纸上观察，并试验它能不能被磁铁吸起，以判断反应中是否生成了铁。

[总结]上述实验是实验室模拟铁的冶炼过程，工业上铁的冶炼原理虽与上述实验相同，但其规模、条件、装置与此差异很大。

[介绍]把铁矿石冶炼成铁是一个复杂的过程。工业上炼铁时，把铁矿石和焦炭、石灰石一起加入高炉，在高温下，利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来。[投影展示炼铁高炉结构。] [过渡]在冶铁的实际生产过程中，所用的原料或产物一般都含有杂质，故在计算用料和产量时就不可能不考虑杂质问题。

三、有关杂质问题的计算

例：用1000t含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量是多少？

分析：根据化学方程式的计算都是纯净物的计算，而这一套题涉及到不纯物质的计算，必须把不纯物质的质量换算成纯净物的质量，才能代人化学方程式中进行计算。即： 纯净物的质量=不纯物质的质量×质量分数

解：1000t赤铁矿石中含纯净的氧化铁的质量为： 1000t×80%=800t 设可炼出纯净的铁的质量为Ｘ。Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2

160 112

800t Ｘ

160：112＝800t：x x=560t 折合为含铁96%的生铁的质量为： 答：可炼出生铁583t。

560t÷96%=583t 7 板书设计

课题3 金属资源的利用和保护

一、金属资源概况

二、铁的冶炼 冶炼原理：

Fe2O3+3CO

三、有关杂质问题的计算

根据化学方程式进行计算时，要把含杂质物质的质量换算成纯物质的质量。教学反思：

3CO2+2Fe 8

第五篇：第三节 金属晶体(第1课时)

第三节

金属晶体（第1课时）

【教材内容分析】

在必修2中，学生已初步了解了物质结构和元素周期律、离子键、共价键、分子间作用力等知识。本节内容是在介绍了分子晶体和原子晶体等知识的基础上，再介绍金属晶体的知识，可以使学生对于晶体有一个较全面的了解，也可使学生进一步深化对所学的知识的认识。教材从介绍金属键和电子气理论入手，对金属的通性作出了解释，并在金属键的基础上，简单的介绍了金属晶体的几种常见的堆积模型，让学生对金属晶体有一个较为全面的认识。【教学目标】

1．理解金属键的概念和电子气理论

2．初步学会用电子气理论解释金属的物理性质 【教学难点】金属键和电子气理论

【教学重点】金属具有共同物理性质的解释。【教学过程设计】

【引入】大家都知道晶体有固定的几何外形、有确定的熔点，水、干冰等都属于分子晶体，靠范德华力结合在一起，金刚石、金刚砂等都是原子晶体，靠共价键相互结合，那么我们所熟悉的铁、铝等金属是不是晶体呢？它们又是靠什么作用结合在一起的呢？

【板书】

一、金属键

金属晶体中原子之间的化学作用力叫做金属键。

【讲解】金属原子的电离能低，容易失去电子而形成阳离子和自由电子，阳离子整体共同整体吸引自由电子而结合在一起。这种金属离子与自由电子之间的较强作用就叫做金属键。金属键可看成是由许多原子共用许多电子的一种特殊形式的共价键，这种键既没有方向性也没有饱和性，金属键的特征是成键电子可以在金属中自由流动，使得金属呈现出特有的属性在金属单质的晶体中，原子之间以金属键相互结合。金属键是一种遍布整个晶体的离域化学键。

【强调】金属晶体是以金属键为基本作用力的晶体。【板书】

二、电子气理论及其对金属通性的解释 1．电子气理论

【讲解】经典的金属键理论叫做“电子气理论”。它把金属键形象地描绘成从金属原子上“脱落”下来的大量自由电子形成可与气体相比拟的带负电的“电子气”，金属原子则“浸泡”在“电子气”的“海洋”之中。2．金属通性的解释

【展示金属实物】展示的金属实物有金属导线(铜或铝)、铁丝、镀铜金属片等，并将铁丝随意弯曲，引导观察铜的金属光泽。叙述应用部分包括电工架设金属高压电线，家用铁锅炒菜，锻压机把钢锭压成钢板等。

【教师引导】从上述金属的应用来看，金属有哪些共同的物理性质呢? 【学生分组讨论】请一位同学归纳，其他同学补充。【板书】金属共同的物理性质

容易导电、导热、有延展性、有金属光泽等。⑴．金属导电性的解释

在金属晶体中，充满着带负电的“电子气”，这些电子气的运动是没有一定方向的，但在外加电场的条件下电子气就会发生定向移动，因而形成电流，所以金属容易导电。【设问】导热是能量传递的一种形式，它必然是物质运动的结果，那么金属晶体导热过程中电子气中的自由电子担当什么角色? 金属容易导热，是由于电子气中的自由电子在热的作用下与金属原子频繁碰撞从而把能量从温度高的部分传到温度低的部分，从而使整块金属达到相同的温度。⑶．金属延展性的解释

当金属受到外力作用时，晶体中的各原子层就会发生相对滑动，但不会改变原来的排列方式，弥漫在金属原子间的电子气可以起到类似轴承中滚珠之间润滑剂的作用，所以在各原子层之间发生相对滑动以后，仍可保持这种相互作用，因而即使在外力作用下，发生形变也不易断裂。因此，金属都有良好的延展性。【课堂练习】

1．金属晶体的形成是因为晶体中存在 A.金属离子间的相互作用 B．金属原子间的相互作用

C.金属离子与自由电子间的相互作用 D.金属原子与自由电子间的相互作用 2．金属能导电的原因是

A.金属晶体中金属阳离子与自由电子间的相互作用较弱 B．金属晶体中的自由电子在外加电场作用下可发生定向移动 C．金属晶体中的金属阳离子在外加电场作用下可发生定向移动 D．金属晶体在外加电场作用下可失去电子 课后阅读材料

1．超导体——一类急待开发的材料

一般说来，金属是电的良好导体(汞的很差)。1911年荷兰物理学家H·昂内斯在研究低温条件下汞的导电性能时，发现当温度降到约4 K(即—269、)时汞的电阻“奇异”般地降为零，表现出超导电性。后又发现还有几种金属也有这种性质，人们将具有超导性的物质叫做超导体。

2．合金

两种和两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质，叫做合金，合金属于混合物，对应的固体为金属晶体。合金的特点①仍保留金属的化学性质，但物理性质改变很大；②熔点比各成份金属的都低；③强度、硬度比成分金属大；④有的抗腐蚀能力强；⑤导电性比成分金属差。

3．金属的物理性质由于金属晶体中存在大量的自由电子和金属离子(或原子)排列很紧密，使金属具有很多共同的性质。

(1)状态：通常情况下，除Hg外都是固体。

(2)金属光泽：多数金属具有光泽。但除Mg、Al、Cu、Au在粉末状态有光泽外，其他金属在块状时才表现出来。

(3)易导电、导热：由于金属晶体中自由电子的运动，使金属易导电、导热。(4)延展性

(5)熔点及硬度：由金属晶体中金属离子跟自由电子间的作用强弱决定。金属除有共同的物理性质外，还具有各自的特性。

①颜色：绝大多数金属都是银白色，有少数金属具有颜色。如Au金黄色Cu紫红色Cs银白略带金色。

②密度：与原子半径、原子相对质量、晶体质点排列的紧密程度有关。最重的为锇(Os)铂(Pt)最轻的为锂(Li)③熔点：最高的为钨(W)，最低的为汞(Hg)，Cs，为28．4℃ Ca为30℃ ④硬度：最硬的金属为铬(Cr)，最软的金属为钾(K)，钠(Na)，铯(Cs)等，可用小刀切割。

⑤导电性：导电性能强的为银(Ag)，金(Au)，铜(Cu)等。导电性能差的为汞(Hg)⑥延展性：延展性最好的为金(Au)，Al