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第八单元 金属和金属材料
单元教学主题 金属和金属材料本章主要的化学概念：（1）金属的物理性质；（2）合金；（3）金属与氧气的反应；（4）金属与盐酸、稀硫酸的反应；（5）置换反应；（6）金属活动性顺序；（7）金属在自然界中的存在；（8）一氧化碳还原氧化铁；（9）工业炼铁；（10）含杂质物质的化学反应计算；（11）铁锈蚀；（12）保护金属资源。 学科 初中化学 年级 九下
单元 第八单元金属和金属材料 授课人 Xxx
单元内容 本单元教学内容：课题1 本课题主要内容为两部分：金属的物理性质和合金。通过日常生活中常见的金属材料制成的生活用品和历史发展中人类对于金属制品的使用，介绍金属的物理性质和合金，了解金属材料的组成。联系生活实际，更全面的讲解金属的化学性质，以及合金的性质和利用。通过向金属中加入其他物质，以便获得更优质的金属性能，培养学生综合分析问题的能力。是学生感受化学在日常生活中和科技中的应用，为学生拓宽眼界，意识到化学改变生活的重大作用。课题2 本课题主要讲解金属的化学性质。通过上册的学习，我们知道，在化学中，研究一种物质，要从它的物理性质和化学性质入手，进而探究由其性质决定的物质的用途与发展这一思路，去探究金属的化学性质。进一步了解化学对人类生活和科技进步做出的巨大贡献。通过化学实验，观察实验想象，总结实验结论，参与到对金属化学性质的探究，与金属活动性顺序在实际生活中的应用。将微观反应应用到宏观世界，提高学生对化学探究的好奇心，培养学生严谨认真，实事求是的科学态度。本节内容更加注重学生的自主操作和探究。既能巩固前面学习的知识，又培养学生应用所学解决实际问题的能力。课题3 本课题主要讲述金属资源的利用和保护，通过讲授金属资源的概况和铁的冶炼，铁的锈蚀和金属资源的现状来学习金属资源的利用与保护。前面的学习中我们学习了一氧化碳还原氧化铜的实验，再来进行一氧化碳还原氧化铁的实验探究更加得心应手，主张学生的自主性，再通过高炉炼铁，学习金属的矿产资源被人类开发和利用，学习化学知识在人类生产生活中的应用。通过学习和探究铁的锈蚀和防护，掌握活动探究的学习方式和过程，培养学生的创新精神和解决实际问题的能力，通过金属矿物资源的现状，树立学生合理利用资源，保护资源的意识。本单元内容的逻辑结构：本单元主要学习金属和金属材料，依据所掌握的研究物质的一般思路，先从金属的五菱性质入手，金属的性质决定金属的用途，充分理解物质的性质和用途之间的联系，再探究金属的化学性质，通过金属与氧气，与酸的反应，了解金属的通性。根据实验现象进一步总结金属活动性顺序，以及金属在自然界中的存在形式。学习金属的理论之后，我们学习金属资源的利用和保护。将理论应用到实际，培养学生将具体与抽象相结合的能力，逻辑思维能力，培养学生善于总结，实事求是，严谨认真的科学态度。本单元内容可开发的教学活动与资源：本单元对于金属的物理性质，采用相关图片展示和生活实际的事例来展示金属和合金的性质和应用。对金属的化学性质学习，选择实验探究活动，将课堂还给学生，让学生参与其中，巩固化学实验操作，体会化学是一门以实验为基础的学科，这样既调动了学生的学习兴趣，又能使化学知识的学习更加深刻。创设情境，通过化学实验探究金属的性质和用途，解决实际问题，让学生更为立体的感受化学对人类生活的影响和意义，并从中感受到合理利用金属资源的必要性，树立保护矿物资源的意识。本单元教学重点：认识金属物理性质的相似性和差异性及性质与用途的关系；金属化学性质活泼程度的初步探究及判断方法；对金属活动性顺序的初步探究；从常见铁矿石中提炼铁的原理和方法；铁锈蚀的条件及其防护；合理利用金属资源的意识。本单元教学难点：掌握金属物理性质的相似性和差异性及性质与用途的关系；利用金属化学性质活泼程度对置换反应的判断；用置换反应和金属化学性质活泼程度解释某些与生活有关的化学问题；工业炼铁；含杂质物质的化学反应计算；铁钉锈蚀条件及其防护措施的探究。
2022新课标要求 （1）知道大多数金属在自然界中是以金属矿物形式存在的，体会化学方法在金属冶炼中的重要性。（2）知道金属具有一些共同的物理性质， 通过实验探究等活动认识常见金属的主要化学性质及金属活动性顺序。（3）知道在金属中加入其他元素形成合金可以改变金属材料的性能。（4）了解金属、金属材料在生产生活和社会发展中的重要作用。（5）以铁生锈为例，了解防止金属腐蚀的常用方法。（6）了解废弃金属对环境的影响及金属回收再利用的价值。
单元学情 1.氧气、二氧化碳等物质性质的学习是单一物质、点对点的研究,金属性质的学习是从一种物质过渡到一类物质研究的“分水岭”，形成研究一类物质的思路和方法是学生学习的障碍点之一。2.对于金属这一类物质要从共性和差异性两个角度进行探究。在设计方案探究差异性时,要运用变量控制、对比实验等基本实验方法,探究活动在探究能力水平、物质性质认识水平上比氧气性质、二氧化碳性质的要求高了一个层级。所以，如何运用控制变量的思想设计实验研究一类物质的性质是学生学习的障碍点之二。3.本单元的最终具体任务是，从真实、复杂的实际问题中抽提出化学的认识对象，将实际问题与化学问题有机融合,进而应用化学知识、思路和方法解决问题，这个过程需要具备完成具体任务的系统思维。建立和运用系统思维解决实际问题是学生学习的障碍点之三。4.在学习本章内容之前，学生已在之前学习了部分有关元素化合物的知识,但并没有系统性地学习金属。例如在氧气的性质一节中,学生仅观察了铁丝镁条等金属与氧气发生反应时的现象,能利用化学方程式解释部分化学反应所产生的现象。5.生活在现代社会，学生对金属与合金制品有着丰富的感性认识，通过物理知识的学习与生活经验已经了解一些金属与合金在生活中的应用价值，如利用铜丝制作导线，不锈钢可以做餐具等。6.学生初步掌握了化学实验的基本操作，具备了一定的思维能力、探究能力与创新意识；根据之前所学内容，学生已经初步了解了控制变量法等实验探究方法，经过质量守恒定律、氧气的性质等实验探究活动的学习，了解了实验探究的基本过程。
单元目标 1.通过对金属材料物理性质的归纳,学会根据物质的性质等选择材料,体会金属材料对人类生活的应用价值。2.从化学反应的视角,通过一系列的探究实验,理解金属的化学性质，认识金属活动性顺序,初步建立研究一类物质性质的基本思路和方法。3.通过分析金属冶炼的原理和方法,学会将理论知识应用于实践。4.通过控制变量法,设计实验探究铁生锈的条件,建立实验探究的一般模型;了解金属防腐的措施,提高科学探究的能力。
达成评价表 Xxxx大单元学习评价总表
知识点 评价要点 教师评价
金属材料 学生课堂状态 优秀 良好 一般
课堂知识点掌握情况 优秀 良好 一般
课堂任务完成情况 优秀 良好 一般
课堂练习成果 优秀 良好 一般
课后作业完成情况 优秀 良好 一般
金属的化学性质 学生课堂状态 优秀 良好 一般
课堂知识点掌握情况 优秀 良好 一般
课堂任务完成情况 优秀 良好 一般
课堂练习成果 优秀 良好 一般
课后作业完成情况 优秀 良好 一般
金属资源的利用和保护 学生课堂状态 优秀 良好 一般
课堂知识点掌握情况 优秀 良好 一般
课堂任务完成情况 优秀 良好 一般
课堂练习成果 优秀 良好 一般
课后作业完成情况 优秀 良好 一般
单元课时规划
课题 学习目标 主要知识 课时
课题1 金属材料 了解金属的物理特征，知道在金属中加入其他元素可以改变金属材料的性能，知道生铁和钢等重要合金。认识金属材料在生产、生活和社会发展中的重要作用。 （1）金属的物理性质；（2）合金； 1
课题2 金属的化学性质 通过实验探究等活动认识常见金属的主要化学性质及金属活动性顺序。 （1）金属与氧气的反应；（2）金属与盐酸、稀硫酸的反应；（3）置换反应；（4）金属活动性顺序； 2
课题3 金属资源的利用和保护 知道一些常见合属(铝、铁等)矿物:知道可用铁矿石炼铁。了解防止企属腐蚀的简单原理和常用方法。认识废弃金属对环境的影响和回收金属的重要性。 （1）金属在自然界中的存在；（2）一氧化碳还原氧化铁；（3）工业炼铁；（4）含杂质物质的化学反应计算；（5）铁锈蚀；（6）保护金属资源。 2
课时设计（课题3）
课题 课题3 金属资源的利用和保护
课型 新授课 √ 复习课 试卷讲评课 其他课
1.教学内容分析 本节课是人教版《义务教育教科书·化学 (下册)》第八单元“金属和金属材料”课题3金属资源的利用和保护第1课时铁的冶炼教学。在此之前学生已经学习了金属的化学性质，掌握了金属活动顺序表及其应用及三大还原剂应用于金属的冶炼的原理和方法，并能通过实验设计探究金属冶炼的实验室操作方法。这些知识为本节课的学习起到了铺垫的作用。本节课结合金属活动性既了解了金属在自然界不同存在形式的依据，又利用实验室一氧化碳还原氧化物的原理对工业炼铁原理的应用拓展，多角度认识化学知识在生产生活中的应用。
2.学习者分析 通过对“碳和一氧化碳还原氧化铜”的学习，学生对碳和一氧化碳的还原性已经有一定的了解，本节课进行一氧化碳还原氧化铁的学习就有良好的基础，根据化学方程式掌握含杂质物质的计算，联系生活，学以致用。通过工业炼铁，金属生锈等让学生了解金属在日常生产生活中的重要作用。通过对金属资源的存在和现状了解，树立合理利用金属资源和保护金属资源的意识。学生有一定的学习自主性，有很强的求知欲和探究问题的兴趣，能够在老师的指导下，通过师生互助，不断发展自己、完善自己。
3.学习目标确定 1.知道一些含常见的金属如铁、铝、铜等的矿物，了解我国矿藏资源；2.了解从铁矿石中将铁还原出来的原理和方法；3.能根据化学方程式对含有某些杂质的反应物或生成物进行简单的计算；4.了解金属锈蚀的原因和条件；5.知道防止金属锈蚀的措施和方法；6.知道废旧金属对环境的污染，认识回收废旧金属等金属资源保护的重要性。
4.教学重难点分析 重点：一氧化碳还原氧化铁实验；铁锈蚀的条件及防锈措施。难点：含杂质的化学方程式的计算。
5.学习评价设计 自我评价
项目 评价内容 掌握情况
很好 一般 不好
化学知识 1.了解金属在自然界的存在；
2.掌握一氧化碳还原氧化铁；
3.了解工业炼铁；
4.掌握含杂质物质的计算；
5.了解铁制品锈蚀的条件；
6.掌握保护金属资源。
探究能力 1.总结一氧化碳还原氧化铁的实验步骤和实验现象；
2.探究总结高炉炼铁的原理；
3.探究总结铁制品锈蚀的条件。
科学态度 1.保持并发展对化学的研究的兴趣，愿意分享和交流
2.保持对身边化学的研究和学习，愿意更深层次的观察和了解。
3.保持团结协作，科学严谨的精神，愿意实事求是追求化学真理。
小组评价表
评价内容 得分标准 成员一 成员二 成员三
团队精神 5分：能高效分工合作完成一氧化碳还原氧化铁的实验步骤和注意事项；3分：重大问题能有效沟通，但讨论时不能配合完成。1分：各自独立，不能完成讨论交流的工作。
实施能力 5分：能准确总结一氧化碳还原氧化铁的实验步骤和注意事项。3分：能总结一氧化碳还原氧化铁的实验步骤和注意事项但不够准确和详细。1分：不能总结一氧化碳还原氧化铁的实验步骤和注意事项。
结果展示能力 5分：根据一氧化碳还原氧化铁的实验步骤和注意事项进行操作总结准确、完整。3分：根据一氧化碳还原氧化铁的实验步骤和注意事项进行操作总结的完整度和清晰度一般。1分：不能有效根据一氧化碳还原氧化铁的实验步骤和注意事项进行操作和展示。
总分
学习活动设计
教师活动 学生活动 学习评价
任务一：导入新课 课题3 金属资源的利用和保护
【多媒体播放视频】丰富多彩的金属材料【讲解】金属材料无处不在，人类日常生产生活中都会用到，那我们该如何利用金属资源保护金属资源呢？【板书】课题3 金属资源的利用和保护 学生观看视频。 通过观看视频，导入本节课内容，认识金属在自然界的存在。
任务二：新课讲授：金属在自然界中的存在
【阅读】课本P14页资料卡片。了解金属元素在地壳中的含量。【讲解】1.金属广泛存在于地壳和海洋中；2.存在形式：少数很不活泼的金属如金、银等有单质形式存在；其余金属都以化合物的形式存在；3.金属元素在地壳中的含量：铝>铁>钙>钠>钾。【板书】金属资源概况【阅读】阅读课本P15页，了解常见的金属矿石。【多媒体展示图片】赤铁矿黄铁矿菱铁矿【讲解】常见金属矿石：赤铁矿、黄铁矿、菱铁矿、铝土矿、黄铜矿、辉铜矿、磁铁矿。 学生阅读并总结。学生观察实验现象，并分组讨论。学生阅读并了解。学生观看图片，了解常见金属矿石。 通过阅读，总结金属在自然界的存在。
任务三：新课讲授：一氧化碳还原氧化铁
【过渡】早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器，从1世纪起，铁变成了一种最主要的金属材料。那怎样把铁元素从铁矿石中提炼出来？【讲解】炼铁的原理是利用一氧化碳与氧化铁的反应。【板书】一氧化碳还原氧化铁【提问】根据一氧化碳还原氧化铜，说说一氧化碳还原氧化铁的实验步骤。【多媒体播放视频】一氧化碳还原氧化铁【讲解】实验步骤： ①检查装置气密性；②装入药品并固定；③点燃右侧酒精灯后通入纯净的CO；④点燃酒精喷灯给氧化铁加热；⑤反应完成，熄灭左侧酒精喷灯；⑥玻璃管冷却后，停止通入CO并盖灭右侧酒精灯。实验装置：实验现象：红色粉末（氧化铁）逐渐变成黑色，澄清的石灰水逐渐变浑浊，尾气燃烧产生蓝色火焰。实验原理： 3CO+Fe2O32Fe+3CO2，一氧化碳起还原剂作用。【提问】整个反应过程中涉及到的化学方程式有哪些？1. 装置末端酒精灯的作用是什么？2. 如何检验生成的黑色固体中有铁粉？3. 为什么要先通一段时间CO，再加热Fe2O3？4. 为什么要先停止加热，待物质冷却后再停止通CO？【讲解】实验注意事项：1.点燃尾气，防止有毒的CO污染空气；2.磁铁吸引/加入足量稀盐酸，产生气泡；3.排尽装置内的空气，防止加热发生爆炸；4.防止生成铁粉再次被氧化。【板书】3CO+Fe2O32Fe+3CO2 学生思考并回顾一氧化碳还原氧化铜。学生分组讨论并总结展示。学生思考并回答。左侧酒精喷灯：3CO+Fe2O32Fe+3CO2；试管中：CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O；右侧酒精灯：2CO+O22CO2； 小组讨论积极，观察仔细。对一氧化碳还原氧化铁进行归纳总结、交流。展示时：思维清晰，表述准确。
任务四：新课讲授：工业炼铁
【多媒体播放视频】高炉炼铁【板书】三、工业炼铁【多媒体展示图片】炼铁炉内部图：【过渡】铁矿石的冶炼是一个复杂过程，把铁矿石、焦炭、石灰石仪器加入高炉，在高温下，利用绿内反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石中还原出来。写出高炉炼铁中的反应方程式。【讲解】1．工业炼铁原料：铁矿石、焦炭、石灰石。2．炼铁高炉内发生的化学反应：C+O2CO2、CO2+C2CO、3CO+Fe2O32Fe+3CO2焦炭的作用：提供热源，制还原剂CO3.石灰石的主要作用是将矿石中的二氧化硅转变为炉渣。CaCO3+SiO2CaSiO3 + CO2↑4.产品：生铁（含碳量为2%～4.3%的铁合金）。【板书】C+O2CO2、CO2+C2CO、3CO+Fe2O32Fe+3CO2、CaCO3+SiO2CaSiO3 + CO2↑ 学生观看视频。学生观看图片，了解高炉炼铁的反应原理。学生思考并回答。C+O2CO2、CO2+C2CO、3CO+Fe2O32Fe+3CO2CaCO3+SiO2CaSiO3 + CO2↑学生分组讨论，并总结。 通过视频导入工业炼铁的设备和原理，使学生认识到工业炼铁的工艺流程。
任务五：新课讲授：含杂质物质的计算
【过渡】在实际生产时，所用的原料或产物一般都含有杂质，在计算用料和产量时，应考虑到杂质问题。下面我们通过一个例题来学习一下。【板书】四、含杂质物质的化学反应计算【例题】用1 000 t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】1.纯净物与含杂质物质的换算关系：含杂质物质质量×纯净物质量分数=纯净物质量。2.计算步骤：第一步，将含杂质的物质质量转化成纯物质的质量。纯物质质量=不纯物总质量×纯度。第二步，将纯净物质量代入化学方程式。第三步，将纯物质转化成杂质物质的质量。不纯物质质量=纯物总质量÷纯度【阅读】阅读课本P17页例题步骤，掌握做题规范。【板书】含杂质物质质量×纯净物质量分数=纯净物质量 学生思考并作答。学生阅读并总结。 通过例题讲解，学会含杂质物质的计算。
任务六：新课讲授：铁制品锈蚀的条件
【多媒体播放视频】金属腐蚀。【过渡】人类每年要向大自然索取大量金属矿物资源，提取鼠疫炖的金属。据不完全统计，世界各国每年因金属腐蚀而报废的金属相当于年产量的20%～40%，这是一个惊人的数字。防止金属腐蚀已成为科学探究和技术领域中的重大问题。【实验探究】金属锈蚀给人类带来了巨大的损失，你知道金属锈蚀的原因吗？接下来我们通过实验，来探究铁制品腐蚀的条件。【板书】五、铁制品锈蚀【学生实验】学生实验，教师指导。设计实验分组【讲解】1.实验现象：①试管内铁钉生锈，且在与水面接触处生锈最严重；②、③试管内铁钉没有明显的生锈。2.实验分析：对比①②可以说明铁生锈一定要有氧气参加；对比①③可以说明铁生锈一定要有水参加。3.实验结论：铁生锈的条件是铁与空气中的氧气、水蒸气同时接触，发生化学反应。4.主要成分：Fe2O3 xH2O，结构疏松，不能阻碍里层铁继续被锈蚀，所以铁可以全部被锈蚀。【提问】减缓金属锈蚀有哪些方法呢？【讲解】思路：破坏锈蚀条件，隔绝空气或水。干：保持金属制品表面干燥；膜：在金属制品表面覆盖保护膜；镀：在金属表面镀一层其他金属；烤：化学方法使金属表面形成致密氧化膜：如锯条上的烤蓝；改：改变金属组成和结构，添加合金元素：如：铁加入镍，制成不锈钢。【板书】条件、过程、减缓腐蚀的方法。【讨论】自行车的构件，分别采取了什么防锈措施？【总结】车龙头采用胶套、镀铬；车架采用烤漆；车链及齿轮采用涂油；车圈采用镀铬等；支架和车圈也可采用铝合金、不锈钢等其他耐腐蚀的合金材料。 学生观看视频。学生分组实验，并记录实验现象。学生思考并回答。学生分组讨论并回答。 学生观看视频，了解金属腐蚀带来的危害。
任务七：新课讲授：保护金属资源
【阅读】阅读课本P19页图8-25【提问】金属资源的现状和前景不容乐观，除了防锈蚀，我们该如何保护金属资源？【板书】保护金属资源【阅读】阅读课本，了解并总结保护金属资源的途径？废弃金属的回收有什么意义？【讲解】保护金属资源的有限途径：①有效地防止金属锈蚀；②有计划、合理地开采矿物；③回收和利用废旧金属；④积极寻找金属的替代品。回收废旧金属的好处：1.可节约金属资源；2.可减少重金属对环境的污染。 学生阅读。学生阅读并总结。 通过阅读课本，了解金属资源现状，和保护金属资源的途径。
任务八：课堂小结，随堂反馈
【提问】学完本课题，你收获……【反馈练习】课本练习 根据板书，小结本节课所学内容 课堂延伸 巩固所学
3.板书设计课题3 金属资源的利用和保护一、金属在自然界中的存在二、一氧化碳还原氧化铁：3CO+Fe2O32Fe+3CO2三、工业炼铁：C+O2CO2、CO2+C2CO；3CO+Fe2O32Fe+3CO2、CaCO3+SiO2CaSiO3 + CO2↑四、含杂质物质的化学反应计算：含杂质物质质量×纯净物质量分数=纯净物质量五、铁制品锈蚀：条件、过程、减缓腐蚀的方法。六、保护金属资源
7.作业与拓展学习设计（1）校本P21页练习第1-6题；（2）单元小结；
8.特色学习资源分析、技术手段应用说明 本节课运用多媒体视频生动形象地为学生展示了金属锈蚀的危害，并且通过教师指导实验，学生自己动手实验，切身观察，深入其中，体会到化学是一门以实验为基础的学科。本节课通过对一氧化碳还原氧化铁，使学生回顾了旧知，并应用所学，掌握新的实验，更采用了在课堂上学生讨论并参与总结的教学活动，让学生自己探究并总结。培养学生自主探究能力，利用一些引导性的问题让组织学生展开讨论，学生各抒己见，互相学习，共同探究。
9.教学反思与改进本节课主要是通过一氧化碳还原氧化铁的实验和高炉炼铁，介绍金属在人类生产生活中的重要作用，进一步讲解金属制品的锈蚀和防护，从宏观角度把握保护金属资源的必要性，树立保护金属资源的意识。学会含杂质物质的相关计算，将所学应用到实际生活中。对于实验的探究，主张学生的自主性，但是也需要耐心的引导和演示，让学生更多的参与到探究当中，真正的把课堂还给学生，学生的自主自我意识得到满足，更有利于对化学学科的学习，提高学生对化学的兴趣和探索世界的积极性。紧密联系实际，培养学生实事求是，严谨认真的科学精神。将化学理论与生活实际紧密结合，使学生充分感受化学的神奇以及对人类社会的重要作用。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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