初中化学新人教版九年级下册全册教案(2025春)

人教版九年级化学下册

教

学

设

计

2025春

第八单元金属和金属材料

课题1 金属材料

本课题分为两部分。第一部分从日常生活金属用品入手，说明金属材料包括纯金属和合金两类。首先重点介绍金属的物理性质，然后由学生根据金属的物理性质讨论其用途，最后得出物质的性质在很大程度上决定了物质的用途，但这不是唯一的决定因素的结论，同时综合考虑其他多方面因素的结论。

第二部分介绍合金。通过活动与探究比较合金和纯金属在性质方面的差异，同时根据差异得出合金的用途更为广泛的结论;为拓展学生视野，教材介绍了“形状记忆合金”，教师应充分利用这一材料，激发学生探究材料科学的兴趣及欲望。

本课题的知识难度不大，但如何引导学生积极探究，培养学生的创新能力是本课题教学难点，在教学过程中，应联系生活实际提出合理问题，更多地给学生提供实验探究机会培养学生分析问题、解决问题的能力。

第1课时 常见金属的物理性质

【素养目标】

1.认识金属材料与人类生活和社会发展的密切关系。

2.了解常见金属的性质及用途。

3.了解物质的性质与用途的关系。

4.学习运用观察、实验等方法获取信息。

5.学习运用比较、分析、归纳等方法对获取的信息进行加工。

6.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。

7.树立事物是相互联系的观点，逐步形成合理使用物质的观念。

【教学重点】

1.金属材料的物理性质。

2.物质的性质和用途的关系。

【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。

【教具准备】

多媒体课件等。

【教学过程】

【教学过程】

一、课前预习

1.金属材料包括纯金属和合金。

2.世界上年产量居前三位的金属依次是铁、铝、铜。

3.金属的物理性质：常温下大多数金属为固体（汞为液体），有金属光泽，是电和热的良导体。一般为银白色（但铜、金除外）。

4.物质的性质在很大程度上决定物质的用途，但这并不是唯一的决定因素，除此之外还要考虑价格、资源、对环境的影响等。

二、新课导入

我们在日常生活中已经有不少使用金属材料的经验，如用铁锅来炒菜、做饭，用铁丝、铝丝和铜丝作导线等。人类使用金属材料的历史十分悠久，今天我们就来学习金属和金属材料。

三、进行新课

知识点1 金属材料及其发展史

［讲解］以上这些实物都是由金属材料制成的，金属材料是指用纯金属或合金等制成的材料。金属材料对于促进社会发展、改善人类生活发挥了巨大作用。人类从石器时代进入青铜器时代，继而进入铁器时代，就是以金属材料的使用作为标志的。至今，铜和铁作为金属材料一直被广泛地应用着。

［提问］同学们知道人类应用的材料的发展分为哪几个时期吗？

［生］石器时代→青铜器时代→铁器时代→铝的利用时代

知识点2 金属的物理性质及用途

［阅读］请同学们阅读教材P3内容。

［提问］观察教材P3图片，想一想。这些金属制品分别应用了金属的哪些性质？

［回答］

1.纪念币主要利用其漂亮的金属光泽；电线主要利用铜的导电性好；热水壶主要利用铝的导热性好；铝箔主要是利用了铝的延展性好，曲别针和钢丝球主要利用铁的韧性较好。

2.金属的共性：①常温下都是固体（汞除外）；②有金属光泽；③大多数金属是电和热的良导体；④有延展性。

3.金属的个性：①大多数金属常温下为固态，而汞是液态；②大多数金属为银白色，而铜为红色、金是黄色；③金属的导电性、导热性、密度、熔点、硬度等物理性质差别也较大。

［活动］阅读教材P3表8-1，分组讨论，比较一些金属的物理性质。

［思考］思考并回答下列问题。

1.为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不用铝制？

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？

误区警示：

有些物质含有金属元素，但不是金属材料。如金属氧化物等，它们不具有金属的物理性质。

四、课外拓展

金属在日常生活中的应用：

铝（Al）——包装香烟、巧克力等的金属箔

锌（Zn）——干电池外皮的金属

金（Au）——延展性最好的金属，做饰品

铀（U）——海水中储量最大的放射性元素

思想方法：口诀法

我们可以运用口诀法巧记常见金属特殊物理性质及部分其他信息：黄金红铜纯铁白，铁粉铬锰颜色黑；熔点最低水银汞，唯此金属呈液态；导电导热银最强，地壳含金铝为冠；产量使用铁第一，人体含量最高钙。

［回答］1.铁的硬度大于铝，若菜刀、镰刀用铝制，容易卷刃；而锤子用铝制，易变形。2.尽管银的导电性比铜好，但银在自然界的含量少，价格昂贵。

3.灯丝用钨制是由于钨是熔点最高的金属，高温时不易熔化。锡的熔点较低，如果用锡制灯丝，则易熔化断开。

4.水龙头镀铬是因为①可增加水龙头的硬度，耐磨损；②不易生锈；③使水龙头美观大方。如果在水龙头表面镀金，金的价格高且硬度小，既增加了成本，又会使水龙头不耐用。

［提问］结合你在生活中看到的其他现象回答：物质的性质是否是决定物质用途的唯一因素？

［讲解］物质的性质在很大程度上决定了物质的用途，但这不是唯一的决定因素；在考虑物质的用途时，还需要考虑价格、资源，废料是否易于回收和对环境的影响，以及是否美观、使用是否便利等多种因素。

五、课堂小结

通过本课时学习，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；金属的物理性质可在很大程度上决定金属的一些用途，具体使用金属材料时也会考虑价格、资源等问题。这也启示我们在看待问题时不应是孤立的、片面的，而是要从大局出发，权衡利弊，在诸多要素中作出一个均衡选择。

【教学后记】

第2课时 合金

【素养目标】

1.认识合金与人类生活和社会发展的密切关系。

2.了解常见合金的性质及用途。

3.通过实物观察、阅读教材、讨论交流的方法，归纳合金的主要用途。

4.学会查阅资料，归纳总结等方法，知道一些重要和新型的合金，以及合金比纯金属具有更广泛的用途。

5.激发学生亲近化学、热爱化学并渴望了解化学的情感。

6.激发学生对化学的好奇心和探究的欲望，关注与化学有关的社会问题。

【教学重点】

1.合金和其组成纯金属性质的比较。

2.合金的性质和用途的关系。

【教学难点】

1.物质性质和用途的关系。

2.提高学生综合分析问题的能力。

【教具准备】

黄铜片（铜锌合金）和铜片、硬铝片（铝合金）和铝片、多媒体课件等。

【教学过程】

一、课前预习

1.在金属中加热熔合某些金属或非金属，就可以制得具有金属特征的合金。可见，合金一定是混合物。

2.合金与组成它的纯金属相比，具有硬度大、熔点低、抗腐蚀性强等特点，因此合金具有更广泛的用途。

3.生铁和钢都是铁的合金，由于两者含碳量不同，导致它们的性能不同。

4.钛和钛合金具有很多优良的性能，如熔点高、密度小(钛的密度仅为4.5 g/cm3 )、可塑性好、易加工、机械性能好，抗腐蚀性能好等优点。

二、新课导入

上节课我们学习了金属材料，知道了金属材料性质与用途的关系。那么日常生活中使用的金属制品是纯金属制成的吗？合金又是什么？这节课我们一起来学习合金吧！

三、进行新课

知识点1 合金及其性质

［阅读］阅读教材P4合金线管内容。

［提问］钢铁是我们使用最多的合金材料，那么什么是合金呢？

［答］在金属中加热熔合某些金属或非金属，就可以制得具有金属特征的合金。

［追问］根据合金的概念判断，合金具有什么特征？

［答］一定含有金属成分；一定是混合物；一定具有金属特征。

知识点拨：

合金的制作过程只发生物理变化，不发生化学变化，各成分的化学性质与熔合前相同；含有金属元素的不一定是合金，如氧化铁中含有铁元素。

［讲解］生铁和钢是含碳量不同的两种铁合金。生铁的含碳量为2%~4.3%，钢的含碳量为0.03%~2%。除了含碳，生铁中还含有硅、锰等，不锈钢中还含有铬、镍等，等。由于在纯金属铁中熔合了一定量的碳、硅、锰或碳、铬、镍等，组成发生改变，使得合金性能也随之发生改变。例如：纯铁较软，而生铁比纯铁硬；不锈钢不仅比纯铁硬，而且其抗锈蚀性能也比纯铁好得多。因此，日常生活、工农业生产和科学研究中，大量使用的常常不是纯铁，而是铁的合金。

［提问］生铁、纯铁和不锈钢的性质不同的原因是什么？

［答］三者的组成成分不同。

［过渡］在纯金属中加热熔合某些金属或非金属而制得的合金，其性能会发生改变。合金具有更为广泛的用途。

下面我们来探索一下纯金属与合金的性质。

［活动］指导完成P5实验8-1，并比合金和纯金属的性能有哪些差异性。

步骤：①比较合金与纯金属的光泽、颜色和硬度。

②将黄铜片(铜锌合金)与铜片相互刻画；

③将硬铝片(铝合金)和铝片相互刻画。

结论：合金的硬度一般比组成它们的纯金属的大

［展示］多媒体展示焊锡(锡铅合金)和伍德合金(铅、铋、锡和镉组成的合金)的相关资料。

［思考与讨论］根据提供的数据，你能得到什么启示?

［答］合金的熔点一般比组成它们的纯金属低。

［归纳］

合金的性能：①合金的强度和硬度一般比组成它们的纯金属更高；②合金的熔点比组成它们的纯金属的熔点低；③抗腐蚀性能更好；④机械加工性能好。

［阅读］指导阅读教材P6部分的内容及P6表8-2“一些常见合金的主要成分、性能和用途”，

［讨论］为什么日常生活中金属制品大多数为合金?

［讲解］合金的很多性能与组成它们的纯金属不同，使合金更适合于不同的用途。因此，金属材料中合金的使用更加广泛。

四、课外拓展

生铁和钢的主要区别是含碳量不同，含碳量越高，钢的硬度越大，含碳量越低，钢的韧性越好。

易错提醒：

合金是在金属中加热熔合某些金属或非金属制得的具有金属特征的物质；合金是几种成分熔合在一起，而不是像铁粉、铜粉简单地混合在一起。

小组问题探讨：

生活中有哪些常见的合金制品？它们含有哪些金属？它们的某些用途利用了它们的什么性质？（如保险丝是武德合金，含铅、铋、锡、镉，利用了它熔点低的特性）

［总结］

1.合金的熔点一般低于组成它的纯金属。

2.合金的抗腐蚀能力一般强于组成它的纯金属。

3.合金的性能比纯金属优越，日常生活中应用更广泛。

知识点2 几种重要的合金及其用途

［讲解］生铁和钢是两种常见的铁合金。纯铁较软，而生铁比纯铁硬；不锈钢不仅比纯铁硬，而且其抗锈蚀性能也比纯铁好得多。因此，日常生活、工农业生产和科学研究中，大量使用的常常不是纯铁，而是铁的合金。

钛和钛合金被认为是21世纪的重要金属材料，它们具有很多优良性能，广泛用于航天、航空、船舶、化工和通信设备等。

［阅读］请同学们阅读教材P7第一段。

［提问］钛和钛合金有哪些优越性能？广泛应用于哪些场合？

［答］钛和钛合金具有熔点高、密度小（钛的密度仅为4.5g/cm3）、可塑性好、易于加工、机械性能好、抗腐蚀性能非常好等优点。

五、课堂小结

本节课我们重点学习了合金与纯金属性质的差异，知道合金的熔点比组成它的纯金属低；合金的硬度比组成它的纯金属大；合金的抗腐蚀性能比组成它的纯金属强，因此合金具有广泛的用途。同时，我们还应认识到：人类的智慧是无穷的，只要我们勇于探索，就一定会有更多更好的新型合金不断面世，我们对合金性质的各种期望也不再是一个遥远的梦。

【教学后记】

课题2 金属的化学性质

在学习了课题1介绍金属的物理性质的基础上，本课题重点介绍金属的化学性质：金属与氧气的反应；金属与酸的反应，通过比较不同金属与同一种物质的反应，总结出金属活动性顺序的推理过程。

在氧气的化学性质的学习中，已做过铁丝等物质在氧气中燃烧的实验，学生已具备一定地方的基础知识，教材采用实验事实——归纳的编写方法，重点说明大多数金属都能与氧气反应，但反应的难易程度不同，这能在在一定程度上反映金属的活泼性强弱。教材的通过对金属活动性顺序的探究，采用实验——讨论的探究模式，对实验事实进行分析，归纳得出置换反应的特点。结合置换反应特点与金属活动性顺序，使学生具备一定的判断反应是否发生的能力。通过练习，让学生能应用置换反应和金属活动性顺序解释一些日常生活有关的化学问题。

第1课时 金属与氧气、稀酸的反应

【素养目标】

1.比较Fe、Al、Cu等常见金属与氧气的反应。

2.初步认识常见金属与盐酸、稀硫酸的置换反应。

3.认识科学探究的基本过程，能进行初步的探究活动。

4.初步学会运用观察、实验等方法获取信息，并能用图表和化学语言表达有关信息。

5.初步学会运用比较、归纳、概括等方法对获取的信息进行加工。

6.培养勤于思考、严谨求实、勇于实践的科学精神。

7.树立事物是相互联系的观点，逐步形成合理使用物质的观念。

【教学重点】

1.金属的化学性质。

2.对置换反应的理解。

【教学难点】

金属的活动性顺序。

【教具准备】

试管（若干）、铁片、铝片、镁片、铜片、稀盐酸、稀硫酸、小木条、火柴、砂纸等。

【教学过程】

一、课前预习

1.（1）铝抗腐蚀性好的原因为铝在空气中氧化时，表面形成一层致密的氧化膜。

（2）镁、铝在常温下就能与氧气反应，其化学方程式分别为

2Mg+O2=2MgO；4Al+3O2=2Al2O3。

（3）铜丝在氧气中加热的化学方程式为（4）“真金不怕火炼”说明金化学性质稳定。

易错提醒：

铝具有抗腐蚀性不是因为它不活泼，而是因为它与氧气反应会生成一层致密的氧化铝薄膜。

2.镁、铁、锌分别与盐酸、稀硫酸反应的化学方程式为：

（1）Mg+2HCl=MgCl2+H2↑；

（2）Fe+2HCl=FeCl2+H2↑；

（3）Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑；

（4）Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑；

（5）Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑；

（6）Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑。

以上反应均属于置换反应。

二、新课导入

黄金饰品中的假货常常鱼目混珠，社会上有些不法分子时常以黄铜冒充黄金进行诈骗活动。因为黄铜（铜锌合金）单纯从颜色、外形上看，与黄金极为相似，所以很难区分。今天我们学习了金属的化学性质，要想更好地使用金属，就需要了解金属的各种性质，上节课我们学习了金属的物理性质，本节课我们来学习金属的化学性质吧！

三、进行新课

［交流］黄铜和黄金的外观很相似，我们可以用什么方法来鉴别它们呢？请同学讨论分析是否能用上节课知识来解决这一问题。

［回答］可利用密度不同测量它们的密度进行区分或利用硬度不同，把它们相互刻画，硬度大的为黄铜，小的为黄金。

知识点1 金属与氧气的反应

［复习］我们已经知道镁和铁都能与氧气反应。实验表明，大多数金属能与氧气发生反应，但反应的难易程度是不同的。例如，镁、铝等在常温下就能与氧气反应。铝在空气中与氧气反应，其表面生成一层致密的氧化铅(Al2O3)薄膜，从而阻止铝进一步氧化，因此，铝具有很好的抗腐蚀性能。”铁、铜等在常温几乎不与氧气反应，但在高温时能与氧气反应。“真金不怕火炼”说明即使在高温时金也不与氧气反应。

［小结］金属与氧气反应：

1.常温下能反应：镁、铝

2Mg+O2==2MgO4 Al+3O2==2Al2O3

2.点燃或加热条件下能反应：铁、铜

2Cu+O2△2CuO Fe+2O2点燃Fe3O4

3.高温下也不能反应：金、银

［设问］

为什么金属与氧气的反应存在反应难易程度不同的差异呢？

［讲解］

金属与氧气反应的难易程度与金属的活泼性有关（即金属活动性）。实验表明，大多数金属都能与氧气发生反应，但反应的难易程度不同，越活泼的金属，

四、拓展延伸

金属与氧气反应的难易程度首先与金属本身的性质有关，其次还与金属粉碎的程度、与氧气的接触面积、氧气的浓度、温度等因素有关。

特别提醒：

根据金属与氧气反应的条件，可以判断金属的活动性强弱，条件分为三种：常温条件下、加热、高温。条件越容易说明金属活动性越强。

进行新课

越容易与氧气发生化学反应。从上述实验事实可以归纳得出，镁、铝比较活泼，铁、铜次之，金、银最不活泼。

知识点2 金属与盐酸、稀硫酸的反应

［提出问题］是不是所有的金属都能与稀盐酸或稀硫酸发生反应?

［答］很多金属能与稀盐酸或稀硫酸反应。

［活动与探究］请各位同学分组完成课本P10探究实验。

现象：

镁反应剧烈,有大量气泡产生，溶液仍为无色，试管壁发热生成的气体能够燃烧且燃烧时产生淡蓝色火焰Mg + 2HCl ==MgCl2+H2↑

Mg+H2SO4==MgSO4+H2↑

锌反应较剧烈，有较多气泡产生,溶液仍为无色，试管壁发热，生成的气体能够燃烧并产生淡蓝色火焰Zn+2HCl = ZnCl2+H2↑

Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑

铁反应缓慢，有气泡产生，溶液由无色逐渐变为浅绿色，生成的气体能够燃烧并产生淡蓝色火焰Fe+2HCl =FeCl2+H2↑

Fe+H2SO4==FeSO4+H2↑

铜无明显现象

［结论］

1.并不是所有金属都与稀盐酸、稀硫酸反应（如：Cu不反应）。

2.镁、锌、铁能与稀盐酸、稀硫酸反应，铜不能与稀盐酸、稀硫酸反应，可推断得出结论：金属活动性：Mg、Zn、Fe＞Cu。

［交流］

1.反应中生成的气体是什么？

2.对于能发生的反应，根据其化学方程式，从反应物和生成物的类别如单质、化合物的角度分析：这些反应有什么特点?将这一类反应与化合反应、分解反应进行比较。

［回答］1.根据反应物的元素种类分析，反应中产生的可燃性气体是氢气。

2.能发生的这些反应的反应物都是一种单质和一种化合物，生成物也是一种单质和一种化合物。

［分析］镁、锌、铁与稀盐酸（或稀硫酸）的反应：

易错提示：

（1）常见金属与酸的反应，这里的酸并不是所有的酸，主要是指稀盐酸和稀硫酸，而不包括浓硫酸和硝酸等氧化性强的酸。金属与浓硫酸和硝酸反应不能生成H2。

（2）铁和稀硫酸或稀盐酸反应生成的化合物中铁显＋2价，且亚铁的化合物的稀溶液为浅绿色。

［小结］这几个反应都是由一种单质与一种化合物反应，生成另一种单质和另一种化合物的反应。

［讲解］由一种单质与一种化合物反应，生成另一种单质和另一种化合物的反应叫作置换反应。

［归纳］

置换反应：教师可在此进行置换反应与化合反应、分解反应的比较，以加深学生对置换反应的理解：

［小结］金属与盐酸、稀硫酸反应的难易程度与金属活动性有关，金属活动性越强，与酸的反应越容易发生，金属活动性越弱，与盐酸、稀硫酸的反应越难发生，甚至不反应。镁、锌、铁的金属活动性比铜的强，它们能置换出稀盐酸或稀硫酸中的氢。

五、课堂小结

通过本课题学习，我们知道了多数金属能与氧气反应，且不同金属的活动性各不相同，根据金属与盐酸、稀硫酸反应的难易程度，可判断出金属活动性的相对强弱，同时我们也认识了一种新的反应类型——置换反应。

【教学后记】

第2课时 金属活动性顺序

【素养目标】

1.通过实验判断金属的活泼性程度。

2.通过对金属活动性顺序的学习，能对有关的置换反应进行简单的判断，并能用金属活动性顺序解释一些与日常生活有关的化学问题。

3.课堂中，教师组织、引导和点拨，学生通过实验探究和讨论交流，认识金属的活动性顺序。

4.初步学会运用观察、实验等方法获取信息、能用化学语言表达有关信息。

5.初步学会运用比较、分类、归纳、概括等方法对获取的信息加工使学生逐步形成良好学习习惯和方法。

6.通过金属与金属化合物溶液的对比实验，初步形成仔细观察实验现象的习惯，建立从细微实验现象差别分析得出实验结论的意识。

7.使学生体会到化学从生活中来，到生活中去的学习价值，激发学生学习化学的兴趣，培养学生的合作意识。

【教学重点】

金属活动性顺序。

【教学难点】

1.对金属活动性顺序的初步探究。

2.金属活动性顺序的应用。

【教具准备】

锌片、铁丝、铜丝、铝丝、CuSO4溶液、AgNO3溶液、NaCl溶液、Al2（SO4）3溶液、试管（若干）等。

【教学过程】

一、课前预习

1.金属与金属化合物溶液的反应：铁钉放在硫酸铜溶液中时，铁钉表面有红色物质析出，溶液由蓝色变为浅绿色，反应的化学方程式为Fe+CuSO4=FeSO4+Cu。若铝丝具有和铁钉相似的性质，则铝丝放在硫酸铜溶液中反应的化学方程式为2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3Cu，以上反应的反应类型是置换反应。

2.金属活动性顺序

（1）规律：

（2）在金属活动性顺序里：

①金属的位置越靠前，它的活动性越强。

②位于氢前面的金属能置换出稀盐酸、稀硫酸中的氢。

③位于前面的金属能把位于它后面的金属从它们化合物的溶液里置换出来。（K、Ca、Na除外）

思想方法：控制变量法

探究影响金属与酸反应程度的因素时要注意控制变量法的运用，实验中除了变量不同外，其他因素如所用酸的种类、浓度、体积及金属的形状等都要保持相同。

复习导入上节课我们学习了金属与氧气的反应，金属与稀酸的反应以及置换反应的概念，现在让我们通过一组实验来探究金属与金属的化合物溶液的反应。

三、进行新课

知识点1 金属与金属化合物溶液的反应

［活动与探究］请同学们分组完成课本P11~P12实验探究。

［实验记录］

实验内容现象化学方程式

将铝丝浸入硫酸铜溶液中铝丝表面覆盖一层红色物质，溶液由蓝色逐渐变为无色发生置换反应：

2Al+3CuSO4==Al2(SO4)3+3Cu

将铜丝浸入硝酸银溶液中铜丝表面覆盖一层银白色的物质，溶液由无色逐渐变为蓝色发生置换反应：Cu+2AgNO3==Cu(NO3)2+2Ag

将铜丝浸入硫酸铝溶液中铜丝表面和溶液均没有明显变化Cu和Al2(SO4)3不发生反应

[实验结论]（1）铝可以将铜从其化合物溶液中置换出来，铜可以将银从其化合物溶液中置换出来；铜不可以将铝从其化合物溶液中置换出来。（2）金属活动性：Al>Cu>Ag。

［提问］上述能发生反应的化学方程式的特点是什么？它们属于哪种反应类型？

［答］置换反应。

［小结］我们能推理得出铝、铜、银的金属活动性顺序，是因为金属活动性强的金属能把金属活动性弱的金属从其化合物溶液中置换出来，这也是我们比较金属活动性强弱的依据之一。

知识点2 金属活动性顺序

［讲解］经过了许多类似上述实验的探究经过许多实验探究，人们总结出了常见金属在水溶液中的活动性顺序：

K Ca  Na  Mg  Al  Zn  Fe  Sn  Pb （H） Cu  Hg  Ag  Pt  Au

金属活动性由强逐渐减弱

在金属活动性顺序中，金属的位置越靠前，它的活动性就越强。

［提问］同学们是否发现：金属活动性顺序中为什么有氢的位置，有何作用？

［答］排在氢前的金属能置换出稀盐酸或稀硫酸中的氢，生成氢气，而排在氢后的金属不能置换出酸中的氢（即不反应）。

［追问］金属活动性顺序有何重要应用呢？

［答］金属活动性顺序在工农业生产利科学研究中具有重要应用，运用金属活动性顺序，我们可以预测某种金属是否能与稀盐酸、稀硫酸或其他金属的化合物溶液发生置换反应。

特别提醒：

（1）反应一定要在水溶液中进行，不溶于水的金属化合物一般不与金属反应。如Mg和AgCl不反应。因为AgCl不溶于水。

（2）由于K、Ca、Na的活动性较强，若将它们放入某金属的化合物溶液中，它们会首先和水发生反应，而不能将金属化合物中的金属置换出来。

进行新课

［过渡］我们已经知道：金属能跟金属化合物溶液反应，是否所有金属都能与金属化合物溶液反应呢？金属与金属化合物溶液反应应满足什么条件？下面我们一起来探究一下置换反应的特点。

［布置任务］请同学们利用手中仪器和药品完成下列实验探究活动：探究金属与金属化合物溶液的反应。

［活动与探究］

实验目的：探究金属是否都能与金属化合物的溶液反应。

实验用品：锌片、铁丝、铜丝、CuSO4溶液、AgNO3溶液、NaCl溶液、试管（若干）。

实验要求：取3支试管，分别加入一小片锌片、铁片、铜片，然后分别加入CuSO4溶液、AgNO3溶液、NaCl溶液，仔细观察并记录实验现象，填写实验报告。

实验记录：

CuSO4溶液AgNO3溶液NaCl溶液

Zn锌片表面有红色物质附着，溶液由蓝色逐渐变为无色锌片表面有银白色物质附着无明显现象

Fe铁片表面有红色物质附着，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色锌片表面有银白色物质附着，溶液由无色逐渐变为浅绿色无明显现象

Cu无明显现象铜片表面有银白色物质附着，溶液由无色逐渐变为蓝色无明显现象

［讨论］

1.哪些物质间能发生反应，反应产物是什么？

2.对照金属活动性顺序，分析归纳出金属和金属化合物溶液反应有什么规律？

［回答］在金属活动性顺序中，位于前面的金属可以把位于其后面的金属从它们的溶液中置换出来。

［归纳总结］在金属活动性顺序里：

1.金属的位置越靠前，它的活动性就越强。

2.位于氢前的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢。

3.位于前面的金属能把位于后面的金属从它们化合物的溶液中置换出来（除K、Ca、Na外）。

［强化练习1］如何验证Zn、Cu、Ag三种金属的活动性？

［交流］分小组讨论，设计实验方案，并选出最简便的方案进行汇报。

［归纳］方法1：取活动性居中的金属单质，如铜丝，而比铜活动性强的金属和比铜活动性弱的金属取其溶液，如ZnCl2溶液和AgNO3溶液，然后将铜丝分别伸入两溶液中，通过是否有金属被置换出来而确定金属的活动性。即“两液夹一金”。

特别提醒：

判断提供的试剂组能否验证金属的活动性强弱，可根据试剂组中的金属与盐溶液的反应，得出两种金属的活动性顺序，然后再综合看能否得出几种金属之间活动性的强弱顺序。

方法2：取金属活动性居中的金属的化合物溶液，如CuSO4溶液，而比铜活动性强的金属和比铜活动性弱的金属取其单质，如锌片和银片，然后分别将锌片和银片放入CuSO4溶液中，根据是否有红色的铜被置换出来，确定金属的活动性。即“两金夹一液”的方法。

［强化练习2］如何验证Mg、Zn、Cu、Ag的活动性？

［交流］分小组讨论，设计实验方案，并在汇报过程中评选出最简便的方法。

［总结］

一般情况下金属可分成两类：一类氢前金属，一类氢后金属，所以通常先取四种金属的单质和一种稀酸（如盐酸），分别将四种金属放于盐酸中，根据是否有气泡产生，来确定Mg、Zn（氢前金属）比Cu、Ag（氢后金属）活泼。再分别根据金属单质与金属化合物的溶液的反应对比来确定氢前金属Mg比Zn活泼（例如将Mg丝放入ZnCl2溶液中）；氢后金属，Cu比Ag活泼（例如将Cu丝放入AgNO3溶液中）。

［过渡］黄金饰品中的假货常常鱼目混珠，社会上有些不法分子时常以黄铜冒充黄金进行欺诈活动。黄铜（铜锌合金）与黄金的外观很相似，我们可用什么办法来鉴别它们呢？

［学生活动］设计方案鉴定黄铜（铜锌合金）与黄金。

［汇报］

方法1：能与盐酸、稀硫酸反应的为黄铜、不反应的为黄金。

方法2：能与AgNO3溶液反应的为黄铜、不反应的为黄金。

方法3：黄金与黄铜的密度不同，测一下它们的密度即可区别。

方法4：黄金与黄铜的硬度不同，把它们互相刻画，硬度大的为黄铜，小的为黄金。

［讲解］以上各种方案都能鉴别二者，这些方案的设计都运用了预测的思路。预测是在已有信息的基础上，依据一定规律和方法对未知事物所进行的一种推测。在化学研究中，可以通过化学实验等方法来验证所作预测的合理性，其思路模型如下图。这些方法都是根据黄铜（铜锌合金）与黄金的不同性质特征做出一定的预测，并根据其特点设计实验，使实验结果与预测对照，进而验证得出结论。

［思考］常用的探究金属活动性顺序的方法有哪些？

［总结］

方法1：利用金属与稀盐酸、稀硫酸的反应。依据现象判断：反应越容易实现，其金属活动性越强。没有气体产生的，其金属活动性位于金属活动性顺序中氢的后面。

方法2：利用金属与金属化合物溶液的反应。依据反应能否发生判断：能反应说明置换的金属比被置换金属活动性强。

特别提醒：

设计实验时应注意控制变量：几种金属形状大小相同，酸应为同浓度的同种酸。

规律总结：

要会利用金属活动性顺序设计实验，来验证金属的活动性强弱。氢前面的金属会与酸反应，但氢后面的金属不会与酸反应，前面的金属会把后面的金属从其化合物溶液中置换出来，但后面的金属不能把前面的金属从其化合物溶液中置换出来。

五、课堂小结

本节课的内容主要放在对金属活动性顺序的探究上，采用“实验－讨论”的探究模式，通过对实验事实的分析，层层诱导由学生自己归纳得出置换反应的特点。并通过对某些金属活动性的比较，进而引出金属活动性的顺序。通过练习，使学生能应用置换反应和金属活动性顺序解释一些与日常生活有关的化学问题。

【教学后记】

课题3 金属资源的利用和保护

本课题涉及面广，包括地球上及我国的金属资源概况、铁的冶炼、化学反应中有关杂质问题的计算、金属的腐蚀及防护、金属资源的保护等，既有知识、技能方面的内容，又有环境意识和资源意识等情感领域的内容。

第一部分“铁的冶炼”是本课题教学的重点，教案设计时，从大多数金属在自然界中是以金属矿物形式存在的延伸到铁的冶炼原理，然后由矿物之中存在杂质引申到化学反应中有关杂质问题的计算，以便学生主动参与，深刻理解，对金属资源概况这部分内容的学习，也特意的精心设计，一是对学生的视野进行了拓展，二是为他们将来高中的学习作铺垫。

第二部分“金属资源的保护”重点是铁钉生锈的条件探究活动以及铁生锈的防护措施。此部分内容全由学生通过实验、讨论、应用等环节来完成。关于金属资源的保护，也由学生通过联系实际，发挥想象，进行讨论等方式来认识和学习。

总之，本课题教案的设计，充分体现了学生为主、探究为主，教师引导这一特点。

第1课时 金属矿物  铁的冶炼

【素养目标】

1.知道常见金属：铁、铝、铜等的矿物，了解从铁矿物中将铁还原出来的方法。

2.会利用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.通过实验，让学生了解炼铁的原理，使学生认识化学原理对实际生产的指导作用。

4.通过对某些含有杂质的物质的计算，使学生把化学原理、计算和生产实际紧密地结合在一起，培养学生灵活运用知识的能力。

5.通过对我国古代炼铁史的介绍，让学生了解我国的悠久历史，激发学生的爱国热情。

6.增强对生活和自然界中化学现象的好奇心和探究欲。

7.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。

8.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.有关炼铁的杂质问题计算。

【教学难点】

有关化学方程式计算中的杂质问题的计算。

【教具准备】

多媒体课件等。

【教学过程】

一、课前预习

1.地球上的金属资源除金、银等有单质形式存在，其余金属都以化合物形式存在。

2.炼铁的主要原理： 。

3.工业炼铁：（1）设备：高炉，（2）原料：铁矿物、焦炭、石灰石，

二、新课导入

地球上的金属资源广泛存在于地壳和海洋中，除少数很不活泼的金属如金、银等以单质形式存在，其余金属都以化合物形式存在。大自然向人类提供了丰富的金属矿物资源，人类每年要从有开采价值的金属矿物中提炼大量的金属，用于工农业生产和其他领域。这节课我们就来学一下金属矿物，以及金属的冶炼相关内容。

三、进行新课

知识点1 金属矿物

［阅读］请同学们阅读课本P16~P17，金属矿物相关图片和资料。

［思考］

1.常见的金属矿物有哪些？其主要成分是什么？

2.人类目前普遍使用的金属有哪些？

［回答］

1.常见的金属矿产有赤铁矿（主要成分是Fe2O3）、磁铁矿（主要成分是Fe3O4）、铝土矿（主要成分是Al2O3）、赤铜矿（主要成分是Cu2O）、金红石（主要成分是TiO2）、软锰矿（主要成分是MnO2）。

2.目前年产量最高的金属是铁。

［追问］黄铁矿（主要成分是FeS2）一般不用于炼铁，为什么呢？

［回答］因为这种矿物含硫等元素，冶炼时易产生的大气污染。

［过渡］我国是世界上为数不多的已知金属矿物种类比较齐全的国家之一，矿物储量也很丰富，其中钨、钼、钛、锡、锑等储量居世界前列，铜、铝、锰等储量在世界上也占有重要地位。把金属矿物变成金属的过程，叫作金属的冶炼。。下面，我们就来学习有关铁的冶炼。

知识点2 铁的冶炼

［展示］多媒体展示我国古代炼铁图、《天工开物》中记载的我国古代炼铁示意图，讲解我国炼铁的悠久历史。

［讲解］早在春秋时期，我国已生产和使用铁器。战国时期，铁制工具的大量使用提高了生产力水平。随后，铁逐渐成为最主要的金属材料。目前，我国提炼量最大的金属是铁。

［展示］观看视频——参观炼铁厂。

［讲解］把铁矿石冶炼成铁是一个复杂的过程。工业上把赤铁矿石、焦炭和石灰石一起加入高炉，在高温下利用炉内反应生成的一氧化碳把铁从氧化铁里还原出来。

铁矿物的种类很多，最重要的铁矿物有磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿和菱铁矿等。铁矿物常按其含铁量的高低分为富矿(含铁量高于50%以上)和贫矿(含铁量在45%～50%以下)。在评定铁矿物的品位和质量时，除看这种铁矿物里的含铁量以外，还要看它的脉石的成分和有害杂质(硫、磷)的含量的多少。

四、课外拓展

由于铁矿物里除了铁的氧化物外，还含有难熔化的脉石（主要成分一般为SiO2）。因此，炼铁时还要加入助熔剂（一般用石灰石），利用石灰石（CaCO3）在高温下分解出的生石灰（CaO）与脉石反应生成熔点较低的硅酸钙，这样将脉石从矿物里分离出来。CaCO3高温CaO+CO2↑，CaO+SiO2高温CaSiO3，在冶炼过程中，混在铁矿物里的锰、硅、硫、磷等元素也会被碳或一氧化碳从它们的化合物中还原出来，少量的碳、锰、硅、硫、磷等在高温下熔合在铁里，成为生铁。这也是炼铁时不能得到纯铁的原因。

［布置任务］阅读课本P17炼铁高炉及炉内主要化学反应示意图，讨论、总结工业炼铁的相关信息。

［小结］

1.炼铁的原料：赤铁矿物、焦炭、石灰石和空气

2.炼铁的原理（用化学方程式表示）：

①C+O2高温CO2 ②CO2+C高温2CO  ③Fe2O3+3CO高温2Fe+3CO2

3.炼铁的设备：高炉

4.产品：生铁（铁合金、混合物）

［拓展实验］利用多媒体课件展示——一氧化碳还原氧化铁，分析反应原理，记录现象，分析实验注意事项。

［归纳总结］

1.实验原理：Fe2O3+3CO高温2Fe+3CO2

2.实验步骤：①检查装置气密性；②装入样品并固定；③向玻璃管内通入CO气体；④给氧化铁加热；⑤停止加热；⑥停止通入一氧化碳。

3.实验现象：①红色粉末逐渐变成黑色；②澄清石灰水变浑浊；③点燃尾气时，产生蓝色火焰。

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