第三章第二节金属材料.docx

第三章第二节金属材料一、教材和教学内容本节内容选自新人教版普通高中化学课程标准必修课程化学1 ”第三章铁 金属材料”中的第二节 “金属材料”《普通高中化学课程标准》对这部分内容的要求是：结合真实情境中的应用实例或通过 实验探究，了解铝及其重要化合物的主要性质，了解这些物质在生产、生活中的应用；运用物质的量、 摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度之间的相互关系进行简单的计算本部分内容是金属的化学性质知识的延伸和发展，有四块内容，分别为：铁合金，铝合金，新型合 金，物质的量在化学方程式计算中的应用在初中科学以及高中化学必修课程前面的学习中，学生已经 初步了解了金属活动性顺序，钠、铁、氯等重要元素，物质分类的基本框架，离子反应，氧化还原反应, 物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度等基本概念和相关简单计算学生通过本节内容的 学习主要获得认识金属材料，完成铝和氧化铝的学习，打破对化学计算思路的原有认知；到本章为止, 基本完善了高中必修阶段无机物的知识体系，为下一章物质结构元素周期律等理论知识打下重要基础, 因此本节内容有起到承前启后的作用，同时使学生真正认识化学在促进社会发展、改善人类的生活条件 等方面所起到的重要作用。

鉴于金属材料在国民经济中的重要地位和日常生活中的广泛应用，阅读性和活动性比较强，因此本 节的教学是培养“证据推理与模型认知、实验探究与创新意识、科学精神与社会责任”核心素养的极佳 素材二、教学目标1、通过金属材料发展史的介绍，了解常见金属材料的种类和用途；从宏观角度认识合金的特性，从微 观角度理解合金的性能与结构的关系，诊断并发展学生宏观辨识与微观探析的认识水平2、通过查阅资料、联系生活、开展社会调查等活动形式，认识金属材料的防护、新型合金材料的发展 趋势，了解金属材料的正确选用，诊断并发展学生对化学与科技、社会的联系的认识水平，培养学生爱 国热情、个人生涯职业规划意识和社会责任感3、通过问题情境、设计实验方案、完成实验操作、观察记录、收集证据、分析得出结论等途径，了解 铝和氧化铝的主要性质，进一步认识金属材料的防护，诊断并发展学生证据推理、实验探究与创新意识 的水平4、了解物质的量在化学方程式计算中的应用，体会物质的量在方程式计算中的优势，通过在计算中渗 透过量判断、关系式法、守恒法、差量法等方法建构化学计算的思维模型，诊断并发展学生对化学计算 进行符号表征的能力三、教学重难点及课时安排课时安排：本节内容拟安排3课时，第一课时安排【任务1】【任务2】【任务3】，主要学习内容为 合金特性探究与金属材料的发展；第二课时安排【任务4】，主要学习铝和氧化铝的性质；第三课时安 排【任务5】，主要学习物质的量在化学方程式计算中的应用。

课时安排第一课时第二课时第二课时教学内容金属材料的认识铝和铝合金物质的量在化学方程式计算中的应用教学重点合金的性能、结构与发 展铝和氧化铝 的性质物质的量在化学方程式计算中的应用教学难点合金的性能与结构铝和氧化铝物质的量在化学方程式计算中的应用注意：（1）化学方程式所表不的是实际参加反应的物质之间 量的关系2）单位应上下一致［变形1］若该题中用“200 mL 2 mol/L的盐酸L能不能称之为 “足量”，写出判断方法交流讨论领悟抓住“恰好”判断 “过量”的方法，由 “知一求一”向"知二 求一（过量计算）”过 渡突破过量计算的难点 如何断定“过 量”，并学会规范表述判 断过程［变形2 ］把6.5g锌投入100mLimol/L盐酸中，计算生成 氢气的体积（标准状况）学生板演、 教师补充系统掌握“过量计算” 的解题过程，并变形过量 判断方法化学计算方法简介】1.关系式法当已知物和未知物之间是靠多个反应来联系时，只需直接确 定已知量和未知量之间的比例关系根据化学方程式确定关系式或根据原子守恒确定关系式［例2］把5.1 g镁铝合金的粉末放入过量的盐酸中，得到5.6 LH2 （标准状况下）试计算：该合金中铝和镁的物质的量 之比。

解析：盐酸过量，生成的氢气根据合金的量计算，根据方程 式得关系式Mg-H2 3A1-H2小组讨论 交流借助习题帮助学生厘清 “混合物计算”引导学 生合理设出未知数并转 化为“二元一次方程 组”求解初步引导学生 树立“关系式法”分析 解决问题的意识，诱导学 生比较以质量和以物质 的量计算的繁简，初步明 确以物质的量为中心计 算的简洁优势化学计算方法简介】2.守恒法质量守恒：反应前后元素质量、原子个数不变得失电子守恒：还原剂失电子总数=氧化剂得电子总数电荷守恒：阳离子所带正电荷总数=阴离子所带负电荷总数［例3］ 5.1 g镁铝合金的粉末和盐酸反应，生成5.6LH2 （标准状况下），至少需要多少摩尔HC1引导、启发初步引导学生树立“守 恒法”分析解决问题的 意识，并理解物质的量对 守恒法的意义化学计算方法简介】3 ,差量法根据化学反应前后物质的有关物理量发生的变化，找出所谓 “理论差量”，如反应前后的质量、物质的量、气体体积等 该差量的大小与反应物质的有关量成正比［例3］将6.0克铁铜合金放入足量CuSO4溶液中，一段时 间后，取出铜片洗净烘干后，称得质量为6.4克，计算合金 中铁与铜的物质的量之比。

解析 设原合金中Fe的物质的量为x moLCuSO4+Fe^-Cu+FeSO4固体质量增加(差量)1 mol 64 g 64 g —56 g = 8 gx mol 6.4g _6 g = 0.4 g解得 x=0.5molo交流讨论、 学生回答初步引导学生树立“差 量法”分析解决问题的 意识并理解物质的量对 守恒法的意义便可方便 求解归纳总结】物质的量应用于化学方程式的计算时，须注意以下几点：(1)化学方程式中各物质的化学计量数之比等于各物质的物 质的量之比，这是进行各项计算的根本依据2)计算时要注意物质的量与其他各物理量(如质量、气体 体积、浓度等)之间的关系3)存在过量问题时，要根据不过量的物理量进行计算［例4］金属锡的纯度可通过下述方法分析，将试样溶于盐 酸，反应方程式为：Sn+2HC1==SnCb+Hzf,再加入过量二氯 化铁溶液发生如下反应：S nCb+2FeCb==SnC14+2FeC12,最后用已知浓度的重倍酸钾溶 液滴定生成的亚铁离子，反应方程式为： 6FeCl24-K2Cr2O7+14HCl==6FeC134-2KCl+2CrC13+7H2O 现有 金属试样0.631g,经过上述各步反应后共用去0.100 mol/L的 重铭酸钾溶液16O%L,求试样中锡的质量分数(假定杂质不 参加反应)引导启发、 归纳总结对于多步的复杂的连续 反应，在分步计算的基础 上，引导学生利用化学 计算方法如“关系式法”“守恒法”等简化计算过 程。

设计意图】“物质的量在化学方程式计算重点应用”这部分内容设计在这个章节进行学习，主要是考 虑到学生已经具备了一定量的元素化合物的知识，所以这部分内容在设计的时候选取的都是前面学习过 的元素化合物的化学反应方程式进行计算，主要转变学生在初中阶段对有关于化学方程式的计算还只是 停留在质量的角度进行的，对比质量和物质的量在方程式计算中的应用，使学生体会物质的量在方程式 计算中的优势，通过在计算中渗透关系式法、守恒法、差量法等思维模式建构起化学计算的基本模型, 并诊断发展学生科学探究和创新意识七、评价设计1 .水平标准(1)能从宏观辨识到微观探析化学物质或化学变化；能熟练应用化学方程式、离子方程式等符号正确 表征化学反应；能依据元素化合物的一般学习模型评估新物质或预测并解释实际问题的合理性；能从宏 观与微观结合的视角对物质进行分类和表征，能从宏观和微观结合上收集证据，能依据证据从不同视角 分析问题，推出合理的结论2）能根据实际化学问题设计简单的实验方案，完成实验操作，观察物质及其变化的现象，客观进行 记录，对实验现象作出解释形成初步结论，发现和提出需要进一步研究的问题3）能运用化学方程式表征原理，认识物质的量在化学定量研究中的重要作用，并能应用物质的量计 算物质组成和物质转化过程的数量关系，解决生产中的实际问题。

4）能开展课后的社会调查，能依据实际条件并运用所学的化学知识和方法解决生产、生活中简单的 化学问题5）能运用化学方程式表征原理，能列举事实说明化学对人类文明的伟大贡献，主动关心化学在开发 利用自然资源、制备新物质、保护环境、促进科技发展和社会进步等方面的价值和贡献；具有理论联系 实际的观念，具备将化学知识应用于生产、生活实际的意识，赞赏化学对人类生活和生产所做的贡献 2、评价策略在对学生学业状况的评价设计，既要关注知识的落实，更要关注学生在素养方面的发展，体现教、学、 评的一致性并且在教学活动的进行过程中，不断进行教学的生成和评价的进行如在学习铝的性质时，充分利用实验为载体，将化学知识融入其中，引发学生积极思考如何证明铝片 上有氧化铝？通过设计实验方案，既检测了学生的科学探究能力也有利于知识点更好的落实铝和氢氧 化钠反应生成的气体是什么？直接告知或马上动手实验均不是好办法,让学生从氧化还原反应及化学实 验的角度分析显然更有利于学生思维能力的培养通过这样的设问，让学生体会运用理论工具分析实验 事实的方法，加深对氧化还原反应的理解与认识理论分析后加以实验验证更充分体现出学科特点 练习与测评典型样例试题L （水平1）从人类利用金属的历史看，先是青铜器时代，而后是铁器时代，铝的利用是近百年的事，造成这个先后 顺序事实的最主要因素是（ ）A.地壳中金属元素的含量 B.金属的延展性C.金属的导电性 D.金属冶炼的难易程度【设计思路】基于真实的素材背景，评价学生能否对宏观现象进行探究，并分析解决问题。

答案】D试题2：（水平2）工业生产中，常将两种或多种金属（或金属与非金属）在同一容器中加热使其熔合，冷凝后得到具有金 属特性的熔合物一-合金这是制取合金的常用方法仅根据下表数据判断，不宜用上述方法制取的合 金是（）金属NaKAlCuFe熔点C97.563.666010831535沸点C88.3774246725672750A. Fe-Cu 合金 B. Cu-Al 合金 C. Al-Na 合金 D. Cu-Na 合金【设计思路】要求能联系物质的组成、性质和结构解释宏观现象能从宏观和微观结合上收集证据，能 依据证据从不同视角分析问题，推出合理的结论答案】Do根据定义，两种金属要“熔合”为合金，则熔合时温度须保证两种金属在一定温度范围内 均为液体状态，即一种金属的熔点不能高于另外一种金属的沸点试题3：（水平2）铁和铁合金是生活中常用的材料，下列说法正确的是（ ）A.不锈钢是铁合金，只含金属元素 B.一定条件下，铁粉可与水蒸气反应C.铁与盐酸反应，铁合金不与盐酸反应 D.铁合金的硬度和强度均低于纯铁【设计思路】要求学生建构“结构一性质一用途”的解题思路，诊断学生模型认知素养答案】Bo试题4：（水平2）在加入铝粉能放出H2的溶液中，一定能大量共存的离子组是：（）A.K+、Na+、C032\ SO?- B. NH4+、Na+、Cl-、N03-C.K+、Na+、Cl-、SO.?- D.K+、HCO3-、Cl-、SO?-【设计思路】能从宏观和微观结合上收集证据，能依据证据从不同视角分析问题，推出合理的结论。