日期:2022-03-24
这是金属材料教学设计一等奖,是优秀的教学设计一等奖文章,供老师家长们参考学习。
设计意图
《金属材料》教案设计
引导学生通过看录相、上网查资料等了解人类发现金属、认识金属、使用金属的历史,利用学生的生活背景,让学生说出日常生活中接触到的金属制品。让学生分组实验,实验过程中指导学生观察实验现象。
通过让学生讨论,总结出金属的物理性质 指导学生阅读课文,了解金属共同的物理性质和部分重要金属的特性。:
利用给出讨论题:
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、为什么灯炮里的灯丝用钨制而不用锡制?如果用锡制会出现什么情况?
4、为什么有的铁制如水龙头等要镀铬?如果镀金怎么样?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?
提问:
1、我们在生活中所见到的金属是不是纯金属?
2、什么是合金?常见的合金有哪些?
3、合金与纯金属有什么不同呢?指导学生分组实验。总结出合金比纯金属的'硬度大、韧性强、熔点低的特性。指导学生阅读课文,了解钛和钛合金等21世纪的重要金属材料。
布置课后作业:
在教师指导下观看录像、有目的的查阅资料,展示他们收集到的金属制品,如:铜钱、硬币、纪念章等。学生分别取出铁丝、铜丝、铝丝。
①观察它们的颜色状态;②用力试试是否可以弯曲、折断;③用小刀割一下;④用铁锤锤一下;⑤用酒精灯加热;⑥用电池、小灯泡测试它们的导电性让每组的学生代表说出实验和讨论的结果,其他同学补充。
阅读课文第2~3页。学生分组讨论,然后代表陈述讨论、交流结果,其他同学作补充。 思考、查资料、讨论及总结,独立或集体回答问题。学生
阅读课文第4~5页学生带着问题分组实验,观察黄铜片和铜片、焊锡和锡的光泽和颜色;将它们互相刻划、比较硬度,比较焊锡,锡、铝的熔化温度。
学生阅读课文第6页设置背景,让学生从生活走进化学,突出化学与社会的密切联系。培养学生实验、观察、归纳总结和语言表达的能力,实事求是的科学态度,激发学生的学习兴趣,领悟科学研究的方法,从中获得成功的喜悦。
通过合作学习的方式,培养学生的合作意识和与人交往的方法。培养学生分析问题、正确表达实验结论和分析结果的能力 培养学生的自学能力、阅读能力和归纳能力。通过讨论,让学生明白物质的用途与其性质有密切的联系,得出“物质用途是由其性质决定的”这一重要结论。使学生学会将生活现象与学科学习有机结合的科学方法、并敢于表达自己的观点,从而培养学生的自信心思考后引导学生得出以下结论:
物质的性质决定物质的用途,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、资源存量、是否美观,使用是否便利,以及废料是否易于回收和对环境的影响等多种因素。从而培养学生理论联系实际的求实态度。培养学生的阅读能力让学生通过实验,感受学习化学的乐趣,体会学习化学的价值。在愉快的心境中学习合金的定义、合金与金属的区别等知识激发学生兴趣和学好化学的决心,培养学生把知识用于建设祖国、报效祖国的责任感知识拓展,激发学生求知欲。
教学目标
知识目标
使学生了解氢气的物理性质,掌握氢气的可燃性、还原性,并了解有关的实验过程和现象以及注意事项;
根据氢气的性质了解其主要用途;
从得氧和失氧的角度对照了解氧化反应和还原反应,氧化剂和还原剂。
能力目标
通过对实验现象的观察,培养学生的观察能力和思维能力。
情感目标
通过氢气燃烧与爆炸和还原性与还原反应的教学,进行量变引起质变和对立统一规律的辩证唯物主义教育。
教学建议
教法建议
在讲氢气的性质之前,学生已学过氧气的性质、制法和氢气的实验室制法。教师根据学生已有的知识水平、化学教学大纲的要求和教材的特点,确定恰当的知识范围和实验内容,使学生了解氢气的物理性质,掌握氢气的可燃性、还原性及有关实验现象和化学方程式;了解点燃氢气之前为什么要检验氢气的纯度以及检验的方法,结合实验内容明确提出培养学生观察能力,结合氢气的可燃性对学生进行环境保护教育等。
在教学过程中,教师应始终围绕教学目标,层层深入地展开教学内容。教师讲新课之前先复习旧知识,以实验室用什么药品制取氢气,收集氢气有几种方法等问题导入新课,而后展示一瓶瓶口倒置的氢气,请学生通过观察氢气在通常状态下的色、态、水溶性、密度等,让学生通过观察思考自己总结出氢气的物理性质。这种从感性到理性认识问题的方法,层次清楚,符合学生认识规律和能力形成与发展的规律。在讲授氢气的可燃性和还原性时,也应先演示氢气在空气中安静燃烧、氢气中混有空气点燃发生爆鸣、氢气在氯气中燃烧在瓶口出现白雾、氢气还原氧化铜的实验等,而后运用投影,进行反应实质的总结,写出化学方程式。这种运用探索性实验的教法,能使学生从感性认识上升到理性认识,揭示了知识的本质和内在联系。
最后教师通过让学生看书进行小结,再通过让学生做练习题进行巩固,使大多学生都能掌握基本的、重点的知识,从而-地完成教学任务。
其它一些建议:
(1)为使操作方便,节省时间和药品,氢气发生装置宜选用启普发生器。
(2)为增加实验兴趣,可在实验3-4的肥皂水中加入颜色。
(3)氢气燃烧实验必须绝对安全,氢气燃烧除焰色、发热和爆炸外,还可引导学生注意产物,即可在烧杯内壁涂上遇水显色的物质。
(4)认真做好氢气还原氧化铜实验,使学生掌握操作步骤。
(5)引导学生分析反应物和产物,为下章学习打下基础。
(6)复习氧化反应,引入还原反应。先以氢气和氧化铜为例理清概念,不要急于将前面各种氧化反应均分析一下哪个是氧化剂、还原剂。
(7)使学生了解用途对性质的依赖关系。
关于“燃烧”概念的扩展
从对比氢气在空气中燃烧和氢气在氯气中燃烧时火焰的颜色不同和生成物不同,不仅能总结出两个反应的特殊性,同时也能找出它们的共性——剧烈的、发光放热的化学反应。从而扩大了“燃烧”概念的内涵。
同时,还可以观察到它们的火焰构造与酒精灯和蜡烛的火焰结构不同。氢气在空气中和氯气中燃烧的火焰都是内外两层,这是因为气体燃烧时不必经气化阶段,所以没有气化层的“焰芯”。
氢氧混合气体的爆鸣
在导管口点燃氢气之前,必须先检验氢气的纯度,完全是由氢气易燃且放出大量热的性质所决定的。
课本选用了纸筒的实验。但书中只描述了"刚点燃时,氢气安静地燃烧,过一会儿,突然听到"砰"的一声响,爆炸的气浪把纸筒高高掀起。事实上,这个实验如果做得好,所能观察到的现象要比以上课本的那段描述复杂些。所能说明解释的问题也更深入些。实验的具体情况是:
用一个没有盖的纸筒(或罐头筒)底上穿一个小孔,小孔用一尖细小木条塞紧(或用火柴杆也行)。把筒倒立,用排空气法迅速充满氢气,将纸筒向下平置于桌面上,在拔掉小木条的同时,就小孔处点燃逸出的氢气。最初氢气在小孔处安静地燃烧,一会儿听“嗡嗡”的声响,而且声音逐渐增强,最后才是砰然巨响,爆炸的气浪使纸筒腾空而起。
几种可燃性气体与空气混合的爆炸界限
气体最低成分%成分%
氢气4.174.2
一氧化碳12.5 74.2
甲烷5.015.0
乙炔 2.580.0
教学设计方案
重点:氢气的化学性质
一 复习提问:
1.写出实验室制氢气的化学方程式。
2.画出实验室制氢气的简易装置图。
二 导入新课:氢气的性质。
1.氢气的物理性质:
按照描述氧气物理性质的顺序,回忆上节课的实验现象描述氢气的色、态、味和溶解性等。
【实验3-4】装置如图所示。球形干燥管里装有碱石灰干燥剂。导管口蘸些肥皂水,控制氢气流速,吹出肥皂泡。当肥皂泡吹到足够大时,轻轻摆动导管,让肥皂泡脱离管口,这时可以观察到肥皂泡上升。
肥皂泡上升说明氢气密度小。在标准状况(1大气压,0℃)下,氧气、空气、氢气的密度分别为1.429克/升,1.293克/升,0.0899克/升,它们的比值为16∶14.5∶1。(为什么用排空气法收集?)
氢气在通常状况下,是一种没有颜色、没有气味的气体,难溶于水,比空气轻。
2.氢气的化学性质:
【实验3-5】在带尖嘴的导管口点燃纯净的氢气,观察火焰的颜色。然后在火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯,过一会儿,观察烧杯壁上有什么现象发生。
引导观察燃烧的焰色和烧杯内壁有什么现象出现。把烧杯传递给学生,让学生用手触摸烧杯,感觉热量。证明氢气具有可燃性,燃烧时放出大量的热。
(1)氢气的可燃性:
在这个实验中为什么强调“纯净”呢?如果氢气不纯净燃烧时会怎么样呢?
【实验3-6】取一个一端开口,另一端钻有小孔的纸筒(或塑料筒等),用纸团堵住小孔,用向下排空气法收集氢气,使纸团内充满氢气。把氢气发生装置移开,拿掉堵小孔的纸团,用燃着的木条在小孔处点火,注意有什么现象发生。(人要离开,注意安全。)
引导学生观察:
①注意小孔处点火时的开始情况;
②仔细倾听音响的变化;
③观察随音响变化而发生的现象。
板书 氢气不纯混有空气或氧气,点燃时发生爆炸。
为什么点燃纯净的氢气能安静地燃烧,而混合气体却会发生爆炸呢?
点燃纯净的氢气时,在导管口流出的氢气量少,与氧气接触少,反应时产生的热量也少,且散失较快,所以点燃时安静地燃烧。
点燃纸筒中氢气时,随着氢气的消耗,空气不断从纸筒底部进入筒内。氢气和空气接触并混和,与氧气接触面多,点燃时快速反应,产生的热量在极短时间内、有限空间里急剧膨胀,就发生了爆炸。
实验测定,当空气中混入氢气的体积达到总体积的4%~74.2%时,点燃即发生爆炸。这个范围叫做氢气的爆炸极限。所以,点燃需要纯净的氢气,点燃氢气前必须检验氢气的纯度。
【实验3-7】用排水法收集一试管氢气,用拇指堵住,移近火焰,移开拇指点火。如果听到尖锐的爆鸣声,就表明氢气不纯,需要再收集,再检验,直到响声很小,才表明氢气已经纯净,如果用向下排空气法收集氢气,经检验不纯而需要再检验时,应该用拇指堵住试管口一会儿,然后再收集氢气检验纯度,以免暗焰引发氢气发生器爆炸。
【实验3-8】在干燥的硬质试管底部铺一层黑色的氧化铜,管口微向下倾斜。通入氢气,过一会儿再给氧化铜加热。注意观察黑色的氧化铜有什么变化,管口有什么生成。反应完成后停止加热,还要继续通入氢气,直到试管冷却后,再停止通氢。
引导学生思考:
(1)放氧化铜的试管口为什么要略向下倾斜?
(2)导气管为什么要伸入到试管底部,管口不能用塞子塞住?
(3)为什么先通一会儿氢气,再加热氧化铜?氢气的纯度是否需要检验?
(4)实验在停止加热时,为什么还要继续通入氢气到试管全部冷却为止?
联系已学过的有关知识逐一讨论。归纳出实验步骤韵语记忆口诀:
板书“一通、二点、三灭、四撤”。
引导学生用化学式表述反应过程
氢气和氧化铜反应:
练习:实验室制备氢气并使氢气跟灼热的氧化铜反应有以下主要步骤,请按正确的操作顺序排列序号___________________。
A 检验氢气发生装置的气密性; B 给试管中的氧化铜加热;
C 向氢气发生装置里添加药品; D 停止加热;
E 向装有氧化铜试管中通入氢气; F 停止通入氢气;
G 检验氢气的纯度。
复习提问:什么是氧化反应?氢气与氧化铜反应是否是氧化反应?
分析:在氢气与氧化铜反应中,氢气夺取了氧化铜中的氧,发生了氧化反应。而氧化铜失去了氧变成了单质铜,则氧化铜发生了还原反应。
在反应中,氢气夺取了氧化铜中的氧,发生了氧化反应。使铜被还原出来,说明氢气有还原能力,我们称之为还原性,而把氢气称之为还原剂。
氧化铜失去了氧,发生了还原反应。使氢气发生了氧化反应,说明它具有氧化能力,我们称之为氧化性,而把氧化铜称之为氧化剂。
氢气:得氧~有还原性~是还原剂~发生了氧化反应。
氧化铜:失氧~有氧化性~是氧化剂~发生了还原反应。
练习:在高温下,三氧化二铁与一氧化碳反应生成单质铁和二氧化碳。此反应中氧化剂是_______,还原剂是_______,_______,发生了氧化反应,________发生了还原反应。
氢气的用途:阅读课本57页图3-14。
物质的用途是由其性能决定的。
密度小——氢气球;
可燃性——氢氧焰、高能燃料等;
还原性——冶炼金属、制备硅等;
另外还可用于合成氨气、制备盐酸。
探究活动
1. 家庭小实验 在如教材第53页所示的实验3-4中,可以用蜡烛不断点燃产生、上升的氢气泡。想办法使氢气泡中含有少量空气,一来可减慢氢气上升的速度,二来又可产生强烈的爆鸣声。
2. 家庭小实验 取一支大试管,平置固定在铁架台上,用一团棉絮浸透酒精溶液,置入管底。在管中部用纸槽送入黑色氧化铜,铺平。用单孔带短玻管的橡皮塞塞紧,加热棉絮球部位,可以看到氧化铜慢慢由黑色变红。
3. 设计一个实验,证明蜡烛中含有碳氢两种元素.
教学目标
知识与技能
1.知道爆炸的含义。
2.了解一些易燃物、易爆物的安全常识。
过程与方法
能合理运用燃烧的知识和灭火的原理解决日常生活中一些简单的防火、防爆问题。
情感、态度与价值观
通过学习,逐步建立防火、防爆的意识。
教学重难点
重点 爆炸的含义;一些易燃物、易爆物的安全常识。
难点 如何防火、防爆。
教学工具
蜡烛、火柴、金属罐、小塑料瓶、面粉、橡皮管等
教学过程
一、导入新课
师:氢气在点燃前要验纯,是因为不纯的氢气燃烧容易爆炸,有可能造成生命和财产的损害。这节课我们来学习爆炸方面的知识。
二、推进新课
爆炸
师:物质具备燃烧的条件后,燃烧的剧烈程度与什么有关?
实验探究:粉尘爆炸。(实验7-2)
实验步骤:剪去空金属罐和小塑料瓶的上部,并在金属罐和小塑料瓶的底侧各打一个比橡皮管外径略小的小孔。连接好装置,在小塑料瓶中放入面粉,点燃蜡烛,用塑料盖盖住罐口(如图7-11)。从橡皮管一端鼓入大量的空气(人距离该装置远一些),使面粉充满罐,观察现象。
现象:发生了爆炸。
师:金属罐和塑料盖构成了一个有限空间,向装置中鼓气后,面粉充满了金属罐,加大了它与氧气的接触面积,罐内的温度达到了面粉的着火点,使它在有限的空间内急剧地燃烧并在短时间内放出大量的热,使气体体积迅速膨胀,引起爆炸。
师:可燃物在有限的空间内急剧地燃烧,就会在短时间内聚积大量的热,使气体的体积迅速膨胀而引起爆炸。可能发生爆炸的物质:可燃性气体、粉尘等。
师:由上可知,物质具备燃烧的条件后,燃烧的剧烈程度和什么有关?
生:氧气的浓度和接触面积。可燃物与氧气接触面积越大,氧气浓度越高,燃烧就越剧烈。在一定空间内急剧燃烧,并有气体生成,可以引发爆炸。
师:通过以上实验可知,在面粉厂附近是要严禁烟火的。为了使警钟长鸣,同学们对一些易燃物和一些易爆物的安全问题要时刻提高警觉性。
易燃物和易爆物的安全知识
师:为了防止火灾以及爆炸事故发生,大家在一些易燃、易爆场合会经常看到以下图标。
师:投影展示:
师:这些图标向人们传递了什么样的信息?
生:(1)当心火灾——易燃物质;(2)禁止放易燃物;(3)当心爆炸——爆炸性物质;(4)当心火灾——氧化物;(5)禁止烟火;(6)禁止带火种;(7)禁止燃放鞭炮;(8)禁止吸烟。
师:根据这节课所学习的内容,同学们认为在哪些地方应该贴“严禁烟火”的字样或图标?
生:油库、加油站、纺织厂、煤矿矿井等。因为油库、面粉加工厂等地的空气中常混有可燃性的气体或粉尘,它们接触到明火,就有发生爆炸的危险。
师:请阅读“生产、运输、使用和贮存易燃物和易爆物时的注意事项”。(课本第134页“资料卡片”)
师:易燃物和易爆物在遇到明火、高温或撞击时,极易发生燃烧或爆炸。因此,为了生命、财产的安全,生产、运输、使用和贮存易燃物和易爆物时,必须严格遵守有关规定,绝不允许违章操作。
板书
第2课时 易燃物和易爆物的安全知识
一、爆炸
可燃物与氧气接触面积越大,氧气浓度越高,燃烧就越剧烈。在一定空间内急剧燃烧,并有气体生成,可以引发爆炸。
二、易燃物和易爆物的安全知识
教学反思:
鉴于学生对燃烧与爆炸的现象已具备了一定的生活经验,故在教学的过程中,教师应注重从学生的生活经验出发,让他们在熟悉的生活情景中探究爆炸的奥秘,并把所学的化学知识应用到生活中,解决生活中的实际问题。
教学目标
1.认识燃烧的条件和灭火的原理。
2.了解易燃物和易爆物的安全知识。
3.通过活动与探究,学习对获得的事实进行分析得出结论的科学方法。
教学重难点
1.燃烧的条件和灭火的原理。
2.通过探究让学生讨论燃烧的条件及推出灭火的原理。
教学工具
投影自制的幻灯片、白磷、薄铜片、大烧杯、热水等。
教学过程
一、提出问题
师:火是燃烧的一种现象。在日常生活和过去的学习中,我们曾见过或遇到过许多燃烧的事例,你见到过哪些燃烧的事例吗?请把你知道的告诉大家。
[学生活动]在学生发言过程中,教师参与学生的讨论,同时对学生的回答进行以鼓励为主的评价,培养学生的参与意识,发挥学生的主体作用。
师:刚才同学们非常踊跃地讨论了我们常见到的燃烧现象,比如,篝火晚会、煤气烧菜、奥运圣火、火箭发射等。还有第二单元学过的碳、硫、铁、铝箔等在氧气中的燃烧等。虽然燃烧的事例很多很多,但大家有没有发现,这些燃烧的现象都有一个共同的特征,你知道燃烧的这个共同特征是什么?我们能不能对燃烧下定义呢?
[讨论]教师引导学生从燃烧的现象(发光、发热)和有新物质产生两个方面讨论燃烧的特征,并让学生之间互相讨论交流,汇报自己的观点,最后形成燃烧的定义。
[小结]燃烧的定义:呵燃物与氧气发生的一种发光、放热的剧烈的氧化反应。
师:燃烧是一种发光、发热的剧烈的氧化反应.燃烧与人类的生活密切相关。那么,大家想过没有,什么样的物质在什么条件下才能燃烧?也就是说.燃烧需要什么条件呢?下面我们一起进行实验探究。
二、实验探究
1.燃烧的条件。
[实验l]学生分组进行教材中“活动探究’’的实验。,教师巡视各组,及时肯定学生的正确操作并纠正学生的错误操作,指导学生观察实验现象,引导学生根据观察到事实得出正确的结论。
[讨论](投影)
(l)由上述实验中薄铜片上的白磷燃烧而红磷燃烧的事实,说明燃烧需要什么条件?。
(2)由薄铜片上的白磷燃烧而热水中的白磷不燃烧的事实,说明燃烧还需要什么条件?
(3)由本来在热水中不燃烧的白磷,在通人氧气(或空气)后燃烧的事实,再次说明燃烧需要什么条件?
(4)综合上述讨论,可得出燃烧需要哪些条件?
师:通过同学们进行的实验探究及问题的讨论,这些事实有力地说明了,物质燃烧必须同时满足以下三个条件:
(1)可燃物(即物质具有可燃性);
(2)可燃物要与空气(或氧气)接触;
(3)达到燃烧时所需的最低温度。
组织学生认识常见物质,例如木材、木炭、酒精、无烟煤等着火点。
2.灭火的原理及方法。
师:火给人类带来了熟食和温暖,但火一旦失控也会给人类带来灾难。同学们你知道生活和生产中通常采用的灭火方法吗?请各小组将你们所知道的灭火方法填人表格,比一比哪个小组知道的最多。
(投影) 灭火的事例和方法
┏━━━━━━━┳━━━━━━━┓
┃ 灾火事例 ┃ —,方法 ┃
┣━━━━━━━╋━━━━━━━┫
┃ 1. ┃ ┃
┣━━━━━━━╋━━━━━━━┫
┃ 2. ┃ ┃
┣━━━━━━━╋━━━━━━━┫
┃ 3. ┃ ┃
┣━━━━━━━╋━━━━━━━┫
┃ 4. ┃ ┃
┣━━━━━━━╋━━━━━━━┫
┃ 5. ┃ ┃
┗━━━━━━━┻━━━━━━━┛
将各小组的讨论结果用投影进行展示评讲。
[讨论]下面请各小组根据物质燃烧的条件,把刚才灭火的方法进行归类,并想一想它们之间有没有联系。然后归纳小结。
[小结]
(1)可燃物跟空气隔绝;(2)可燃物的温度降到着火点以下。
师:你们能否设计一个实验来验证一下灭火的方法呢?
组织学生进行教材中[实验7-1]的实验。根据实验现象进一步验证了灭火的方法,然后根据这个灭火的原理设计一个简易的灭火器。
[录像展示]生活中几种灭火器:(1)泡沫灭火器;(2)干粉灭火器;(3)二氧化碳灭火器。同时分别介绍它们的灭火原理和适用范围。
3.易燃物和易爆物的安全知识。
师:每年我国因地下煤矿的矿井内瓦斯爆炸,化工生产的工厂爆炸、烟火爆炸等灾难,造成的经济掳失上亿元,造成人员伤亡上千人!多么怵目惊心数据啊!那么我们作为有知识的青少年,不但要学习知识,还要懂得利用科学知识为民造福,把灾难雕患消灭在萌芽状态,下面我们一起来了解一下易矧物和易爆物的安全知识。
除了可燃性气体能发生爆炸外,面粉、煤糕等粉尘也能发生爆炸吗?
[实验2]演示教材中[实验7-2]注意:该实验中鼓气球与金属罐之间的连按管可稍长一些,人应远离金属罐,以防危险。此实验用的面粉应干燥,金属罐可用八宝粥空罐等。
实验完毕,请同学们观察现象并进行分析。诺同学们阅读教材第1 3 2页最后一自然段,总结易删物和易爆物的安全知识。
[小结]
(l)在生产、运输、使用和贮存易燃物和易爆物时,必须严格遵守有关规定,绝不允许违章操作。
(2)展示与燃烧和爆炸有关的图标(投影:见教材中图7-12所示)
课后小结
师:学完本课题你应该知道:
1.可燃物与氧气发生的一种发光发热的剧烈的氧化反应叫做燃烧,燃烧需要三个条件:(l)可燃物;(2)氧气(或空气);(3)达到燃烧时所需的最低温度(也叫着火点)。
2.灭火的.原理:
( l).消除可燃物或隔离可燃物;
(2)隔绝氧气(或空气);
(3)使温度降到着火点以下。
3.在生产、运输、使用和贮藏易燃物和易爆物时,必须严格遵守有关规定,绝不允许违章操作。
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