金屬與金屬礦物的教學(xué)設(shè)計建議

1、金屬與金屬礦物的教學(xué)設(shè)計建議 浦東外國語學(xué)校 何紅兵 2009-11-3全日制義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（實驗稿）（三）金屬與金屬礦物 標(biāo)準(zhǔn)活動探究與建議1了解金屬的物理特征，能區(qū)分常見的金屬和非金屬；認(rèn)識金屬材料在生產(chǎn)、生活和社會發(fā)展中的重要作用。2知道常見的金屬與氧氣的反應(yīng)；了解防止金屬銹蝕的簡單方法。3知道一些常見金屬（鐵、鋁等）礦物；了解從鐵礦石中將鐵還原出來的方法。4了解常見金屬的特性及其應(yīng)用，認(rèn)識加入其他元素可以改良金屬特性的重要性；知道生鐵和鋼等重要的合金。5知道廢棄金屬對環(huán)境的污染，認(rèn)識回收金屬的重要性。交流有關(guān)日常生活中使用金屬材料的信息，或利用互聯(lián)網(wǎng)或其他途徑收集有關(guān)新型合金的成

2、分、特性和用途的資料。實驗探究金屬的物理性質(zhì)。調(diào)查當(dāng)?shù)亟饘俚V物的開采和金屬利用情況，提出有關(guān)的建議。參觀煉鐵廠或觀看工業(yè)煉鐵的錄像。用實驗方法將氧化鐵中的鐵還原出來。收集有關(guān)鋼鐵銹蝕造成經(jīng)濟(jì)損失的資料，設(shè)計實驗探究鐵制品銹蝕的條件，討論防止銹蝕的方法。調(diào)查家庭金屬垃圾的種類，分析回收的價值和可能性。 本單元可供選擇的學(xué)習(xí)情景素材： 中國古代金屬冶煉的成就和當(dāng)代金屬材料的開發(fā)利用 制造潛艇、宇宙飛船的合金材料 我國重要的金屬礦物及其分布 豐富多彩的金屬礦物標(biāo)本和圖片 金屬的切割與焊接 制造自來水管材料的變遷金屬與金屬礦物一、課程標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容1.根據(jù)生產(chǎn)生活中的應(yīng)用實例或通過實驗探究，了解鋁、鐵等金屬

3、及其重要化合物的主要性質(zhì)，能列舉合金材料的重要應(yīng)用。2.通過實驗了解非金屬元素硅及其重要化合物的主要性質(zhì)，認(rèn)識其在生產(chǎn)中的應(yīng)用。3. 根據(jù)實驗事實了解氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)是電子的轉(zhuǎn)移，舉例說明生產(chǎn)、生活中常見的氧化還原反應(yīng)。二、教學(xué)要求 第一單元 從鋁土礦到鋁合金基本要求了解地殼中鋁元素的含量，知道鋁元素在自然界的主要的存在形式，了解從鋁土礦獲得鋁的方法，從煉鋁方法的變化體驗化學(xué)科學(xué)的發(fā)展對人類生活的影響。通過實驗探究，理解鋁的重要性質(zhì)，如與酸、堿反應(yīng)，鈍化現(xiàn)象等。了解鋁、氧化鋁、氫氧化鋁的性質(zhì)，例舉鋁合金的應(yīng)用，進(jìn)一步認(rèn)識化學(xué)與生活的關(guān)系。以鋁的氧化物和氫氧化物為例了解兩性氧化物，兩性氫氧化物

4、的概念和一般性質(zhì)。發(fā)展要求知道明礬的組成和凈水作用。對鋁熱反應(yīng)進(jìn)行拓展，了解用其他金屬氧化物如Cr2O3、MnO2等代替氧化鐵也可發(fā)生鋁熱反應(yīng)，并可用以冶煉鉻、錳等金屬。了解鋁及其重要化合物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系。說明不要拓展到明礬以外的其他凈水劑不要求介紹其他種類合金鋁熱反應(yīng)的放熱不需定量計算，化學(xué)反應(yīng)熱等在化學(xué)2會詳細(xì)介紹第二單元 鐵的獲取及應(yīng)用基本要求了解自然界鐵、銅的存在形式和冶煉方法，體會鐵、銅的冶煉對人類文明的影響。通過生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用實例和實驗探究，了解鐵、銅、Fe2+、Fe3+的性質(zhì)，F(xiàn)e2+、Fe3+的相互轉(zhuǎn)化，了解鐵及其化合物的重要應(yīng)用。了解鋼鐵腐蝕的原理和危害性，應(yīng)用已有知識進(jìn)

5、行鋼鐵防腐，了解合理開發(fā)自然資源的重要性，同時形成珍惜、保護(hù)自然資源的意識。發(fā)展要求了解Fe2+、Fe3+的常用檢驗方法。知道鉻和鎳與不銹鋼的聯(lián)系，并簡單介紹不銹鋼的重要用途。說 明銅的電解精煉，鈉及其化合物的性質(zhì)等有關(guān)內(nèi)容在教學(xué)中介紹三、本專題教學(xué)建議1、教學(xué)方法建議（1）結(jié)合原子結(jié)構(gòu)的知識，認(rèn)識鋁、鐵、鈉和鎂的性質(zhì)。（2）結(jié)合前面專題學(xué)習(xí)的活潑非金屬氯、溴和活潑金屬鈉、鎂，了解鋁、鐵、鋼和它們的異同，逐步建立元素周期律的基礎(chǔ)。（3）本單元內(nèi)容中涉及較多的酸、堿、鹽、氧化物間的轉(zhuǎn)化關(guān)系。在教學(xué)中幫助學(xué)生歸納總結(jié)酸、堿、鹽、氧化物的轉(zhuǎn)化關(guān)系，并嘗試用這種轉(zhuǎn)化關(guān)系解決化學(xué)中的問題。（4）本單元涉

6、及不少氧化還原反應(yīng)，通過對這些反應(yīng)的歸類，進(jìn)一步鞏固氧化還原及電解質(zhì)的有關(guān)概念。（5）本單元4種元素的單質(zhì)和他們的化合物與工業(yè)生產(chǎn)及我們的生活有著密切的聯(lián)系。建議以我們周圍常見的一些物質(zhì)入手介紹它們，從而培養(yǎng)學(xué)生全面研究物質(zhì)、分析問題的能力。 2實驗教學(xué)建議本專題以自然界的礦物為線索引導(dǎo)學(xué)生研究學(xué)習(xí)有關(guān)鋁、鐵等元素及其化合物的性質(zhì)，了解重要元素及其化合物有社會、生產(chǎn)中的重要應(yīng)用。教材中共安排了一些實驗來幫助學(xué)生探究鋁、鐵等元素及其化合物的重要性質(zhì)。教師還可以補(bǔ)充一些實驗，幫助學(xué)生理解。其中鋁的穩(wěn)定性、鐵的腐蝕實驗建議由教師演示為主，鋁的化學(xué)性質(zhì)、氫氧化鋁的兩性、Fe2+和Fe3+轉(zhuǎn)化實驗、氯化

7、鐵腐蝕銅實驗（補(bǔ)充）等建議以學(xué)生探究為主。（1）鋁的穩(wěn)定性實驗的主要目的是要讓學(xué)生理解由于鋁表面的氧化膜，通常情況下鋁比較穩(wěn)定。教師可以從這個目的出發(fā)再選擇補(bǔ)充一些實驗。（2）鋁的性質(zhì)實驗中，課本中要求學(xué)生通過鋁分別濃硝酸、濃硫酸、鹽酸、氫氧化鈉溶液反應(yīng)，總結(jié)歸納出鋁的性質(zhì)特征（遇冷濃硫酸和冷濃硝酸鈍化、跟稀酸或堿溶液都能反應(yīng)）。本實驗的操作要求比較低，教學(xué)中教師要重視從方法角度加以引導(dǎo)，指導(dǎo)學(xué)生學(xué)會從多個不同的實驗現(xiàn)象中總結(jié)規(guī)律。（3）氫氧化鋁的兩性實驗，目的是讓學(xué)生通過實驗過程“發(fā)現(xiàn)”氫氧化鋁的兩性。（4）Fe2+和Fe3+轉(zhuǎn)化實驗有多個目的，一是實驗方案的設(shè)計，二是Fe3+的檢驗。要求學(xué)

8、生在有限定條件下根據(jù)實驗?zāi)康脑O(shè)計實驗方案，并驗證自己的實驗結(jié)果。由于課本對Fe2+和Fe3+轉(zhuǎn)化的要求不高，不宜在Fe2+和Fe3+轉(zhuǎn)化這個問題作過多的深化。（5）安排氯化鐵腐蝕銅實驗的目的是要求通過本實驗活動，了解氯化鐵在印刷電路板制作的應(yīng)用，進(jìn)而深入理解Fe3+離子的氧化性。（6）鐵的腐蝕實驗建議教師在課前做好，課堂上讓學(xué)生觀察實驗結(jié)果。實驗的目的要讓學(xué)生理解鋼鐵腐蝕跟水、空氣、電解質(zhì)溶液等因素有關(guān)，涉及吸氧腐蝕、析氫腐蝕等概念。4、案例 鋁的性質(zhì)本課題是在學(xué)習(xí)了鋁土礦提取鋁，并介紹了鋁合金的用途后，從我們周圍常見的生產(chǎn)實際和生活現(xiàn)象著手，通過一些實驗介紹鋁的性質(zhì)，重點介紹鋁的兩性、鋁熱反

9、應(yīng)。活動1教師取出4片鋁條，打磨后分別放置到4支潔凈的試管中，再向各試管分別加入3mL濃硝酸、濃硫酸、稀鹽酸、氫氧化鈉溶液，要學(xué)生觀察實驗現(xiàn)象，并填入P65表3-1中，通過學(xué)生回答、歸納出鋁能與稀鹽酸、氫氧化鈉溶液反應(yīng)，鋁在濃硫酸、濃硝酸中均未反應(yīng)，并引導(dǎo)學(xué)生寫出鋁與稀鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式?；顒?向鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)后所得的溶液中通入二氧化碳?xì)怏w或者加入鹽酸，觀察是否有白色絮狀沉淀生成，引導(dǎo)學(xué)生寫出鋁與氫氧化鈉反應(yīng)的化學(xué)方程式。活動3鋁熱反應(yīng)實驗（演示實驗）。鋁熱劑的配制：將5g氧化鐵和2g純凈的鋁熱粉混合均勻。引燃劑的配制：取約1/3藥匙的氯酸鉀和約2/3藥匙的蔗糖分別研磨均勻。紙漏斗的折疊及裝配：將兩張圓形濾紙分別折疊成漏斗狀，將其中之一底部剪一小孔，用水潤濕套在另一紙漏斗中，使得漏斗四周均有四層。將紙漏斗放在帶鐵圈的鐵架臺上，在其下方放一個盛滿沙粒的蒸發(fā)皿。將鋁熱劑倒入紙漏斗中，用藥匙將其攤平、壓緊。在鋁熱劑中間用玻璃棒開一坑（約0.5cm深），用藥匙將引燃劑放在坑中。用一膠頭滴管吸取濃硫酸，在引燃劑上方滴2-3滴。