沪科版化学高二上8.1《应用广泛的金属材料——钢铁》(1)学案第一课时

金属矿物的开发利用一、教学背景人教版化学必修2第四章——化学与自然资源的开发利用是高中化学必修模块的结尾部分，其中第一节《开发利用金属矿物和海水资源》是实现元素化合物性质应用的学科内容，是体现化学学习价值、培养学生认识科学、技术和社会之间关系的重要组成，是落实科学发展观，树立可持续发展思想的重要一章，其中“金属矿物的开发利用”是本节的前半部分内容。

本课时是在学生学习了氧化还原反应概念以及钠、铝、铁、铜等金属及其重要化合物主要性质的基础上，在对金属冶炼知识有会意建构的前提下，进一步系统学习关于上述金属工业上冶炼方法的一节。

本课旨在学会运用氧化还原反应的概念，了解利用化学变化实现物质之间的转化的基本方法，认识转化过程和产物在我们日常生活和社会发展中的重要作用。

二、教学设计思想本案例是基于建构主义教学理论、奥苏贝尔的有意义学习理论，促进学生自主、合作、探究学习的教学设计。

在领会课标要求的前提下，笔者以张家口市矿产资源开发利用的真实生产情境为课程资源，通过学生小组课前对我市金、铁、铜矿开发利用现状的调查研究，课上以学生汇报调查报告的形式展开，帮助学生提炼核心知识，引导学生完成有关性质知识的主动建构，达成自觉认识化学方法是由金属化合物转变成金属单质的惟一方式及金属活动性和氧化还原反应发生的条件是选择金属冶炼方式的主要依据两个本质观念，并学会运用可持续发展的思想，解决如何保护金属资源和合理开发利用金属资源这两个问题。

三、教学目标1.知识与技能知道金属元素在自然界的存在形态；了解金属冶炼的原理和方法；知道铝热反应及其应用。

2.过程与方法通过小组汇报本市优势金属矿物开发利用的调查报告，学会收集资料、分析资料、概括总结的方法；学会运用氧化还原概念归纳一般金属冶炼的实质和方法。

3.情感态度与价值观认同化学在自然资源开发和利用中的意义和作用，形成对化学与可持续发展关系间的正确认识，树立资源保护及合理开发意识。

四、教学重点与难点教学重点：学会收集资料、分析资料、概括总结的方法；从氧化还原反应概念的角度，认识金属冶炼方法的不同，了解三种冶炼方法。

-17-教学设计：必修1第三章第二节《几种重要的金属化合物》《铁盐和亚铁盐》黄燕一、教学目标1.通过科学探究Fe2+和.Fe3+检验和转化活动，使学生学会科学实验方法，进一步巩固学生化学实验操作技能，将感性的实验上升到理性的思维,培养学生的逻辑推理能力。

2.在Fe2+和.Fe3+的转化实验中,除了参照课本的.调动学生关于氧化还原的知识,引导学生得出其它方案,培养学一独立思考,勇于创新的能力.3.了解铁与人体健康的科学原理和生活常识。

在设计过程中注意提倡问题式教学，让学生主动参与到学习中去；正确引导，使学生的探究向所需的方向进行。

通过这种探究发现式的教学方法使学生能够更容易的接受新知识，并且是潜移默化地接受，同时锻炼了学生的思维想象能力、合作能力以及在科学探索中最为重要的动手能力。

做学结合，学以致用，两者相互促进二、教学方法实验教学、对比教学、归纳教学三、教学过程引入：铁在地壳中的含量仅次于氧、硅和铝，铁主要以+2、+3价化合物的形式存在，上一节课我们学习了铁的氧化物和铁的氢氧化物，今天我们学习铁的两种盐——铁盐和亚铁盐。

板书：3．铁盐和亚铁盐展示：两只试管，其中分别装有少量氯化亚铁溶液和氯化铁溶液提问：回忆上节课的内容，你能区分那支试管中装的是氯化亚铁溶液，那支试管是氯化铁溶液？学生：浅绿色的是氯化亚铁溶液，黄色的是氯化铁溶液演示：如果将上述两支试管稀释，这时两种溶液均为无色，问如何区分这两种溶液？讲解：浓度过稀时就无法利用铁离子和亚铁离子的颜色来区分。

有没有更灵敏的反应来区分铁离子和亚铁离子呢？学生实验：P61实验3-10，在两支试管中分别取稀释的氯化亚铁溶液2mL和稀释的氯化铁溶液2mL，各滴入几滴KSCN溶液，观察现象并记录。

-18-Fe3+的检验滴入KSCN溶液FeCl3溶液FeCl2溶液提问：你们看到的实验现象是什么？学生：FeCl3溶液中滴入KSCN溶液，溶液变红色，而FeCl2溶液中滴入KSCN溶液，溶液无明显变化。

8. 1《应用广泛的金属材料一一钢铁》【知识回顾】一、金属和金属键1.金属的共性（1）状态：一般为固态（水银为液态）（2）颜色：有金属光泽，一般为银白色（3）导电性：良好（接电源后，电子在金属内定向移动）（4）导热性：良好（5）延展性：良好2.金属键（1）金属的构成：金属阳离子和自由电子（2）金属键定义：金属阳离子间依靠自由电子而产生的.强烈的相互作用。

（3）金属晶体：以金属离子、自由电子为基本微粒，通过金属键形成的晶体。

""■般金属都是金属晶体。

3.金属之最（1）熔点最高的金属：钩（2）熔点最低的金属：汞（3）硬度最大的金属：縮（4）密度最大的-金"属：餓（5）密度最小的金属：锂（6）人类冶炼最多的金属：铁（7）传热导电性最好的金属：银（8）人体内含量最多.的金属元素：钙（9）地壳中含量最多的金属兀素：铝二、铁和铁合金1. •铁的物理性质(1)颜色：银白色(2)状态：固态(3)密度：7.86g/cm;(4)熔点：1535 °C(5)沸点：2750C2.铁的化学性质铁元素是低26号元素，金属性比较强，常见的化合价有+2价和+3价（+3价比较稳定）(1)和非金属单质反应和氧气反应3Fe+2Ch 趣* Fe3O4反应现象：居II烈燃烧，火星四射，留下黒色固体和氯气反应2Fe+3Cb 点燃 a 2FeCb反应现象：产生褐色的烟和硫磺反应Fe+S △ a F e s反应现象：保持红热状态(2)和氧化物反应和非金属塹妙反应3Fe+4H2O直温亠F®O4+4H2 f (铁和水蒸气反应)和金属氧化也辱应2Fe+Al2O3高温a Fe2O3+2Al (铝热反应)(3)和酸反应和弱氧化性酸发应Fe+2HC1 ——* FeCl2+H21Fe+H2SO4(稀)——* FeSO4+H2 t和强氧化性酸反应2Fe+6H2S(X浓) △ a F®(SO4)3+3SO21 +6H2O和盐溶液反应Fe+CuSCU ——* FeSCu+Cu(4)钝化在浓硝酸或冷的浓硫酸中，铁的表面形成一层氧化薄膜而被钝化。

8.1 《应用宽泛的金属资料——钢铁》对于铁及其化合物的计算分分段法类3-9 现有 3mol/L 的盐酸和硫酸各 100mL ，分别加入等质量的铁粉，反响完成，生讲成气体的质量之比( 物质的量之比)3:4 ，则盐酸中加入铁粉的质量是（C）解A ． 5.6g B. 8.4g解答：两酸产生的气体都是氢气，可能相等（铁粉不足，两酸都有节余），也可能是1:2（铁粉足量，两酸反响光），自然也可能是居于中间的状态（铁粉使盐酸反应完成，硫酸还有节余）。

这样找到两个重点点，分为三段。

3:4气体 1:1气体1:20.15mol0.3molFe 粉Fe 粉8.4g16.8g选择 8.4 和 16.8 之间的 C。

元素守恒5-5 将 14.4gFeC2O4隔断空气加热分解，最后能够获取7.2g 铁的氧化物，此氧化物是（A）A． FeO B. Fe O3C. Fe O4D. FeO 、 Fe O4233解答：草酸亚铁与产物铁氧化物存在铁元素守恒的关系。

FeC2O4~~~~~~~~~~~~~~~~~ FeO x物质的量之比：1:1物质的量：FeO x的质量： 7.2=X=29-6 向 10mL 0.1mol/L的CuSO4溶液中加入10mL 0.15mol/L的NaOH溶液时，产生一种蓝色积淀，经测定溶液中的铜离子几乎被积淀完整，淡蓝色积淀的主要成分为（C）A ． Cu(OH) 2 B. Cu2(OH) 2SO4 C. 3Cu(OH) 2CuSO4 D. Cu 2(OH) 2解答：假如生成的是常有的氢氧化铜积淀，CuSO4和 NaOH 的物质的量的比应当是 1:2，而不是此刻的 2:3，因此实质生成的积淀中， Cu2+和 OH -的物质的量的比仍旧应当是 2:3，选出 C。

电荷守恒10-9 用盐酸酸化的KNO 3溶液表现出氧化性，向该溶液中加入5mL 1.5mol/L 的FeCl 2溶液，完整反响后被复原的KNO 3为mol ，则 KNO 3的复原产物为（）A． NO2 B. NO C. N2 D. N 2O解答：被酸化的硝酸钾溶液，相当于硝酸起到氧化剂的作用，与复原性的Fe2+发生反响。

铁盐和亚铁盐（以素养为本的教学设计）课题铁盐和亚铁盐课型新知识探究课授课人高一化学组马爽授课班级一年9班教材及课标相关内容的分析本节课是依据《普通高中化学课程标准（2017版）》并结合人教版化学必修一第三章第二节《几种重要的金属化合物》中“铁的重要化合物”开发的一节实验探究课。

新课程标准提出：“了解铁的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。

”通过解读这句话再结合生活中的实际情况和学科情况，不难发现认识的重要化合物都涉及在生活或生产中应用。

所以重要的金属化合物的认识选择的标准是与生活生产息息相关的。

铁作为生活中应用最为广泛的金属元素被学生所熟知；作为过渡族元素，铁元素的可变化合价更成为了它的一个重要特征。

我们依据课标，根据教材，从学生实际出发，着眼于他们的终生发展而设计“Fe2＋与Fe3＋的相互转化”这一探究性学习课题，不仅可以让学生深刻认识铁盐和亚铁盐的性质，也是氧化还原反应理论教学的良好素材。

其次，此处的实验反应原理简单，操作也多是试管（或点滴板）实验，更适合安排实验探究。

通过这堂课的学习，可以让学生感受实验探究的一般过程，为以后的探究性学习积累宝贵经验。

“Fe2＋与Fe3＋的相互转化”在途径选择上表现出较大程度的多样性，为学生提供了更多的互相学习、合作探究的机会。

教学与评价目标1通过实验探究Fe2+以及Fe3+的检验方法，初步形成基于元素价态对物质性质进行预测和检验的认识模型（3）认识不同价态的铁的氧化性和还原性；掌握不同价态铁的化合物的相互转化关系。

掌握Fe2+、Fe3+的检验方法，②理解Fe3+的氧化性、Fe3+与Fe2+的相互转化，巩固、提高对氧化还原反应的认识和离子方程式的书写。

【过程与方法目标】①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。

②组织学生分组讨论，并动手参与，培养学生设计实验、动手实验、观察实验的能力，并根据实验现象得出结论。

【情感态度价值观目标】①结合铁盐和亚铁盐的化学性质实验，提高学生对“化学是一门以实验为基础的科学”的认识。

8.1 应用广泛的金属材料一一钢铁（共2课时）第1课时由石器、青铜器到铁器金属和金属键［设计思想］本节课是学生进入高二年级的第一课时，因此教学难度不宜太大，主要以复习旧知，激发学习兴趣为主。

本课学习的主要内容是金属材料的演变历史、金属的结构与其通性的关系，以及金属的化学性质等，这节课将成为学习铁、铝的性质的基础。

由于本课是学习金属的第一课时，因此“知识与技能”维度的教学要求不高，大部分内容学生初中时已经学过，教学设计时主要考虑如何让学生在初中基础上完善这一部分的知识体系，如金属参与化学反应时一般作还原剂，金属参与反应与金属冶炼反应之间的联系等。

本课通过阅读探究、实验设计等环节，来培养学生由果及因的推理能力，如知道金属的通性如何推理金属的结构，知道镁、铁、铜的活动性顺序如何设计实验来验证等。

本课在设计时还考虑到了金属对人类社会产生的重大影响，教学时理论联系实际，可从利用金属的历史、金属在现代社会中的作用等方面使学生意识到这点。

一.教学目标1 •知识与技能⑴金属键（A）⑵金属跟非金属、酸、盐溶液反应的化学性质（B）⑶存在金属键的代表物质（A）2. 过程与方法⑴ 通过阅读教材和探究活动，注意金属晶体的微粒构成与金属通性的关系。

⑵通过比较不同金属的活动性顺序，感受科学实验的一般方法。

3. 情感态度与价值观体验金属冶炼史与社会发展的关系。

二.教学重点和难点1 .教学重点金属跟非金属、酸、盐溶液的反应。

2.教学难点⑴ 金属晶体的微粒构成。

⑵金属冶炼的方法与金属活动性之间的关系。

三.教学用品实验用品（镁带、镁粉、铁钉、铜片、稀盐酸、CUSO4溶液、FeS04溶液、表面皿、砂纸、烧杯、试管若干等），多媒体四.教学流程1、流程图学生活动1 :请学生给“金属”下个定义学生活动2:阅读教材，探究金属具有导电性、导热性、延展性与其结构的关系归纳小结1:金属的物理性质提出问题：金属原子在最外层电子排布上有哪些特点?归纳小结2:金属的化学性质。

金属钠的性质教案一．教学目标：知识与技能:（1）能说出钠的主要物理性质。

（2）认识钠的还原性，能描述钠与水、氧气反应的实验现象，并会书写化学方程式。

过程与方法:（1）通过实验，学会科学、合理地运用观察方法，体会实验在化学研究中的重要作用。

（2）通过探究活动，亲身参与实验的操作，体验解决问题的乐趣。

情感态度价值观:（1）通过实验及自己分析、讨论得出结论的过程，感受学习化学的兴趣，树立严谨求实的科学态度和科学方法和合作学习的意识。

（2）通过学习，认识化学知识在公共危险性事故中的重要性。

二、重、难点：重点：钠的氧化和钠与水的反应；难点：对实验现象的观察和分析。

三、教学方法：情景设计、实验探究、分析、归纳、问题驱动四、教学准备：实验仪器：烧杯、镊子、小刀、滤纸、坩埚、铁架台、火柴、酒精灯、滴管、玻璃片实验试剂：金属钠、蒸馏水、酚酞五、教学过程：环节教师活动学生活动设计意图课题引入【投影】网上新闻——炸起千层浪珠江“水雷”迷团待解聆听与思考设置情境，引入问题，激发学生的探究热情。

信息分析【提问】看完新闻你对此有什么疑问？学生疑问：为什么“水里的东西也能着火爆炸”？培养学生能根据生活中的现象提出问题的能力。

【设疑】钠有哪些性质呢？新闻时间中的现象与钠的物理性质及化学性质有关吗？【提问】怎样取用金属钠？钠的保存方法？【讲述】切割钠时，要注意感觉钠的硬度及注意观察切割面处的颜色变化。

[实验1]视频：用镊子取一块金属钠，用滤纸吸干表面的煤油后，用刀切去一端的外皮。

思考:1.钠的保存方法；2.钠为什么能用小刀切割；3.切割后的颜色以及颜色变化。

培养学生观察能力，学会从视频当中提取相关信息。

实验探究【提问】新闻中的现象与钠的化学性质有关吗？钠有哪些化学性质？【讲述】回忆刚才做的小组实验，新切开的钠块表面的银白色很快变暗，就是由于钠与氧气常温下发生反应，在钠的表面生成了一层氧化物。

【提问】钠与氧气常温就能反应，如果温度升高会怎样呢？将黄豆大的一块钠放入玻璃管中部，加热。

18.走进精彩纷呈的金属世界［讲述］金属在常温下一般都是固体(除汞外)。

通过X射线研究发现，在金属中，金属原子好像许多硬球一层层紧密地堆积着，每一个硬球周围都有许多相同的硬球围绕着。

（见PPT）［设疑］金属中堆积的一个个硬球都是中性的原子吗？由于金属原子的半径比较大,最外层电子数比较少，金属原子很容易失去外层电子变成金属离子，研究表明:在金属的内部，按一定规律紧密堆积的实际上是带正电荷的金属阳离子。

［诱启］带正电荷的金属阳离子本应相互排斥，为何还可以紧密地堆积在一起呢？(一定有一种作用力存在)［设疑］电子到哪里去了呢？［讨论］带正电荷的金属阳离子能按一定规律紧密堆积，是由于金属原子释放出的电子能在金属离子之间自由地运动，这样依靠金属阳离子与带负电荷的自由电子之间强烈的相互作用从而使金属离子紧密地堆积在一起。

(见PPT）在金属晶体里，自由电子不专属于某几个特定的金属离子，它们几乎均匀地分布在整个晶体中并被许多金属离子所共有。

1．金属键：金属离子与自由电子之间的强烈的相互作用。

(属于化学键)金属键没有方向性。

金属键的形象说法:“失去电子的金属离子浸在自由电子的海洋中”.金属离子通过吸引自由电子联系在一起,形成金属晶体。

2．金属晶体：通过金属离子与自由电子之间的较强作用形成的单质晶体。

特点：金属晶体是由金属阳离子和自由电子组成，其中自由电子并不属于某个固定的金属阳离子，而可以在整个金属中自由移动。

3.金属的通性：播放动画：金属的导电、导热、延展性动画物理性质：●有金属光泽金属可以吸收波长范围极广的光,并重新反射出光,故金属晶体不透明,且有金属光泽。

●有良好的导电、导热性在金属晶体中，存在着许多自由电子，这些自由电子的运动是没有一定方向的，但在外加电场的条件下自由电子就会发生定向运动，因而形成电流，所以金属容易导电。

金属容易导热，是由于自由电子运动时与金属离子碰撞把能量从温度高的部分传到温度低的部分，从而使整块金属达到相同的温度。

铁和铁合金-----Fe2+和Fe3+的检验和转化同心回中马国梅一、教材内容本节教学内容是沪科版高中化学高二上册<<走进精彩纷呈的金属世界>>第一节<<应用广泛的金属材料---钢铁---铁和铁合金>>，在教学过程中通过实验探究的形式，呈现Fe2+ ，Fe3+的检验方法、Fe2+与Fe3+的转化两个主要知识板块的学习。

二、学情分析在初中的学习内容中，学生从金属通性及金属活动性顺序的角度初步认识了铁元素的简单性质、铁的冶炼以及铁制品的锈蚀与防护。

在高中阶段，学生在初中的基础上学习了“化学实验的基本方法”、“物质的分类”、“离子反应”、“氧化还原反应”等内容。

通过这些内容的学习，学生已了解基本的实验操作，掌握了氧化剂还原剂的基本判断方法，能够书写简单的氧化还原反应的离子方程式；以上的知识基础都为本节课的学习作了很好的铺垫。

三、教学目标（1）通过魔术展示和小组实验探究，掌握Fe2+，Fe3+检验的实验方法；（2）学会从氧化还原的角度分析，认识Fe2+的还原性以及Fe3+的氧化性；（3）能尝试书写相关的氧化还原反应方程式；（4）通过教师的演示实验，初步了解实验探究的基本方法，以小组合作的形式操作完成对Fe2+、Fe3+相互转化条件的探究并进行归纳总结；（5）认识Fe2+与Fe3+相互转化在生活中的应用，运用Fe2+、Fe3+的相互转化的条件分析解决相关实际问题，感受化学与生活的紧密联系；四、教学重难点【重点】掌握Fe2+，Fe3+的检验方法；知道Fe2+与Fe3+之间的转化条件【难点】Fe2+与Fe3+之间的转化条件的科学探究；书写相关氧化还原反应方程式五、教学方法本节课的核心教学思想是“实验教学法”，以“学生实验”为主体穿插了教师演示实验。

教师利用小魔术吸引学生进入Fe2+，Fe3+的检验，指导学生利用查阅的Fe2+，Fe3+检验的相关资料鉴别溶液中是否含有Fe2+，Fe3+；在进行Fe2+，Fe3+的转化时，先由教师利用日常生活的缺铁现象，展示常用补铁试剂和药剂，利用补铁药剂与维生素C，新制氯水，KSCN溶液之间的反应现象，提出Fe2+与Fe3+之间的转化，进而提出问题，让学生利用老师提供的试剂，分组设计实验方案并探究Fe2+与Fe3+之间的转化条件。