金屬和金屬材料導(dǎo)學(xué)案

1、第八單元 金屬和金屬材料課題1 金屬材料【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1了解常見金屬的物理性質(zhì)，知道物質(zhì)的性質(zhì)在很大程度上決定了物質(zhì)的用途，但不是唯一的決定因素。2認(rèn)識在金屬中加熱熔合某些金屬或非金屬可以制得合金，知道生鐵和鋼等重要合金，以用合金比純金屬具有更廣泛的用途。3學(xué)會運(yùn)用觀察的方法從圖表中獲取信息，在交流與討論中提高綜合分析問題的能力。【學(xué)習(xí)重點(diǎn)】金屬材料的物理性質(zhì)及用途影響因素：合金的定義及性能【學(xué)習(xí)過程】自主學(xué)習(xí)（知識回顧）（溫馨提示：以下內(nèi)容與我們的生活和將要學(xué)習(xí)的新知識聯(lián)系密切，請認(rèn)真思考填寫）1用化學(xué)符號表示：（1）元素名稱金銅鐵鉛鈉鎂鈣汞鋅鉀錳銀元素符號（2）在暖瓶膽夾層內(nèi)的銀白色金屬是

2、；常用來作導(dǎo)線的金屬是      ；白熾燈泡內(nèi)的燈絲通常是由          制成的；溫度計(jì)中填充的金屬是            。（3）地殼中居于前四位的元素是             ，含量最多的金屬元素是 

3、60;          。2天然存在最硬的物質(zhì)是         ，由此性質(zhì)，決定它可用于                等。3我國文物“司母戊大方鼎”證明早在商代，中國就開始使用     器，春秋舊中國時(shí)已經(jīng)開始冶鐵，而鋁的應(yīng)用只有10

4、0多年的歷史。由此可知人類利用金屬鐵、鋁、銅、由早到晚的時(shí)間順序是         。4物質(zhì)的物理性質(zhì)包括： 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 等等。（新知自學(xué)）純金屬：（學(xué)習(xí)引導(dǎo)：自學(xué)課本2-3頁圖表，結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn)，填寫）1金屬材料包括       和          ；目前世界年產(chǎn)量前三位的金屬是     

5、         。2金屬使用的歷史：由青銅器時(shí)代到      年代，然后到鋁制品時(shí)代。由于鋁的     小和良好    性，現(xiàn)在世界上產(chǎn)量已超過銅，位于      之后，居         位3鐵、鋁等大多數(shù)金屬都顯    色，但銅卻呈&

6、#160;    色；在常溫下，大多數(shù)金屬是固體，但汞卻是   體。（學(xué)習(xí)導(dǎo)引：看書第4頁資料部分，了解“金屬之最”，填寫、記憶）4導(dǎo)電性最強(qiáng)的金屬是      ；硬度最大的金屬        ；熔點(diǎn)最高的金屬        ；目前，世界年產(chǎn)量最高的金屬         

7、;     。地殼中含量最高的金屬元素      ；熔點(diǎn)最低的金屬      ；人體中含量最高的金屬元素         以此為例，你能寫出兩例“非金屬之最”嗎？                  &

8、#160;                   。合金：（學(xué)習(xí)導(dǎo)引：請帶著以下問題，預(yù)習(xí)課本4-5頁后填空）5什么是合金？常見的合金有哪些？合金的性能與純金屬有什么不同？ （1）在金屬中加熱熔合某些         或         ，就可以制得具有

9、0;             特征的合金。可見，合金一定是     物。（2）生鐵和鋼都是          的合金，其中生鐵的含碳量是            ，鋼的含碳量是     

10、60;     ，所以生鐵和鋼的主要區(qū)別是             。（3）純金屬和性質(zhì)往往比較單一，制成合金后組成的改變，使得合金性能也隨之改變。合金的強(qiáng)度和硬度一般比組成它們的純金屬更        （填“高”或“低”），抗腐蝕性等也更    （填“好”或“差”）。因而更容易適合于不同的用途。（學(xué)習(xí)導(dǎo)引：閱讀課本第6頁表8-2及下面的

11、文字內(nèi)容，了解常見合金名稱、用途等）（4）       被認(rèn)為是21世紀(jì)的重要金屬材料，可用來作人造骨，因其      小、可塑性好、     等優(yōu)點(diǎn)廣泛應(yīng)用于火箭、導(dǎo)彈、航天飛機(jī)、船舶、化工等方面。 合作探究考試要求：了解金屬的物理特性，能區(qū)別金屬與非金屬；認(rèn)識金屬材料在生產(chǎn)、生活和社會發(fā)展中的重要作用了解常見金屬的特性及其應(yīng)用，知道合金的特性及應(yīng)用，知道生鐵和鋼等金屬的重要合金。一、金屬材料（考點(diǎn)一）1、金屬材料 純金屬（90多種）

12、合金 （幾千種）2、金屬的物理性質(zhì)：（1）常溫下一般為固態(tài)（汞為液態(tài)），有金屬光澤。（2）大多數(shù)呈銀白色（銅為紫紅色，金為黃色）（3）有良好的導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性、延展性、一定的韌性二、合金（考點(diǎn)二）：由一種金屬跟其他一種或幾種金屬（或金屬與非金屬）一起熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)。(注：混合物) ：一般說來，合金的熔點(diǎn)比各成分低，硬度比各成分大，抗腐蝕性能更好合金鐵的合金銅合金焊錫鈦和鈦合金形狀記憶金屬生鐵鋼黃銅青銅:成分含碳量2%4.3%含碳量0.03%2%銅鋅合金銅錫合金鉛錫合金鈦鎳合金備注不銹鋼：含鉻、鎳的鋼具有抗腐蝕性能紫銅為純銅熔點(diǎn)低注：鈦和鈦合金：被認(rèn)為是21世紀(jì)的重要金屬材料，鈦合金

13、與人體有很好的“相容性”，因此可用來制造人造骨等。 （1）熔點(diǎn)高、密度小 優(yōu)點(diǎn) （2）可塑性好、易于加工、機(jī)械性能好（3）抗腐蝕性能好【達(dá)標(biāo)檢測】1人類的生產(chǎn)和生活中離不開金屬材料。通常所說的“金屬材料”，既包括純金屬，也包括各種合金。下列金屬材料不屬于合金的是（    ）A青銅    B生鐵  C紫銅     D焊錫2.生鐵和鋼的主要區(qū)別是A.是否為純凈物B.含碳量不同 C.機(jī)械強(qiáng)度不同 D.鑄造性不同3.銅的下列用途中，主要與化學(xué)性質(zhì)有關(guān)的是A.制火鍋B.塑造銅像 C.制造電線D.

14、制硫酸銅4.國際互聯(lián)網(wǎng)上報(bào)道：“目前世界上有近20億人患有缺鐵性貧血?！边@里的“鐵”是指A.鐵單質(zhì)B.鐵元素 C.四氧化三鐵D.三氧化二鐵5.已知鐵的一種氧化物，其中含氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%，則這種鐵的氧化物的化學(xué)式為A.FeOB.Fe2O3 C.Fe3O4D.無法判斷6下列金屬中導(dǎo)電性能最好的是 （    ）A銅   B鋁  C鐵     D銀7一種新興的金屬由于其密度小，延展性好，耐腐蝕性強(qiáng)，它和它的合金在航海、航空和化學(xué)工業(yè)中正逐步取代鋁和鋁合金而被廣泛應(yīng)用。該金屬是（

15、0;）A鋅    B鈦  C鎂     D錳二、填空和簡答題8.金屬具有很多的共同的_。例如，常溫下它們都是_(汞除外)，有金屬光澤，大多數(shù)為電和熱的_，有延展性，密度_，熔點(diǎn)_。課題2 金屬的化學(xué)性質(zhì)【學(xué)習(xí)目標(biāo)】：1、 知道鐵、銅、鋁等金屬與氧氣的反應(yīng)。2、 初步認(rèn)識常見金屬與酸的置換反應(yīng)。3、 識記金屬活動順序表，能利用金屬活動順序判斷金屬活動性的強(qiáng)弱，并能設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明金屬活動性的強(qiáng)弱?！窘虒W(xué)過程】一、自主學(xué)習(xí)： A、 寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式，并寫出現(xiàn)象1、鎂在空氣中燃燒 2、鋁在空氣中生成致密氧化鋁保護(hù)膜

16、3、鐵在氧氣中燃燒 4、銅在空氣中加熱 5、實(shí)驗(yàn)室用鋅與稀硫酸制取氫氣的 B、思考下列問題1、“真金不怕火煉”是金在高溫下也不與 反應(yīng)，說明金的 （填“物理”、“化學(xué)”）性質(zhì)非常穩(wěn)定。2、鋁的化學(xué)性質(zhì)很活潑，為什么通常鋁制品卻很難腐蝕？為什么不宜用鋼刷、沙等來擦洗鋁制品？ C、置換反應(yīng) 舉例： 探究學(xué)習(xí)考試要求 知道常見金屬與氧氣及常見酸的反應(yīng)初步認(rèn)識置換反應(yīng)，并能解析常見的化學(xué)反應(yīng)能用金屬活動順序?qū)τ嘘P(guān)置換反應(yīng)作簡單的判斷，并能解析常見的化學(xué)反應(yīng)考點(diǎn)一、金屬的化學(xué)性質(zhì)1、大多數(shù)金屬可與氧氣的反應(yīng)2Mg +O2 2MgO 2Mg +O2 2MgO 注：MgO：白色固體4Al +3O2 2Al2

17、O3 4Al +3O2 2Al2O3 注：Al2O3：白色固體3Fe +2 O2 Fe3O4 2Cu + O2 2CuO 注：CuO：黑色固體注意：、雖然鋁在常溫下能與氧氣反應(yīng)，但是在鋁表面生成了一層致密的氧化鋁薄膜，從而阻止了反應(yīng)的進(jìn)行，所以鋁在常溫下不會銹蝕。、“真金不怕火煉”說明金即使在高溫時(shí)也不能與氧氣反應(yīng)，金的化學(xué)性質(zhì)極不活潑。2、金屬 + 酸 鹽 + H2 置換反應(yīng)（條件：活動性：金屬H ）H2SO4 + Mg MgSO4 + H2 2HCl + Mg MgCl2+ H2現(xiàn)象：反應(yīng)劇烈，有大量氣泡產(chǎn)生，液體仍為無色3H2SO4 + 2Al Al2(SO4)3 + 3H2 6HCl

18、+ 2Al 2AlCl3+ 3H2現(xiàn)象：反應(yīng)劇烈，有大量氣泡產(chǎn)生，液體仍為無色H2SO4 +Zn ZnSO4 + H2 2HCl +Zn ZnCl2 + H2現(xiàn)象：反應(yīng)比較劇烈，有大量氣泡產(chǎn)生，液體仍為無色H2SO4 + Fe FeSO4 + H2 2HCl + Fe FeCl2+ H2現(xiàn)象：反應(yīng)比較緩慢，有氣泡產(chǎn)生，液體由無色變?yōu)闇\綠色當(dāng)一定質(zhì)量的金屬與足量的稀鹽酸（或硫酸）反應(yīng)時(shí)，產(chǎn)生的氫氣質(zhì)量與金屬質(zhì)量的關(guān)系：×M(金屬)生成物中金屬元素的化合價(jià)金屬的相對原子質(zhì)量一價(jià)金屬相對原子質(zhì)量法：M(H2) = 3、金屬 + 鹽 另一金屬 + 另一鹽 置換反應(yīng)（條件：參加反應(yīng)的金屬化合物

19、中金屬元素） Fe + CuSO4 = Cu + FeSO4 (“濕法冶金”原理)現(xiàn)象：鐵釘表面有紅色物質(zhì)出現(xiàn)，液體由藍(lán)色變?yōu)闇\綠色2Al + 3CuSO4 Al2(SO4)3 + 3Cu 現(xiàn)象：鋁絲表面有紅色物質(zhì)出現(xiàn)，液體由藍(lán)色變?yōu)闊o色 Cu + 2AgNO3 Cu(NO3)2 + 2Ag 現(xiàn)象：銅絲表面有銀白色物質(zhì)出現(xiàn)，液體由無色變?yōu)樗{(lán)色。 注意：CuSO4溶液：藍(lán)色 FeSO4 、FeCl2溶液：淺綠色Fe在參加置換反應(yīng)時(shí)，生成+2價(jià)的亞鐵鹽。考點(diǎn)二、置換反應(yīng)1、概念：由一種單質(zhì)與一種化合物反應(yīng)，生成另一種單質(zhì)與另一種化合物的反應(yīng)2、特點(diǎn)：反應(yīng)物、生成物都兩種；物質(zhì)種類是單質(zhì)與化合物考點(diǎn)

20、三、常見金屬活動性順序： K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag Pt Au金屬活動性由強(qiáng)逐漸減弱在金屬活動性順序里：（）金屬的位置越靠前，它的活動性就越強(qiáng)（）位于氫前面的金屬能置換出鹽酸、稀硫酸中的氫元素（不可用濃硫酸、硝酸）（）位于前面的金屬能把位于后面的金屬從它們的鹽溶液中置換出來。（除K、Ca、Na）【達(dá)標(biāo)檢測】1.下列礦石的主要成分表達(dá)錯(cuò)誤的是A.黃鐵礦(FeS2)B.菱鐵礦(FeCO3) C.黃銅礦(CuFeS2)D.輝銅礦(CuS)2.某金屬放入稀硫酸中，不產(chǎn)生氣泡，該金屬可能是A.Mg B.Al C.ZnD.Ag3.將一枚潔凈的鐵釘浸入稀硫酸中

21、，下列敘述中正確的是鐵釘表面產(chǎn)生氣泡 液體由無色逐漸變?yōu)闇\綠色 鐵釘?shù)馁|(zhì)量減輕 液體的質(zhì)量減輕A.B. C.D.4.下列反應(yīng)符合事實(shí)的是A.4Fe+3O22Fe2O3 B.2Fe+6HCl=2FeCl3+3H2C.Fe+H2SO4=FeSO4+H2 D.2Fe+3CuSO4=Fe2(SO4)3+3Cu5.用相同質(zhì)量的鋅和鐵分別跟足量稀鹽酸反應(yīng)，反應(yīng)情況見圖(橫坐標(biāo)t表示反應(yīng)時(shí)間，縱坐標(biāo)m表示生成氫氣的質(zhì)量)，其中符合實(shí)際的是6.有A、B兩塊等質(zhì)量的鐵，將A浸入稀硫酸中，同時(shí)將B浸入硫酸銅溶液中，過一會兒，同時(shí)取出晾干，兩塊鐵的質(zhì)量mA、mB應(yīng)該是A.mAmB B.mAmB C.mA=mBD.m

22、AmB7.把A、B兩塊質(zhì)量相等的鐵片分別放進(jìn)盛有等質(zhì)量，等質(zhì)量分?jǐn)?shù)的鹽酸和硫酸的兩個(gè)燒杯中，兩燒杯分別放在一天平的左右兩個(gè)托盤上。充分反應(yīng)后鐵片都有剩余，則天平指針A.偏向鹽酸一邊B.偏向硫酸一邊 C.無法判斷D.天平平衡8.X、Y、Z三種金屬及其化合物間可發(fā)生如下化學(xué)反應(yīng)：Y+ZCl2=Z+YCl2 X+ZCl2=Z+XCl2 Y+2HCl=YCl2+H2 X+HCl 不反應(yīng)則X、Y、Z三種金屬的活動性由強(qiáng)到弱的順序是A.ZYXB.XYZ C.YXZD.YZX9.通過對金屬和金屬材料的學(xué)習(xí)，你認(rèn)為下列做法正確的是A.將硫酸銅溶液盛放在鐵桶里B.要制取2 g氫氣，用56 g生鐵與足量的稀硫酸反

23、應(yīng)C.將裸露的鐵管埋在潮濕的土里D.將鋅鍍在鐵的表面，以保護(hù)鐵不受腐蝕課題3 金屬資源的利用和保護(hù)【學(xué)習(xí)目的】1.知道一些常見金屬如鐵、鋁、銅等的礦物，了解從鐵礦石中將鐵還原出來的方法。2.會根據(jù)化學(xué)方程式對含有某些雜質(zhì)的反應(yīng)物或生成物進(jìn)行有關(guān)計(jì)算。 3.了解金屬銹蝕的條件以及防止金屬銹蝕的簡單方法。 4.知道廢舊金屬對環(huán)境的污染，認(rèn)識回收利用廢舊金屬等金屬資源保護(hù)的重要性?！緦W(xué)習(xí)過程】一、自主學(xué)習(xí)【閱讀】課本15頁21頁，完成以下題目：1、煉鐵的原理 ；主要反應(yīng)的化學(xué)方程式 ；原料 ；設(shè)備 。2、鋁的化學(xué)性質(zhì)比鐵活潑，為什么在現(xiàn)實(shí)生活中，鋁不需要油漆，而鐵需要？ 3、鐵制品銹蝕，實(shí)際上是鐵與

24、空氣中的 、 等發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)。鐵銹的主要成分是 。鐵銹的特點(diǎn)是很 ，不能 等反應(yīng)，因此它可以全部被銹蝕。4、鐵生銹是鐵和空氣中的什么物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)？鐵銹的成分是什么？如何防止鐵生銹？ 5、金屬資源如何保護(hù)？請舉出你身邊的一些例子。 6、金屬資源的保護(hù)措施： ， ， ， 。探究學(xué)習(xí)考試要求知道一些常見的鐵礦和鋁礦了解從鐵礦石中將鐵還原出來的方法了解防止金屬腐蝕的簡單方法知道廢棄金屬對環(huán)境的污染，認(rèn)識回收金屬的重要性考點(diǎn)一、鐵的冶煉1、原理：在高溫下，利用焦炭與氧氣反應(yīng)生成的一氧化碳把鐵從鐵礦石里還原出來。 3CO + Fe2O3 2Fe + 3CO22、現(xiàn)象：紅色粉末逐漸變?yōu)楹谏?，產(chǎn)生的氣體

25、能使澄清的石灰水變渾濁。3、書上圖8-20需注意：先通CO再加熱的目的：排出裝置內(nèi)的空氣，以免加熱時(shí)CO與空氣混合，可能會發(fā)生爆炸。實(shí)驗(yàn)完畢后繼續(xù)通入CO的目的；防止氧化鐵被還原成鐵后,在較高的溫度下重新被氧化尾氣的處理：因?yàn)镃O有毒，所以尾氣中的CO氣體要經(jīng)過處理，變成無毒的氣體。可點(diǎn)燃使其生成無毒的二氧化碳?xì)怏w。4、原料：鐵礦石、焦炭、石灰石、空氣常見的鐵礦石有磁鐵礦（主要成分是Fe3O4 ）、赤鐵礦（主要成分是Fe2O3 ）5、石灰石的作用：除去鐵礦石中的二氧化硅考點(diǎn)二、含雜質(zhì)化學(xué)反應(yīng)的計(jì)算含雜質(zhì)的物質(zhì)質(zhì)量與純物質(zhì)質(zhì)量的轉(zhuǎn)化：純物質(zhì)的質(zhì)量含雜質(zhì)的物質(zhì)質(zhì)量×純物質(zhì)的純度考點(diǎn)三、鐵

26、的銹蝕（1）鐵生銹的條件是：鐵與O2、水接觸（鐵銹的主要成分：Fe2O3·XH2O） （銅生銅綠的條件：銅與O2、水、CO2接觸。銅綠的化學(xué)式：Cu2(OH)2CO3）（2）防止鐵制品生銹的措施：保持鐵制品表面的清潔、干燥表面涂保護(hù)膜：如涂油、刷漆、電鍍、烤藍(lán)等改變鐵的單一結(jié)構(gòu)，制成不銹鋼（3）鐵銹很疏松，不能阻礙里層的鐵繼續(xù)與氧氣、水蒸氣反應(yīng)，因此鐵制品可以全部被銹蝕。因而鐵銹應(yīng)及時(shí)除去。（4）鋁與氧氣反應(yīng)生成致密的氧化鋁薄膜，從而阻止鋁進(jìn)一步氧化，因此，鋁具有很好的抗腐蝕性能。考點(diǎn)四、金屬資源的保護(hù)和利用: 防止金屬腐蝕1、保護(hù)金屬資源的途徑： 合理開采礦物 回收利用廢舊金屬 尋

27、找金屬的代用 2、意義：節(jié)約金屬資源，減少環(huán)境污染【達(dá)標(biāo)檢測】1.下列關(guān)于回收鋁飲料罐說法不正確的是A.回收鋁飲料罐可以節(jié)約金屬資源B.回收鋁飲料罐可以節(jié)約能源C.回收鋁飲料罐可以減少對環(huán)境的污染D.回收一個(gè)鋁飲料罐比制造一個(gè)鋁飲料罐要貴2. 在面盆、痰盂等鐵制品表面燒制搪瓷的目的是A.增大硬度防止撞壞 B.增大厚度防止磨損C.防止鐵生銹且美觀 D.美觀和殺菌消毒作用3. 下列鐵制品在使用和保存時(shí)的注意事項(xiàng)，不正確的是A.避免長期接觸潮濕空氣 B.用鐵制品盛裝食醋C.應(yīng)保持鐵制品表面潔凈、干燥 D.為防止機(jī)床生銹，在機(jī)床表面涂油二、填空和簡答題4.用赤鐵礦(主要成分Fe2O3)為原料，煉鐵的主要反應(yīng)的化學(xué)方程式是_。在這一反應(yīng)中，鐵元素的化合價(jià)由_價(jià)變?yōu)開價(jià)。5.將鐵釘釘入木制品時(shí)，有經(jīng)驗(yàn)的木匠習(xí)慣用口水