第八单元学案.docx
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第八单元学案
第八单元金属和金属材料
课题一金属材料
学习目标
1．通过日常生活广泛使用金属材料等具体事例，认识金属材料与人类生活和社会发展的密切关系。
2．了解常见金属的物理性质，知道物质的性质在很大程度上决定了物质的用途。
3．知道合金的组成，了解生铁和钢等重要合金
4．会区别纯金属和合金，认识合金比纯金属具有更广泛的用途
[课前预习]
1.请列举你知道的一些金属材料
2.列举生活中常见的金属铁、铜、铝的有关物理性质及化学性质
铁：
铜：
铝：
3.人类历史上使用铁、铜和铝等金属材料的先后顺序是怎样的？
[新授内容]
一、阅读课本第2-3页内容，思考以下问题：
1、金属材料的种类有哪些？
2、跟非金属相比，金属具有哪些相似的物理性质？
3、通过课本第3页表8-1及生活经验完成第4页中的讨论。
（答案写在书上）
4、说出你所知道的金属之最
[能力提高]
1.并不是所有含金属元素的物质都是金属材料，例如铁矿石中含有铁元素但不是金属材料.
2.在考虑物质的用途时，不光要考虑其性质，还需要考虑等多种因素。
二、阅读课本第4-5页，思考以下问题：
1．什么是合金？
合金是纯净物吗？
2．铁常见的两种合金是什么？
其组成如何？
3.观察老师演示[实验8-1]，并完成下表
性质比较
现象
黄铜
铜
焊锡
锡
光泽和颜色
硬度
结论
4．通过观察[表8-2]你得出什么结论
三、阅读第6-7内容，思考一下问题
1.了解常见合金的主要成分、性能及用途
2.了解钛和钛合金的有关知识
[课堂练习]
1、某物质为金属材料，则该物质（）
A、一定是单质B、一定是化合物
C、一定是混合物D、可能是单质或混合物
2、下列物质的性质都属于金属物理性质的是（）
①导电性②熔点低③延展性④导热性⑤有光泽
A．①②⑤B．①③④⑤C．②④⑤D．②③⑤
3、铝通常用作电线、电缆是利用它的性；细铁丝、薄铁片用力就可弯成各种形状，这说明铁具有的性质；铁锅、铝壶可用来烧水是利用它们的性；金块可以轧成很薄的金箔，这是利用了金的性
4、日常使用的金属材料多数属于合金，下表列出了一些常见合金的主要成分和性能。
合金
合金的主要性能
主要成分及纯金属的性能
焊锡
熔点183℃
锡：
熔点232℃；铅：
熔点327℃
硬铝
强度和硬度好
铝、铜、镁、硅等。
硬度小、质软
不锈钢
抗腐蚀性好
铁、铬、镍等。
纯铁抗腐蚀性不如不锈钢
由表推断，与组成合金的纯金属相比，合金的优点一般有（填序号）
①强度更低②硬度更高③熔点更高④抗腐蚀性更好
5、被广泛用于人造卫星和宇宙飞船天线的是（）
A、钛—镍合金B、硬铝C、铝合金D、白铜
6、金属钛有银白色金属光泽，密度为4.5g/cm3,熔点为1725℃，具有良好的延展性和耐腐蚀性。
下列物品不能用钛制作的是（）
A、保险丝B、医疗器械C、潜艇外壳D、眼镜架
7、古人曾将铅锻打成细细的铅条，作为笔来写字，这也是“铅笔”名称的由来。
铅条能像现代铅笔一样写字，这一现象与下列铅的性质有关的是（）
A、硬度小B、熔点低C、密度大D、能导电
8、下列关于合金的说法正确的是（）
A．合金不能导电、传热B．合金属于纯净物
C．合金没有延展性D．合金的很多性能与组成它们的纯金属不同
9、某校太阳能科技活动小组用口径为一米的铁锅，内壁贴上表面光亮的铝箔制成太阳灶把太阳灶正对着太阳，太阳灶能将照射到它表面的光和热集中到灶前某处，在该处放一把铝壶，就可给壶中的水加热。
根据上述短文，归纳铝的物理性质和用途。
10、用金属的化学式填空：
（1）体温表中的液态金属是
（2）广泛用于航空工业、造船工业的金属是
（3）包装糖果、香烟的银白色金属是
（4）干电池的金属筒是
[能力提升]
有两包黑色粉末，分别是铁粉和木炭粉末。
请你设计实验，用两种不同的方法鉴别这两种粉末。
简要写出实验的步骤、现象、结论。
[课堂检测]
1、下列物质不属于金属材料的是（）
A、青铜B、铁矿石C、钢D、铝
2、下列属于金属共性的是（）
A、硬度很大、熔点很高B、有良好的导电性、传热性
C、是银白色的固体D、易在氧气中燃烧
3、灯泡里的灯丝用钨制而不用锡制，主要是因为（）
A、钨的导电性好B、钨的熔点高C、钨的硬度大D、钨的密度大
4、生铁和钢的主要区别是（）
A、是否为纯净物B、含碳量不同C、机械强度不同D、铸造性不同
5、人类的日常生活离不开合金，下列物质不属于合金的是（）
A、制门窗的硬铝B、制烟囱的白铁C、制铁锅的生铁D、制手术刀的不锈钢
6、大多数金属都具有，和较大，熔、沸点较高，具有良好的和导电、导热性能，金属性质的差异，特别是物理性质的差异，决定了金属的不同。
7、金属就在我们身边。
如体温计中的液体是，防止铁制暖气片生锈而粉刷的“银粉”是，暖水瓶内胆上的金属是。
8、在一种金属中加热融合或，形成的的物质叫做合金。
常见的合金有、、
9、利用金属的物理性质鉴别下列各组物质（简要写出物质性质即可）
（1）铁和铝
（2）银和汞
（3）铜和金
（4）铜和铁
（5）铜片和黄铜片
（6）锡和焊锡
能力题
10、金属材料在生产、生活中应用十分广泛。
A
B
（1）上图A是金属的一个应用实例，请说出利用了金属的什么物理性质（答一点）
（2）上图B中两块金属片互相刻划后，在纯铜片上有明显的划痕。
该实验探究的目的是什么？
11、黄金首饰的纯度常用“k”来表示，24K表示纯金，则标号为18K的黄金项链10克含纯金多
课题二金属的化学性质（第一课时）
学习目标
1．知道铁铝铜等常见金属与氧气的反应。
★2．初步认识常见金属与盐酸稀硫酸的置换反应，以及与某些化合物溶液的置换反应解释一些与日常生活有关的化学问题。
[课前预习]
对你熟悉的金属铁、铜、铝，你知道它们的哪些化学性质？
你能否用化学方程式表示出来？
[新授内容]
一、1.写出镁、铝、铁、铜等金属与氧气反应的化学方程式。
2.从化学的角度解释“真金不怕火炼”。
3[实验探究]
学生分组完成课本10-11页中活动与探究。
金属
现象
反应的化学方程式
稀盐酸
稀硫酸
稀盐酸
稀硫酸
镁
锌
铁
铜
4．思考与讨论
（1）上述实验过程中，为什么金属颗粒大小要基本相同？
酸的体积及酸的质量分数要相等？
为什么金属要打磨？
（2）上述四种金属中能跟酸反应的有几种？
反应剧烈程度如何？
不跟酸反应的有几种？
5.
（1）比较能与酸反应的化学方程式，找出反应物、生成物的共同特点，总结什么叫置换反应。
（2）试写出一个前面曾经学习过的置换反应的化学方程式
6、学生完成课本12页中实验，填写下表。
实验
现象
反应的化学方程式
铝丝浸入硫酸铜溶液中
铜丝浸入硝酸银溶液中
铜丝浸入硫酸铝溶液中
讨论：
（1）上述能发生反应的化学方程式的特点是什么？
它们属于哪种反应类型？
（2）通过上述反应你认为铝、铜、银的金属活动性顺序如何排列？
（3）通过以上学习探究，你获得了哪些判断金属活动性顺序的方法？
[课堂练习]
1、公元二世纪我国炼丹专家魏殃著有《周易参同契》是世界上现在的最早的一部炼丹专著，书中描写道“金入于猛火色不夺精光”。
这句话是指黄金的性质在强热条件下（）
A．很稳定B．很活泼C．易氧化D．易还原
2、将一枚洁净的铁钉浸入稀硫酸中，下列叙述：
①铁钉表面产生气泡；②液体由无色逐渐变为浅绿色；③铁钉的质量减轻；④液体的质量减轻，其中正确的是（）
A．②③B．①②④C．①②③D．①②③④
3、出土的文物中，金器保存完好，铜器表面有锈迹，铁器则锈迹斑斑，这表明金、铜、铁的金属活动性由强到弱的顺序是
4、小华欲测定Cu—Zn合金中铜的质量分数，实验室只提供了一瓶稀盐酸和必要的仪器。
小华取出该合金的粉末65克与足量的稀盐酸充分反应，经测定，产生了0.4克气体，试计算该合金中铜的质量分数。
（Zn：
65H:
1）
[能力提升]
1、某工厂排放的废水中含有废硫酸和硫酸铜，为了防止污染，变废为宝，在废水处理池中投入过量的废铁屑，充分反应后过滤，得到的固体是，将滤液蒸发后得到的固体是，有关的化学方程式为、
2、比较、分析、归纳是学习化学的有效方法。
现有反应：
①Zn+CuCl2═ZnCl2+Cu②Cu+2AgNO3═Cu（NO3）2+2Ag
③Cl2+2NaBr═2NaCl+Br2④Br2+2NaI═2NaBr+I2
（1）通过比较、分析，可以发现上述四个反应有相似之处，均属于反应
再分析这四个反应前后各元素的化合价，我们还会发现一个相似之处：
（2）分析反应①和②，可以得到ZnCuAg三种金属的活动性由强到弱的顺序是
（3）用同样的思维分析③和④，我们可知Cl2、Br2、I2的非金属活动性顺序由强到弱的是
[课堂检测]
1、下列物质在氧气中燃烧，能生成黑色固体的一组是（）
①镁②硫③铁④磷⑤铜
A、①③B、③C、③④⑤D、③⑤
2、下列不能由金属和酸直接反应得到的物质是（）
A、氯化镁B、硫酸锌C、氯化亚铁D、硫酸铜
3、下列反应类型中，一定有单质参加的反应是（）
A、化合反应B、分解反应C、置换反应D、氧化反应
4、要除去铜粉中混有的少量铁粉，下列物质不合适的是（）
A、稀硫酸B、稀盐酸C、硫酸铜溶液D、水
5、镁、铁在日常生活中都有广泛的用途，如：
（1）镁在空气中燃烧时，能发出耀眼的白光，可用来制作镁闪光灯，其反应的化学方程式为
（2）市场上出售的补血麦片中常含有微量颗粒细小的还原性铁粉，铁粉可与人体胃液中的少量盐酸反应，转化为可溶于水的物质氯化亚铁而被人体吸收，从而起到补血的作用，其中有关反应的化学方程式为
[能力提升]
7、小明选择“铝丝和盐酸反应的快慢与什么因素有关”的课题开展探究，下表是他分别用相同质量的铝丝和足量的稀盐酸反应的三组实验数据：
实验序号
盐酸的质量分数/%
反应温度/℃
铝丝消失的时间/s
①
3
20
500
②
6
20
300
③
6
30
80
（1）写出铝和盐酸反应的化学方程式：
（2）实验②和③标明该反应快慢与有关
（3）能标明盐酸质量分数对反应快慢有影响的实验编号是和
（4）如果把实验①中盐酸的质量分数改为4%，请你推测铝丝消失的时间（用t表示）的取值范围
（5）该实验除了用铝丝消失的时间来衡量反应的快慢外，你还能提出新的方法来衡量该反应的快慢吗？
课题二金属的化学性质（第二课时）
学习目标
★1、能用金属活动性顺序解释一些与日常生活有关的化学问题
★2、能用金属活动性顺序对有关的置换反应进行简单的判断
[课前预习]
熟练书写常见金属与氧气、酸及有关化合物溶液反应的化学方程式
[课堂新授]
1．分别写出镁、锌、铁、铝分别跟稀盐酸和稀硫酸反应的化学方程式。
并指出其反应类型
2．写出铝跟硫酸铜反应的化学方程式。
3．写出铜跟硝酸银反应的化学方程式。
4．阅读课本12-13页，记忆金属活动性顺序表，能说明其主要用途。
[能力提高]
在应用金属活动性顺序时应注意的问题
1、排在氢前面的金属可以置换出酸中的氢而不是氢气
2、强氧化性的酸如浓硫酸及硝酸与金属不是发生置换反应产生氢气而是产生水等
3、金属与其他金属的化合物溶液反应时需注意前金换后金，金属的化合物必须可溶于水形成溶液
4、对于钾、钙、钠等金属的活动性较强，与化合物溶液的反应比较复杂，一般不用其直接置换比其不活泼的金属
[课堂练习]
1．下列各组金属中，活动性由弱到强的是（）
A．Cu、Fe、Zn B．Al、Mg、Zn C．Zn、Fe、Hg D.Mg、Zn、Al
2．将甲、乙两种金属片分别放入硫酸铜溶液中，甲表面析出金属铜，乙没有发生反应。
据此判断，三种金属的活动性顺序是（）
A.甲＞铜＞乙B．铜＞甲＞乙C．乙＞铜＞甲D．甲＞乙＞铜
3、若金属锰（Mn）在金属活动性顺序中位于铝和锌之间，则下列反应不正确的是（）
A、Mn+H2SO4═MnSO4+H2↑B、Mg+MnSO4═MgSO4+Mn
C、Fe+MnSO4═FeSO4+MnD、Mn+CuSO4═MnSO4+Cu
4、某金属单质R，不能跟稀硫酸发生反应，但能与硝酸汞溶液发生置换反应，则R可能是（）
A.铁B．镁C．银D．铜
5、请判断下列反应能否发生，能发生的写出反应的化学方程式，不能反应的请说明理由。
（1）银和稀硫酸
（2）铁和硫酸锌溶液
（3）铜和硝酸银溶液
（4）镁和氯化银
（5）铝和硫酸亚铁溶液
（6）锌和硝酸汞溶液
6、第二次世界大战时丹麦沦陷，著名科学家诺贝尔奖章获得者玻尔巧妙地用“王水”（盐酸和硝酸的混合物）把金质奖章溶解：
Au+HNO3+3HCl==AuCl3+NO↑+2H2O，并保存在一个容器中。
战后玻尔向该容器中投入金属铜就使黄金从溶液中析出,并重新铸造成与原来十分相仿的诺贝尔奖章。
根据你学过的化学知识,写出这个反应的化学方程式 。
这个反应属于基本反应类型中的 。
[能力提高]
1、向氧化铜和铁粉的混合物中加入一定量的稀硫酸，微热，分反应后过滤。
以下判断错误的是（）
A．滤纸上可能含有铜B．滤液中可能含有硫酸亚铁
C．滤液中可能含有硫酸铜D．滤纸上可能含有氧化铜
2、下表是某种常见金属的部分性质：
颜色、状态
硬度
密度
熔点
导电性
导热性
延展性
银白色固体
较软
2.70g/cm3
600.4℃
良好
良好
良好
将该金属投入稀盐酸中，可产生大量气体。
根据上述信息回答以下问题：
①试推断该金属可能的一种用途
②该金属的活动性比铜 （填强或弱）；
③请自选试剂，设计实验探究该金属与铁的活动性强弱，并完成该表：
你的一种猜想
验证方法
现象
结论
[课堂检测]
1、学习化学，应善于总结，请对“金属活动性顺序”从内容、规律、应用等方面进行总结，填写下面的空白内容
（1）金属活动性顺序：
（2）金属与酸反应的规律是试举出实例（可用化学方程式表示）
（3）位于的金属能把位于的金属从它们的化合物中置换出来。
试举出实例（可用化学方程式表示）
（4）铁与稀盐酸或稀硫酸发生置换反应时生成或跟氢气
（5）铁与含金属化合物的溶液发生置换反应时生成价的铁的化合物
2、下列每组金属是按活动性由弱到强的顺序排列的是（）
A．K、Hg、ZnB．Ag、Al、AuC．Mg、Te、CuD．Pt、Pb、Na
3.有x、y、z三种金属，如果把x和y分别放人稀硫酸中，x溶解并产生氢气，而Y不反应；如果把y和z分别放入硝酸银溶液中，过一会儿，在y表面有银析出，而z没有变化。
根据以上实验事实，判断x、y和z的金属活动顺序正确的是（）
A．X>y>ZB．X>Z>y，C．Z>y>XD．Z>X>y，
4、我们的家庭生活中有一个铁桶，现有四种溶液，能用该桶盛放的是（）
A．盐酸B．稀硫酸C．硫酸铜溶液D．白酒
5、比较铜和银的金属活动性强弱，可选用的药品是（）
A．稀盐酸B．稀硫酸C．硫酸锌溶液D．硝酸汞溶液
6.沈括在《梦溪笔谈》中提到：
信州（今江西省）铅山县有一苦泉，将苦泉水熬煎，得到一种兰色晶体。
此晶体常用作游泳池或者浴池消毒剂。
试回答：
（1）此晶体的化学式为 ，
（2）熬煎苦泉水的铁锅用久了就会在表面析出一层红色固体物质，其原因是 。
7、除去括号中的杂质（用化学方程式表示）
（1）Cu（Zn）
（2）ZnSO4（CuSO4）
[能力提高]
8．人类的生产生活离不开金属，下列三种金属被发现、使用的先后顺序依次为：
铜、铁、铝。
（1）金属大规模被使用的先后顺序跟_____________（填序号）选项关系最大。
①地壳中金属元素的含量；②金属的导电性；③金属的活动性。
（2）为探究锰与铁的金属活动性，在相同温度下，取大小相同、表面光亮的两种金属薄片，分别投入等体积、等溶质质量分数的足量稀盐酸中（反应中Mn显+2价），请回答：
金属
铁
锰
与盐酸反应现象
放出气泡速率缓慢
放出气泡速率较快
结论
活动性铁__________（填“＞”“＜”）锰
除了比较与酸反应产生气体速率的快慢，请你再举出一种可比较这二种金属活动性强弱的方法（写出所需药品即可）：
_____________和___________。
（3）将盛有等质量、等溶质质量分数的稀盐酸的两只烧杯，放在托盘天平左右两盘上，调节至平衡，再向两只烧杯中分别放入质量相等的镁和铁，待反应停止后，请判断：
①若天平仍保持平衡，烧杯中一定没有剩余的物质是____________；
②若天平失去平衡，则指针一定偏向放_____________的一边。
．
课题三金属资源的利用和保护（第一课时）
一、学习目标
1、知道常见的用来提炼金属的矿石，记住可用来炼铁的矿石。
★2、了解炼铁的基本原理。
3、会根据化学方程式对含有某些杂质的反应物或生成物进行有关计算。
二、知识准备
1、分析“真金不怕火炼”的原因，以及钠、镁等金属为什么在自然界中不能以单质形式存在，而是以化合物形式存在于各种矿物之中的原因。
2、铁在自然界中以化合物形式存在于矿物中，我们怎样可得到铁单质？
【课前预习】
阅读课本第15—16页内容，回答下列问题：
1、地壳中居前五位的元素含量由大到小的排列顺序为：
＿＿＿＿，地壳中含量最多的元素与含量最多的金属元素所形成的化合物的化学式为
2、常见的铁、铜、铝的矿石主要有哪些？
其主要成分是什么？
【新授内容】
1、根据课本第16页上面提炼金属的矿石图，比较哪种铁矿石最适宜炼铁。
（提示：
可考虑铁元素的含量高低及在冶炼过程中对环境的影响大小）
2、【观察思考】观察老师演示实验8---20，记录实验现象并分析出现现象的原因。
直玻璃管内
试管内
酒精灯处
现象
化学方程式
【交流讨论】
1、实验开始时，先，再
这样做的目的是。
2、实验结束时，要先，再，原因是
。
3、最后导气管中的气体为何要接一个燃着的酒精灯？
4、在一氧化碳与氧化铁的反应中，一氧化碳具有性，做剂
5、工业炼铁的主要设备是，原料是、、、等
6、用化学方程式表示工业炼铁中焦炭如何转化为一氧化碳
7、工业炼铁中是否得到纯净的铁？
【自主学习】
请完成下列计算
（1）100吨含杂质3%的磁铁矿石中有多少四氧化三铁？
（2）200吨含三氧化二铁97%的赤铁矿石的质量是多少？
（3）含铁95%的生铁1000吨中纯铁的质量是多少？
（4）某炼铁厂利用含三氧化三铁80%的赤铁矿石100吨可得到含铁96%的生铁多少吨？
【精讲点拨】化学方程式表示的是纯物质之间的质量关系，因此，如果物质中含有杂质，要把杂质的质量除去，代入纯物质的质量进行计算。
【交流学习】
小组内互相检查做题情况，找出出错的地方。
【合作学习】
各组内互相交流出错较多的地方，互相纠正并讲解，还不明白的地方提出来有老师统一讲解。
【课堂检测】
1．炼铁选用的铁矿石不仅要选含铁量高的，还要选择“有害元素”少的。
常见的铁矿有：
磁铁矿（主要成分是Fe3O4>）、赤铁矿（主要成分是Fe2O3）、褐铁矿（主要成分是Fe2O3>·3H2O）、菱铁矿（主要成分是FeCO3）、黄铁矿（主要成分是FeS2）。
你认为最适合炼铁的两种矿石是 和 ，理由是（至少写出两条）
2.用一氧化碳与氧化铁反应炼铁时，可观察到直玻璃管中的现象是，反应的化学方程式是，试管内的现象是，反应的化学方程式是，酒精灯处反应的化学方程式是。
做该实验之前应先，然后。
目的是为了防止。
在该实验中最后加一个燃着的酒精灯的作用是，目的是。
3．用赤铁矿（主要成分是Fe3O4）为原料炼铁，主要反应的化学反方程式是________________________________。
在此反应中，氧化剂是___________，还原剂是___________，铁元素的化合价由_________价变为_________价。
【能力提升】
冶炼2240吨含杂质3%的生铁，需要含氧化铁80%的赤铁矿多少吨？
（1）请你根据化学方程式进行计算。
（2）本题还有其他解法吗？
若有，说明依据并列式；若没有，可不必回答此问。
课后检测
【基础检测】
1、下列金属在自然界主要以单质形式存在的是（）
A．铁B．铝C．镁D．银
2、冶铁的原料中，除铁矿石、焦炭、空气，还应添加的是（）
A．一氧化碳B．石灰石C。
锰D．碳化铁
3、人类每年向地壳和海洋中索取大量的金属矿物资源，以提取数以吨计的金属。
其中，提取量最大的是（）
A．铜B．铝C．铁D．银
4、下列反应中，一氧化碳不是还原剂的是（）
A．CO2+C
2COB．CO+CuO
CO2+Cu石灰石
C.3CO+Fe2O3
3CO2+2FeD．4CO+Fe3O4
4CO2+3Fe
5、某赤铁矿样品中铁元素的质量分数为63%，则该矿石样品中主要成分的质量分数为（）
A．95%B．85%C．90%D80%
6、铁在地壳中含量居所有金属元素的第位，由于铁的化学性质，所以铁在地壳中以形式存在。
常见的含铁的矿物有：
磁铁矿（主要成分为
）、赤铁矿：
（主要成分为）。
工业炼铁时，把、
、一起加入高炉，利用焦炭与氧气反应生成的把铁从里还原出来
7、铁匠师傅常采用将红热的铁器浸入水中急速冷却的方法增加铁器的硬度，此法称为“淬火”。
红热的铁与水可生成四氧化三铁和氢气，发生反应的化学方程式为，基本反应类型是。
8、某钢铁厂高炉炼铁的主要原料是焦炭、赤铁矿石、空气等，主要反应过程如图所示：
（1）在上面方框中写出有关反应的生成物的化学式
（2）写出第
（2）、（3）步反应的化学方程式
、
【能力提升】
8、将一氧化碳通入盛有12克氧化铁的试管内，加热反应一段时间后，停止加热，继续通入一氧化碳至试管冷却，此时，试管内残留固体的质量为9.6克，计算反应生成的铁的质量。
课题三金属资源的利用和保护（第二课时）
学习目标：
★1.了解导致钢铁锈蚀的因素以及减速钢铁锈蚀的办法。
2.知道废旧金属对
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