第九单元金属材料.docx

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第九单元金属材料

第九单元金属材料

课题1金属材料

一、学习目标

　　1、知道金属材料的组成，金属的物理性质及合金的定义。

　　2、知道常见的合金及合金与组成其金属的性质关系。

　　3、理解性质与用途之间的关系。

二、课前热身

　　一、几种重要的金属

　　1.金属材料包括和它们的。

　　2.金属材料的使用历史

　　时代→时代→铝的利用

　　3.现在世界上年产量居前三位的金属分别是、、。

　　4.金属的物理性质

（1）共性：

常温下，大多数都是体，有光泽，具有优良的性、性和性，密度，熔沸点。

（2）特性：

许多金属都有各自的特性，如常温下，绝大多数金属是固体，而是液体；多数金属是银白色，而铜是色，金是色。

　　5.决定金属用途的因素

　　物质的很大程度上决定了物质的用途，还要考虑到、、是否美观以及废料是否易于和对的影响等。

　　二、合金

　　1.合金

（1）合金的制法

　　在金属中加热熔合或，制得的具有特性的合金。

合金属于物。

（2）合金与组成金属的性质比较

　　合金比起组成它们的纯金属，其强度和硬度、熔点，性能更好。

　　2.生铁和钢

　　生铁和钢都是，它们的含碳量不同，前者为，后者为。

　　3.钛和钛的合金

　　钛和钛的合金具有熔点、密度、可塑性好、易于加工、机械性能好，尤其是性能非常好。

　　三、小试牛刀

　　1.（北京中考）食品包装中经常用到铝箔。

铝能制成铝箔是因为铝具有良好的（）

　　A.导电性B.延展性C.导热性D.抗腐蚀性

　　2.（扬州中考）下列材料属于合金的是（）

　　A.纯硅B.青铜器C.青花瓷器D.汉白玉雕塑

　　3.（2008·眉山）金属材料在人类活动中已得到越来越广泛的应用。

下列性质属于金属共性的是（）

　　A.硬度很大、熔点很高B.有良好的导电性、导热性

　　C.是银白色的固体D.易与酸反应产生氢气

　　4.（大连中考）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，这一现象与铅的下列哪条性质有关（）

　　A.硬度小B.熔点低C.密度小D.能导电

　　5.科学家预言，到21世纪，用途仅次于铁和铝的第三大金属是（）

　　A.铜B.铬C.钛D.金

　　6.联合国卫生组织经过严密的科学分析，认为我国的铁锅是最理想的餐具，并向全世界大力推广。

其主要原因是（）

　　A.价格便宜B.升热慢退热也慢，保温性较好

　　C.烹饪出的食品含有铁元素D.铁中含有有机物必含铁元素

　　7.钛和钛的合金是21世纪的重要金属材料，它们具有优良的性能，如钛熔点高、密度小、可塑性好、机械性能好、抗腐蚀能力强，钛合金与人体有很好的"相容性"。

根据它们的主要性能，不合实际的用途是（）

　　A.用于核潜艇设备的制造B.用于制造航天设备

　　C.用来作保险丝D.可用于制造人造骨

　　四、本课小结

　　有金属光泽

　　共同物质性质优良的性、性和性

　　硬度较大

　　纯金属熔、沸点较高

　　大多数呈银白色，但铜呈，金呈

　　特性

　　常温下大多数是，但汞是

　　概念：

金属中熔合了其他　　合金

　　硬度与纯金属比较熔点

课题2金属的化学性质（第一课时学案）

【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、硫酸的置换反应，以及与盐溶液的置换反应，能用置换反应解释一些与日常生活有关的化学问题。

【学习重难点】金属的化学性质

　　预习学案

【自主学习】

　　一、金属与氧气的反应

（1）镁、铝在常温下就能反应，其化学方程式分别为；。

（2）铜、铁在温度较高时能与氧气反应，其化学方程式分别为：

。

　　（3）"真金不怕火炼"是金在高温下也不与反应，说明了金的（填"物理"、"化学"）性质非常稳定。

　　（4）铝抗腐蚀性好的原因是

　　二、金属与酸的反应

（1）锌和稀硫酸的反应

（2）镁和稀盐酸的反应

　　三、置换反应的特点：

一种_________跟一种_________反应生成另一种_________和另一种_________的反应。

以前我们学过的化学反应，请举例（写化学方程式）

　　课中学案

【新知导学】上节课我们学习了金属材料，知道了金属的用途主要是由它们的性质决定的。

实际上，不仅与它们的物理性质有关，跟它们的化学性质也有密切关系．本节课主要就来探究一下金属的化学性质以及性质中存在的规律。

我们知道，镁、铁能与氧气发生化学反应，那么，其它金属能否跟氧气反应呢？

　　一、金属与氧气的反应

【实验探究】

　　探究一：

分别把镁条、铝箔、铜丝用砂纸打磨后在空气中用酒精灯加热，观察实验现象，并按要求完成下表：

　　实验现象反应的化学方程式镁条在空气中燃烧铝箔在空气中燃烧铜丝在空气中燃烧铁丝在氧气中燃烧思考：

（1）根据上面的反应，我们可看出金属具有怎样的化学性质？

（2）是不是所有的金属都能跟氧气反应呢？

如果不是，你能举出一些例子吗？

　　实验结论：

【分组讨论】

　　1、铝的化学性质很活泼，为什么通常铝制品却很耐腐蚀？

　　2、为什么不宜用钢刷、沙等来擦洗铝制品？

　　[过渡]很多金属不仅能与氧气反应，而且还能与盐酸或稀硫酸反应。

金属与盐酸或稀硫酸能否反应以及反应的剧烈程度，也可反映出金属的活泼程度。

下面，我们就通过实验来继续探究一下镁、锌、铁、铜的活动性。

　　二、金属活动性顺序

【实验探究】

　　探究二：

金属与稀盐酸、稀硫酸的反应

　　A组

　　金属与稀盐酸现象反应的化学方程式镁与稀盐酸锌与稀盐酸铁与稀盐酸铜与稀盐酸B组

　　金属与稀硫酸现象反应的化学方程式镁与稀硫酸锌与稀硫酸铁与稀硫酸铜与硫盐酸

【讨论交流】

（1）上述实验中，哪些金属能与盐酸、硫酸反应，反应的剧烈程度如何？

　　；；

（2）上述实验体现了金属的活动性顺序为

　　（3）从反应物和生成物的类别角度分析，这些反应有什么特点？

。

【阅读指导】自己阅读教材11页，得出置换反应的定义和特征。

　　三、置换反应

　　1、定义：

　　2、特征：

【课堂检测】

　　1、将下列金属与稀盐酸接触，无气泡产生的是A．FeB．MgC．ZnD．Cu

　　2、下列反应不属于置换反应的是（）

　　A．Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑B．CO+CuO=△=Cu+CO2

　　C．C+2CuO==2Cu+CO2↑D．Fe+CuSO4===FeSO4+Cu

　　3、写出下列化学反应的方程式，并指出反应类型。

（1）实验室加热高锰酸钾制氧气；

（2）金属镁与盐酸反应；

　　（3）铁丝在氧气中燃烧；

【课堂小结】

　　通过本课题的学习，我们知道了什么？

【课后作业】

　　1．为什么铝具有优良的抗腐蚀性能？

　　2．分析"真金不怕火炼"蕴含的科学原理。

　　3．在三支试管中，分别加入等质量的铁、锌、铜三种金属，再分别加入足量的稀硫酸，其中不反应的是　　，反应产生气体速度最快的是　；产生气体最多的是，铁溶于稀硫酸后，溶液呈色．

　　4．公元2世纪，我国古代炼丹家魏伯阳著有《周易参同契》，这是世界上现存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的条件下（　）

　　A．易氧化B．易还原C．很稳定D．很活泼

【课后反思】学完本节，我的收获、启示或发现......_________________

课题2金属的化学性质（第二课时学案）

【学习目标】识记金属活动顺序表，能利用金属活动顺序判断金属活动性的强弱，并能设计实验证明金属活动性的强弱。

　　【学习重难点】金属活动性顺序表

　　【温故知新】

　　1、写出下列反应的化学方程式

（1）镁在常温下与氧气反应___________________________________________

（2）铝在常温下与氧气的反应_________________________________

　　（3）铜与氧气的反应_________________________________

　　（4）镁与盐酸的反应__________________________现象_________

　　（5）锌与硫酸的反应__________________________现象_________

　　（6）铁与硫酸的反应_________________________________

　　现象

（1）_________

（2）_________生成的铁是_____价的铁的化合物,FeCI2溶液的颜色为_________

　　（7）试着写出铝与硫酸的反应_________________________________

　　总结：

通过镁、锌、铁、铜与酸反应的速度总结出它们反应速度由快到慢的顺序为：

　　【自主学习】

　　四、金属与金属化合物的反应

（1）铁和硫酸铜溶液的反应

（2）铝和硫酸铜溶液的反应

　　五、金属活动顺序在工农业生产和科学研究中有重要应用，它可以给你以下一些判断依据：

　　①在金属活动性顺序表中，金属的位置越靠前，它的______________

　　②位于氢前面的金属能置换出盐酸,稀硫酸中的__________

　　③位于前面的金属能把位于后面的金属从它们的化合物溶液里______________。

　　课中学案

　　【新知导学】

　　四、金属与金属化合物溶液的反应

　　【实验探究】

　　探究二：

将用砂纸打磨过的铝片、铜片、铜丝分别浸入硫酸铜、硫酸铝、硝酸银

　　中，观察实验现象。

　　填表：

　　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硫酸铝溶液中铜丝浸入硝酸银溶液中

【讨论交流】

　　①上述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通过上述实验，可以得出：

铝、铜、银的活动性顺序为。

　　【分组讨论】

　　1、波尔多液是一种农业上常用的杀菌剂，它是由硫酸铜、石灰加水配制而成，为什么不能用铁制容器来配制波尔多液？

　　2、"药金"又称为"愚人金"，实为铜、锌合金。

黄金饰品中的假货常常鱼目混珠，社会上有些不法分子时常以黄铜冒充黄金进行欺诈活动。

黄铜（铜锌合金）与黄金的外观很相似，我们可用什么办法来鉴别它们呢？

　　五、金属活动顺序表

　　1、金属活动顺序

　　2、规律：

　　在金属活动性顺序表中，金属的位置越靠前，______________

　　位于氢前面的金属能置换出盐酸,稀硫酸中的__________

　　位于前面的金属能把位于后面的金属从它们的化合物溶液里______________。

　　【课堂检测】

　　1、过量的铁粉投入到硫酸铜溶液里，完全反应后过滤，滤纸上的物质是（）

　　A．FeB．CuC．FeSO4溶液D．Fe和Cu

　　2、下列物质能否发生反应？

写出能发生反应的化学方程式并判断它们是否为置换反应。

（1）银与稀盐酸

（2）锌与硫酸铜溶液

　　（3）铜与硫酸锌溶

　　（4）铝与硝酸银溶液

　　3、宋朝初期，人们发现江西上饶有一苦泉，蒸发这种苦泉水会得到胆矾，熬苦泉水的铁锅用久了会变成铜锅，这也是湿法炼铜的起源。

写出这个反应的化学方程式_____________________，该反应属于______________反应．

　　【课堂小结】本节课你学到了什么？

　　【课后练习】实验与应用

　　1判断下列各组物质能否发生反应？

如果可以，请写出化学反应方程式。

（1）银和稀盐酸

（2）铝和稀硫酸

　　（3）铜和硫酸锌溶液（4）锌和硫酸铜溶液

　　（5）镁和硝酸银溶液（6）铜和氯化银固体

　　【课后反思】

　　学完本节，我的收获、启示或发现......

　　___________________________________________________________________

　　_______________________________________________________________

课题3金属资源的利用和保护（第1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？

　　三、学习探究

　　【自主学习】

　　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？

　　铁矿石;

　　铜矿石;

　　铝矿石.

　　【交流学习】

　　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？

这个酒精灯何时点燃？

　　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。

　　四、达标测试

　　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。

　　五、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。

　　六、课堂小结谈谈你这节课的收获、困惑及你还想获得的知识分别有哪些。

　　课后练一练

　　必做题

　　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%D.80%

　　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、

课题3金属资源的利用和保护（第2课时）

　　一、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.知道废旧金属对环境的污染，认识回收利用废旧金属对环境及金属资源保护的重要性，树立珍惜资源，爱护环境的意识。

　　★3.通过对钢铁锈蚀条件的探究，进一步加深对科学探究各要素的理解，提高学生的科学素养。

　　二、知识准备

　　1.回忆金属活动性顺序表，说说铁是怎样的一种金属？

　　2．你知道为什么下雨的时候，农民伯伯要把一些铁制的农具拿到屋里吗？

　　3.你的自行车什么情况下容易生锈，平常你是怎样防护的？

　　4.日常生活中你还知道哪些铁制品的保护措施？

　　5.根据课本第19页完成探究的过程。

　　【提出问题】：

　　【作出假设】：

　　【设计实验并实施】：

各小组内设计实验思路，然后进行实验（约一周前进行）

　　【观察现象并记录】：

每天注意观察实验现象，并记录结果。

　　三、学习探究：

　　【自主学习】阅读第19-21页内容，结合你们的实验结果，回答下列问题：

　　1、铁制品锈蚀的实质是？

　　2、在金属活动性顺序中，铝比铁活泼，为什么生活中铁易生锈而铝却不生锈？

　　1、如何防止铁生锈？

　　4、完成课本第20-21页"讨论"

　　【精讲点拨】无论是哪种方法防锈，其原理主要是保持铁制品表面的洁净与干燥；在其表面加保护层；改变金属的结构等几个方面。

　　【自主学习】：

　　阅读课本第20-21页，回答下列问题。

保护金属资源的有效途径是哪些？

　　2、你知道哪些废旧金属可对环境造成污染？

　　四、达标测试：

　　1．化学反应往往需要在一定的条件下进行。

通过控制或改变反应条件可以加快、减缓甚至阻止反应的进行。

下列所反映的措施中，能加快其化学反应速率的是（）

　　A.铁门表面喷漆　　　　　　　　B.冰箱保存食物

　　C.用扇子扇煤炉火，火会更旺D.将木头电线杆埋入地下的部分用火微微烧焦

　　2、下列各种情况下，埋在地下的铸铁管道被锈蚀的速率最慢的是（）

　　A.在潮湿、疏松、透气的土壤中　　　B.在含铁元素较多的酸性土壤中

　　C.在潮湿、致密、不透气的土壤中D.在干燥、致密、不透气的土壤中

　　3、在车船表面刷油漆的目的是（）

　　A.防止钢铁生锈且美观　　　　　　B.可以增大硬度防止撞坏

　　C.增大厚度、防止磨损D.改变铁的颜色

　　4、生活中废弃的铁锅、铝制易拉罐、铜线等可以归为一类加以回收利用，它们属于

　　A．铁矿石B．金属或合金C．氧化物D．非金属单质

　　5．在切过咸菜的菜刀的同一面上选相近的三处进行下列实验：

（1）一处用湿棉球湿润；

（2）另一处用干布擦干；（3）第三处用干布擦干后，涂上一层食用油。

放置一昼夜，观察菜刀三处表面哪一处最容易生锈，由此你得到何种启发

　　6、常温下，铁生锈的条件是铁接触空气中的和而发生的复杂的化学反应。

　　7、多数食品易吸收空气中的水分变潮湿，并吸收空气中的氧气而变质。

生产上多在食品中放入一小包氧化钙粉末，可使食品保持干燥，现已研究成功在食品中放入一小包铁粉（包裹在多空泡沫塑料袋中），用铁粉代替氧化钙粉末的优点是：

。

　　8、将下列五种选项的序号分别填在横线上，每一项只能用一次。

　　A.缓慢氧化　B.疏松多孔C.受空气和水的共同作用D.使铁器与空气隔绝E.没有水分存在铁不易生锈

　　①钢铁锈蚀条件②钢铁锈蚀的过程属于③铁锈状态

　　④使铁保持干燥⑤铁器表面喷漆

　　五、能力提升

　　9、如图所示，在盛水的试管中加入一根洁净的铁钉

　　用带U型管的胶塞塞紧，U型管内水面处于同一高度

　　一周后观察铁钉和U型管内水面变化（）

　　A．铁钉未锈蚀，水面一样高B．铁钉锈蚀，水面左低右高

　　C．铁钉锈蚀，水面左高右低D．铁钉锈蚀，U型管内水从右边全部逸出

　　六、课堂小结

　　谈谈你这节课的收获、困惑及你还想获得的知识分别有哪些。

　　课后练一练

　　必做题

　　1、下列做法不能起防锈作用的是（）

　　A.在铁制品表面镀锌B.在金属机械上涂油

　　C.在金属表面刷油漆D.保留铁制品上的铁锈

　　2、下列建议或方法，对保护金属资源没有作用的是（）

　　A.积极进行寻找金属代用品的开发研究B.多开采金属矿产

　　C.加强废旧金属的回收利用D.防止金属锈蚀

　　3、铜片长期暴露在空气中表面形成一层铜绿，下面物质与该变化无关的是（）A．CO2B．O2C．H2OD．N2

　　4、某些食品包装袋内常有一小包"双吸剂"用来吸收氧气和水分，以防止食品腐蚀。

下列物质常温下能与空气中的氧气和水分发生化学反应，反应的产物又容易吸水，因而可用作"双吸剂"的是（）

　　A．熟石灰B．炭粉C．铁粉D．生石灰

　　5、①汽车②机器齿轮③门把手④锯条⑤铁洗脸盆⑥铁柜⑦铁轴⑧剪刀

　　等常见铁制品，为防止它们生锈，通常适合采取下面哪一种方法（填序号）

（1）在其表面刷一层油漆

（2）在其表面涂上机油

　　（3）在其表面镀上其它金属

　　（4）在其表面烧制搪瓷

　　（5）使其表面氧化形成致密的氧化膜

　　选做题

　　6、冬日里的一天，某班教室的暖气片和暖气管的接口处突然爆裂