生活中常见的物质金属教案精选教育文档.docx

生活中常见的物质金属教案精选教育文档.docx

《生活中常见的物质金属教案精选教育文档.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《生活中常见的物质金属教案精选教育文档.docx（10页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

生活中常见的物质金属教案精选教育文档

生活中常见的物质——金属

适用学科

初中化学

适用年级

初中三年级

适用区域

人教版

课时时长（分钟）

2课时

知识点

1、金属的化学性质

2、防止金属锈蚀的简单方法；废弃金属对环境的污染，回收金属。

教学目标

1、认识金属的化学性质

2、解防止金属锈蚀的简单方法；知道废弃金属对环境的污染，认识回收金属的重要性。

教学重点

1、对金属活动性顺序的初步探究。

2、对铁锈蚀条件及其防护措施的初步探究。

教学难点

1、对金属活动性顺序的初步探究。

2、对铁锈蚀条件及其防护措施的初步探究。

教学过程

一、复习预习

金属都能和哪些物质发生反应呢？

2、知识讲解

课堂导入

炼钢是指控制碳含量（一般小于2%），消除P、S、O、N等有害元素，保留或增加Si、Mn、Ni、Cr等有益元素并调整元素之间的比例，获得最佳性能。

把炼钢用生铁放到炼钢炉内按一定工艺熔炼，即得到钢。

钢的产品有钢锭、连铸坯和直接铸成各种钢铸件等。

通常所讲的钢，一般是指轧制成各种钢材的钢。

钢属于黑色金属但钢不完全等于黑色金属。

考点1：

金属的化学性质

（1）与氧气反应

金属

在空气中

在氧气中

化学方程式

镁

常温下表面逐渐变暗。

点燃，剧烈燃烧，发出耀眼白光，生成白色固体

点燃，剧烈燃烧，发出耀眼白光，生成白色固体

2Mg+O2

2MgO

铝

常温下，铝表面变暗，生成一层致密氧化膜，保护铝不再被腐蚀

点燃，剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成白色固体

4Al+3O2

2Al2O3

铁

持续加热发红，离火变冷

点燃，剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色固体

3Fe+2O2

Fe3O4

铜

加热，生成黑色物质；潮湿空气中，生成铜绿而被腐蚀

加热，生成黑色物质

2Cu+O2

2CuO

2Cu+O2+CO2+H2O

Cu2（OH）2CO3

金

即使在高温时也不与氧气反应

（2）与酸反应

K、Ca、Na与水剧烈反应产生H2，与酸反应更剧烈；Mg、Al、Zn、Fe易与酸（盐酸、稀H2SO4）反应产生H2。

如：

Fe+2HCl

FeCl2+H2?

（3）与盐溶液反应

如：

Fe+CuSO4

FeSO4+CuCu+2AgNO3

Cu（NO3）2+2Ag

考点2：

常见金属活动性顺序

KCaNaMgAlZnFeSnPb（H）CuHgAgPtAu

金属活动性由强逐渐减弱

在金属活动性顺序里：

（1）金属的位置越靠前，它的活动性就越强。

（2）位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢。

（不可用浓硫酸、硝酸）

（3）位于前面的金属（除K、Ca、Na）能把位于后面的金属从它们的盐溶液中置换出来。

考点3：

金属资源的保护和利用

1．铁的冶炼

（1）原理：

在高温下，利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来。

3CO+Fe2O3高温2Fe+3CO2

（2）原料：

铁矿石、焦炭、石灰石、空气。

常见的铁矿石有磁铁矿（主要成分是Fe3O4）、赤铁矿（主要成分是Fe2O3）。

2．铁的锈蚀

（1）铁的锈蚀条件，纯净的铁在干燥的空气中是稳定的，铁在无氧的条件下即便是与水接触也不易生锈。

铁生锈的条件是：

铁与氧气和水等物质相互作用。

铁锈的主要成分是Fe2O3。

（2）防止铁生锈的方法：

根据铁的锈蚀条件不难推断防止铁生锈的方法是使铁制品隔绝空气或隔绝水。

注意：

铁锈是一种疏松易吸水的物质，铁生锈后如果没有除锈，会加速铁的锈蚀。

因此铁制品要除锈后再涂保护层。

3．金属资源的保护和利用

保护金属资源的途径：

防止金属腐蚀

回收利用废旧金属

合理开采矿物

寻找金属的代用品

意义：

节约金属资源，减少环境污染。

考点4：

铁生锈的条件的实验探究

1．设计思路之一：

将三根洁净无锈的铁钉分别放入三支试管中，在第一支试管中倒入蒸馏水至浸没1/2的铁钉，使铁钉既与水接触，又与空气接触；在第二支试管中倒入经煮沸并迅速冷却的蒸馏水，使蒸馏水浸没铁钉，并再倒入适量植物油以隔绝空气，使铁钉只与水接触而不与空气接触；在第三支试管中放入棉花和干燥剂，并塞上塞子，使铁钉只与空气接触而不与水接触（见下图）。

思路一：

约一周后可观察到明显的变化。

第一支试管里的铁钉表面生成了一层红褐色的铁锈，而在铁钉位于水面和空气交界面的部分，生成的铁锈最厚。

第二支试管里铁钉表面有明显的锈斑。

第三支试管里的铁钉仍光亮完好。

2．实验设计思路之二：

铁丝在一定体积潮湿的空气中发生锈蚀以及空气体积减少的情况。

取一段光亮无锈的细铁丝，绕成螺旋状，放入一支干燥洁净的试管底部。

将试管固定在铁架台上，并倒立于盛有清水的烧杯里。

注意试管里的铁丝要高出水面，且稳定不下落。

观察铁丝表面是否发生变化，试管中的水面高度是否有变化。

铁丝生锈实验 

思路二：

当时间足够长，试管里空气中的氧气完全与铁反应生成铁锈时，试管内水位高度约能达到试管高度的1/5。

3．实验设计思路之三：

铁片在一定体积潮湿的空气中发生锈蚀以及空气体积减少的情况。

取一小块用酸洗净的铁片（或钢片），再用食盐水浸泡一下，放入具支试管。

观察铁片表面变化情况，以及玻璃导管中水位变化情况。

铁片生锈实验

思路三：

能观察到具支试管里空气中的氧气与铁钉反应生成铁锈，使具支试管内的气压下降，试管里的清水压入与具支试管相通的导管里，形成水柱。

4．实验设计思路之四：

将（潮湿的试管内底部）粘有铁屑与没有粘铁屑的两支试管分别倒置于盛有水的烧杯里，对比情况。

在一支潮湿的试管里加入少量铁屑，摇动试管使铁屑粘附在试管壁上。

将试管倒放在一个盛有水的烧杯里。

再取一支没有放入铁屑的试管做对照实验。

将两套装置静置，观察试管中铁屑是否生锈、试管中的水位是否升高。

铁屑生锈实验

思路四：

铁屑生锈，同时试管中的水位上升至试管约1/5处，而对照试管里的水位没有上升。

三、例题精析

【例题1】铁和钛是生活、生产中重要金属，下列说法不正确的是（）

A．铁在潮湿的空气中能形成致密的氧化物保护膜

B．钛合金可用于制作船舶

C．人体中的铁元素主要存在于血液中

D．钛合金可用于制造人造骨

【答案】A

【解析】铁在潮湿的空气中易生成铁锈，铁锈的主要成分为FeO3，所以选A。

钛合金具有密度小、可塑性好、机械性能好、抗腐蚀性能力强的优点，且钛合金与人体有很好的“相溶性”，所以钛合金可用于制造船舶、航天设备、人造骨等。

红细胞中含大量铁元素，故人体中的铁元素主要存在于血液中。

【例题2】对A、B、C三种金属活动性的实验研究过程如下：

（1）取大小相等的三种金属片，分别放入CuSO4溶液中，一段时间后，A、C表面出现红色物质，B表面没有现象。

（2）取大小相等的A、C两种金属片，分别放入相同的稀盐酸中，A、C表面都产生气泡，但A产生气泡的速率明显比C的快。

则A、B、C三种金属的活动性顺序是（）

A．A＞C＞BB．C＞A＞BC．C＞B＞AD．A＞B＞C

【答案】A

【解析】

（1）取大小相等的三种金属片，分别放入CuSO4溶液中，一段时间后，A、C表面出现红色物质，B表面没有现象。

说明A、C活动性比Cu强，B活动性比Cu弱。

（2）取大小相等的A、C两种金属片，分别放入相同的稀盐酸中，A、C表面都产生气泡，说明A、C活动性在Ｈ之前；A产生气泡的速率明显比C的快，说明A活动性比C强。

综上所述，A、B、C三种金属的活动性顺序是A＞C＞B。

【例题3】食品包装袋中经常用到铝箔，铝能制成铝箔是因为铝具有良好的（）

A．导电性B．抗腐蚀性C．导电性D．延展性

【答案】D

【解析】铝有金属光泽，呈银白色，有良好的导热性、导电性、延展性。

铝能制成铝箔是因为铝具有良好的延展性，铝制成导线是因为它有良好的导电性。

四、课堂运用

【基础】

1、铁路上铺设钢轨常利用铝热反应：

2Al+Fe2O3

2Fe+Al2O3,该反应说明铝的活动性比铁（填“强”或“弱”）；黄金是一种贵重金属，各种黄金首饰易于保存，具有收藏价值的主要原因是。

要练说，得练听。

听是说的前提，听得准确，才有条件正确模仿，才能不断地掌握高一级水平的语言。

我在教学中，注意听说结合，训练幼儿听的能力，课堂上，我特别重视教师的语言，我对幼儿说话，注意声音清楚，高低起伏，抑扬有致，富有吸引力，这样能引起幼儿的注意。

当我发现有的幼儿不专心听别人发言时，就随时表扬那些静听的幼儿，或是让他重复别人说过的内容，抓住教育时机，要求他们专心听，用心记。

平时我还通过各种趣味活动，培养幼儿边听边记，边听边想，边听边说的能力，如听词对词，听词句说意思，听句子辩正误，听故事讲述故事，听谜语猜谜底，听智力故事，动脑筋，出主意，听儿歌上句，接儿歌下句等，这样幼儿学得生动活泼，轻松愉快，既训练了听的能力，强化了记忆，又发展了思维，为说打下了基础。

【答案】强金属活动性较弱（或化学性质不活泼或性质稳定或难与其它物质反应等等）

【解析】本题考查置换反应与金属活动性顺序的内容和简单应用。

铝热反应：

2Al+Fe2O3

2Fe+Al2O3的发生，说明铝的活动性比铁强，才能将铁从其化合物中置换出来。

各种黄金首饰易于保存，具有收藏价值的主要原因是黄金的化学性质不活泼或难与其它物质反应。

2、下列关于合金的说法正确的是（）

A．合金不属于金属材料

B．合金的硬度一般比各成分金属大

C．合金属于金属单质

D．多数合金的熔点高于组成它的成分金属

【答案】B

【解析】合金是由一种金属跟其他一种或几种金属（或金属与非金属）一起熔合而成的具有金属特性的物质，是典型的金属材料。

一般说来，合金的熔点比各成分低，硬度比各成分大，抗腐蚀性能更好。

所以此题的正确答案为B。

3、某兴趣小组在实验室用图所示装置模拟炼铁的化学原理，并测定赤铁矿中氧化铁的质量分数（装置气密性良好，反应完全且赤铁矿中的杂质不参加反应，称重赤铁矿样品的质量为wg）。

?

装置A中生成铁的化学方程式为__________，装置B中发生反应的化学方程式为____________。

?

要测定该赤铁矿样品中氧化铁的质量分数，需要测量的数据是____________或___________。

【答案】?

3CO+Fe2O3

2Fe+3CO22NaOH+CO2-Na2CO3+H2O，

?

反应前装置A中药品的质量，测出反应前后装置B增加的质量

【解析】?

一氧化碳具有还原性，装置A中生成铁的化学方程式为；3CO+Fe2O3

2Fe+3CO2，装置A中生成的二氧化碳进入到装置B中，二氧化碳会与氢氧化钠反应，方程式为：

2NaOH+CO2-Na2CO3+H2O，?

赤铁矿样品中氧化铁的质量分数=氧化铁的质量/赤铁矿样品的质量×100%，所以测反应前装置A中药品的质量，即赤铁矿样品的质量，再测测出反应前后装置B增加的质量，即反应生成的二氧化碳的质量，在根据3CO+Fe2O3

2Fe+3CO2中Fe2O3和CO2的质量关系，算出Fe2O3的质量，便可求出赤铁矿样品中氧化铁的质量分数。

【巩固】

1、食品包装袋中经常用到铝箔，铝能制成铝箔是因为铝具有良好的（）

A．导电性B．抗腐蚀性C．导电性D．延展性

【答案】D

【解析】铝有金属光泽，呈银白色，有良好的导热性、导电性、延展性。

铝能制成铝箔是因为铝具有良好的延展性，铝制成导线是因为它有良好的导电性。

2、如图是某化学学习小组设计的用一氧化碳还原氧化铁的实验装置。

请回答以下问题：

（1）实验开始时，同学们针对是先给氧化铁加热，还是先通入一氧化碳的问题展开了讨论，你认为应该，目的是，该装置存在的一个主要问题是。

（2）炼铁厂常以焦炭、赤铁矿（主要成分是氧化铁）、空气等为主要原料炼铁，反应过程如下：

请写出第?

步反应的化学方程式：

________________________________________。

（3）为了节约金属资源，通常用稀盐酸来除去金属表面的铁锈（铁锈的主要成分是氧化铁），其反应的化学方程式为。

【答案】

（1）先通一氧化碳排除装置中的空气,防止发生爆炸没有尾气处理装置

（2）3CO+Fe2O3

2Fe+3CO2（3）6HCl+Fe2O3=2FeCl3+3H2O

【解析】

（1）一氧化碳具有可燃性,纯净的一氧化碳可以安静燃烧,不纯的一氧化碳在点燃或加热时可能发生爆炸,如果先加热,那么一氧化碳就会和装置内的空气混合,使得一氧化碳不纯净,这是再给它加热就有可能发生爆炸,所以应该先通一氧化碳,然后在加热,由于一氧化碳有剧毒,如果排放到空气中,会造成大气污染,所以要进行尾处理,应在装置最后的导管口添上一盏燃着的酒精灯或系上一个气球等。

（2）赤铁矿的主要成分是Fe2O3,所以反应的化学方程式为3CO+Fe2O3

2Fe+3CO2。

宋以后，京师所设小学馆和武学堂中的教师称谓皆称之为“教谕”。

至元明清之县学一律循之不变。

明朝入选翰林院的进士之师称“教习”。

到清末，学堂兴起，各科教师仍沿用“教习”一称。

其实“教谕”在明清时还有学官一意，即主管县一级的教育生员。

而相应府和州掌管教育生员者则谓“教授”和“学正”。

“教授”“学正”和“教谕”的副手一律称“训导”。

于民间，特别是汉代以后，对于在“校”或“学”中传授经学者也称为“经师”。

在一些特定的讲学场合，比如书院、皇室，也称教师为“院长、西席、讲席”等。

（3）酸能和金属氧化物反应,所以可用稀盐酸来除铁锈,发生的是复分解反应,反应的化学方程式为:

6HCl+Fe2O3=2FeCl3+3H2O。

一般说来，“教师”概念之形成经历了十分漫长的历史。

杨士勋（唐初学者，四门博士）《春秋谷梁传疏》曰：

“师者教人以不及，故谓师为师资也”。

这儿的“师资”，其实就是先秦而后历代对教师的别称之一。

《韩非子》也有云：

“今有不才之子……师长教之弗为变”其“师长”当然也指教师。

这儿的“师资”和“师长”可称为“教师”概念的雏形，但仍说不上是名副其实的“教师”，因为“教师”必须要有明确的传授知识的对象和本身明确的职责。

3、钢铁产业是我国的支柱产业之一，选择优质炼铁原料十分重要。

甲、乙两组同学对某钢铁厂所购进的赤铁矿粉中主要成分Fe2O3的含量进行测定。

（假设每步反应均能完全进行，赤铁矿粉中的杂质性质稳定，既不溶于水也不参与反应）

宋以后，京师所设小学馆和武学堂中的教师称谓皆称之为“教谕”。

至元明清之县学一律循之不变。

明朝入选翰林院的进士之师称“教习”。

到清末，学堂兴起，各科教师仍沿用“教习”一称。

其实“教谕”在明清时还有学官一意，即主管县一级的教育生员。

而相应府和州掌管教育生员者则谓“教授”和“学正”。

“教授”“学正”和“教谕”的副手一律称“训导”。

于民间，特别是汉代以后，对于在“校”或“学”中传授经学者也称为“经师”。

在一些特定的讲学场合，比如书院、皇室，也称教师为“院长、西席、讲席”等。

（1）甲组同学称取一定质量的赤铁矿粉，采用如图装置进行实验。

?

装置A中发生反应的化学方程式是。

?

为充分吸收反应生成的CO2，装置B中应盛放的试剂是浓溶液。

?

可以通过下面不同的方法计算赤铁矿粉中Fe2O3的含量。

方法一：

称量反应前后装置A的总质量，计算出Fe2O3的含量。

方法二：

称量，得出反应生成的CO2的质量，计算出Fe2O3的含量。

（2）乙组同学称取等质量的赤铁矿粉放入烧杯中，向烧杯中加入过量的稀硫酸充分反应，（填一个操作名称）后立即称量。

根据称量的数据计算出Fe2O3的含量。

（3）甲、乙两组同学通过相互比较后对各自的实验方案进行评价。

【答案】

（1）?

3CO+Fe2O3

2Fe+3CO2?

NaOH（或KOH等）?

反应前后装置B、C的总质量

（2）过滤

（3）实验结果准确（或实验误差小）操作简单（或节约能源）

【解析】

（1）?

CO还原Fe2O3能生成Fe和CO2。

?

氢氧化钙在水中的溶解度很小，吸收二氧化碳的量较少而氢氧化钠易溶于水，能够吸收较多的二氧化碳，故浓NaOH溶液吸收CO2的效果比澄清石灰水好。

?

方法二中B装置吸收了生成的CO2，未反应的CO逸出时带走的水分被C装置吸收，故需称量反应前后B、C的总质量才知生成的CO2的质量，从而求出参加反应的Fe2O3的质量。

（2）过量的稀硫酸能和Fe2O3反应，过滤后称量剩余杂质的质量，可求出Fe2O3的含量。

（3）甲组方案设计严密，两种方法相互对照，误差小，但操作复杂，不安全，浪费能源；乙组方案安全，操作简单，节约能源。

【拔高】

1、在AgNO3、Cu（NO3）2、Zn（NO3）2的混合溶液中加入一些铁粉，待反应完全后过滤，不可能存在的情况是（）

A．滤纸上有Ag、Cu、Fe，滤液中有Zn2+、Fe2+

B．滤纸上有Ag、Cu，滤液中有Zn2+、Fe2+

C．滤纸上有Ag、Cu，滤液中有Cu2+、Zn2+、Fe2+

D．滤纸上有Ag、Cu、Fe、Zn，滤液中有Zn2+、Fe2+

【答案】D

【解析】题目中最多发生两个反应：

Fe+2AgNO3

Fe（NO3）2+2Ag，Fe+Cu（NO3）2

Fe（NO3）2+Cu，并且前者优先，即只有当AgNO3完全转化为Ag之后，过量的Fe才能与Cu（NO3）2反应；同理，只有当Cu（NO3）2完全转化为Cu，才能有Fe存在。

Zn（NO3）2并不参加反应，故应选D。

2、将过量铁粉投入盛有硫酸铜和硫酸锌混合溶液的烧杯中，充分反应后，过滤，留在滤纸上的物质是（）

A．Zn、Cu和FeB．CuC．Zn和CuD.Cu和Fe

【答案】D

【解析】金属与盐溶液发生反应的条件必须是该金属要比盐溶液中的金属元素活动性强，过量铁粉只能与CuSO4发生反应，不能与ZnSO4反应，故选D。

课程小结

金属是初中化学的重要单元，多总结多归纳才能学好