第八单元金属和金属材料导学案.docx

1、第八单元金属和金属材料导学案第八单元金属和金属材料导学案第八单元 金属和金属材料金属材料 一、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.元素分为 和 ，其中五分之四的元素是 。 2.金属材料包括 和 。其中 和 应用最广泛， 被称为21世纪的重要金属材料，它跟人体有很好的 ，可以用来制造人造骨头。 3.大部分金属常温下为 态（汞为 态），有

2、 光泽；大多数呈 色（铜为 色，金为 色），有良好的 性、 性、 性。 4.金属的用途是由金属本身的 决定的。如铜可以拉成细丝是因为铜有良好的 性。可以压成薄片是因为有良好的 性。钨用于制造灯丝，是因为钨的 。银被广泛应用于电子制造业，是因为银的 优良。金被大量用作饰品，是选用金特有的 象征着富有和高贵。 5.如果在金属中加热熔合 或 就可以制的具有金属特征的合金。它是 物，一般而言，合金比组成他的纯金属硬度 ，熔点 ，抗腐蚀能力 。日常生活和工农业生产中大量使用的往往不是纯净的金属，而是它们的 。人类最早使用的合金是 。 【情境导入】请你仔细观察教室里哪些物品是由金属材料制成的？你能否说说它

3、们的性质和用途？ 二、自主探究： 知识点一：几种主要的金属 【自学】阅读教材P2，思考：金属材料的种类有哪些？ 一、几种重要的金属 1、金属材料 （90多种） （几千种） 金属材料的使用历史： 时代 时代 铝的利用（思考：是什么原因呢？） 金属材料：由金属元素或以金属元素为主构成的具有金属特性的材料的统称。 非金属材料：由非金属元素或化合物构成的材料。通常指以无机物为主体的玻璃、陶瓷、石墨、岩石以及以有机物为主体的木材、塑料、橡胶等一类材料。 【实验】取出铁丝，铜丝，铝丝，观察实验现象。 观察它们的颜色状态 ；用力试试是否可以弯曲、折断 ； 用小刀割一下 ；用铁锤锤一下 ； 用酒精灯加热 ；用

4、电池、小灯泡测试它们的导电性 。 【阅读】阅读课文P23，了解金属共同的物理性质和部分重要金属的特性。 【归纳小结】 2、金属共有的物理性质 常温下一般为 （汞为液态），有 。大多数呈 色（铜为紫红色，金为黄色）。 有良好的 、 、 。 3、金属的差异性 不同金属也有本身的特性，如导电性、导热性、密度、熔点、硬度等物理性质差别也较大。 【阅读】阅读课文P3表8-1。 【分组讨论】课本P3下方。 1.为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不用铅制？ 2.银的导电性比铜好，为什么电线一般用铜制而不用银制？为什么灯炮里的灯丝用钨制而不用锡制？如果用锡制会出现什么情况？为什么有的铁制如水龙头等要镀铬？如果镀

5、金怎么样？ 【结论】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。 【自学】自学课本P4“金属之最” 4、金属之最 （1）地壳中含量最多的金属元素 （2）人体中含量最多的金属元素 （3）年产量最多的金属 （铁铝铜）（4）导电、导热性最好的金属 （银铜金铝） （5）硬度最高的金属 （6）熔点最高的金属 （7）熔点最低的金属 （8）密度最大的金属 （9）密度最小的金属 【拓展】金属分类 1.黑色金属：通常指铁、锰、铬及它们的合金。 2.有色金属：除了铁、锰、铬以外，其他的金属，都算是有色金属。 3.轻金属：铝、镁、锂、钠、钾等的比重小于5的金属。

6、4.重金属：铜、锌、镍、汞、锡、铅等的比重大于5的金属。 5.贵金属：金、银、铂、锇、铱等比较贵的金属。 6.放射性金属：镭、铀、钍、钋等具有放射性的金属。 7.稀有金属（俗称“稀土”）：铌、钽、锆、镥、金、镭、铪、铀等因为地壳中含量较少，或较分散的金属。 知识点二：合金 【自学】阅读教材P45，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？ 二、合金 1、定义：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。 合金的形成过程属于 变化，合金属于 物。（物质类别） 【阅读】课本P4，比较最常见的合金生铁和钢，填下表：

7、 铁合金生铁钢 碳的含量 其他元素硅、锰等铬、镍等 熔点1 1001 2001 4501 500 机械性能硬而脆，无韧性坚硬、韧性大、塑性好 机械加工可铸、不可锻可铸、可锻、可压延 日常生活中的合金还有哪些呢？ 【拓展】铸造硬币的金属材料：“开元通宝”： ；1角： ；5角： ；1元： 。 2、合金与纯金属的性质比较 【实验探究】课本P5实验8-1，认真观察现象，仔细分析,得出结论。 实验一：比较黄铜片和铜片、焊锡和锡、铝线与铝合金的颜色与光泽以及它们硬度的大小? 性质 比较现 象 黄铜（铜和锌的合金）铜焊锡（锡和铅的合金）锡铝合金铝线 光泽与颜色黄色 有光泽紫红色 有光泽深灰色 有光泽银白色

8、有光泽银白色 有光泽银白色 有光泽 硬度 结论与纯金属相比,合金色泽不固定、硬度一般都比纯金属_ 、熔点一般都比纯金属_ 实验二：比较焊锡、铅、锡熔点的高低（多媒体课件展示） 现象 说明 结论 实验结论：与纯金属相比,合金色泽不固定、硬度一般都比纯金属更_ 、熔点一般都比纯金属更_、抗腐蚀性能力更_ 、拉伸强度更_ 、用途更 【阅读】阅读P67内容。 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 【课堂小结】通过本节课的学习，你收获了什么？ 【回顾反思】想想你有哪些疑惑？还有什么知识想进一步探究？ 【知识点总结】比较几种常见的合金。 合金铁的合金铜合金焊锡钛和钛合金形状

9、记忆金属 生铁钢黄铜青铜: 成分含碳量 2%4.3%含碳量 0.03%2%铜锌 合金铜锡 合金铅锡 合金钛镍合金 备注不锈钢：含铬、镍的钢 具有抗腐蚀性能紫铜为纯铜熔点低钛合金制人造骨 生铁和钢的比较 铁合金生铁钢 含碳质量分数2%4.3%0.03%2% 含其他元素硅、锰、硫、磷（少量）硅、锰（少量）磷、硫（几乎不含） 机械性能硬而脆、无韧性坚硬、韧性大、塑性好 机械加工可铸、不可锻可铸、可锻、可压延 ：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 三、自我测评 【课堂练习】课本P8.1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、

10、可能是单质或混合物 2.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。 3.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 4.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 5.下列关于合金的说法正确的是（

11、） 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 6.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 【中考直通车】 7.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 8.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 9.“垃圾是放错了位置的资源”，应该分类回收。生活中废弃的铁锅，铝制易拉罐、铜导线可以归为一类加以回收，因为它们

12、属于( ) A.氧化物 B化合物C.混合物 D.金属或合金 10.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，保温性较好烹饪出的食品含有铁元素 D. 铁中含有有机物必含铁元素钛和钛的合金是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. 用于制造航天设备用来作保险丝 D. 可用于制造人造骨 12.商代的司母戊方鼎标志着我国在3000多年前青

13、器铸造已达到一个较高的水平。西汉时期，我国首开“湿法炼铜”之先河，西汉刘安所著的淮南万毕术中已有“曾青得铁化为铜”的记载。试回答下列问题： （1）青铜属于 （填“单质”、“化合物”、“高分子材料”、“合金”、“复合材料”中之一） （2）“湿法炼铜”的原理可用一个化学方程式表示为 （3）上述化学反应属于 反应。 【拓展延伸】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。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克含纯金多少阅读下列有关材料，探究有关问题。 金属可按不同的分类标准进行不同的分类：

14、（1）黑色金属与有色金属：冶金工业上习惯把铁、铬、锰以及它们的合金（主要指合金钢及钢铁）叫做黑色金属。实际上纯净的铁和铬都是银白色的，而锰是银灰色的。之所以它们被叫做黑色金属，是因为钢铁表面常覆盖一层黑色的四氧化三铁，而锰和铬又主要应用于冶炼合金钢，除铁、铬、锰以外的金属都称为有色金属。（2）重金属和轻金属：一般指密度大于4.5g/cm3的金属叫重金属，包括铜、铅、锌、镍、钴、锡、汞等。一般把密度小于4.5g/cm3的金属叫轻金属，如钠、镁、铝、钙、锶、钡等。回答下列问题： 铝是轻金属是因为 ；铝是有色金属是因为 。 在黑色金属中，纯铁的颜色是（ ） A、黑色 B、灰色、 C、银白色 若有些金

15、属在地壳中含量小，富集提纯和分离都很困难，价格较贵，按价格分类，这些金属可冠名为 金属。 银、铁、金、铜、铝、五种金属的导电能力由强到弱的顺序是 ，在实际生产生活中大量用于制造电线电缆的是铜，而不是银和金，原因是 。准确称取某铁合金10g，在足量氧气中充分灼烧，生成0.22克二氧化碳，此铁合金中碳的含量是多少？后仔细观察：白炽灯泡有哪些金属材料？ 【作业】2金属的化学性质（第一课时） 一、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】金属与氧气的反应 镁、铝在常温下就

16、能反应，其化学方程式分别为 ； 。 铜、铁在温度较高时能与氧气反应，其化学方程式分别为： ； 。 “真金不怕火炼”是金在高温下也不与 反应，说明了金的 性质非常稳定。 铝抗腐蚀性好的原因是 2.金属与酸的反应 锌和稀硫酸的反应 镁和稀盐酸的反应置换反应：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： （请写化学方程式）。 【情境导入】展示“可乐”易拉罐，它是用什么金属制作的呢？有什么优点？ 二、自主探究： 知识点一：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

17、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：根据上面的反应，我们可看出金属具有怎样的化学性质？ 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？ 结论： 和 比较活泼， 和 次之， 最不活泼 【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？ 知识点二：金属与酸的反应 【实验探究】学生分组完成课本P10-11活动与探究。 探究二：金属与稀盐酸、稀硫酸的反应。 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 【交流讨论】上述实验过程中，为什么金属颗粒大小要基本相同

18、？酸的量及酸的质量分数要相等？ 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？由此排列出四种金属活动性强弱顺序。从反应物和生成物的类别角度分析，这些反应有什么特点？ 结论：金属活动性 【归纳小结】置换反应 1、定义：一种_与一种_反应生成另一种_和另一种_的反应。 2、特征：A +BC =B +AC（取而代之） 【知识拓展】 在生活中有这样一个现象：绿豆在铁锅中煮了以后会变黑；苹果、梨子用铁刀切了以后表面也会变黑。这是为什么呢？这是因为绿豆、苹果、梨子与多种水果的细胞里，都含有鞣酸，鞣酸能和铁反应，生成黑色的鞣酸铁，所以会变黑。铁钉放时间长了会长出红棕色的铁锈，这

19、又是铁与什么反应？产生了什么样的物质呢？ 知识点三：金属与化合物溶液的反应 【实验探究】学生分组完成课本P11-12活动与探究。 探究三：将用砂纸打磨过的铝丝、铜片、铜丝分别浸入硫酸铜、硫酸铝、硝酸银中，观察实验现象。 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 【交流讨论】 1.为什么要用砂纸打磨铝丝？ 2.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？ 3.通过上述反应你认为铝、铜、银的金属活动性顺序如何排列？ 4.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？ 结论：金属活动性顺序为 【知识拓展】 “药金”又称为“愚

20、人金”，实为铜、锌合金（在合金中各种金属仍然保持各自的化学性质不变）。由于“药金”外观与黄金相似，常被不法商贩用来冒充黄金牟取暴利。请你设计实验，证明“药金”戒指是假黄金戒指。 方案一： 方案二： 方案二： 【课堂小结】通过本节课的学习，你收获了什么？ 【回顾反思】想想你有哪些疑惑？还有什么知识想进一步探究？ 【课堂练习】课本P14.1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：铁钉表面产生气泡；液体由无色逐

21、渐变为浅绿色；铁钉的质量减轻；液体的质量减轻，其中正确的是（ ） A B C D 3.下列物质在氧气中燃烧，能生成黑色固体的一组是（ ） 镁 硫 铁 磷 铜 A、 B、 C、 D、 4.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 5.镁、铁在日常生活中都有广泛的用途，如： 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 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 【中考直通车】 6

22、.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 7.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 8.A是地壳中含量第二的金属元素，A的单质在B的单质中燃烧时火星四射，生成一种黑色固体C，把A单质放入稀硫酸中产生可燃气体D，A单质跟氯化铜溶液反应能生成紫红色金属E。 A的元素符号是 ，B单质的名称为 ，D单质的化学式为 A单质在B单质中燃烧的化学方程式为 A单质在氯化铜溶液中反应的化学方程式为 该反应的基本类型为小华欲测定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

23、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。 10.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 、 【拓展延伸】比较、分析、归纳是学习化学的有效方法。现有反应：Zn+CuCl2ZnCl2+Cu Cu+2AgNO3Cu(NO3)2+2Ag Cl2+2NaBr2NaCl+Br2 Br2+2NaI2NaBr+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

24、素的化合价，我们还会发现一个相似之处： 分析反应和，可以得到Zn Cu Ag三种金属的活动性由强到弱的顺序是 用同样的思维分析和，我们可知Cl2、Br2、I2的非金属活动性顺序由强到弱的是 12.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： 序号盐酸的质量分数/%反应温度/铝丝消失的时间/s 320500 620300 63080 写出铝和盐酸反应的化学方程式： 实验和标明该反应快慢与 有关 能标明盐酸质量分数对反应快慢有影响的实验编号是 和 如果把实验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

25、取值范围 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？ 【作业】 8.2金属的化学性质（第二课时） 一、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】 1.许多金属能与氧气反应，但反应的难易和剧烈程度与 、 、 、 等因素有关。 2.金属活动性的顺序是 。 金属活动性顺序反映了 难易程度，是决定置换反应能否进行的重要依据。 金属与酸的反应，只有 的金属才能置换出酸里的氢。金属的位置越靠前，金属与酸反应就越 ，产生氢气的速率就 。 金属与盐溶液的反应，排在 金属能

26、把排在 从它的溶液里置换出来。完成下列反应方程式： 铁和稀盐酸： 镁和稀盐酸： 锌和稀硫酸： 铝和稀硫酸： 铁和硫酸铜： 铜和硝酸银：我国劳动人民在古代就发明了 冶金技术，利用 与 发生的置换反应的原理来冶炼金属，并一直沿用至今。 【情境导入】 地壳中含量最多的金属是_，但它的大规模开采、利用仅仅是200多年前的事情。它以其特有的优良性能，导致现在世界上铝的年产量已超过了铜，位于铁之后，居第二位。它的开采、利用要比铜和铁晚得多，这其中除了开采技术问题外，还有什么原因？ 二、自主探究： 知识点四：金属活动性顺序 【归纳小结】金属活动顺序表 1.金属活动顺序表（请根据金属活动性依次写出元素符号）：

27、 2.规律： 在金属活动性顺序表中，金属的位置越靠前，_ 位于 前面的金属能置换出稀盐酸,稀硫酸中的_ 位于 的金属能把位于 的金属从它们的化合物溶液里_。 注意： 1.排在氢前面的金属可以置换出酸中的氢(指氢元素)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是“前换后，盐可溶”。 4.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。 【巧学妙记】 1.谐音记忆： 2.四段记忆： 钾、钙、钠(金属活动性很强，一般不用于与酸反应制氢气) 镁、铝、锌、铁(可用于制取氢气

28、，常用的是锌) 锡、铅、氢(锡、铅与酸反应速度很慢，一般不用于制氢) 铜、汞、银、铂、金(活动性较弱，不能与稀盐酸或稀硫酸反应制取氢气。金、银、铂（“白金”）活动性很弱一般不易与其它物质反应，常用作做首饰。) 【学以致用】应用金属活动顺序表解决下列问题： 1.金属活动性顺序是学习化学的重要工具，在工农业生产和科学研究中有重要应用。请你根据金属活动性顺序回答： 解释不能用铁制容器配制波尔多液（配制原料是硫酸铜溶液和熟石灰）的原因（用化学方程式表示）： 即： (属于 反应) 验证镁比锌的金属活动性强，应选用的溶液是 从金属活动性顺序中你还能获得哪些信息？ 2.性质决定用途，用途反映性质是重要的化学

29、学科思想。用镁粉制作的烟花在夜空中发出耀眼的白光，其反应原理（用化学方程式来表示） ；铝常用来制做“铝合金门窗”，原因是 。 3.“祥云”火炬长72厘米，重985克，在工艺上采用轻薄高品质合金和中空塑件设计，十分轻盈。制作流程：a、在金属表面上镀一层防酸材料； b、在防酸材料上刻出“祥云”图案； c、再用稀盐酸对表面进行处理,盐酸能“吃掉”金属； d、除去防酸材料层,金属板上显现出“祥云”图案。 根据以上上信息回答： 制作火炬的金属可选用 合金（选填”铝”、“铁”或“银”） “祥云”图象是如何在金属材料上显现出来的？ 【小结】 从“问题1问题3”分析可知“金属的化学性质”是： 【例题解析】 一、关于金属与酸的反应 例1等质量的Mg、Fe、Zn三种金属分别与质量相同，质量分数也相同的足量稀盐酸充分反应放出氢气的情况如下图所示，判断： 1.产生H2质量最多的是 2.活动性最强的金属是活动性最弱的金属是 4.反应不再发生时，最先用完的一种物质是 思考：通过该题你获得了哪些信息？二、关于金属跟