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 金属和金属材料课题1金属材料一.学习目标：1.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（重点）。3.知道合金的组成，了解生铁和钢等重要合金。4.认识合金比纯金属具有更广泛的用途。二.自主学习1.金属材料包括 和 。其中_合金应用最广泛， 被称为21世纪的重要金属材料，它跟人体有很好的 性，可以用来制造人造骨头。2.大部分金属常温下为 态（汞为 态），有 光泽；大多数呈 色（铜为 色，金为 色），有良好的导 性、导 性。3.金属的用途是由本身的 决定的。如铜可以拉成细丝、压成薄片是因为铜有良好的 性。钨用于制造灯丝，是因为钨的

2、点高。银被广泛应用于电子制造业，是因为银的 性优良。4.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（填“纯净”、“混合”）。一般而言，合金比组成它的纯金属硬度 ，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 。三.合作探究： 知识点一：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：_器时代 _器时代 铝的利用钛合金的利用阅读课文P23，了解金属共同的物理性质。2.金属共有的物理性质常温下一般为 体，（汞为液态），有 光泽。大多数呈 色（铜为紫红色，金为黄色）。有良好的导 性、导 性和

3、延展性。3.金属的差异性阅读课文P3表8-1。认识不同金属的导电性、导热性、密度、熔点、硬度等物理性质差别也较大。分组讨论：课本P4页。4.金属之最地壳中含量最多的金属元素 人体中含量最多的金属元素 年产量最多的金属 导电、导热性最好的金属 熔点最低的金属 熔点最高的金属 知识点二：合金1.定义：由一种金属跟其他一种或几种金属（或非金属）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）比较最常见的铁合金：生铁和钢，填下表：铁合金生铁钢碳的含量其他元素硅、锰等铬、镍等机械性能硬而脆坚硬、韧性好2.合金与纯金属的性质比较实验8-1：比较黄铜片和铜片、铝线与铝合

4、金的颜色与光泽以及它们硬度的大小? 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?性质比较黄铜（铜和锌的合金）铜硬铝（铝合金）铝线光泽与颜色黄色有光泽紫红色有光泽银白色有光泽银白色有光泽硬度比较实验结论：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P67内容。1.常见合金：不锈钢（铬镍钢）；锰钢：硬度大、韧性好；黄铜（铜锌合金，外观似黄金）；青铜（铜锡合金）。2.钛合金的特点：熔点高、密度小、机械性能好，耐腐蚀，与人体“相容性”好。5.商代的司母戊方鼎标志着我国在3000多年前青器铸

5、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：.青铜属于 （填“单质”、“化合物”、 “合金”中之一）.“湿法炼铜”的原理可用铁和硫酸铜溶液反应，化学方程式表示为 课题2.金属的化学性质（第一课时）一.学习目标：1.知道镁、铝、铁、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（盐）溶液的置换反应，利用这些反应解释一些日常生活中的化学问题（重点、难点）。二.自主学习： 1.金属与氧气的反应.镁、铝在常温下就能反应，其化学方程式分别为 ； 。.铁在点燃时、铜在加热时能

6、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（写出化学反应方程式）.锌和稀硫酸的反应 .镁和稀盐酸的反应 .铁和稀硫酸反应 .锌与稀盐酸反应 。3.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，请举一例： （请写化学方程式）。三.合作探究：知识点一：金属与氧气的反应 回顾：实验现象反应的化学方程式镁条在氧气中燃烧铁丝在氧气中燃烧探究一.铝、铜与空气中氧气的反应。常温下：4Al + 3O2 2Al2O3 加热时： 2Cu + O2 2CuO思考：黄金在常温

7、或加热时能与氧气反应吗？结论：镁、铝、铁、铜、金五种金属中， 和 比较活泼， 和 次之， 最不活泼讨论：铝的化学性质很活泼，为什么通常铝制品却很耐腐蚀？ 。知识点二.金属与盐酸、稀硫酸的反应探究二.金属与稀盐酸、稀硫酸的反应。（金属颗粒大小要基本相同，酸的量及酸的浓度要相等）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 1.上述四种金属中能跟酸反应最剧烈的是 ,其次是 ,再次是 ，不跟酸反应是 。2. 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 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 +

8、AC（取而代之）探究三：金属与某些化合物（如盐）溶液的反应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.上述能发生反应属于哪种基本反应类型？ 。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？ ， 。课题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。（重点、难点）二.知识回顾完成下列反应方程式：.铁和稀盐酸： .镁和稀盐酸： .锌和稀硫

9、酸： .铝和稀硫酸： 三.自主学习1.许多金属能与氧气反应，但反应的难易程度主要与金属 性有关。2.金属活动性的顺序是 。.金属与酸的反应，只有排在 前面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 .金属与盐溶液的反应，排在 金属能把排在它 的金属从其盐溶液里置换出来。 3.我国劳动人民在古代就发明了 法冶金技术，利用金属与化合物溶液发生的置换反应的原理来冶炼金属，并一直沿用至今。四.合作探究 知识点三：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）：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

10、于 的金属能把位于 的金属从它们的化合物（盐）溶液里_出来。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.金属与其他金属的盐反应时需注意是“前金置后金，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课题3.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（重点）。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（重、难点）。二.自主学习1.地壳中居前

11、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.地球上的金属资源广泛的存在于 和 中，除少数很不活泼的金属如 、 等以 形式存在外，其余都以 形式存在。 3.常见的铁矿石主要成分：赤铁矿 、磁铁矿 。4.工业上利用赤铁矿和一氧化碳反应来炼铁，化学方程式为 。三.合作探究知识点一：金属的存在方式与矿石 阅读课本P1516，回答下列问题：1.地壳中质量分数居前三位的金属元素顺序为： 。2.自然界中除少数很不活泼的金属如金、银等以 的形式存在，多数以化合物的形式存在。3.常见的金属矿石有：赤铁矿（主要成分 ）、磁铁矿（主要成分 ）、铝土

12、矿（主要成分Al2O3）、黄铜矿（主要成分CuFeS2）、辉铜矿（主要成分Cu2S）。知识点二：铁的冶炼思考：P16常见的铁矿石有：磁铁矿、赤铁矿、黄铁矿（主要成分FeS2），你认为最适宜炼铁的两种矿石是 ，理由是 。（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）观察： P16实验8-20“一氧化碳还原氧化铁”直玻璃管内试管内酒精灯处现象 色的氧化铁变为 色澄清石灰水 导管口有 色火焰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

13、具有 性，做 剂。5.工业炼铁的主要设备是 ，原料是 、 和空气。7.距今2000多年前，我国劳动人民已经掌握了炼铁技术，他们将碳不完全燃烧，生成一氧化碳，在高温下用一氧化碳将铁矿石中的氧化铁还原为铁。请写出上述两个反应的化学方程式 , 。8.工业炼铁中是否得到纯净的铁？ 工业炼铁中焦炭的主要作用：燃烧产生大量的热量，提供高温条件；燃烧产物为CO，提供还原剂。知识点三：含杂质物质的化学方程式计算注意：1.化学方程式表示的是纯净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，代入纯净物质的质量进行计算。2.不纯物质、纯物质和纯度之间的关系： 纯物质的质量=不纯物质的质量纯度 不

14、纯物质的质量= 纯度 = 请完成以下题目：.100吨含杂质3%的磁铁矿石中有多少四氧化三铁？.200吨含三氧化二铁97%的赤铁矿石的质量是多少？.含铁95%的生铁1000吨中纯铁的质量是多少？自学P18页例题 补充练习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？课题3.金属资源的利用和保护（第二课时）一.学习目标1.通过探究铁生锈的条件，掌握铁生锈的原因。（重点）2.会根据铁生锈的条件，分析防锈措施。3.能列举保护金属资源的措施。二.自主学习一周前作准备，根据P17-18的“活动与探究”自己完成探究实验，完成填空及下列问题。实验步骤现象结论试管中放一铁钉，注入

15、蒸馏水，一半在水中，一半在空气中铁生锈的条件是 与 、水蒸气等发生 反应的过程，且铁锈不具有保护作用，原因是 试管中放一铁钉，注入蒸馏水至完全浸没试管烘干，放一铁钉，用橡皮塞塞紧试管口1.铝不易被锈蚀原因是在空气中与氧气反应，形成致密的，而铁锈的主要成分是 ，很疏松，不起保护作用。2.保护金属资源除防止 外，另外重要的有效途是 ， ， 。三.合作探究知识点四：钢铁的锈蚀与防腐阅读P17-18，结合实验结果，回答下列问题：1.铁制品锈蚀的实质：铁与空气中的 、 等发生的化学反应。铁锈的主要成分是 。铁锈的特点是很 ，不能阻止铁与 、 等反应，因此它可以全部被锈蚀。2.在金属活动性顺序中，铝比铁活

16、泼，为什么生活中铝却不生锈？。3.如何防止铁生锈？ .保持铁制品表面的 与 。.隔绝氧气和水，在铁制品表面加保护层，如 、 、电镀等。.改变铁的组织结构：可制成耐腐蚀的合金，如 。知识点五：金属资源保护阅读课本P18-19，回答下列问题。1.保护金属资源的有效途径是哪些？.防止金属 ； .金属的 ；. 、 地开采矿物； .寻找金属的 。2.废旧电池中含 、 等有害金属，会对地下水和土壤形成污染。四.课堂练习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

17、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.汽车 机器齿轮 门把手 锯条 铁洗脸盆 铁柜 等常见铁制品，为防止它们生锈，通常适合采取下

18、面哪一种方法（填序号）.在其表面刷（或喷）一层油漆 .在其表面涂上机油 .在其表面镀上其它金属 .在其表面烧制搪瓷 .使其表面氧化形成致密的氧化膜 第八单元 金属和金属材料单元复习一.复习目标：1.了解金属的物理特征，能区分常见的金属和非金属；认识金属材料在生产、生活和社会发展中的重要作用。2.掌握金属的化学性质以及金属活动性顺序表的应用。（重点难点）3.知道一些常见金属（铁、铝等）矿物；了解从铁矿石中将铁还原出来的方法。4.能根据化学方程式进行有关含杂的实际问题的计算。（重点难点）5.知道废弃金属对环境的污染，认识回收金属的重要性。 二.知识点归纳知识点一：金属材料 (包括 和 ) 常温下一

19、般为 （汞为液态），有金属光泽。1.金属的物理性质 大多数呈 （铜为紫红色，金为黄色）有良好的导 性、导 性、 性。2.金属之最. 是熔点最低的金属。 . 是熔点最高的金属。 是地壳中含量最多的金属元素。 . 是人体中含量最多的金属元素 。 .是目前世界年产量最多的金属。 . 是导电、导热性最好的金属。3.合金：由一种金属跟其他一种或几种金属（或非金属）一起熔合而成的具有金属特性的物质。 一般说来，合金的熔点比各成分 ，硬度比各成分 ，抗腐蚀性能更好。合金铁的合金铜合金焊锡钛合金形状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

20、铬、镍的钢具有抗腐蚀性能紫铜为纯铜熔点低很强的耐腐蚀性形状随温度变而变钛和钛合金：被认为是21世纪的重要金属材料，钛合金与人体有很好的“相容性”，可用来制造人造骨等。 .熔点高、密度小 优点 .可塑性好、易于加工、机械性能好.抗腐蚀性能好知识点二：金属的化学性质化学性质实例（写反应方程式）现象与O2反应1. Mg + O2 2. Fe + O2 3. Cu + O2 4. Al + O2 1.发出耀眼白光，生成 色粉末2. 四射，生成 色固体3.生成 色固体4.缓慢氧化金属+酸盐+ H2Zn+ H2SO4 FeH2SO4A l+ H2SO4 Zn + HCl Fe HClA l+ HCl 金属

21、+盐另一金属+另一盐（“前金置后金，盐可溶”）Fe + CuSO4 现象：Cu + AgNO3 现象：归纳小结：已学的化学反应基本类型，有以下三类： .化合反应 A+BAB 化学方程式举例 ， . ABA+B 化学方程式举例 ， . A+BCAC+B 化学方程式举例 。知识点三：金属活动性顺序及其应用1.内容：K Ca 2.应用:在金属活动性顺序里：.金属的位置越靠前，它的活动性就越 .位于 前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的 （不可用浓硫酸、硝酸）.位于 的金属能把位于 的金属从它们的 中置换出来。（除K、Ca、Na）知识点四：金属资源的保护和利用1.铁的冶炼.原理：在高温下，利用焦炭与氧气

22、反应生成的 把铁从铁矿石里 出来。 .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 ）、赤铁矿（主要成分是 。含杂质的化学反应的计算：纯净物与含杂质物质的换算关系：含杂质物质的质量 纯净物质的质量 物质纯度= 100% =1-杂质的质量分数例.若要炼出1120t含铁95%的生铁，需要含氧化铁80%的赤铁矿多少吨？2.铁的锈蚀.铁生锈的条件是：铁与 、 接触（铁锈的主要成分：Fe2O3） 铜生铜绿的条件：铜与 、 、 接触。铜绿：Cu2(OH)2CO3.防止铁制品生锈的措施：保持铁制品表面的 、 表面涂 ：如涂油、刷漆、电镀、烤蓝等改变内部结构：如制成合金。.铁锈很 ，不能阻碍里层的铁继续与氧气、水蒸气反应，因此铁制品可以全部被锈蚀。.铝与氧气反应生成 的 薄膜，从而阻止铝进一步氧化，因此，铝具有很好的抗腐蚀性能。3.金属资源的保护和利用 防止金属腐蚀 保护金属资源的途径： 回收利用废旧金属 合理开采矿物 寻找金属的代用