第八单元金属和金属材料导学案.docx

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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P2~3，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

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④导电、导热性最好的金属

⑤熔点最低的金属⑥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P6～7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”、“合金”中之一）

②.“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

①.镁、铝在常温下就能反应，其化学方程式分别为；。

②.铁在点燃时、铜在加热时能与氧气反应，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，说明了金的性质非常稳定。

④.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）

①.锌和稀硫酸的反应②.镁和稀盐酸的反应

③.铁和稀硫酸反应④.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+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？

①

②，③。

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。

①.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

②.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：

①.在金属活动性顺序表中，金属的位置越靠前，______________

②.位于前面的金属能置换出稀盐酸、稀硫酸中的__________

③.位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P15—16，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①,②。

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：

①纯物质的质量=不纯物质的质量×纯度

②不纯物质的质量=

③纯度=

请完成以下题目：

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？

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

①试管中放一铁钉，注入蒸馏水，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                      

②试管中放一铁钉，注入蒸馏水至完全浸没

③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，铝比铁活泼，为什么生活中铝却不生锈？

                                  。

3.如何防止铁生锈？

①.保持铁制品表面的与。

②.隔绝氧气和水，在铁制品表面加保护层，如、、电镀等。

③.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？

①.防止金属；②.金属的；

③.、地开采矿物；④.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

5.①汽车②机器齿轮③门把手④锯条⑤铁洗脸盆⑥铁柜等常见铁制品，为防止它们生锈，通常适合采取下面哪一种方法（填序号）

.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

①.是熔点最低的金属。

②.是熔点最高的金属。

③是地壳中含量最多的金属元素。

④.是人体中含量最多的金属元素。

⑤.是目前世界年产量最多的金属。

⑥.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。

①.熔点高、密度小

优点②.可塑性好、易于加工、机械性能好

③.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+H2↑

Zn+H2SO4—

Fe＋H2SO4—

Al+H2SO4—

Zn+HCl—

Fe＋HCl—

Al+HCl—

金属+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：

①.化合反应A+B═AB化学方程式举例，

②.AB═A+B化学方程式举例，

③.A+BC═AC+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：

KCa

2.应用:

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

②.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）

③.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

①.原理：

在高温下，利用焦炭与氧气反应生成的把铁从铁矿石里出来。

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）、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：

①保持铁制品表面的、

②表面涂：

如涂油、刷漆、电镀、烤蓝等

③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①防止金属腐蚀

保护金属资源的途径：

②回收利用废旧金属

③合理开采矿物④寻找金属的代用