98初三化学《金属和金属材料》教案 通用版无水印.docx

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98初三化学《金属和金属材料》教案通用版无水印

个性化辅导教案

辅导科目：

化学授课教师：

黄文旺初三级上课课时：

2课时/次

课题

9-8初三化学《金属和金属材料》

类型

基础（）巩固（√）提高（）

授课时间：

2017年12月17日上午14：

00—15：

20

备课时间：

11月16日

教学目标

从基础知识出发，立足于考点，合力于重点，攻坚于难点，为学生制定一份科学合理的学习计划，讲解尽可能地源于实际生活，让课程有趣易懂，减少学生对此科目的生疏感和畏惧感，从而尽可能地为成绩提升做好辅导工作。

备注

1.教学的首要任务是帮学生解决学校中遗留的问题，而此教案主要起辅导作用；

2.此教案可能不止用一次，希望可以好好保管，以防下次上课需要用到；

3.教案侧重点会随教学进度,学习进度与教学需求进行修改，可以对教案内容提供建议并直接反馈给黄老师。

教学内容

1．知识点总结：

第一节金属材料

●金属材料：

金属材料包括纯金属以及它们的合金。

●金属的物理性质

⏹在常温下一般为固态（汞为液态），有金属光泽（大多数金属呈银白色，铜呈紫红色，金呈黄色）；

⏹导电性、导热性、熔点较高、有延展性、能够弯曲、硬度较大、密度较大。

●金属之最

⏹地壳中含量最多的金属元素——铝

⏹人体中含量最多的金属元素——钙

⏹目前世界年产量最多的金属——铁（铁＞铝＞铜）

⏹导电、导热性最好的金属——银（银＞铜＞金＞铝）

⏹熔点最高的金属——钨

⏹熔点最低的金属——汞

⏹硬度最大的金属——铬

⏹密度最大的金属——锇

⏹密度最小的金属——锂

●金属的分类

●金属的应用

物质的性质在很大程度上决定了物质的用途，但这不是唯一的决定因素。

在考虑物质的用途时，还需要考虑价格、资源、是否美观、使用是否便利，以及废料是否易于回收和对环境的影响等多种因素。

⏹铜、铝——电线——导电性好、价格低廉

⏹钨——灯丝——熔点高

⏹铬——电镀——硬度大

⏹铁——菜刀、镰刀、锤子等

⏹汞——体温计液柱

⏹银——保温瓶内胆

⏹铝——“银粉”、锡箔纸

●合金：

由两种或两种以上的金属或金属与非金属经一定方法所合成的具有金属特性的物质。

合金是混合物。

金属氧化物不是合金。

●目前已制得的纯金属只有90多种，而合金已达几千种。

●合金的硬度一般比组成它的纯金属的硬度大，抗腐蚀性强。

●合金的熔点一般比组成它的纯金属的熔点低。

●常见的合金：

合金

铁的合金

铜合金

焊锡

钛和钛合金

形状记忆

合金

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

不锈钢是含铬、镍的钢，具有抗锈蚀性能。

生铁较脆，钢铁具有韧性。

生铁常制成暖气片。

紫铜是纯铜

熔点低

见下

具有形状记

忆效应

●钛和钛合金：

被认为是21世纪的重要金属材料，钛合金与人体具有良好的“相容性”，可用来造人造骨。

钛和钛合金的优点：

①熔点高、密度小；②可塑性好、易于加工、机械性能好；③抗腐蚀性能好。

●生铁和钢性能不同的原因：

含碳量不同。

第二节金属的化学性质

●金属与氧气的反应

⏹镁、铝：

◆在常温下能与空气中的氧气反应：

2Mg+O2

2MgO4Al+3O2=2Al2O3

◆铝的抗腐蚀性能好的原因：

铝在空气中与氧气反应，其表面生成一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝进一步氧化。

⏹铁、铜

◆在常温下、干燥的环境中，几乎不与氧气反应，但在潮湿的空气中会生锈。

◆铁、铜在高温时能与氧气反应：

3Fe+2O2

Fe3O42Cu+O2

2CuO

⏹金即使在高温时也不与氧气反应。

●金属与酸的反应：

活泼金属＋酸→盐＋H2↑

⏹描述现象时，需要注意：

①如果有铁、铜元素参加反应，一定要注意溶液颜色的变化；②反应放热，但是只有镁和酸反应时放热现象明显。

●置换反应：

由一种单质和一种化合物反应，生成另一种单质和另一种化合物的反应是置换反应。

当铁单质参加置换反应时，生成物中的铁元素呈+2价。

●常见金属在溶液中的活动性顺序：

KCaNaMgAl/ZnFeSnPb（H）/CuHgAgPtAu

金属活动性由强逐渐减弱

⏹在金属活动性顺序里，金属的位置越靠前，它的活动性就越强。

⏹在金属活动性顺序里，位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸（不可以用浓硫酸和硝酸）中的氢。

⏹在金属活动性顺序里，位于前面的金属能把位于后面的金属从它们化合物的溶液里置换出来。

◆钾、钙、钠不符合这一条。

它们会先和水反应生成碱和氢气，然后碱和盐反应。

●金属与盐溶液的反应：

金属＋盐→另一金属＋另一盐（条件：

“前换后，盐可溶”）

在活动性顺序中，金属的距离大的，反应先发生。

一个置换反应结束后，另一个置换反应才会发生。

如在硫酸亚铁和硫酸铜的混合溶液中加入锌粒，锌会先和硫酸铜反应，反应完毕后锌才和硫酸亚铁反应。

●“湿法冶金”的反应原理：

Fe+CuSO4=Cu+FeSO4

●Fe2+的盐溶液是浅绿色的，Fe3+的盐溶液是黄色的，Cu2+的盐溶液是蓝色的。

●比较Cu、Fe、Ag三种金属的活动性顺序

⏹使用铁、银和溶液，一次性得出结果：

操作及现象：

把铁、银分别放入硫酸铜溶液中，铁表面没有现象；而银表面会附着一层红色物质，并且溶液会由蓝色逐渐变为无色。

⏹使用铜、硫酸亚铁溶液和硝酸银溶液，一次性得出结果：

操作及现象：

把铜分别放入硫酸亚铁溶液和硝酸银溶液中，硫酸亚铁溶液没有现象；而在硝酸银溶液中，铜表面会附着一层白色物质，溶液由无色逐渐变为蓝色。

⏹选用试剂时，要根据金属活动性顺序表将三种金属排序，然后将排在中间的金属变成盐溶液，或者将排在两边的金属变成盐溶液，这样才能一次性得出结果。

第三节金属资源的利用和保护

●矿石：

工业上把能用来提炼金属的矿物叫做矿石。

常见的矿石及主要成分：

赤铁矿（Fe2O3）、磁铁矿（Fe3O4）、黄铁矿（FeS2）、菱铁矿（FeCO3）、铝土矿（Al2O3）、黄铜矿（CuFeS2）、辉铜矿（Cu2S）等。

●铁的冶炼

⏹实验室——一氧化碳还原氧化铁

⏹工业——高炉炼铁

◆设备：

高炉（图见书17页）。

◆原料：

铁矿石（赤铁矿或磁铁矿）、焦炭、石灰石、（空气）。

◆反应原理：

C+O2

CO2、CO2+C

2CO、3CO+Fe2O3

2Fe+3CO2。

◆石灰石的主要作用是将矿石中的二氧化硅（SiO2）转变为炉渣（CaSiO3）。

◆产品：

生铁（实验室中“炼”出的铁不含碳，而工业生产中炼出的铁含碳）。

●含杂质的反应物或生成物的有关计算

当参加反应的物质含杂质时，先要把含杂质的物质的质量换算成纯物质的质量，再进行计算。

一般利用该公式及其变形：

。

【例题】1000t含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量是多少？

【解法1】1000t赤铁矿石中含氧化铁的质量为：

设生成的铁的质量为x。

折合为含铁96%的生铁的质量为

答：

800t氧化铁理论上可以炼出生铁的质量为583t。

【解法2】设理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量为x。

（x不是纯物质的质量，不能直接代入计算）

1000t赤铁矿石中含氧化铁的质量为：

答：

800t氧化铁理论上可以炼出生铁的质量为583t。

●铁生锈的实验（见右图）

【实验器材】大试管、试管夹（带铁夹的铁架台）、胶塞、经煮沸迅速冷却的蒸馏水、

植物油、洁净无锈的铁钉、棉花和干燥剂氯化钙等。

【实验过程】取三根洁净无锈的铁钉，一根放在盛有蒸馏水的试管中，并使铁钉外露一半；

一根放在用植物油密封的蒸馏水中；一根放在干燥的空气中，注意每天观察铁钉锈蚀的现象，

连续观察约一周。

【实验现象】第一个试管中的铁钉生锈，而第二、三个试管中没有

明显现象。

【实验结论】铁生锈实际上是铁与空气中的氧气、

水蒸气共同作用的结果。

【注意事项】

第二个试管内没有现象，证明了铁钉生锈需要氧气；

第三个试管内没有现象，证明了铁钉生锈需要水蒸气。

铁锈很疏松，铁制品可以全部被锈蚀。

●除去铁锈的方法

⏹物理方法：

刀刮、砂纸打磨。

⏹化学方法：

少量、多次地滴加稀盐酸或稀硫酸。

●防止铁制品生锈的方法

⏹保持铁制品的洁净、干燥；

⏹擦干后涂一层保护膜（作用：

隔绝空气、防水）。

具体方法如下：

◆物理方法——刷漆（油漆或银粉）、涂油

◆化学方法——电镀其它金属（铬或锌）、烤蓝

⏹制成不锈钢。

●金属资源的保护措施：

①防止金属的腐蚀；②回收利用废旧金属；③有计划、合理地开采矿物；

④寻找金属的代用品。

（例如用塑料来代替钢和其他合金制造管道、齿轮和汽车外壳等）

意义：

节约金属资源和能源，降低金属的生产成本，减少对环境的污染。

2．习题测练：

一、知识点回顾――基础过关

1、金属元素从汉字的结构上来看，一般都是字旁；从原子结构来看：

最外层电子数一般为，在化学反应中，易电子形成离子。

2．人类最早使用的金属材料是；金属材料包括和；

当今世界使用最多的三种金属是：

；

3．金属具有的一些共同的物理性质有：

。

4、合金是在金属中加热熔合某些或而制得的物质。

铁合金中，含碳量为2％～4．3％是，含碳量为0．03％～2％是。

5．请用金属元素符号填答：

地壳中含量最高的金属元素是，人体中含量最高的金属元素是，世界产量最高的金属是，硬度最高的金属是，熔点最高的金属是，熔点最低的金属是。

6、在下列金属材料中：

A．不锈钢B．青铜C．焊锡D．硬铝，按要求选择适当的金属材料（填序号）。

（1）、熔点最低的是；

（2）抗腐蚀性好的铁合金是；

（3）质轻、强度高用于飞机制造业的是；（4）人类最早使用的合金是。

7、在下列空格上，填上一种相应的金属名称：

（1）呈银白色的是，呈紫红色的是；

（2）常温下呈液态的是；

（3）地壳中含量最高的元素是；（4）常用来做导线的是；

（5）常用来做炊具的是。

8、和被认为是21世纪的重要金属材料，它有许多优良的性能，如、、、、等，尤其是非常好。

9、铝在空气中与反应，表面生成一层致密的薄膜，阻止铝进一步氧化，所以铝具有很好的。

真金不怕火炼，说明金的化学性质，即使在高温时也不与氧气反应。

10、对有关置换反应与日常生活相关的一些现象

①完成金属活动性顺序：

KCaNaFe（H）Hg

⑴在金属活动性顺序里，金属的活动性越靠前，它的。

⑵在金属活动性顺序里，位于能置换出、中的氢。

⑶在金属活动性顺序里，位于能把位于后面的金属从它们中置换出来。

②有X、Y、Z三种金属，其中Y能与稀硫酸反应，而X、Z不能与稀硫酸反应；将Z浸入X的盐溶液中，Z的表面有X析出。

则X、Y、Z的金属活动性由强到弱的顺序是

A．X、Y、ZB．Y、Z、XC．Y、X、ZD．Z、X、Y

③置换反应是化学反应的基本类型之一，它的特征是反应前后都有和。

11、金属的化学性质：

1）与稀盐酸或稀硫酸反应：

金属

反应的化学方程式

稀盐酸

稀硫酸

镁

铝

锌

铁

2）与金属化合物反应：

实验

现象

反应的化学方程式

铁钉浸入硫酸铜溶液

铜丝浸入硝酸银溶液

铝片浸入硫酸铜溶液

12、地壳中最多的金属元素是；绝大多数金属资源都是以形式存在地壳中，只要少数极不活泼的金属和等以单质形式存在。

13、炼铁的主要的原料有、、和；赤铁矿和磁铁矿的化学式分别为和；炼铁的原理：

。

14、铁与、等反应生成铁锈（主要成分是）很疏松，因此铁制品可以全部被锈蚀。

对于铁制品锈蚀，你认为可采取的措施有：

；；；除去铁制品表面的铁锈的可用试剂：

。

15、金属资源保护采用的措施有：

；；有计划、合理地开采矿物；。

二、自主检测――巩固和提高

（一）选择题

1.铁是一种应用广泛的金属。

下列有关铁的描述，正确的是（）（03佛山）

A、铁是地壳中含量最高的金属元素B、铁丝在氧气中燃烧生成氧化铁

C、纯净的铁是黑色的固体D、用铁锅炒菜可增加食物中铁元素

2、钛和钛合金是21世纪的重要金属材料。

它们具有优良的性能，如熔点高、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（）（03佛山）

A、用于核潜艇设备的制造B、用于制造航天设备

C、用来做保险丝D、可用来制造人造骨

3．X、Y、Z三种金属中，只有Z能与稀硫酸反应，当把Y放入X的盐溶液时，Y表面有X析出，则X、Y、Z三种金属的活动性顺序为（04佛山）（）

A．X﹥Y﹥ZB．Z﹥X﹥YC．Y﹥Z﹥XD．Z﹥Y﹥X

4．某些金属工艺品的外观有银白色的金属光泽，同学们认为它可能和铁一样，有磁性。

在讨论时，有同学提出“我们可以先拿磁铁来吸一下”。

就“拿磁铁来吸一下”这一过程而言，属于科学探究中的

A．假设B．实验C．观察D．做出结论

5．下列反应不属于置换反应的是（）

A．Fe2O3+3CO

2Fe+3CO2↑B．2F2+2H2O

4HF+O2↑

C．2KClO3+I2

2KIO3+Cl2D．Fe2O3+2Al

2Fe+Al2O3

6．某金属单质R，不能跟稀硫酸发生反应，但能与硝酸汞溶液发生置换反应，则R可能是（）

A．FeB．MgC．AgD．Cu

7．钢铁在日常生产、生活中有广泛的用途，润扬长江公路大桥就用了16.3万多吨钢铁。

下列家庭钢铁物品防锈措施无效的是（）

A．菜刀上撒盐水B．铁栅栏表面刷油漆

C．自行车链条涂油D．保持铁锅表面干燥

8．今年是世界反法西斯战争胜利六十周年。

盐城新四军纪念馆存有部分缴获日寇的枪支大炮，为保存好这些铁制文物，下列措施不能采用的是（）

A．外表涂抹一层油B．保持展馆内空气干燥

C．提醒观众不要用手触摸D．浸在敞口水箱中存放

9．小明把金属锌放入硫酸铜溶液中，发现锌表面有红色物质生成,由此他认为（）。

A．锌比铜活泼B.锌、铜都是活泼金属

C.铜比锌活泼D．锌、铜都是不活泼金属

10．单晶硅是制作电子集成电路的基础材料。

工业上通过以下反应将自然界的二氧化硅

（SiO2）转化为硅：

SiO2+2C==Si+2CO↑下列分析正确的是（）

A．二氧化硅发生了氧化反应B．碳发生了还原反应

C．该反应属于复分解反应D．该反应属于置换反应

11、（05佛山）1．锂电池是新型的高能电池，以质量轻、电容量大，颇受手机、手提电脑等用户的青睐。

某种锂电池的总反应可表示Li+MnO2==LiMnO2。

以下说法正确的是（）

①该反应中Mn的化合价发生了变化②该反应属于化合反应

③LiMnO2为新型的氧化物④LiMnO2为锂、锰、氧的合金

A．①②B.①③C.②③D.③④

（二）填空题

1．地壳中含量最高的金属元素是，人体中含量最高的金属元素是，目前世界上产量最高的金属是，熔点最低的金属是，导电、导热最好的金属是。

2．用铁桶盛硫酸铜溶液时，铁桶很快就出现漏洞，是因为（用化学方程式表示）

。

3．将一根铜丝在酒精灯上加热使其表面变黑，化学方程式为；

若将该铜丝浸入Hg（N03）2溶液中，过一会儿，可观察到铜丝表面附着一层色物质，化学方程式为。

4．钛（Ti）及钛合金以其优越的特性而被誉为第四代金属。

工业上常在高温和稀有气体的保护下，镁和四氯化钛发生置换反应来制取钛，该反应的化学方程为。

5．经实验，某单质A能从某物质中置换出单质B，请你推断：

（1）、如果A、B都是金属，较活泼的金属是；如果A是金属，B是非金属，则B是（填化学式）：

；

（2）、假设A是单质碳，某物质可以是；请写出其反应的化学方程式：

。

6、（05佛山）佛山是有色金属之乡，其中铝合金材料的产量约占全国的一半，铝合金材料属于（填“纯净物”、“混合物”或“单质”）。

铝是活泼金属，生活中的铝锅却有较强的抗腐蚀性，原因是（用化学方程式表示）。

如果将铝片投入稀硫酸中，片刻之后才有气泡产生，请用化学方程式表示这一过程：

。

3．课后升华：

一、选择题

1．生铁和钢的主要区别是（　　）

　　A．是否为纯净物B．含碳量不同　　C．机械强度不同D．铸造性不同

　　2．某金属放入稀硫酸中，不产生气泡，该金属可能是（　　）

　　A．Mg　　　　　B．Al　　　　C．ZnD．Ag

　　3．铜的下列用途中，主要与化学性质有关的是（　　）

　　A．制火锅B．塑造铜像　　　C．制造电线D．制硫酸铜

　　4．国际互联网上报道：

“目前世界上有近20亿人患有缺铁性贫血．”这里的“铁”是指（　　）

　　A．铁单质　　　B．铁元素　　　　C．四氧化三铁　D．三氧化二铁

　　5．下列矿石的主要成分表达错误的是（　　）

　　A．黄铁矿（FeS2）B．菱铁矿（FeCO3）

　　C．黄铜矿（CuFeS2）D．辉铜矿（CuS）

　　6．将一枚洁净的铁钉浸入稀硫酸中，下列叙述中正确的是（　　）中考资源网

　　①铁钉表面产生气泡　②液体由无色逐渐变为浅绿色　③铁钉的质量减轻　④液体的质量减轻

　　A．②③B．①②④　　　　C．①②③D．①②③④

　　7．下列关于回收铝饮料罐说法不正确的是（　　）

　　A．回收铝饮料罐可以节约金属资源　　　　B．回收铝饮料罐可以节约能源

　　C．回收铝饮料罐可以减少对环境的污染　D．回收一个铝饮料罐比制造一个铝饮料罐要贵

　　8．下列说法正确的是（　　）

　　A．生铁就是钢，因为主要成分都是铁　　　B．动植物体内含有铁

　　C．纯铁是很硬、很脆的金属　　　　D．铁的密度为7.86g/L

　　9．已知铁的一种氧化物，其中含氧元素的质量分数为30%，则这种铁的氧化物的化学式为　（　　）

　　A．FeOB．Fe2O3　　　　　C．Fe3O4　　　D．无法判断

　　10．下列有关铁的化合价的叙述，不正确的是（　　　）

　　A．在Fe2O3、Fe2（SO4）3、FeCl3中，铁的化合价都为＋3价

　　B．在FeO、FeSO4、FeCl2中，铁的化合价都为＋2价

　　C．在Fe（OH）2、Fe（OH）3中，铁的化合价分别为＋2、＋3价

　　D．在铁粉中，铁的化合价为＋2价

　　11．我国在春秋战国时期就懂得将白口铁经退火处理得到相当铸铜的器具（如锋利的宝剑），这一技术比欧洲早2000年，那么白口铁退火处理的主要作用是（　　）

　　A．除硫、磷杂质　　　　　　　　　B．适当降低了含碳量

　　C．渗透合金元素　　　　　　　　　D．改造表面结构性质

　　12．下列反应符合事实的是（　　）

　　A．4Fe＋3O22Fe2O3

　　B．2Fe＋6HCl===2FeCl3＋3H2↑

　　C．Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑

　　D．2Fe＋3CuSO4===Fe2（SO4）3＋3Cu

　　13．在面盆、痰盂等铁制品表面烧制搪瓷的目的是（　　）

　　A．增大硬度防止撞坏　　　　　　B．增大厚度防止磨损

　　C．防止铁生锈且美观　　　　　　D．美观和杀菌消毒作用

　　14．下列铁制品在使用和保存时的注意事项，不正确的是（　　）

　　A．避免长期接触潮湿空气　　　　　　　B．用铁制品盛装食醋

　　C．应保持铁制品表面洁净、干燥　　　　D．为防止机床生锈，在机床表面涂油

　　15．下列各项比较中，正确的是（　　）

　　A．含碳量：

生铁＞钢　　　　　　　　B．含铁量：

Fe2O3＞FeO

　　C．地壳中元素含量：

Fe＞Al　　　　　D．韧性：

生铁＞钢

　　17．有A、B两块等质量的铁，将A浸入稀硫酸中，同时将B浸入硫酸铜溶液中，过一会儿，同时取出晾干，两块铁的质量mA、mB应该是（　）

　　A．mA＜mB　　　　B．mA＞mB　　　　　　C．mA＝mB　D．mA≥mB

　　18．把A、B两块质量相等的铁片分别放进盛有等质量，等质量分数的盐酸和硫酸的两个烧杯中，两烧杯分别放在一天平的左右两个托盘上．充分反应后铁片都有剩余，则天平指针（　）

　　A．偏向盐酸一边B．偏向硫酸一边

　　C．无法判断D．天平平衡

　　19．X、Y、Z三种金属及其化合物间可发生如下化学反应：

Y＋ZCl2===Z＋YCl2　X＋ZCl2===Z＋XCl2　Y＋2HCl===YCl2＋H2↑　X＋HCl　不反应

　　则X、Y、Z三种金属的活动性由强到弱的顺序是（　）

　　A．Z＞Y＞XB．X＞Y＞Z　　　　C．Y＞X＞ZD．Y＞Z＞X

　　20．通过对金属和金属材料的学习，你认为下列做法正确的是（　）

　　A．将硫酸铜溶液盛放在铁桶里

　　B．要制取2g氢气，用56g生铁与足量的稀硫酸反应

　　C．将裸露的铁管埋在潮湿的土里

　　D．将锌镀在铁的表面，以保护铁不受腐蚀

二、填空和简答题

　　21．金属具有很多的共同的______________．例如，常温下它们都是____________（汞除外），有金属光泽，大多数为电和热的______________，有延展性，密度____________，熔点____________．

　　22．要除去FeSO4中含有的CuSO4杂质．可以在其溶液中加入______________，充分反应后，再用_____________________________________方法除去杂质；反应的化学方程式是：

__________________________．

　　23．如果血液中缺乏亚铁离子，就会造成缺铁性贫血．市场出售的某种麦片中，含有微量的颗粒极细小的还原铁粉．这些铁粉在人体胃液（胃酸的主要成分是HCl）作用下转化成亚铁盐，这个转化的化学方程式是__________________________________________．

　　24．铁的化学性质比较活泼，在纯氧中燃烧的现象是______________________________，化学方程式为__________________________________________．铁在潮湿的空气中易生锈，铁锈的主要成分是______________；铁锈很______________，不能阻碍里层的铁继续与氧气、水蒸气等反应，因此，铁制品表面的锈如不及时除去，会加快铁制品的生锈速度．

　　25．用赤铁矿（主要成分Fe2O3）为原料，炼铁的主要反应的化学方程式是______　　　_______．在这一反应中，铁元素的化合价由______________价变为______________价．

　　26．地壳中含量最多的非金属和铁元素能形成哪几种化合物？

写出化学式和名称．