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

檀林中学九年级化学组李春森陈永新

学习目标:

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;知道合金的组成,了解生铁和钢等重要合金;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。

学习重点:

常见金属的物理性质,及物理性质与用途的关系

学习难点:

合金的用途与优势

学法指导:

阅读课本完成相关导学案

一、预习导学（写出相应的化学方程式

1.紫黑色固体制取氧气。

2.实验室制取CO2的反应原理。

3.实验室制取H2的反应原理。

4.泡沫灭火器的反应原理。

二.自主探究

（一金属材料

1.金属材料包括

2.劳动工具的使用历史

时代→时代→的利用（二金属的物理性质

1.共同的物理性质:

金属常温下为态（汞除外,常温下为态,具有性、性、性;

一般密度较,熔点较。

2.金属除具有共同的物理性质以外,还具有各自的特性,如:

①铁块、铝是色;铜是色;金是色;

②铁可以被吸引;常温下金属一般都是固体,而金属汞（俗称却是。

③金属的导电性、导热性、密度、熔点等物理性质差别也比较大,看课本第3页表8-1

请列举你知道的一些金属材料

3.金属的物理性质很大程度上

导电性用于;导热性用于;延展性用于;

机械强度高用于;金属光泽好的用于;

请看课本第3页讨论

4.决定物质用途的因素

物质的性质很大程度上决定了物质的用途,但还要考虑、是否允许,使用是否便利,以及废料是否易于回收,对环境的影响等诸多因素。

5.金属之最:

①地壳中含量最高的金属为;②人体中含量最高的金属为

③目前世界产量最高的金属为;④导电性、导热性最好的金属为;

（三合金:

在金属中加热熔合某些金属或非金属,形成具有特性的物质

注意:

合金是金属与金属或者金属与非金属的混合物

1.合金性能与纯金属比较

合金与组成他们的纯金属相比较:

合金的颜色;合金的硬度与强度;合金的熔点;合金的抗腐蚀性能。

2.几种常见的合金

（1铁合金:

包括生铁和钢,生铁含碳量为2%~4.3%,钢的含碳量为0.03%~2%,

因此生铁与钢的主要区别是;

生铁硬而脆,延展性和机械性能差;钢硬度大,韧性好,延展性和机械性能好。

（2铝合金:

特点是密度小,强度高,可用于制造飞机、汽车,做建筑材料。

（3青铜:

青铜是人类使用最早的金属材料,是锡和铜的合金,强度高,可塑性好,耐磨耐腐蚀,常用于机械零件。

（4钛合金:

钛和钛合金被认为是21世纪的重要金属材料,它具有很多优良的性能,如熔点高、密度小、可塑性好、易于加工、机械性能好等,尤其是抗腐蚀性能非常好。

因此被广泛用于火箭、导弹、航天飞机、船舶、化工和通讯设备等。

与人体有很好的“相容性”,因此可用来制造“人造骨头”

评价样题:

1.铜常被用来制导线,这主要是因为它具有（

A.良好的导电性B.良好的导热性C.金属光泽D.较高的硬度练习

2.下列物理性质中,铁、铜、铝均具有的性质是（

①银白色金属②延展性③导热性④导电性⑤被磁铁吸引

A.①②③B.②③④C.③④⑤D.①⑤

3.金属不具有的物理通性是（

A.银白色光泽B.导热性C.延展性D.导电性

4.下列不属于合金的是（

A.锡焊B.黄铜C.生铁D.石墨

5.下列有关合金的叙述正确的是（

①合金中至少含有两种金属②合金中的元素以化合物的形式存在③合金中一定含有金属④合金一定是混合物⑤生铁是含碳量较高的铁合金⑥合金的硬度一般比组成它们的纯金属更大,抗腐蚀性更好A.①②③④⑤⑥B.①②C.①③④D.③④⑤⑥

6.下列关于合金的说法正确的是（

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

7.日常生活所用的自来水管,你认为选哪种管子即经济又耐用（

A.普通钢管B.塑料管C.不锈钢管D.镀锌管

8.金属、金属材料的性质很大程度上决定了它们的用途。

下列说法不正确的是（

A.不锈钢抗腐蚀性能好,常用于制造医疗器械B.铁具有良好的导热性,可用于制作炊具C.铝合金轻而坚韧,可作制汽车、飞机材料D.铅锑合金熔点较低、电阻率较大,可做发热体9.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、可能是单质或混合物

10.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

11.灯泡里的灯丝用钨制而不用锡制,主要是因为（

A、钨的导电性好B、钨的熔点高C、钨的硬度大D、钨的密度大

12.下列各组物质中,都属于金属材料的是（

A.碳、氧化铁B.硅钢、汞C.铜、氯化铜D.青铜、玉石

13.下列关于生铁和钢的叙述正确的是（

A、生铁就是纯净的铁。

B、生铁和钢都是混合物。

C、生铁的含碳量低于钢的含碳量。

D、钢较软,具有良好的延展性、弹性和机械性能。

14.联合国卫生组织经过严密的科学分析,认为我国的铁锅的最理想的炊具,并向全世界大力推广,其主要原因是（

A、价格便宜B、烹饪的食物中留有铁元素C、保温性能好D、铁导电性能好15.下列描述属于金属化学性质的是（

A.铜是紫红色固体B.汞常温下曾液态C.铝能在氧气中燃烧D.钠的质地较软

16.下列变化属于化学变化的是（

A.铁丝弯曲B.铁生锈C.铁矿石被粉碎D.铁熔化

17.下列金属中人类开发利用最晚的是（

A.铝B.铁C.铜D.银

18.世界卫生组织把铝确定为食品的污染源之一。

铝的下列应用必须加以控制的是（

A.用铝合金制门窗B.用铝合金做飞机材料C.用金属铝制装碳酸饮料的易拉罐D.用金属铝制电线19.工业生产中常将两种或多种金属（或金属与非金属在同一容器中加热使其熔合,冷凝后得到具有金属特性的熔合物——合金。

这是制取合金的常用方法之一。

仅根据下表数据判断,不宜用上述方法制取的合金是（

A.Fe—Cu合金B.Cu—Al合金C.Al—Na合金D.Cu—Na合金

20.在一种金属中加热融合或,形成的的物质叫做合金。

常见的合金有、、

21.生铁和钢都是（填“高”或“低”。

生铁和钢在内部成分和结构方面的差别必然影响机械性能和加工性能,它们的用途也各不相同。

这一事实说明物质的组成和结构决定物质的,而物质的决定物质的用途。

22.常见金属的下列用途利用的是金属的那些物理性质

（1用铁锅炒菜;（2古代人将铜打磨成铜镜;

（3将铝拉成丝做电线;（4用钨制电阻丝;

（5人们用黄金做项链、耳环、戒指;（6用铁做铁锤;

23.焊锡是锡铅合金,常用于焊接金属,这是利用了合金和组成它的金属相比,熔点的性质。

黄铜是铜锌合金,经常用于制造门锁、钥匙等物品,它是利用了合金比组成它的金属的硬度的性质。

24.写出相应的符号

（1红色的金属单质;（2常温为液态的金属;（3能被磁铁吸引的金属;（43个银离子;（5氯化亚铁中铁的化合价;（6人体含量最高的金属元素;25.将一块8.5g的铁合金（成分为铁和碳,放入烧杯中,向烧杯中加入足量的稀硫酸,充分反应以后（碳不溶于稀硫酸,所得氢气质量为0.3g,请问铁合金中铁的质量分数是多少?

（方程式为:

Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑

课题2金属的化学性质（1

檀林中学九年级化学组李春森陈永新

学习目标:

知道铁铝铜等常见金属与氧气的反应,初步认识常见金属与盐酸稀硫酸的置换反应。

学习重点:

金属能与氧气反应,与稀硫酸、稀盐酸发生置换反应

学习难点:

金属与酸发生的置换反应

学法指导:

通过生活经验及课本完成导学案,认识置换反应

一、预习导学（写出相应的化学方程式

1、铁燃烧的化学方程式

2、剧烈燃烧,发出耀眼白光,产生白色粉末

3、实验室制取H2的反应原理。

4、镁与稀盐酸的反应

二、自主探究

（一金属的化学性质

1.金属能与

大多数金属都能与氧气反应,只是反应的难易与剧烈程度不同

①常温下、就能与氧气发生反应

铝常温下与氧气反应的化学方程式为。

思考:

铝的化学性质,但生活中的铝制品却具有很强的抗腐蚀性能,这是为什么呢?

因为铝易与氧气反应生成一层的氧化铝薄膜,保护内层金属

②常温下、几乎不与氧气发生反应,需要点燃或加热才能反应

铜受热与氧气反应的化学方程式为。

③俗话说“真金不怕火炼”,金哪怕是在高温下也氧气反应

通过对比①②③的信息可以总结出,上述金属的活泼程度由大到小的排列顺序为:

、、

注意:

在化学中,我们将金属的活泼程度称为金属的活动性。

金属越活泼,表示金属的活动性越强;金属越不活泼,表示金属的活动性越弱。

2.金属能与反应,这里的酸一般指的是稀硫酸与稀盐酸

[实验探究]1:

课本第10页

提问:

镁、锌、铁、铜四种金属的活动性顺序是怎么样的呢?

实验设计:

将等质量四种金属分别与等量的稀盐酸、稀硫酸发生反应,观察反应的剧烈程度

请将反应的现象填写到下表中,并写出反应的化学方程式,如:

镁与稀盐酸反应:

Mg+2HCl=MgCl2+H2↑镁与稀硫酸反应:

Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑

得出结论:

四种金属的活动性

强调:

铜（Cu与稀盐酸、稀硫酸不能发生反应,因为其活动性比较弱

铁（Fe与稀硫酸、稀盐酸（或者金属化合物的溶液发生置换反应的时,

生成物为+2价的铁,而不是+3价的铁。

（二置换反应

对比上面的方程式,他们有什么共同点?

一种和一种

形象解释:

置换反应就是单质互换位置;

就是强者（活动性强的赶走弱者（活动性弱的,并霸占弱者的位置。

思考:

铁的活动性比铜强,那么铁能否与硫酸铜溶液发生置换反应呢?

练习:

1.下列物质中,不能在氧气中燃烧的是（

A.金箔B.铁丝C.木炭D.氢气

A.甲>丙>乙B.甲>乙>丙C.乙>丙>甲D.丙>乙>甲

3.钛合金是21世纪的重要材料,工业上制取钛的一个反应是:

TiCl4+2Mg====Ti+2MgCl2（条件已省略,该反应类型属于（

A.化合反应B.分解反应C.置换反应D.以上都不对

评价样题:

1、公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

2COCuOCuCO+=+△

2343Fe+2OFeO=点燃

44CuSOZnZnSOCu+=+32

CaCOCaOCO=+↑

高温2、下列物质在氧气中燃烧,能生成黑色固体的一组是（①镁②硫③铁④磷⑤铜

A、①③B、③C、③④⑤D、③⑤3、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4、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5.下列叙述中属于金属化学性质的是（

A.纯铁是银白色固体B.铝在空气中易与氧气生成致密氧化膜C.铜容易传导热量D.钨有很高的熔点

6.我国早在商代就能制造出精美的青铜器,到了战国时期已经能冶炼钢铁。

人类开发利用下列金属单质的时间顺序与金属活动性强弱有着上述某种内在的联系。

由此推断,人类开发利用下列金属的时间由先到后的顺序是（

A.CuFeAlZnB.CuZnFeAlC.CuFeZnAlD.AlZnFeCu7.铝具有良好抗腐蚀性能的原因是（

A.铝的化学性质不活泼B.铝不与酸、碱反应

C.铝常温下不与氧气反应D.铝表面生成一层致密的氧化铝薄膜8.作为中学生,我们应积极倡导“相信科学,反对迷信”。

对金光闪闪的“假金元宝”（含铜和锌的合金,你认为下列鉴别方法不可行的是（

A.用火烧B.加入稀硫酸C.测密度D.看颜色9.下列反应中属于置换反应的是（A.B.C.D.10.生铁和足量的稀硫酸反应后,往往有少量不溶物出现,该不溶物是（A.FeB.CC.FeSO4D.Fe2（SO4311、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

12.相同质量的锌、铝,与足量的稀硫酸反应,生成氢气的质量（A.铝多B.锌多C.一样多D.无法判断

13.等质量的镁、锌、铁分别跟足量的稀硫酸在室温下起反应,图3中能够正确反应生成氢气质量m与反应时间t关系的图像为（

14.等臂杠杆两端各系一只等质量的铁球,将杠杆调平后,将球分别浸没在等质量、等密度的稀H2SO4和CuSO4中,如右图所示,一段时间后杠杆将会（A.左端上翘B.右端上翘C.仍保持平衡D.无法判断

15.出土的文物中,金器保存完好,铜器表面有锈迹,铁器则锈迹斑斑,这表明金、铜、铁的金属活动性由强到弱的顺序是

16.镁、铁在日常生活中都有广泛的用途,如:

（1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

（2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17.实验室的废酸液不能直接倒入铸铁下水道,是因为。

工厂师傅在切割钢时,常用硫酸铜溶液画线,所画之处显红色,请猜测其中的化学反应原理:

该反应的基本类型属于。

18.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。

（1A的元素符号是,B单质的名称为,D单质的化学式为（2A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19.（7分某研究性学习小组的同学做了如下的实验:

将一个不与盐酸反应的小球放入盛有盐酸的烧杯中,小球悬浮于液面,位置如右图。

将从废电池外壳收集来的锌片放入杯中,该学生看到的现象是_______________,当杯中的盐酸完全反应

后,此时小球所处位置与原来相比（“不变”、“上浮”或“下沉”。

其依据是________________,反应的化学方程式为。

由此得出影响与酸反应剧烈程度的因素有:

因素1:

。

因素2:

。

因素3:

。

21.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。

课题2金属的化学性质（2

檀林中学九年级化学组李春森陈永新

学习目标:

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

能用金属活动性顺序对有关的置换反应进行简单的判断

学习重点:

认识金属活动性顺序及金属活动顺序表

学习难点:

运用金属活动性顺序对置换反应作出判断

学法指导:

根据实验认识金属活动性顺序,并根据金属活动性判断置换反应

一、预习导学

1.金属能与反应

铜受热与氧气反应原理;铝常温与氧气反应原理。

2.金属能与一般指的是稀硫酸、稀盐酸

实验室制取氢气的反应原理。

铜与稀硫酸、稀盐酸反应,因为活动性太弱;铁与稀硫酸、稀盐酸反应所得的是价的铁。

二、自主探究

金属的化学性质除了能与氧气反应,能与稀硫酸、稀盐酸反应以外,还有第三点。

1.通过观察我们可以知道某些溶液的颜色,那么怎么通过理论判断某些溶液是什么颜色呢?

①一般含有的溶液是色的,比如CuSO4溶液、CuCl2溶液、Cu（NO32溶液等②一般含有的溶液是色的,比如FeSO4溶液、FeCl2溶液、Fe（NO32溶液等③一般含有的溶液是色的,比如Fe2（SO43溶液、FeCl3溶液、Fe（NO33溶液等2.前面我们学过置换反应的形象解释是就是强者（活动性强的赶走弱者（活动性弱的则通过上述实验,可得出铜、铝、银的活动性由强到弱的顺序是:

>>

3.人们通过类似上面的实验和其他方法归纳和总结出了常见金属在溶液中的金属活动性顺序

钾钙钠镁铝锌铁锡铅（氢铜汞银铂金

金属活动性从左至右依次减弱4.在应用金属活动性顺序时应注意的问题

1、在金属活动顺序里,金属的位置越靠前,金属的活动性就。

比如

MgAlFeCu

2、排在氢前面的金属可以置换出稀硫酸、稀盐酸中的氢而生成氢气;排在氢后面的金属没这个能力,如:

Mg+2HCl=MgCl2+H2↑Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑

Fe+2HCl=FeCl2+H2↑Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑

而位于氢后面的铜、汞、银、铂、金等金属就无法与稀硫酸、稀盐酸发生置换反应

3、金属能把位于后面的金属从它们化合物的里置换出来,如果不是在中,反应很难进行。

比如:

Fe+CuSO4=FeSO4+Cu

该反应是在CuSO4的水溶液里进行的,因为Fe与CuSO4固体很难发生反应,为什么呢?

强调:

铁与金属化合物的溶液发生置换反应时生成价的铁

4、排在最前面的钾、钙、钠等金属的活动性非常强,强到会直接与溶液中的水发生反应,于是它们没空从溶液中置换出活动性比它们弱的金属。

课堂练习:

1、请判断下列反应能否发生,能发生的写出反应的化学方程式,不能反应的请说明理由。

（1银和稀硫酸

（2铁和硫酸锌溶液

（3铜和硝酸银溶液

（4镁和氯化银固体

（5铝和硫酸亚铁溶液

（6锌和硝酸汞溶液

2.下列各组金属中,活动性由弱到强的是（

A.Cu、Fe、ZnB.Al、Mg、ZnC.Zn、Fe、HgD.Mg、Zn、Al

3.将甲、乙两种金属片分别放入硫酸铜溶液中,甲表面析出金属铜,乙没有发生反应。

据此判断,三种金属的活动性顺序是（

A.甲>铜>乙B.铜>甲>乙C.乙>铜>甲D.甲>乙>铜

4、若金属锰（Mn在金属活动性顺序中位于铝和锌之间,则下列反应不正确的是（

A、Mn+H2SO4═MnSO4+H2↑B、Mg+MnSO4═MgSO4+Mn

C、Fe+MnSO4═FeSO4+MnD、Mn+CuSO4═MnSO4+Cu

5、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.铁B.镁C.银D.铜

评价样题：

1.有x、y、z三种金属，如果把x和y分别放人稀硫酸中，x溶解并产生氢气，而Y不反应；如果把y和z分别放入硝酸银溶液中，过一会儿，在y表面有银析出，而z没有变化。

根据以上实验事实，判断x、y和z的金属活动顺序正确的是（A．X>y>ZB．X>Z>y，C．Z>y>XD．Z>X>y，2、我们的家庭生活中有一个铁桶，现有四种溶液，能用该桶盛放的是（）A．盐酸B．稀硫酸C．硫酸铜溶液D．白酒3、比较铜和银的金属活动性强弱，可选用的药品是（）A．稀盐酸B．稀硫酸C．硫酸锌溶液D．硝酸汞溶液4、某学生为了验证铁、锌、铜三种金属的活动性顺序，设计了四种方案：

①将Zn、Cu分别加入到FeSO4溶液中；②将Zn、Cu分别加入到ZnSO4溶液中；③将Zn分别加入到FeSO4、CuSO4溶液中；④将Fe分别加入到ZnSO4、CuSO4溶液中。

其中可行的是（A．①④B．①②C．②③D．③④））10．人类的生产生活离不开金属，下列三种金属被发现、使用的先后顺序依次为：

铜、铁、铝。

（1）金属大规模被使用的先后顺序跟_____________（填序号）选项关系最大。

①地壳中金属元素的含量；②金属的导电性；③金属的活动性。

（2）为探究锰与铁的金属活动性，在相同温度下，取大小相同、表面光亮的两种金属薄片，分别投入等体积、等溶质质量分数的足量稀盐酸中（反应中Mn显+2价），请回答：

金属与盐酸反应现象结论铁放出气泡速率缓慢锰放出气泡速率较快活动性铁__________锰（填“＞”“＜”）除了比较与酸反应产生气体速率的快慢，请你再举出一种可比较这二种金属活动性强弱的方法（写出所需药品即可）：

_______和________。

写出你的操作步骤：

。

11、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，得到的固体是学方程式为铁与含金属化合物的溶液发生置换反应时生成12、除去括号中的杂质（用化学方程式表示）除杂、检验、鉴别物质的原理：

看该物质可以发生哪些反应，根据反应来确定方法；其中除杂的时候要，将滤液蒸发后得到的固体是、价的铁的化合物，有关的化5、分别用以下三组物质比较锌和铜的金属活动性：

①Zn、Cu、稀硫酸；②Zn、Cu、MgSO4溶液；③Zn、CuSO4溶液。

仅用组内物质就能够直接达到目的的是（A．仅有①A．盐酸溶液B．②③B．硫酸溶液C．①③）D．硫酸铜溶液6．将铁放入下列溶液中，溶液的质量会减少的是（D．①②③C．硫酸亚铁溶液保证选定的方法不会出现新的杂质，也不会把要保留的物质除去。

如：

①Cu（Fe：

根据铁可以和金属化合物溶液发生置换反应，选择用CuSO4溶液来除去Fe原理是：

Fe+CuSO4=FeSO4+Cu；即除去了铁，也没有产生新的固体杂质。

②CO2（CO:

根据CO具有还原性，可以将气体混合物通过灼热的氧化铜来除去CO△原理是：

CO+CuO=Cu+CO即除去了CO，也没有产生新的气体杂质2

（1）Cu（Zn

（2）ZnSO4（CuSO413．A、B、C、D、E、F、G是常见物质，B是一种气体单质，C为全球产量最高的金属，E是红色的固体单质，D是浅绿色溶液，G是蓝色溶液，它们可以发生如下转化关系：

提示：

CuO+H2SO4=CuSO4+H2O;CuO+2HCl=CuCl2+H2O7、金属Ni、Mn分别放入其他三种金属X、Y、Z的盐溶液中，反应的结果和有无金属析出的情况如下表所示（盐溶液就是金属化合物的溶液）。

X盐溶液NiMnA．XMnYNiZC．ZMnYNiX无无Y盐溶液