第八单元金属和金属材料学案.docx
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第八单元金属和金属材料学案
第八单元金属和金属材料课题1金属材料
第一课金属材料
***课时目标：
1．了解身边常见的金属材料；
2．掌握金属的主要物理性质；了解一些常见的金属之最；
3．了解选择金属材料的依据；
***预习讨论问题：
1．我们身边很多常见的金属材料，下面这些生活用品是用什么材料制作的？
黄金_______银饰_______铜牌_______铁锅_______菜刀_______
防盗门_______铝合金窗户_______自行车的支架_______
导线_______电缆_______古代的铜钱_______镍币_______
这些金属材料在组成上有什么不同？
所以金属材料可以简单地分为_______和_______
2．人类对金属的比较大规模地利用可以大致分为：
石器时代→_______时代→_______时代
3．下面这些金属材料在其用途中是利用了他的什么性质？
导线______________铁锅_____________菜刀____________
金银首饰_____________铁锚____________太阳神鸟金箔___________
总结一下，金属的物理性质有哪些特征？
4．你知道金属之最吗？
5．如果你要选择一样金属材料做加热的炊具，你会考虑哪些因素？
***学习学案和笔记：
第一课金属材料
1．金属材料可以简单地分为_______________和_____________
2．人类对金属的比较大规模地利用可以大致分为：
石器时代→_____________时代→_____________时代
3．金属的典型物理性质：
颜色________________（常见有特殊颜色的金属有：
______、______、______）
状态________________（特殊情况：
_____________________）
熔点、沸点____________________（特殊情况：
_______________）
硬度___________________________（特殊情况：
_______________）
密度________________（特殊情况：
Na会浮在水面上）
溶解性______________（有的金属可以和水发生反应——如Na、K、Ca）
导电性________________
导热性________________
延展性________________
4．金属之最：
（比一比看谁答得准）
***地壳中含量最高的金属元素：
***海洋中含量最高的金属元素：
***人体中含量最高的金属元素：
***目前世界年产量最高的金属：
***导电性最好的金属：
***硬度最高的金属：
***熔点最高的金属：
***熔点最低的金属：
***密度最大的金属：
***密度最小的金属：
***延展性最好的金属：
5．选择金属时应该考虑的因素：
物质的用途决定于物质的_______________
其次还会考虑：
价格、美观性、便利性、资源的来源、是否易于回收和对环境的影响等。
课堂练习：
根据你的生活经验和书上列表所提供的信息，并查阅有关资料分析下列问题。
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？
3.为什么灯泡里的灯丝用钨丝制而不用锡制？
如果用锡制的话，可能会出现什么情况？
4.为什么有的铁制品如水龙头等要镀铬（Cr）？
如果镀金怎么样？
第八单元金属和金属材料课题1金属材料
第二课合金
***课时目标：
1．掌握合金的定义；
2．了解合金和金属单质的性质差异；
3．了解铁合金，钛和钛合金的优良性能；
***预习讨论问题：
1．金属材料分为_______和_______；它们有什么不同？
2．合金是________和____________________熔合在一起形成的具有_________特性的物质。
合金是纯净物还是混合物？
3．生活、生产中很多地方用的都是合金，下面的合金和成分金属相比有什么不同的性能？
***铝合金门窗有什么特点？
***保险丝有什么特点？
***钢丝和铁丝有什么区别？
***不锈钢和铁有什么显著的区别？
4．把一根铁丝扳弯和一根钢丝扳弯后有什么不同？
说明生铁和钢在成分和性能上相同吗？
它们和纯铁相同吗？
5、钛和钛合金被称为是“未来最理想的金属”！
钛和钛合金有哪些优良的性能？
***学习学案和笔记：
第二课合金
一、合金的定义：
合金是________和____________________熔合在一起形成的具有_________特性的物质。
合金是_______________（纯净物还是混合物）
二、合金和成分金属相比的特点：
***用纯铜和黄铜（铜锌合金）对划：
现象：
_________________________结论：
______________________________
***铅、锡和焊锡（铅锡合金）加热
现象：
__________________________结论：
______________________________
看书：
保险丝（武德合金）及成分金属的熔点特征：
结论：
___________________________
***不锈钢和铁哪个容易生锈？
现象：
__________________________结论：
______________________________
小结：
合金和成分金属相比的主要性能特点：
__________________________、______________________________
__________________________、______________________________
生铁、钢和纯铁
***纯铁的化学成分是：
_______________
***生铁和钢是_______________合金，它们的主要区别是_________不同。
生铁中含有更多的杂质，碳的含量也更______。
***生铁和钢的碳含量的分界线是____________
***生铁炼成钢，主要就是除去里面相对较多的碳。
说出“千锤百炼”中蕴含的化学原理——用化学方程式表示：
________________________________________________
***生铁和钢在性能上有什么差异？
____________________________________________________________
四、“未来最理想的金属”——钛和钛合金
钛和钛合金的优良性能：
_____________________________________________________________________
课堂练习：
1、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
C、 用来做保险丝D、 可用来制造人造骨
2、科学家发现了一种新金属，它的一些性质如下：
熔点
密度
强度
导电性
导电性
抗腐蚀性
2500℃
3g/cm3
与钢相似
良好
良好
优异
这种金属的表面有一层氧化物保护层，试设想这种金属的可能用途
§8-2金属的化学性质第1课时
学习目标：
1．金属与氧气反应的难易
2．金属与稀盐酸、稀硫酸的置换反应
3．由金属的化学性质比较不同金属的活泼性，从而引出金属活动顺序。
预习思考：
1、观察身边的铝制品和铁制品，谁不易生锈、更耐腐蚀？
为什么？
2、常温，书写Mg、Al与氧气反应的化学方程式：
3、铝锅能否用钢丝刷刷洗？
4、加热反应，书写Cu、Fe与氧气反应的化学方程式和现象：
金属+氧气→金属氧化物
金属氧化物：
由金属元素和氧元素组成的氧化物
5、“真金不怕火炼”说明黄金（Au）
6、金属与氧气反应条件越低，金属的活泼性越
镁、铝、铁、铜、金的活动性：
>>
金属活动顺序表
KCaNaMgAl
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。
活动与探究一:
金属与盐酸、硫酸的反应
观察时注意各自反应的剧烈程度，产生气泡的快慢，是否放热
（A组：
金属与盐酸反应）
金属
现象
反应的化学方程式
铜
铁
锌
镁
（B组：
金属与硫酸反应）
金属
现象
反应的化学方程式
铜
铁
锌
镁
小组讨论：
1、观察此图，你有何看法？
2、能与盐酸，稀硫酸反应的金属是
不能与盐酸，稀硫酸反应的金属是易被盐酸，稀硫酸腐蚀的金属是。
3、金属与酸是否反应和金属的活动性顺序有何关系？
4、金属与酸反应的剧烈程度和金属的活动性顺序有何关系？
5、实验室常用Zn与稀硫酸反应制H2，而不用Mg、Fe、Cu的原因：
6、完成下列化学方程式，从反应物生成物的种类判断其基本反应类型：
Fe+HCl==
Zn+HCl==
Mg+H2SO4==
置换反应：
和反应生成和
金属与盐酸、稀硫酸的反应规律：
金属置换了酸中
金属+酸→金属化合物（盐）+H2
7、请用A、B、C表示置换反应
思考置换反应前后元素的化合价是否发生改变？
课堂练习：
1、判断下列方程式是否对
2Fe+6HCl==2FeCl3+3H2↑Zn+2HCl==ZnCl2+H2↑
Cu+H2SO4==CuSO4+H2↑
2、书写⑴有水生成的化合、分解、置换反应各一个。
⑵有CO2生成的化合、分解、置换反应各一个。
3、以下化合物可由金属与酸反应直接制得（）
A、FeCl3B、CuSO4C、AgClD、ZnSO4E、FeSO4F、AlSO4
4、生铁与足量盐酸反应后，仍然残留的黑色固体是＿＿，发生的化学方程式为：
5、X+HCl无气泡，Y+HCl有气泡，判断：
X、Y、H的活泼性由强到弱＿＿＿＿
6、某铁和铜的合金10g，与足量盐酸反应后产生H20.2g，求合金中铜的质量分数？
（Fe—56Cu—64H-1）
§8-2金属的化学性质第2课时
学习目标：
1、熟记金属活动顺序
2、金属与金属化合物（盐）的置换反应
3、金属活动顺序的应用。
预习思考：
1、默写金属活动顺序：
2、回忆：
铁钉放入硫酸铜溶液反应的现象和化学方程式：
现象：
（湿法冶金）
化学方程式：
上述反应的基本反应类型是
1、从金属活动顺序分析铁为什么能置换出铜？
铁能和固体硫酸铜反应吗？
2、请归纳金属与金属化合物（盐）的置换反应的条件：
活动与探究二:
提出问题：
如何证明铝、铜、银三种金属的活动性顺序的强弱？
设计原理：
用金属与金属化合物溶液的反应来证明
设计方案：
实验
现象
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
小组讨论：
1、以上反应类型都属于反应。
2、铝、铜、汞三种金属的活动性顺序是
3、金属与金属化合物溶液的反应方程式规律：
课堂小结
1、大多数的金属能与氧气发生反应，但反应的难易和剧烈程度是不同的。
2、很多金属都能和氧气、稀盐酸、稀硫酸等反应，但反应的难易和剧烈程度不同。
3、置换反应：
单质+化合物===新单质+新化合物
4、金属的活动性顺序
KCaNaMgAlZnFeSnPb（H）CuHgAgPtAu
金属活动性由强逐渐减弱
课堂练习：
1、判断下列反应能否发生，如能写出方程式。
Mg+ZnSO4=Cu+ZnCl2
Fe+MgSO4=Fe+AgNO3
Fe+CuSO4=Cu+Hg（NO3）2
2、X+Z盐溶液有Z析出，X+Y盐不反应，判断：
X、Y、Z的活泼性由强到弱＿＿＿
3、判断并证明金属的活泼性
例1、证明Fe比Cu活泼性的实验方案（至少两种，药品自选）
例2、证明Zn比Fe活泼性的实验方案（至少两种，药品自选）
例3、证明Cu比Ag活泼性的实验方案（至少两种，药品自选）
例4、证明Zn、Cu、Ag活泼性的实验方案（药品：
金属Zn、Cu、Ag，CuSO4溶液、ZnSO4溶液、AgNO3溶液、盐酸）
例5、现有铁片、铜片、硝酸汞溶液和盐酸几种物质，欲确定Fe、Cu、Hg、H的活动性顺序，有如下三种方案：
A.Fe+HClFe+Hg（NO3）2Cu+HCl
B.Fe+HClCu+HClCu+Hg（NO3）2
C.Fe+HClFe+Hg（NO3）2Cu+Hg（NO3）2
试评价这三种方案：
（1）最差的方案是，理由是。
（2）最好的方案是，理由是。
金属的化学性质（3）
预习提纲：
1、写出金属活动性顺序表
2、写出金属的化学性质
1）与反应，例如（举一方程式）
2）金属跟的反应，例如（举一方程式）
3）金属跟溶液的反应，例如（举一方程式）
即排在前面的金属能与酸发生反应生成，而排在后面的金属不能与酸发生反应。
在金属活动顺序里，位于面的金属能把位于面的金属从它们盐溶液中置换出来。
课堂讨论：
1、判断下列化学方程式是否正确
Ca+2HCl=CaCl2+H2↑（）理由：
Ag+2HCl=2AgCl+H2（）理由：
Al+2HCl=AlCl2+H2↑（）理由：
Cu+ZnCl2=CuCl2+Zn（）理由：
2Ag+Fe（NO3）2=Fe+2Ag（NO3）2（）理由：
2、A、B、C、D四种金属，分别放入稀盐酸中，A、B、D反应后有气体放出，C没有气体放出。
再把A、D分别放入B的盐溶液中，D表面有B析出，而A没有。
则四种金属的活动性由强到弱的顺序是。
归纳：
我们的方法是
3、目前社会上有人用“假金”（即铜和锌的合金，其颜色和光泽与真金相差无几）冒充“真金”骗人钱财，请根据所学化学知识，设计实验区分“真金”和“假金”。
你们小组能讨论得到几种鉴别方法？
4、现有铁片、铜片、硝酸汞溶液和盐酸几种物质，欲确定Fe、Cu、Hg、H的活动性顺序，有如下三种方案：
A.Fe+HClFe+Hg（NO3）2Cu+HCl
B.Fe+HClCu+HClCu+Hg（NO3）2
C.Fe+HClFe+Hg（NO3）2Cu+Hg（NO3）2
试评价这三种方案：
（1）不能实现的方案是，理由是。
不能实现的方案是，理由是。
（2）最好的方案是，理由是。
5、某溶液中仅含有AgNO3和Cu（NO3）2两种溶质，将其分成A、B两份，各加入一定量的锌粉，充分反应后，过滤洗涤，分别得到滤渣和滤液
1.将A得到的滤渣加入到稀盐酸中有气泡产生，则该滤渣中含有的物质是；
2.往B得到的滤液中滴加稀盐酸，有白色沉淀产生，则对应的滤渣中含有，滤液中含有的溶质是。
我们的方法是：
课后练习：
1、下列物质不可能是通过相应的金属跟稀酸发生置换反应制得的是（）
A．硫酸铁B．硫酸锌C．氯化镁D．氯化亚铁
2．把锌片投入到下列溶液中，锌片溶解且溶液质量减轻，又没有气体产生的是（）
A．H2SO4B．CuSO4C．ZnSO4D．AgNO3
3、等臂杠杆两端各系一只等质量的铁球，将杠杆调平衡后，将球分别浸没在等质量、等密度的稀H2SO4和CuSO4溶液里（如下图所示），一段时间后杠杆将会（）。
A．左端上翘B．右端上翘C．仍然平衡D．无法判断
4、某工厂用铁驳船从外地运硫酸回厂，工厂将硫酸卸下后，用水冲洗泼洒在铁驳船上的硫酸时，发现船舱里扶梯有裂缝，就拿电焊枪进行焊接，结果铁驳船发生爆炸。
用化学方程式表示其发生爆炸的原因：
（1）；
（2）。
5、向ZnSO4和CuCl2的混合溶液中加入过量的铁粉，等充分反应后，过滤、洗涤、干燥，得到滤渣，则该滤渣中含有的金属是（ ）
A．Zn、Fe B．Zn、Cu C．Fe、Cu D．Zn、Fe、Cu
6、向AgNO3、Cu（NO3）2、Zn（NO3）2的混合溶液中加入一定量的铁粉，充分反应后过滤，再向滤出的固体中加入稀硫酸，有气体产生，则滤出的固体中一定有（ ）
A．Ag、Cu、Zn B．Cu、Zn、Fe C．Ag、Zn、Fe D．.Ag、Cu、Fe
课题三金属资源的利用与保护
学习目标：
1．掌握炼铁的化学原理，理解工业炼铁的过程。
2．掌握不纯物质的计算
3．通过联系炼铁中废气、废渣的妥善处理来增强学生的环境意识
3．了解金属腐蚀的条件，防止腐蚀的地简单方法。
认识金属回收的重要性。
第一课时金属的冶炼
预习题纲：
1．金属在自然界的存在形式？
存在形式的与金属的什么性质有关？
2．什么是矿石？
常见的矿石有哪些？
3．炼铁的原料？
炼铁的原理？
炼铁的设备？
主要选的铁矿石是哪一种？
课堂讨论：
1．工业炼铁的原理（方程式）？
原料中加入石灰石的作用是什么？
2．欲还原铁矿石（夺取氧化物中的氧元素），需要选择还原剂，学过的常见还原剂有碳、氢气、一氧化碳，为什么通常不选用前两种，是做分析讨论？
3．实验室用一氧化碳还原氧化铁的步骤？
现象？
（依据方程式写现象）
4．加热前通一氧化碳的目的是什么？
熄灭酒精灯后继续通入一氧化碳的目的又是什么？
设计尾气处理的常用可行办法？
课堂练习：
1．不能将铁的氧化物从铁中还原出来的是（）
A．
B．
C．
D．
2．下列叙述：
①最早使用湿法冶金的国家是中国；②最早发现电子的是英国科学家道尔顿；③创造联合制碱法的是我国著名化学家侯德榜；④首先制得氧气的是法国科学家拉瓦锡。
其中正确的是（）
A．①②B．②③C．③④D．①③
3．活泼金属置换法是冶炼金属的方法之一，下列冶炼金属的方法不合理的是（）
A．古代湿法炼铜是用铁置换出
溶液中的铜
B．现代工业上可用钠置换出
溶液中的钛
C．运用铝热法可从
与
组成的铝热剂中置换出锰
D．利用钾沸点比钠低的性质，可用
从熔融态的
中置换出钾
4．九十年代初，国际上提出了“预防污染”这一新概念。
绿色化学是“预防污染”的基本手段。
下列各项中属于绿色化学的是（）
A．处理废弃物B．治理污染点C．减少有毒物D．杜绝污染源
5．在烧制砖瓦时，用粘土做成的坯经过烘烧后，铁的化合物转化成而制得红色砖瓦。
若烘烧后从窑顶向下慢慢浇水，窑内会产生大量的气体。
它们把该红色物质还原成黑色的化合物是，同时还有未烧的碳的颗粒，而制得青色砖瓦。
6．某课外活动小组用下列装置做炼铁原理的实验，同时检测氧化铁纯度。
浓硫酸
气体用下列反应来制取
△
（1）若所制气体从左向右流向时，将上列仪器组装连接的顺序是（用a、b、c……表示）
接接接下接
（2）实验操作可分解为如下几步：
A．点燃甲室置中的酒精灯；B．检查装置的气密性；C．排净全套装置的空气；D．点燃乙装置中C导出的
；E．点燃装置戊处的酒精灯；F．按实验要求将仪器连接好；G．待装置戊中的还原产物冷却至常温时，熄灭甲处的酒精灯；H．待装置戊中的氧化铁粉末变成黑色时，熄灭戊处的酒精灯。
则正确操作的顺序是（填A、B、C……）
C
（3）简要回答：
装置乙的作用是，装置丙的作用是，先熄灭戊处的酒精灯后才熄灭甲处的酒精灯，其主要原因是
（4）若实验前，
粉末质量为
，实验后乙、丙的质量分别增加
和
，则
的质量分数为。
课题3第2课有关不纯物质的计算学案
设计人宋文
【学习目标】
通过本节课的学习，掌握含杂质物质的化学方程式的计算
【预习思考】
1、已知：
现有25吨含CaCO380%的石灰石（主要成分：
CaCO3）,和含杂质15%的赤铁矿（主要成分：
Fe2O3）100吨，填表
不纯物的质量
纯净物（主要成分）的质量
纯度
杂质的质量分数
杂质的质量
2、总结：
（1）纯度（纯净物的质量分数）=
（2）已知纯度，则纯净物的质量=不纯物的质量╳
（3）已知杂质的质量分数，则纯净物的质量=不纯物的质量╳
【课堂探讨】
25吨石灰石（主要成分：
CaCO3）,纯度80%，充分煅烧后可得氧化钙多少吨？
制得二氧化碳多少吨？
【点评】化学方程式所表达的都是纯净物质发生化学变化时的相互关系；各化学式所规定的化学量，反映的是纯净物之间的数量关系。
在现实生活中绝对纯净的物质是不存在的，或多或少都含杂质。
当进行这种类型的计算时，所含的杂质并不遵守该化学方程式所遵循的规律。
因此当参与反应的物质含有杂质时，必须把含杂质物质的质量换算成纯物质的质量，才能代入方程式进行计算。
【小组讨论】总结含杂质物质的化学方程式的计算的步骤：
1、
2、
【课堂练习】
1、用2000t含氧化铁80%的赤铁矿石。
理论上可以炼出铁的质量为多少吨？
2、上题中，如果杂质全部转移到生铁中，可以炼出生铁多少吨？
3、某炼铁厂日产含碳30%的生铁310t，问该厂每天至少需含氧化铁80%的赤铁矿石多少吨？
解法一：
根据化学方程式计算：
解法二：
根据化学式计算：
第三课时金属资源的保护
学习目标：
1、了解金属腐蚀的条件及防腐的常用的方法
2、识记保护金属资源的有效途径。
预习题纲：
1、金属资源保护的意义？
2、金属腐蚀的原理？
金属腐蚀的条件？
3、如何保护金属资源？
课堂讨论
1、举例生活中的常见金属腐蚀？
同组交流腐蚀的危害有哪些？
2、金属腐蚀条件的探究，根据录像填写下列表格
试管序号
1
2
3
铁钉的环境
现象
分析
结论
3、铝制品（比如餐具等）在清洗过程中能否用钢丝球刷洗？
为什么？
4、灭火时破坏燃烧的条件，同理，防止腐蚀（生锈）就是破坏生锈的条件。
举例生活中铁制品防锈的常见办法？
课堂练习：
1．被雨水淋湿的自行车必须先用干布擦净后，再用带油的布擦，其理由是（ ）
A．市自行车更加润滑、运转灵活 B．防止铁在干燥空气中被氧化
C．擦油保持自行车的光亮 D．防止铁与水接触在空气中生锈
2．下列说法中错误的是（ ）
A．铝做制造飞机的材料 B．锌常用来做干电池的正极
C．铜在国防工
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