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. 第八單元 金屬和金屬材料 課題1 金屬材料 一、學習目標 1．通過日常生活廣泛使用金屬材料等具體事例，認識金屬材料與人類生活和社會發(fā)展的密切關(guān)系。 2．了解常見金屬的物理性質(zhì)，知道物質(zhì)的性質(zhì)在很大程度上決定了物質(zhì)的用途。 3．知道合金的組成，了解生鐵和鋼等重要合金 4．會區(qū)別純金屬和合金，認識合金比純金屬具有更廣泛的用途 二、知識準備 請列舉你知道的一些金屬材料 列舉生活中常見的金屬鐵、銅、鋁的有關(guān)知識 鐵： 銅： 鋁： 人類歷史上使用鐵、銅和鋁等金屬材料的先后順序是怎樣的？ 三、學習探究 [自主學習] 閱讀課本第2-3頁內(nèi)容，思考以下問題： 1、金屬材料的種類有哪些？ 2、跟非金屬相比，金屬具有哪些相似的物理性質(zhì)？ 3、通過課本第3頁表8-1及生活經(jīng)驗完成第3頁中的討論。 4、說出你所知道的金屬之最 [交流學習] 小組內(nèi)交流討論：物質(zhì)性質(zhì)與用途之間的關(guān)系。 [精講點撥]并不是所有含金屬元素的物質(zhì)都是金屬材料，例如鐵礦石中含有鐵元素但不是金屬材料，在考慮物質(zhì)的用途時，不光要考慮其性質(zhì)，還需要考慮價格、資源存量、是否美觀，使用是否便利，以及廢料是否易于回收和對環(huán)境的影響等多種因素。 [跟蹤練習] 1、某物質(zhì)為金屬材料，則該物質(zhì)（ ） A、一定是單質(zhì) B、一定是化合物 C、一定是混合物 D、可能是單質(zhì)或混合物 2、下列物質(zhì)的性質(zhì)都屬于金屬物理性質(zhì)的是（ ） ①導電性 ②熔點低 ③延展性 ④導熱性 ⑤有光澤 A．①②⑤ B．①③④⑤ C．②④⑤ D．②③⑤ 3、鋁通常用作電線、電纜是利用它的 性；細鐵絲、薄鐵片用力就可彎成各種形狀，這說明鐵具有 的性質(zhì)；鐵鍋、鋁壺可用來燒水是利用它們的 性；金塊可以軋成很薄的金箔，這是利用了金的 性 [自主學習] 閱讀課本第4-5頁，思考以下問題： 1．什么是合金？合金是純凈物嗎？ 2．鐵常見的兩種合金是什么？其組成如何？ [觀察思考] 觀察老師演示[實驗8-1]，并完成下表 性質(zhì)比較 現(xiàn)象 黃銅 銅 焊錫 錫 光澤和顏色 硬度 結(jié)論 [交流學習] 1．通過觀察[表8-2]你得出什么結(jié)論？ 2．通過上述現(xiàn)象及結(jié)論總結(jié)純金屬與合金性質(zhì)有何不同？ [自主學習] 閱讀第6-7內(nèi)容。 了解常見合金的主要成分、性能及用途 了解鈦和鈦合金的有關(guān)知識 [跟蹤練習] 1、日常使用的金屬材料多數(shù)屬于合金，下表列出了一些常見合金的主要成分和性能。 合金 合金的主要性能 主要成分及純金屬的性能 焊錫 熔點183℃ 錫：熔點232℃；鉛：熔點327℃ 硬鋁 強度和硬度好 鋁、銅、鎂、硅等。硬度小、質(zhì)軟 不銹鋼 抗腐蝕性好 鐵、鉻、鎳等。純鐵抗腐蝕性不如不銹鋼 由表推斷，與組成合金的純金屬相比，合金的優(yōu)點一般有（填序號） ①強度更低 ②硬度更高 ③熔點更高 ④抗腐蝕性更好 2、被廣泛用于人造衛(wèi)星和宇宙飛船天線的是（ ） A、鈦—鎳合金 B、硬鋁 C、鋁合金 D、白銅 四、達標測試 1、金屬鈦有銀白色金屬光澤，密度為4.5g/cm3,熔點為1725℃，具有良好的延展性和耐腐蝕性。下列物品不能用鈦制作的是（ ） A、保險絲 B、醫(yī)療器械 C、潛艇外殼 D、眼鏡架 2、古人曾將鉛鍛打成細細的鉛條，作為筆來寫字，這也是“鉛筆”名稱的由來。鉛條能像現(xiàn)代鉛筆一樣寫字，這一現(xiàn)象與下列鉛的性質(zhì)有關(guān)的是（ ） A、硬度小B、熔點低C、密度大D、能導電 3、下列關(guān)于合金的說法正確的是（ ） A．合金不能導電、傳熱 B．合金屬于純凈物 C．合金沒有延展性 D．合金的很多性能與組成它們的純金屬不同 4、某校太陽能科技活動小組用口徑為一米的鐵鍋，內(nèi)壁貼上表面光亮的鋁箔制成太陽灶把太陽灶正對著太陽，太陽灶能將照射到它表面的光和熱集中到灶前某處，在該處放一把鋁壺，就可給壺中的水加熱。 根據(jù)上述短文，歸納鋁的物理性質(zhì)和用途。 5、用金屬的化學式填空： (1)體溫表中的液態(tài)金屬是 （2）廣泛用于航空工業(yè)、造船工業(yè)的金屬是 （3）包裝糖果、香煙的銀白色金屬是 （4）干電池的金屬筒是 五、能力提升 有兩包黑色粉末，分別是鐵粉和木炭粉末。請你設(shè)計實驗，用兩種不同的方法鑒別這兩種粉末。簡要寫出實驗的步驟、現(xiàn)象、結(jié)論。 六、課堂小結(jié) 談?wù)勀氵@節(jié)課的收獲、困惑及你還想獲得的知識分別有哪些。 課后練一練 必做題 1、下列物質(zhì)不屬于金屬材料的是（ ） A、青銅 B、鐵礦石 C、鋼 D、鋁 2、下列屬于金屬共性的是（ ） A、硬度很大、熔點很高B、有良好的導電性、傳熱性 C、是銀白色的固體 D、易在氧氣中燃燒 3、燈泡里的燈絲用鎢制而不用錫制，主要是因為（ ） A、鎢的導電性好 B、鎢的熔點高 C、鎢的硬度大 D、鎢的密度大 4、生鐵和鋼的主要區(qū)別是（ ） A、是否為純凈物 B、含碳量不同C、機械強度不同 D、鑄造性不同 5、人類的日常生活離不開合金，下列物質(zhì)不屬于合金的是（ ） A、制門窗的硬鋁 B、制煙囪的白鐵 C、制鐵鍋的生鐵 D、制手術(shù)刀的不銹鋼 6、大多數(shù)金屬都具有 ， 和 較大，熔、沸點較高，具有良好的 和導電、導熱性能，金屬性質(zhì)的差異，特別是物理性質(zhì)的差異，決定了金屬的 不同。 7、金屬就在我們身邊。如體溫計中的液體是 ，防止鐵制暖氣片生銹而粉刷的“銀粉”是 ，暖水瓶內(nèi)膽上的金屬是 。 8、在一種金屬中加熱融合 或 ，形成的 的物質(zhì)叫做合金。常見的合金有 、 、 9、利用金屬的物理性質(zhì)鑒別下列各組物質(zhì)（簡要寫出物質(zhì)性質(zhì)即可） （1）鐵和鋁 （2）銀和汞 （3）銅和金 （4）銅和鐵 （5）銅片和黃銅片 （6） 錫和焊錫 選做題 10、金屬材料在生產(chǎn)、生活中應(yīng)用十分廣泛。 A B （1）上圖A是金屬的一個應(yīng)用實例，請說出利用了金屬的什么物理性質(zhì)（答一點） （2）上圖B中兩塊金屬片互相刻劃后，在純銅片上有明顯的劃痕。該實驗探究的目的是什么？ 11、黃金首飾的純度常用“k”來表示，24K表示純金，則標號為18K的黃金項鏈10克含純金多少 課題二 金屬的化學性質(zhì)（第一課時） 一、學習目標 1．知道鐵鋁銅等常見金屬與氧氣的反應(yīng)。 2．初步認識常見金屬與鹽酸稀硫酸的置換反應(yīng)，以及與某些化合物溶液的置換反應(yīng)解釋一些與日常生活有關(guān)的化學問題。 二、知識準備 對你熟悉的金屬鐵、銅、鋁，你知道它們的哪些化學性質(zhì)？你能否用化學方程式表示出來？ 三、學習探究 [自主學習] 寫出鎂、鋁、鐵、銅等金屬與氧氣反應(yīng)的化學方程式。 從化學的角度解釋“真金不怕火煉” [交流學習] 1．小組內(nèi)檢查化學方程式正誤。 2．比較上述各反應(yīng)的條件及反應(yīng)的現(xiàn)象，按金屬活潑性由強到弱的順序?qū)⑵渑帕小? [精講點撥] 根據(jù)金屬與氧氣反應(yīng)的難易程度及反應(yīng)的劇烈程度可以判斷金屬的活動性強弱，鋁在常溫下就可以跟空氣中的氧氣發(fā)生反應(yīng)，使其表面生成一層致密的氧化鋁薄膜，從而使鋁具有較強的抗腐蝕性能，其化學性質(zhì)較活潑而非不活潑 [實驗探究]1．學生分組完成課本10-11頁中活動與探究。 金屬 現(xiàn)象 反應(yīng)的化學方程式 稀鹽酸 稀硫酸 稀鹽酸 稀硫酸 鎂 鋅 鐵 銅 2．思考與討論 （1）上述實驗過程中，為什么金屬顆粒大小要基本相同？酸的量及酸的質(zhì)量分數(shù)要相等？ （2）上述四種金屬中能跟酸反應(yīng)的有幾種？反應(yīng)劇烈程度如何？不跟酸反應(yīng)的有幾種？由此排列出四種金屬活動性強弱順序。 [精講點撥] 我們還可以根據(jù)金屬與酸是否能發(fā)生反應(yīng)及反應(yīng)的劇烈程度來判斷金屬的活動性強弱，但在比較的過程中要注意控制好條件，要保證在相同條件下進行比較 3、（1）比較能與酸反應(yīng)的化學方程式，找出反應(yīng)物、生成物的共同特點，總結(jié)什么叫置換反應(yīng)。 （2）試寫出一個前面曾經(jīng)學習過的置換反應(yīng)的化學方程式 4、學生完成課本12頁中實驗，填寫下表。 實驗 現(xiàn)象 反應(yīng)的化學方程式 鋁絲浸入硫酸銅溶液中 銅絲浸入硝酸銀溶液中 銅絲浸入硫酸鋁溶液中 討論： （1）上述能發(fā)生反應(yīng)的化學方程式的特點是什么？它們屬于哪種反應(yīng)類型？ （2）通過上述反應(yīng)你認為鋁、銅、銀的金屬活動性順序如何排列？ （3）通過以上學習探究，你獲得了哪些判斷金屬活動性順序的方法？ 四、達標測試 1、公元二世紀我國煉丹專家魏殃著有《周易參同契》是世界上現(xiàn)在的最早的一部煉丹專著，書中描寫道“金入于猛火色不奪精光”。這句話是指黃金的性質(zhì)在強熱條件下（ ） A．很穩(wěn)定 B．很活潑 C．易氧化 D．易還原 2、將一枚潔凈的鐵釘浸入稀硫酸中，下列敘述：①鐵釘表面產(chǎn)生氣泡；②液體由無色逐漸變?yōu)闇\綠色；③鐵釘?shù)馁|(zhì)量減輕；④液體的質(zhì)量減輕，其中正確的是（ ） A．②③ B．①②④ C．①②③ D．①②③④ 3、出土的文物中，金器保存完好，銅器表面有銹跡，鐵器則銹跡斑斑，這表明金、銅、鐵的金屬活動性由強到弱的順序是 4、小華欲測定Cu—Zn合金中銅的質(zhì)量分數(shù)，實驗室只提供了一瓶稀鹽酸和必要的儀器。小華取出該合金的粉末65克與足量的稀鹽酸充分反應(yīng)，經(jīng)測定，產(chǎn)生了0.4克氣體，試計算該合金中銅的質(zhì)量分數(shù)。 五、能力提升 1、某工廠排放的廢水中含有廢硫酸和硫酸銅，為了防止污染，變廢為寶，在廢水處理池中投入過量的廢鐵屑，充分反應(yīng)后過濾，得到的固體是 ，將濾液蒸發(fā)后得到的固體是 ，有關(guān)的化學方程式為 、 2、比較、分析、歸納是學習化學的有效方法。 現(xiàn)有反應(yīng)：①Zn+CuCl2═ZnCl2+Cu ②Cu+2AgNO3═Cu(NO3)2+2Ag ③Cl2+2NaBr═2NaCl+Br2 ④Br2+2NaI═2NaBr+I2 (1)通過比較、分析，可以發(fā)現(xiàn)上述四個反應(yīng)有相似之處，均屬于 反應(yīng) 再分析這四個反應(yīng)前后各元素的化合價，我們還會發(fā)現(xiàn)一個相似之處： （2）分析反應(yīng)①和②，可以得到Zn Cu Ag三種金屬的活動性由強到弱的順序是 （3）用同樣的思維分析③和④，我們可知Cl2、Br2、I2的非金屬活動性順序由強到弱的是 六、課堂小結(jié) 談?wù)勀氵@節(jié)課的收獲、困惑及你還想獲得的知識分別有哪些。 課后練一練 必做題 1、下列物質(zhì)在氧氣中燃燒，能生成黑色固體的一組是（ ） ①鎂 ② 硫 ③鐵 ④磷 ⑤銅 A、①③ B、③ C、③④⑤ D、③⑤ 2、下列不能由金屬和酸直接反應(yīng)得到的物質(zhì)是（ ） A、氯化鎂 B、硫酸鋅 C、氯化亞鐵 D、硫酸銅 3、下列反應(yīng)類型中，一定有單質(zhì)參加的反應(yīng)是（ ） A、化合反應(yīng) B、分解反應(yīng) C、置換反應(yīng) D、氧化反應(yīng) 4、要除去銅粉中混有的少量鐵粉，下列物質(zhì)不合適的是（ ） A、稀硫酸 B、稀鹽酸 C、硫酸銅溶液 D、水 5、鎂、鐵在日常生活中都有廣泛的用途，如： （1）鎂在空氣中燃燒時，能發(fā)出耀眼的白光，可用來制作鎂閃光燈，其反應(yīng)的化學方程式為 （2）市場上出售的補血麥片中常含有微量顆粒細小的還原性鐵粉，鐵粉可與人體胃液中的少量鹽酸反應(yīng)，轉(zhuǎn)化為可溶于水的物質(zhì)氯化亞鐵而被人體吸收，從而起到補血的作用，其中有關(guān)反應(yīng)的化學方程式為 6、A是地殼中含量第二的金屬元素，A的單質(zhì)在B的單質(zhì)中燃燒時火星四射，生成一種黑色固體C，把A單質(zhì)放入稀硫酸中產(chǎn)生可燃氣體D，A單質(zhì)跟氯化銅溶液反應(yīng)能生成紫紅色金屬E。 （1）A的元素符號是 ，B單質(zhì)的名稱為 ，D單質(zhì)的化學式為 （2）A單質(zhì)在B單質(zhì)中燃燒的化學方程式為 A單質(zhì)在氯化銅溶液中反應(yīng)的化學方程式為 該反應(yīng)的基本類型為 選做題 7、小明選擇“鋁絲和鹽酸反應(yīng)的快慢與什么因素有關(guān)”的課題開展探究，下表是他分別用相同質(zhì)量的鋁絲和足量的稀鹽酸反應(yīng)的三組實驗數(shù)據(jù)： 實驗序號 鹽酸的質(zhì)量分數(shù)/% 反應(yīng)溫度/℃ 鋁絲消失的時間/s ① 3 20 500 ② 6 20 300 ③ 6 30 80 （1） 寫出鋁和鹽酸反應(yīng)的化學方程式： （2） 實驗②和③標明該反應(yīng)快慢與 有關(guān) （3） 能標明鹽酸質(zhì)量分數(shù)對反應(yīng)快慢有影響的實驗編號是 和 （4） 如果把實驗①中鹽酸的質(zhì)量分數(shù)改為4%，請你推測鋁絲消失的時間（用t表示）的取值范圍 （5） 該實驗除了用鋁絲消失的時間來衡量反應(yīng)的快慢外，你還能提出新的方法來衡量該反應(yīng)的快慢嗎？ 課題二 金屬的化學性質(zhì)（第二課時） 一、學習目標 ★1、能用金屬活動性順序解釋一些與日常生活有關(guān)的化學問題 ★2、能用金屬活動性順序?qū)τ嘘P(guān)的置換反應(yīng)進行簡單的判斷 二、知識準備 熟練書寫常見金屬與氧氣、酸及有關(guān)化合物溶液反應(yīng)的化學方程式 三、學習探究 [自主學習] 1． 分別寫出鎂、鋅、鐵、鋁分別跟稀鹽酸和稀硫酸反應(yīng)的化學方程式。并指出其反應(yīng)類型 2．寫出鋁跟硫酸銅反應(yīng)的化學方程式。 3．寫出銅跟硝酸銀反應(yīng)的化學方程式。 4．閱讀課本12-13頁，記憶金屬活動性順序表，能說明其主要用途。 [交流學習] 小組內(nèi)檢查化學方程式及金屬活動性順序。 [精講點撥] 在應(yīng)用金屬活動性順序時應(yīng)注意的問題 1、排在氫前面的金屬可以置換出酸中的氫而不是氫氣 2、強氧化性的酸如濃硫酸及硝酸與金屬不是發(fā)生置換反應(yīng)產(chǎn)生氫氣而是產(chǎn)生水等 3、金屬與其他金屬的化合物溶液反應(yīng)時需注意前金換后金，金屬的化合物必須可溶于水形成溶液 4、對于鉀、鈣、鈉等金屬的活動性較強，與化合物溶液的反應(yīng)比較復(fù)雜，一般不用其直接置換比其不活潑的金屬 四、達標測試 1．下列各組金屬中，活動性由弱到強的是（????）? A．Cu、Fe、Zn?????B．Al、Mg、Zn??? C．Zn、Fe、Hg???? D.Mg、Zn、Al 2．將甲、乙兩種金屬片分別放入硫酸銅溶液中，甲表面析出金屬銅，乙沒有發(fā)生反應(yīng)。據(jù)此判斷，三種金屬的活動性順序是（ ） A. 甲＞銅＞乙 B．銅＞甲＞乙C．乙＞銅＞甲D．甲＞乙＞銅 3、若金屬錳(Mn)在金屬活動性順序中位于鋁和鋅之間，則下列反應(yīng)不正確的是( ) A、Mn+H2SO4═MnSO4+H2↑ B、Mg+MnSO4═MgSO4+Mn C、Fe+ MnSO4═FeSO4+Mn D、Mn+ CuSO4═MnSO4+Cu 4、某金屬單質(zhì)R，不能跟稀硫酸發(fā)生反應(yīng)，但能與硝酸汞溶液發(fā)生置換反應(yīng)，則R可能是（ ） A.鐵 B．鎂 C．銀 D．銅 5、請判斷下列反應(yīng)能否發(fā)生，能發(fā)生的寫出反應(yīng)的化學方程式，不能反應(yīng)的請說明理由。 （1）銀和稀硫酸 （2）鐵和硫酸鋅溶液 （3）銅和硝酸銀溶液 （4）鎂和氯化銀 （5）鋁和硫酸亞鐵溶液 （6）鋅和硝酸汞溶液 6、 第二次世界大戰(zhàn)時丹麥淪陷，著名科學家諾貝爾獎?wù)芦@得者玻爾巧妙地用“王水”(鹽酸和硝酸的混合物) 把金質(zhì)獎?wù)氯芙猓篈u + HNO3 + 3HCl ==AuCl3 +NO↑+2H2O，并保存在一個容器中。戰(zhàn)后玻爾向該容器中投入金屬銅就使黃金從溶液中析出,并重新鑄造成與原來十分相仿的諾貝爾獎?wù)隆?根據(jù)你學過的化學知識,寫出這個反應(yīng)的化學方程式????????????????????????? 。這個反應(yīng)屬于基本反應(yīng)類型中的?????????????。 五、能力提升 1、向氧化銅和鐵粉的混合物中加入一定量的稀硫酸，微熱，分反應(yīng)后過濾。以下判斷錯誤的是( ) A．濾紙上可能含有銅 B．濾液中可能含有硫酸亞鐵 C．濾液中可能含有硫酸銅 D．濾紙上可能含有氧化銅 2、下表是某種常見金屬的部分性質(zhì)： ?顏色、狀態(tài) 硬度 密度 熔點 導電性 導熱性 延展性 銀白色固體 較軟 2.70 g/cm3 600.4 ℃ 良好 良好 良好 將該金屬投入稀鹽酸中，可產(chǎn)生大量氣體。根據(jù)上述信息回答以下問題： ?①試推斷該金屬可能的一種用途????????????????????????????? ?②該金屬的活動性比銅??????????? （填強或弱）； ?③請自選試劑，設(shè)計實驗探究該金屬與鐵的活動性強弱，并完成該表： ?你的一種猜想 驗證方法 現(xiàn)象 結(jié)論 ? ? ? ? 六、課堂小結(jié) 談?wù)勀氵@節(jié)課的收獲、困惑及你還想獲得的知識分別有哪些。 課后練一練 必做題 1、學習化學，應(yīng)善于總結(jié)，請對“金屬活動性順序”從內(nèi)容、規(guī)律、應(yīng)用等方面進行總結(jié)，填寫下面的空白內(nèi)容 （1）金屬活動性順序： （2）金屬與酸反應(yīng)的規(guī)律是 試舉出實例（可用化學方程式表示） （3）位于 的金屬能把位于 的金屬從它們的化合物 中置換出來。試舉出實例（可用化學方程式表示） （4）鐵與稀鹽酸或稀硫酸發(fā)生置換反應(yīng)時生成 或 跟氫氣 （5）鐵與含金屬化合物的溶液發(fā)生置換反應(yīng)時生成 價的鐵的化合物 2、下列每組金屬是按活動性由弱到強的順序排列的是（ ） A．K、Hg、Zn B．Ag、Al、Au C．Mg、Te、Cu D．Pt、Pb、Na 3. 有x、y、z三種金屬，如果把x和y分別放人稀硫酸中，x溶解并產(chǎn)生氫氣，而Y 不反應(yīng)；如果把y 和z分別放入硝酸銀溶液中，過一會兒，在y 表面有銀析出，而z沒有變化。根據(jù)以上實驗事實，判斷x、y和z的金屬活動順序正確的是 ( ) A．X>y>Z B．X>Z>y， C．Z>y >X D．Z>X>y， 4、我們的家庭生活中有一個鐵桶，現(xiàn)有四種溶液，能用該桶盛放的是（ ） A．鹽酸 B．稀硫酸 C．硫酸銅溶液 D．白酒 5、比較銅和銀的金屬活動性強弱，可選用的藥品是（ ） A．稀鹽酸 B．稀硫酸 C．硫酸鋅溶液 D．硝酸汞溶液 6.沈括在 《夢溪筆談》中提到：信州（今江西?。┿U山縣有一苦泉，將苦泉水熬煎，得到一種蘭色晶體。此晶體常用作游泳池或者浴池消毒劑。試回答：（1）此晶體的化學式為?????????? ，（2）熬煎苦泉水的鐵鍋用久了就會在表面析出一層紅色固體物質(zhì)，其原因是????????????????????????? 。 7、除去括號中的雜質(zhì)（用化學方程式表示） （1）Cu(Zn) （2）ZnSO4(CuSO4) 選做題 8．人類的生產(chǎn)生活離不開金屬，下列三種金屬被發(fā)現(xiàn)、使用的先后順序依次為：銅、鐵、鋁。 （1）金屬大規(guī)模被使用的先后順序跟_____________（填序號）選項關(guān)系最大。 ①地殼中金屬元素的含量；②金屬的導電性；③金屬的活動性。 （2）為探究錳與鐵的金屬活動性，在相同溫度下，取大小相同、表面光亮的兩種金屬薄片，分別投入等體積、等溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的足量稀鹽酸中（反應(yīng)中Mn顯+2價），請回答： 金屬 鐵 錳 與鹽酸反應(yīng)現(xiàn)象 放出氣泡速率緩慢 放出氣泡速率較快 結(jié)論 活動性鐵__________（填“＞”“＜”）錳 除了比較與酸反應(yīng)產(chǎn)生氣體速率的快慢，請你再舉出一種可比較這二種金屬活動性強弱的方法（寫出所需藥品即可）：_____________和___________。 （3）將盛有等質(zhì)量、等溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的稀鹽酸的兩只燒杯，放在托盤天平左右兩盤上，調(diào)節(jié)至平衡，再向兩只燒杯中分別放入質(zhì)量相等的鎂和鐵，待反應(yīng)停止后，請判斷： ①若天平仍保持平衡，燒杯中一定沒有剩余的物質(zhì)是____________； ②若天平失去平衡，則指針一定偏向放_____________的一邊。． 課題三 金屬資源的利用和保護（第一課時） 一、學習目標 1、知道常見的用來提煉金屬的礦石，記住可用來煉鐵的礦石。 2、了解煉鐵的基本原理。 3、會根據(jù)化學方程式對含有某些雜質(zhì)的反應(yīng)物或生成物進行有關(guān)計算。 二、知識準備 1、 分析“真金不怕火煉”的原因，以及鈉、鎂等金屬為什么在自然界中不能以單質(zhì)形式存在，而是以化合物形式存在于各種礦物之中的原因。 2、鐵在自然界中以化合物形式存在于礦物中，我們怎樣可得到鐵單質(zhì)？ 三、學習探究 【自主學習】 閱讀課本第15—16頁內(nèi)容，回答下列問題： 1、 地殼中居前五位的元素含量由大到小的排列順序為：＿＿＿＿ ，地殼中含量最多的元素與含量最多的金屬元素所形成的化合物的化學式為 2、 常見的鐵、銅、鋁的礦石主要有哪些？其主要成分是什么？ 【交流學習】 1、 根據(jù)課本第16頁上面提煉金屬的礦石圖，比較哪種鐵礦石最適宜煉鐵。（提示：可考慮鐵元素的含量高低及在冶煉過程中對環(huán)境的影響大?。? 2、 【觀察思考】觀察老師演示實驗8---20，記錄實驗現(xiàn)象并分析出現(xiàn)現(xiàn)象的原因。 直玻璃管內(nèi) 試管內(nèi) 酒精燈處 現(xiàn)象 化學方程式 【交流討論】 1、實驗開始時，先 ，再 這樣做的目的是 。 2、實驗結(jié)束時，要先 ，再 ，原因是 。 3、最后導氣管中的氣體為何要接一個燃著的酒精燈？ 4、在一氧化碳與氧化鐵的反應(yīng)中，一氧化碳具有 性，做 劑 5、工業(yè)煉鐵的主要設(shè)備是 ，原料是 、 、 、 等 6、用化學方程式表示工業(yè)煉鐵中焦炭如何轉(zhuǎn)化為一氧化碳 7、工業(yè)煉鐵中是否得到純凈的鐵？ 【自主學習】 請完成下列計算 （1）100噸含雜質(zhì)3%的磁鐵礦石中有多少四氧化三鐵？ （2）200噸含三氧化二鐵97%的赤鐵礦石的質(zhì)量是多少？ （3）含鐵95%的生鐵1000噸中純鐵的質(zhì)量是多少？ （4）某煉鐵廠利用含三氧化三鐵80%的赤鐵礦石100噸可得到含鐵96%的生鐵多少噸？ 【精講點撥】化學方程式表示的是純物質(zhì)之間的質(zhì)量關(guān)系，因此，如果物質(zhì)中含有雜質(zhì)，要把雜質(zhì)的質(zhì)量除去，代入純物質(zhì)的質(zhì)量進行計算。 【交流學習】 小組內(nèi)互相檢查做題情況，找出出錯的地方。 【合作學習】 各組內(nèi)互相交流出錯較多的地方，互相糾正并講解，還不明白的地方提出來有老師統(tǒng)一講解。 四、達標測試 1．煉鐵選用的鐵礦石不僅要選含鐵量高的，還要選擇“有害元素”少的。常見的鐵礦有：磁鐵礦（主要成分是Fe3O4>）、赤鐵礦（主要成分是Fe2O3）、褐鐵礦（主要成分是Fe2O3>·3H2O）、菱鐵礦（主要成分是FeCO3）、黃鐵礦（主要成分是FeS2）。你認為最適合煉鐵的兩種礦石是?????????? 和???????????? ，理由是（至少寫出兩條）? 2.用一氧化碳與氧化鐵反應(yīng)煉鐵時，可觀察到直玻璃管中的現(xiàn)象是 ，反應(yīng)的化學方程式是 ，試管內(nèi)的現(xiàn)象是 ，反應(yīng)的化學方程式是 ，酒精燈處反應(yīng)的化學方程式是 。做該實驗之前應(yīng)先 ，然后 。目的是為了防止 。 在該實驗中最后加一個燃著的酒精燈的作用是，目的是 。 3．用赤鐵礦（主要成分是Fe3O4）為原料煉鐵，主要反應(yīng)的化學反方程式是________________________________。在此反應(yīng)中，氧化劑是___________，還原劑是___________，鐵元素的化合價由_________價變?yōu)開________價。? 五、能力提升 冶煉2240噸含雜質(zhì)3%的生鐵，需要含氧化鐵80%的赤鐵礦多少噸？ （1）請你根據(jù)化學方程式進行計算。 （2）本題還有其他解法嗎？若有，說明依據(jù)并列式；若沒有，可不必回答此問。 六、課堂小結(jié) 談?wù)勀氵@節(jié)課的收獲、困惑及你還想獲得的知識分別有哪些。 課后練一練 必做題 1、下列金屬在自然界主要以單質(zhì)形式存在的是（ ） A．鐵 B．鋁 C．鎂 D．銀 2、冶鐵的原料中，除鐵礦石、焦炭、空氣，還應(yīng)添加的是（ ） A．一氧化碳 B．石灰石 C。錳 D．碳化鐵 3、 人類每年向地殼和海洋中索取大量的金屬礦物資源，以提取數(shù)以噸計的金屬。其中，提取量最大的是( ) A．銅 B．鋁 C．鐵 D．銀 4、下列反應(yīng)中，一氧化碳不是還原劑的是（ ） A．CO2+C 2CO B．CO+CuO CO2+Cu石灰石 C.3CO+Fe2O3 3CO2+2Fe D．4CO+Fe3O4 4CO2+3Fe 5、某赤鐵礦樣品中鐵元素的質(zhì)量分數(shù)為63%，則該礦石樣品中主要成分的質(zhì)量分數(shù)為（ ） A．95% B．85% C．90% D80% 6、鐵在地殼中含量居所有金屬元素的第 位，由于鐵的化學性質(zhì) ，所以鐵在地殼中以 形式存在。常見的含鐵的礦物有：磁鐵礦（主要成分為 ）、赤鐵礦：（主要成分為 ）。工業(yè)煉鐵時，把 、 、 一起加入高爐，利用焦炭與氧氣反應(yīng)生成的 把鐵從 里還原出來 7、 鐵匠師傅常采用將紅熱的鐵器浸入水中急速冷卻的方法增加鐵器的硬度，此法稱為“淬火”。紅熱的鐵與水可生成四氧化三鐵和氫氣，發(fā)生反應(yīng)的化學方程式為 ，基本反應(yīng)類型是 。 8、某鋼鐵廠高爐煉鐵的主要原料是焦炭、赤鐵礦石、空氣等，主要反應(yīng)過程如圖所示： （1） 在上面方框中寫出有關(guān)反應(yīng)的生成物的化學式 （2） 寫出第（2）、（3）步反應(yīng)的化學方程式 、 選做題 8、將一氧化碳通入盛有12克氧化鐵的試管內(nèi)，加熱反應(yīng)一段時間后，停止加熱，繼續(xù)通入一氧化碳至試管冷卻，此時，試管內(nèi)殘留固體的質(zhì)量為9.6克，計算反應(yīng)生成的鐵的質(zhì)量。 課題三 金屬資源的利用和保護（第二課時） 一、學習目標： ★1.了解導致鋼鐵銹蝕的因素以及減速鋼鐵銹蝕的辦法。 2.知道廢舊金屬對環(huán)境的污染，認識回收利用廢舊金屬對環(huán)境及金屬資源保護的重要性，樹立珍惜資源，愛護環(huán)境的意識。 ★3.通過對鋼鐵銹蝕條件的探究，進一步加深對科學探究各要素的理解，提高學生的科學素養(yǎng)。 二、知識準備 1.回憶金屬活動性順序表，說說鐵是怎樣的一種金屬？ 2．你知道為什么下雨的時候，農(nóng)民伯伯要把一些鐵制的農(nóng)具拿到屋里嗎？ 3.你的自行車什么情況下容易生銹，平常你是怎樣防護的？ 4.日常生活中你還知道哪些鐵制品的保護措施？ 5.根據(jù)課本第19頁完成探究的過程。 【提出問題】： 【作出假設(shè)】： 【設(shè)計實驗并實施】：各小組內(nèi)設(shè)計實驗思路，然后進行實驗（約一周前進行） 【觀察現(xiàn)象并記錄】：每天注意觀察實驗現(xiàn)象，并記錄結(jié)果。 三、學習探究： 【自主學習】閱讀第19—21頁內(nèi)容，結(jié)合你們的實驗結(jié)果，回答下列問題： 1、鐵制品銹蝕的實質(zhì)是？ 2、在金屬活動性順序中，鋁比鐵活潑，為什么生活中鐵易生銹而鋁卻不生銹？ 3、 如何防止鐵生銹？ 4、完成課本第20—21頁“討論” 【精講點撥】無論是哪種方法防銹，其原理主要是保持鐵制品表面的潔凈與干燥；在其表面加保護層；改變金屬的結(jié)構(gòu)等幾個方面。 【自主學習】： 閱讀課本第20—21頁，回答下列問題。 保護金屬資源的有效途徑是哪些？ 2、你知道哪些廢舊金屬可對環(huán)境造成污染？ 四、達標測試： 1．化學反應(yīng)往往需要在一定的條件下進行。通過控制或改變反應(yīng)條件可以加快、減緩甚至阻止反應(yīng)的進行。下列所反映的措施中，能加快其化學反應(yīng)速率的是（?? ） A.鐵門表面噴漆　　　　　　　　 B.冰箱保存食物 C.用扇子扇煤爐火，火會更旺 D.將木頭電線桿埋入地下的部分用火微微燒焦 2、下列各種情況下，埋在地下的鑄鐵管道被銹蝕的速率最慢的是（ ） A.在潮濕、疏松、透氣的土壤中　　　 B. 在含鐵元素較多的酸性土壤中 C. 在潮濕、致密、不透氣的土壤中 D. 在干燥、致密、不透氣的土壤中 3、在車船表面刷油漆的目的是（ ） A.防止鋼鐵生銹且美觀　　　　　　 B.可以增大硬度防止撞壞 C.增大厚度、防止磨損 D.改變鐵的顏色 4、生活中廢棄的鐵鍋、鋁制易拉罐、銅線等可以歸為一類加以回收利用，它們屬于 A．鐵礦石 B．金屬或合金 C．氧化物 D．非金屬單質(zhì) 5．在切過咸菜的菜刀的同一面上選相近的三處進行下列實驗：（1）一處用濕棉球濕潤；（2）另一處用干布擦干；（3）第三處用干布擦干后，涂上一層食用油。放置一晝夜，觀察菜刀三處表面哪一處最容易生銹 ，由此你得到何種啟發(fā) 6、 常溫下，鐵生銹的條件是鐵接觸空氣中的 和 而發(fā)生的復(fù)雜的化學反應(yīng)。 7、 多數(shù)食品易吸收空氣中的水分變潮濕，并吸收空氣中的氧氣而變質(zhì)。生產(chǎn)上多在食品中放入一小包氧化鈣粉末，可使食品保持干燥，現(xiàn)已研究成功在食品中放入一小包鐵粉（包裹在多空泡沫塑料袋中），用鐵粉代替氧化鈣粉末的優(yōu)點是 ： 。 8、將下列五種選項的序號分別填在橫線上，每一項只能用一次。 A.緩慢氧化　 B.疏松多孔 C. 受空氣和水的共同作用 D. 使鐵器與空氣隔絕 E.沒有水分存在鐵不易生銹 ①鋼鐵銹蝕條件 ②鋼鐵銹蝕的過程屬于 ③鐵銹狀態(tài) ④使鐵保持干燥 ⑤鐵器表面噴漆 五、能力提升 9、如圖所示，在盛水的試管中加入一根潔凈的鐵釘 用帶U型管的膠塞塞緊，U型管內(nèi)水面處于同一高度 一周后觀察鐵釘和U型管內(nèi)水面變化（ ） A．鐵釘未銹蝕，水面一樣高 B．鐵釘銹蝕，水面左低右高???? ?? C．鐵釘銹蝕，水面左高右低????D．鐵釘銹蝕，U型管內(nèi)水從右邊全部逸出?? 六、課堂小結(jié) 談?wù)勀氵@節(jié)課的收獲、困惑及你還想獲得的知識分別有哪些。 課后練一練 必做題 1、下列做法不能起防銹作用的是（ ） A.在鐵制品表面鍍鋅 B.在金屬機械上涂油 C.在金屬表面刷油漆 D.保留鐵制品上的鐵銹 2、下列建議或方法，對保護金屬資源沒有作用的是（ ） A.積極進行尋找金屬代用品的開發(fā)研究 B.多開采金屬礦產(chǎn) C.加強廢舊金屬的回收利用 D.防止金屬銹蝕 3、銅片長期暴露在空氣中表面形成一層銅綠，下面物質(zhì)與該變化無關(guān)的是（??? ） A．CO2????? B．O2???? ?? C．H2O??????? D．N2? 4、某些食品包裝袋內(nèi)常有一小包“雙吸劑”用來吸收氧氣和水分，以防止食品腐蝕。下列物質(zhì)常溫下能與空氣中的氧氣和水分發(fā)生化學反應(yīng)，反應(yīng)的產(chǎn)物又容易吸水，因而可用作“雙吸劑”的是（ ） A．熟石灰???? B．炭粉???? ?? C．鐵粉????? D．生石灰 5、①汽車 ②機器齒輪 ③門把手 ④鋸條 ⑤鐵洗臉盆 ⑥鐵柜 ⑦鐵軸 ⑧剪刀 等常見鐵制品，為防止它們生銹，通常適合采取下面哪一種方法（填序號） （1）在其表面刷一層油漆 （2）在其表面涂上機油 （3）在其表面鍍上其它金屬 （4）在其表面燒制搪瓷 （5）使其表面氧化形成致密的氧化膜 選做題 6、冬日里的一天，某班教室的暖氣片和暖氣管的接口處突然爆裂，里面噴出大量的黃色液體，并伴有一些紅褐色的固體。水暖師傅、老師及同學們進行了緊急搶修。事后，同學們出于好奇收集了紅褐色固體進行探究。 【初步分析】紅褐色固體的主要成分是鐵銹，鐵銹的成分復(fù)雜，主要是 。 由此聯(lián)想到鐵在空氣中銹蝕，實際上是鐵跟 、 等物質(zhì)相互作用，發(fā)生一系列復(fù)雜的化學反應(yīng)，使鐵轉(zhuǎn)化為鐵的化合物的過程。 【收集資料】①氫氧化鐵（紅褐色）加熱可得鐵的氧化物+水（反應(yīng)前后元素化合價不變）；②暖氣片是由生鐵鑄成的；③當?shù)嘏瘹庥盟疄橛捕容^大的自來水；④鐵與銅都屬于金屬，有部分相似的化學性質(zhì)。如：銅在潮濕的空氣中可以形成銅綠[化學式為Cu2(OH)2CO3]。 【提出猜想】請根據(jù)上述任意一條資料分析，紅褐色物質(zhì)中還可能含有的物質(zhì)是 （寫一種物質(zhì)即可），你猜想的依據(jù)是 【設(shè)計實驗】請設(shè)計一個實驗來驗證你的猜想（紅褐色固體已干燥并研成粉末） 實驗過程 預(yù)期的實驗現(xiàn)象 第八單元 金屬和金屬材料----復(fù)習學案 一、復(fù)習目標： 1．進一步了解金屬的物理性質(zhì)共性及個別金屬的特殊性，了解金屬材料在生產(chǎn)生活和社會發(fā)展中的重要作用 2．掌握常見金屬的重要化學性質(zhì)、了解鋼鐵生銹的條件及防銹方法 3．金屬活動性順序表及應(yīng)用知道煉鐵的反應(yīng)原理會根據(jù)金屬與酸及化合物溶液的反應(yīng)現(xiàn)象判斷金屬活動性順序并進一步設(shè)計實驗方案驗證活動性 二、知識梳理 [自主學習] （一）金屬材料 1、金屬材料：純金屬 合金 2、金屬的物理性質(zhì)：大多為 色，都有金屬光澤，常溫下為 體(汞為 體)有良好的 性、 性、 性 3、金屬之最 （1）鋁：地殼中含量最多的金屬 （2）鈣：人體中含量最多的金屬 （3）鐵：年產(chǎn)量最多的金屬 （4）銀：導電性最好的金屬 （5）鎢：熔點最高的金屬 （6）汞：熔點最低的金屬 4、合金： （1）定義 （2）性能 （3）鈦和鈦合金-----被認為是21世紀的重要金屬材料。 （二）金屬的化學性質(zhì)： 1、大多數(shù)金屬可與氧氣反應(yīng)： 分別寫出鎂、鋁、鐵、銅與氧氣反應(yīng)的化學方程式 2、金屬+酸鹽+氫氣 (條件：在金屬活動性順序中，要除去鉀、鈣、鈉,為什么？酸一般指稀鹽酸、稀硫酸，而不能用濃硫酸和硝酸，為什么？) 分別寫出鐵和稀鹽酸、稀硫酸反應(yīng)的化學方程式 3、金屬和化合物溶液反應(yīng) （條件：在金屬活動性順序中，要除去鉀、鈣、鈉，為什么？前金換后金，鹽可溶） 分別寫出鐵和硫酸銅，銅和硝酸銀反應(yīng)的化學方程式 [規(guī)律小結(jié)] 1.金屬一般能與氧氣、 、 等物質(zhì)反應(yīng) 2.金屬與稀酸、化合物溶液的反應(yīng)一般屬于 反應(yīng) 3.鐵與稀酸、化合物溶液的反應(yīng)都生成正 價鐵的化合物 （三）金屬活動性順序表及其應(yīng)用 1、內(nèi)容：K Ca 2、應(yīng)用 （1）根據(jù)位置前后可以確定金屬的活動性順序，位置越靠前，金屬的活動性 （2）排在氫 的金屬可以與稀酸反應(yīng)生成氫氣（濃硫酸、硝酸有強氧化性，除外） （3）排在 的金屬可以將排在 的金屬從他的化合物溶液中置換出來（極為活潑的金屬K、Ca、Na除外） （四）金屬資源的利用和保護 1、鐵的冶煉 （1）原料、實驗裝置、反應(yīng)原理、實驗現(xiàn)象、注意事項 2、鐵的銹蝕 （1）鋼鐵銹蝕的條件： 鐵銹的主要成分： (2)防止鐵生銹所采取的措施： 3、金屬資源的保護和利用： (1)、途徑 （2）、意義 三、知識網(wǎng)絡(luò) 四、典題精煉 1、將一枚潔凈的鐵釘浸入稀硫酸中，下列敘述中正確的是（ ） ①鐵釘表面產(chǎn)生氣泡 ②液體由無色逐漸變?yōu)闇\綠色 ③鐵釘?shù)馁|(zhì)量減輕 ④液體的質(zhì)量減輕 A．②③???? B．①②④?? ?? C．①②③??? D．①②③④ 2、把適量的稀硫酸倒入盛有過量的鐵粉和少量的氧化銅的試管里，稍微加熱，充分反應(yīng)后，靜置片刻過濾，濾紙上有 ，濾液里溶質(zhì)是 3、請仔細閱讀資料回答下列問題： 資料：將大小、厚薄相同的鎂、鐵、銅三種金屬片分別放入盛有相同體積和相同濃度稀硫酸的試管中，觀察到如下現(xiàn)象： 金屬 鎂 鐵 銅 反應(yīng)現(xiàn)象 反應(yīng)劇烈 反應(yīng)較緩慢 不反應(yīng) 金屬活動性在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有廣泛的指導作用。波爾多液是一種常用的農(nóng)藥，它是由硫酸銅、生石灰加水配置而成。請你用化學方程式解釋不能用鐵桶配制波爾多液的原因 4、某化學探究小組為了驗證鐵、銅、鎂、汞的金屬活動性順序，設(shè)計了如下實驗方案：①將大小一樣的鐵片和鎂片分別加入到溶質(zhì)質(zhì)量相同的稀鹽酸中 ②將銅片加入到硝酸汞溶液中，銅片上出現(xiàn)銀白色物質(zhì) ③將金屬A加入到溶液B中 根據(jù)實驗①判斷出鎂的金屬活動性比鐵強，依據(jù)的現(xiàn)象是 根據(jù)實驗②的現(xiàn)象得出的結(jié)論是 要通過實驗③得出鐵和銅的金屬活動性順序，那么，如果B是硫酸銅溶液，則金屬A是 ；如果A是銅，則溶液B是 五、方法總結(jié) 判斷金屬活動性的方法有多種，請你通過以上例題內(nèi)容總結(jié)規(guī)律：金屬的活動性強弱可通過它們 與 或 是否反應(yīng)或反應(yīng)的 判斷。 六、拓展提升 1、實驗室有以下試劑：Zn、 Cu 、Fe、Zn SO4溶液 、Fe SO4溶液 、Cu SO4溶液 選擇合適的試劑設(shè)計實驗，證明Zn、 Cu 、Fe的活動性順序，你能用幾種方法？你選用的試劑是什么？ 2、把相同體積、相同質(zhì)量分數(shù)的足量稀鹽酸，分別滴加到等質(zhì)量、顆粒大小相同的X、Y、Z三種較活潑的金屬中，生成H2的質(zhì)量與反應(yīng)時間的關(guān)系如下圖所示。這三種金屬的活動性順序為 ；假如X、Y、Z都是+2價金屬，則相對原子質(zhì)量由大到小的順序為 七、精講點撥 1、等質(zhì)量的不同種金屬與足量相同的酸完全反應(yīng)時，根據(jù)反應(yīng)所用的時間，可以確定金屬的活動性強弱，所用的時間越少，說明金屬的活動性越強 2、根據(jù)生成H2質(zhì)量的多少，可以確定化合價相同的不同種金屬相對原子質(zhì)量的大小，生成的H2越多，則金屬的相對原子質(zhì)量越小 八、知能訓練 1、市場上有人用鋁代替純銀制作戒指，下列方法不能將其鑒別出來的是（ ） A、利用水、天平和量筒測密度 B、浸入稀鹽酸中觀察有無氣泡產(chǎn)生 C、浸入硫酸銅溶液中觀察是否變色 D、浸入氯化鈣溶液中觀察是否產(chǎn)生白色沉淀 2、下列物質(zhì)的用途，主要利用了物質(zhì)的化學性質(zhì)的是（ ） A、氧氣用于急救病人 B、“干冰”用于人工降雨 C、生鐵鑄造鐵鍋 D、銅用于制造導線 3、鐵是日常生活中人們接觸最多，用途最廣的金屬之一，下列有關(guān)鐵的說法錯誤的是：（ ） A、我國政府正在啟動的“醬油加鐵”工程是為了預(yù)防缺鐵性貧血 B、鐵在氧氣中燃燒屬于化合反應(yīng) C、鐵與鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵和氫氣 D、鐵在潮濕的空氣中會生銹 4、一些不法分子常用金光閃閃的“假金元寶”（銅鋅合金）騙財，下列鑒別方法中錯誤的是（ ） A、加鹽酸 B、測密度 C、用火燒 D、看顏色 5、生活處處皆化學。請根據(jù)你所學的化學知識，判斷下列做法中不正確的是（ ） A、用一氧化碳作氣體燃料 B、鐵制品電焊前用稀硫酸除鐵銹。 C、在不銹鋼桶內(nèi)配置農(nóng)藥波爾多液（含有硫酸銅溶液） D、冰箱里放置活性炭除異味。 （二）、填空與問答： 6、日常生活中，暖水瓶內(nèi)壁涂的金屬是 ，刷暖氣片時用的“銀粉”是 。 7、某溶液中僅含有AgNO3和Cu(NO3)2兩種溶質(zhì)，將其分成A、B兩份，各加入一定量的鋅粉，充分反應(yīng)后，過濾洗滌，分別得到濾渣和濾液。 將A得到的濾渣加入到稀鹽酸中有氣泡產(chǎn)生，則該濾渣中含有的物質(zhì)是 往B得到的濾液中滴加稀鹽酸，有白色沉淀產(chǎn)生，則對應(yīng)的濾渣中含有