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第八单元 金属与金属材料课题一 金属材料学习目标：1.了解金属材料包括纯金属与合金，并认识金属的共性。了解金属之最。2.了解合金的概念，认识两种铁的合金（生铁与钢），知道合金的性能比纯金属的性能优越。3.知道物质的性质在很大的程度上决定了物质的用途，但不是唯一的因素。重难点:认识金属的共性与合金比纯金属的性能优越。初步掌握有关不纯物质的计算。自主学习一. 金属材料1. 金属材料包括 与 。2. 金属的共同物理性质:都是电、热的良导体。 常温下大多数为固体（_除外） 大多数有金属光泽 有良好的_性 密度 ，熔点 。 大多数为银白色（例外铜为 色；金为 色）3. 金属之最（1）地壳中含量最多的金属元素是 ；地壳中含量最多的金属元素是 （2）目前年产量最多的金属是 ；导电性最好的金属是 ； （3）硬度最大的金属是 ；熔点最高的金属是 ；熔点最高的金属是 ；二合金1.合金是指一种金属与其他_或_熔合而具有_的物质。2.铁合金：主要有 和 两种（1）生铁是指含碳量在 的铁合金；钢是指含碳量在 的铁合金。（2）由于生铁与钢的 不同，导致它们的性能不同。（3）生铁与钢 （能、不能）完全溶于稀盐酸中，原因是由于生铁与钢中的 不与稀盐酸反应。3.铝合金 主要优点是 4.钛合金 主要优点是 小结：合金与纯金属比较， 比纯金属差，而熔点比纯金属 ； 、 等性能比纯金属优越，因此生活中主要使用的是 。课题二金属的化学性质（一）学习目标 1.掌握金属的化学性质（与O2反应、与稀酸反应、与盐溶液反应）2.了解铝合金的优点与原因。3.理解置换反应，会归纳常见的几类置换反应。学习重难点：金属的化学性质；置换反应自主学习一 与O2反应 1.写出Mg、 Fe、 Cu与氧气反应的化学方程式及现象（1） Mg （2） Fe （3） Cu 2.铝及铝合金有良好的抗腐蚀性能，原因是 3.“真金不怕火炼”说明了金的化学性质 小结：通过比较金属与氧气反应的难易程度及剧烈程度可得出Mg、Fe、Cu Au的活泼性由强到弱的顺序是 二 与稀盐酸、硫酸反应 1.完成下表化学方程式现象Mg+ HCl-Mg+ H2SO4-Zn+ HCl-Zn+ H2SO4-Fe+ HCl-Fe+ H2SO4-Cu+ HCl-Cu+ H2SO4-1. 规律（1）Zn Mg Fe与稀盐酸、稀硫酸反应生成+2价的化合物（盐），而Al与稀盐酸、稀硫酸反应生成+3价的化合物（盐）。（Fe参加的一切置换反应都生成+2价的化合物-亚铁盐）（2）在溶液中Zn 2+ Mg2+ Al3+为无色，Fe2+为浅绿色。(3) mg金属与足量的酸完全生成的氢气质量的计算公式：m H2=-（4）等质量的Zn Mg Fe Al与足量的稀盐酸、稀硫酸反应生成的氢气由多到少的顺序是 （5）一定质量的形状相同Zn Mg Fe Al与相同浓度的稀盐酸(或稀硫酸)反应生成的氢气由快到慢的顺序是 （4） （5）可用如右上图图像表示小结：（1）通过比较金属与稀盐酸、稀硫酸反应的现象得出Zn Mg Fe Cu的活泼性由强到弱的顺序是 （2）只有排在氢前的金属才能与稀盐酸、稀硫酸反应，从而置换出酸中的 ； 排在氢后的金属不能与稀盐酸、稀硫酸反应，不能置换出酸中的 。三 金属与盐溶液反应 1.完成下表化学方程式现象Fe+CuSO4-Al+CuSO4-Cu+AgNO3-Cu+Al2(SO4)3-2. 自主探究（1）观察：从物质的分类的角度来考虑反应物、生成物，它们属于什么反应类型？ （2）比较上述反应得出Fe Cu Al Ag的活泼性由强到弱的顺序是 （3）思考要证明AlCu，可选择的试剂是 或 四.自主探究、归纳 初中所学的四类置换反应（写化学方程式）（1） 高温下用C还原金属氧化物： C+CuO （2）加热或高温下用H2还原金属氧化物：H2+CuO (3)活泼金属与稀盐酸、稀硫酸反应 Zn+ H2SO4-Fe+ H2SO4- Zn+ HCl（4）金属与盐溶液反应 Fe+CuSO4- Al+CuSO4- Cu+AgNO3-课题二金属的化学性质（二）习题课一常见金属活动性顺序表及作用 从左到右，金属活动性逐渐减弱作用1._ 2._3._二金属活动性顺序表的应用 1.判断两类溶液中的置换反应能否发生反应 例：判断下列各组物质间能否发生反应，能反应的写化学方程式；不能的说明理由。Al与稀HCl Al与CuSO4溶液 Cu与FeSO4 溶液 Mg与ZnCl2溶液 Cu与稀H2SO4 Zn与FeCl2溶液 Fe与Cu（NO3）2 溶 液 Ag与Hg(NO3)2溶液能反应的有： ，化学方程式为 。不能反应的有： ，理由为 。2.解释现象例：解释下列现象 （1）铝制品不能用钢丝刷刷洗，原因是_. (2)用硫酸铜与熟石灰配制波尔多液不能铁桶配制，原因是_, 化学方程式为 。 （3）新买的铝壶刚开始烧水时与水面接触部分变黑，原因是_ 3.证明金属活动性顺序或通过已知实验对金属活动性排序例1 现有X Y Z三种金属.已知X+稀HCl不反应 Y 、Z+稀HCl均产生气泡 Y+ZCl2Z+YCl2,则X Y Z三种金属的活泼性由弱到强顺序是_.例2要证明Zn Fe Cu三种金属的活泼性，所需的试剂为_分析：因为Zn Fe Cu三种金属的活泼性顺序为Zn FeCu。即要证明Zn Fe FeCu。（不需要证明Zn Cu）证明Zn Fe，所需的试剂为Zn 与FeCl2溶液或Fe与ZnCl2溶液证明 FeCu，所需的试剂为Fe与CuCl2溶液或Cu 与FeCl2溶液 优化试剂组合 则有Zn、 Cu与FeCl2溶液 （两头的金属、中间的盐溶液）Fe与ZnCl2溶液、CuCl2溶液（两头的盐溶液、中间的金属）巩固练习1：证明Ag Fe Cu三种金属的活泼性所需的试剂为_ _或_ _ 推广 要证明ABCD，即需要证明 巩固练习2 要比较Zn Fe Cu Ag四种金属的活泼性，现用如下几组试剂进行实验Fe与CuCl2溶液 Cu与AgNO3溶液 Fe与AgNO3溶液Zn与CuSO4溶液。其中应该补充的实验为_ _，多余的实验为_ 4.除杂 例1 除去Cu中的Fe化学方法是_ _,化学方程式为_ 化学方法是_ _,化学方程式为_ 物理方法是_ _例2 除去Fe中的Zn。化学方法是_ _,化学方程式为_ 物理方法是_ _例3除去FeCl2中的CuCl2化学方法是_ _,化学方程式为_例4除去ZnCl2中的FeCl2化学方法是_ _,化学方程式为_注：小结 除去杂质 如金属A中金属B 若BHA则有两种方法：加入适量的A的盐溶液，待反应后过滤或加入适量的稀盐酸（稀硫酸），待反应后过滤若BAH（或HBA）则有只有一种方法：加入适量的A的盐溶液，待反应后过滤除去杂质 如除去A的盐溶液中B的盐溶液（AB）方法：加入适量的金属A，待反应后过滤5.滤渣与滤液的成分判断 例1 把Fe、Cu的混合物加入适量稀硫酸，待反应后过滤。滤渣为_,滤液为_ 例2 把过量的Fe粉加入CuSO4溶液，待反应后过滤,滤渣为_,滤液为_例3把一定量的Fe粉加入一定量的CuSO4溶液，待反应后过滤,滤渣可能为_或_,滤液可能有_或_例4把一定量的Fe粉加入一定量的Cu（NO3）2与AgNO3溶液，待反应后过滤,滤渣可能为_ _ _ _,滤液可能有_ _(各有三种可能)例2 例3的分析 因为FeCu所以 Fe+CuSO4= FeSO4 +Cu，该反应分为三种情况进行 恰好完全反应 即Fe和CuSO4溶液都反应完了则滤渣为Cu，滤液为FeSO4 若Fe过量，即CuSO4溶液反应完了，Fe剩余。则滤渣为Fe Cu，滤液为FeSO4 若CuSO4溶液过量，即Fe反应完了，CuSO4剩余。则滤渣为Cu，滤液为CuSO4、FeSO4 故 滤渣有两种情况：为Fe Cu或Cu，（区分方法：取样，加入稀盐酸，冒气泡的是Fe Cu，不冒气泡的是Cu）-滤渣中一定有Cu，可能有Fe；滤液有两种情况：为CuSO4、FeSO4或FeSO4-滤液中一定有FeSO4，可能有CuSO4；注：小结 ： 滤渣中一定有Cu，可能有Fe；滤液中一定有FeSO4，可能有CuSO4； 规律：滤渣中一定有最不活泼的金属；滤液中一定有最活泼的金属的盐溶液。例4分析 因为FeCuAg所以Fe+2 AgNO3= Fe(NO3)2+ 2Ag（先反应）Fe+ Cu(NO3)2= Fe(NO3)2+ Cu（ 后 反 应 ）情 况 分 类滤渣滤液1. 铁粉不足第一个反应未反应完第二个未反应AgFe(NO3)2 Cu(NO3)2 AgNO3第一个反应反应完第二个未反应AgFe(NO3)2 Cu(NO3)2第一个反应反应完第二个未反应完Ag CuFe(NO3)2 Cu(NO3)22. 铁粉恰好两个反应都恰好完全反应【Fe Cu(NO3)2 AgNO3都反应完了】Ag CuFe(NO3)23. 铁粉过量两个反应都反应完【Fe剩余， Cu(NO3)2 AgNO3都反应完了】Ag Cu FeFe(NO3)2所以 滤渣有三种情况：Ag 或 Ag Cu 或 Ag Cu Fe滤液有三种情况：Fe(NO3)2 或 Fe(NO3)2 Cu(NO3)2 或 Fe(NO3)2 Cu(NO3)2 AgNO3规律1. 当发生一个置换反应时滤渣有两种情况，滤液也有两种情况； 当发生两个置换反应时滤渣有三种情况，滤液也有三种情况；依次类推。2.滤渣从最不活泼的金属出发，依次增加-滤渣中一定有最不活泼的金属；滤液从最活泼金属的盐溶液出发，依次增加-滤液中一定有最活泼金属的盐溶液。3.滤渣与滤液之间不反应-共存（判断方法：用滤渣中一定存在的最活泼金属与滤液中最不活泼金属的盐溶液之间能否反应来判断是否共存）巩固练习1.把Zn Fe投入CuSO4溶液中，所得的滤渣可能为_,滤液可能为_2.把Al投入Cu(NO3)2与 Fe(NO3)2的混合溶液中，所得的滤渣可能为_ _,滤液可能为_ _ _3.把Fe Cu的混合物投入AgNO3溶液中待反应后过滤。则下列有关滤渣与滤液的说法中正确的是（ ）A若滤渣为Fe Ag则滤液为Cu(NO3)2 AgNO3B若滤渣为Fe Cu Ag则滤液一定有为Fe(NO3)2 Cu(NO3)2C若滤渣为 Ag则滤液一定是Fe(NO3)2 Cu(NO3)2D若滤渣为 Cu Ag则滤液可能是Fe(NO3)2 Cu(NO3)2 或 Fe(NO3)24.向FeCl2 CuCl2的混合溶液中加入一定质量的Mg粉，待反应后过滤。向所得的滤渣中加入稀盐酸有气泡冒出，则下列说法中正确的是（ ）滤液中一定有MgCl2可能有FeCl2 ，滤渣中一定有Fe Cu 滤液中一定有MgCl2 FeCl2可能有CuCl2，滤渣中一定有 Cu 滤液中可能有FeCl2 一定无CuCl2，滤渣中可能有 Mg滤液中一定没有FeCl2 ，可能有MgCl2，滤渣中可能是 Mg Fe CuA B C D 5.向Cu(NO3)2 AgNO3 Al(NO3)3的的混合溶液中加入一定质量的Fe粉,待反应后过滤。向所得的滤渣中加入稀盐酸有气泡冒出.则滤渣为_,滤液为_ _。附：15的分析12345金属的活动性顺序滤渣可能为滤液可能为方程式分别为：Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2，Fe+2FeCl3=3FeCl2。现向FeCl3溶液中加入一定量的铁粉和铜粉，充分反应后，烧杯中物质组成的说法正确的是（ ）A溶液中一定含FeCl3、固体一定是铁和铜 B溶液中一定含FeCl2、固体一定含铜C溶液中一定含FeCl2CuCl2，固体一定含铜 D溶液中一定含FeCl2、固体一定是铁和铜7.某金属加工厂生产过程中的废液含有少量AgNO3、Cu(NO3)2，为回收利用资源和防止污染，该厂向废液中加入一定量的锌粉，反应停之后过滤，向滤出的固体中加入少量的稀盐酸，无气体产生。则下列有关说法中，正确的是：A滤出的固体中一定含有Ag、Cu， 一定不含ZnB滤出的固体中一定含有Ag，可能含有Zn和CuC滤液中一定含有Zn(NO3)2，一定没有AgNO3和Cu(NO3)2 D滤液中一定含有Zn(NO3)2，可能有AgNO3和Cu(NO3)2时间0镁铁氢气质量8.有等质量的镁和铁，前者放入质量分数为10%的稀硫酸中，后者放入质量分数为10%的稀盐酸中，产生氢气的质量随时间变化曲线如右图所示。下列说法错误的是A镁和铁中至少有一种剩余B消耗的稀硫酸和稀盐酸质量相等C消耗铁的质量一定大于消耗镁的质量D产生氢气的质量相等课题3金属资源的利用与保护（二）内 容：根据化学方程式对含杂质物质的计算 学习目标： 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：根据化学方程式对含有杂质的物质进行有关计算;计算步骤的规范。课堂导学1根据化学方程式对含有某些杂质物质进行计算的公式、原则和步骤： 公式：基本公式： 纯度=-x100%公式变形：纯净物质量_混合物质量_ 原则：代入化学方程式和由化学方程式所求的量必须是纯净物的质量；混合物的质量既不能代入化学方程式，也不能由化学方程式直接所求步骤：第一步：将混合物质量换算成纯物质纯净物的质量：纯净物质量混合物质量纯度第二步：将纯净物质量代入化学方程式进行计算第三步：将计算得到的纯净物质量换算成混合物质量。混合物质量纯净物质量纯度2、 炼铁的原理 3CO+Fe2O3 高温 2Fe+3CO2 (主要原理) Fe3O4+4CO 高温 3Fe+4CO2达标练习 1、 某钢铁厂每天需消耗5000t含氧化铁80的赤铁矿石，该厂理论上可以日产含Fe98的生铁多少t?2、冶炼2000t含杂质2的生铁，需要含Fe3O4的磁铁矿石多少t?（用两种方法）3、某炼铁厂用含氧化铁80%的赤铁矿冶炼生铁。若要炼出1120t含铁95%的生铁，需要含氧化铁80%的赤铁矿多少t？（用综合法）4.某课外活动小组，为了检测本地钢铁厂生铁产品的质量，在实验室中称取生铁铁屑样品10.0g，放入烧杯中，加入一定质量的硫酸。加热，使之充分反应（杂质不参加反应）。然后冷却，称量，反应后烧杯中物质的质量比反应前减少了0.34g。计算：