化学人教版九年级下册金属材料教学设计.docx

金属材料教案一金属材料重点生铁和钢的成分、性能；关于不纯物质化学方程式的计算.化学特性和用途.铁与已学过的金属镁、铜化学性质的比较.1、金属材料：纯金属（90多种）；合金（几千种）黑色金属：通常指铁、锰、铬及它们的合金。纯金属重金属：如铜、锌、铅等有色金属 轻金属：如钠、镁、铝等；有色金属：通常是指除黑色金属以外的其他金属。2、金属的物理性质：常温下一般为固态（汞为液态），有金属光泽；大多数呈银白色（铜为紫红色，金为黄色）；有良好的导热性、导电性、延展性（又称可塑性金属所具有的展性和延性：在外力的作用下能够变形，而且在外力停止作用以后仍能保持已经变成的形状和性质。各种金属的可塑性有差别；金属的可塑性一般是随着温度的升高而增大。）3、金属之最：铝：地壳中含量最多的金属元素；钙：人体中含量最多的金属元素；铁：目前世界年产量最多的金属（铁铝铜）；银：导电、导热性最好的金属（银铜金铝）；铬：硬度最高的金属；钨：熔点最高的金属；汞：熔点最低的金属 ；锇：密度最大的金属；锂：密度最小的金属。4、合金：由一种金属跟其他一种或几种金属（或金属与非金属）一起熔合 而成的具有金属特性的物质。 一般说来，合金的熔点比各成分低，硬度比各成分大，抗腐蚀性能更好。不过，实际应用中还应考虑金属材料的价格、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。注：钛和钛合金：被认为是21世纪的重要金属材料，钛合金与人体有很 好的“相容性”，因此可用来制造人造骨等。优点：（1）熔点高、密度小 （2）可塑性好、易于加工、机械性能（3）抗腐蚀性能好5、生铁和钢的比较 生 铁钢含碳量2%4.3%0.03%2%其它杂质硅，锰及少量硫、磷硅、锰少，磷、硫几乎无机械性能质硬而脆、无韧性坚硬，韧性、可塑性好机械加工可铸，不可锻轧可铸，可压，可锻轧分 类白口铁、灰口铁、球墨铸铁碳素钢、合金钢熔 点1100120014501500 6、炼铁和炼钢的比较 炼 铁炼 钢原理在高温下，利用还原剂将铁矿石中的铁还原出来，即：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2在高温下，利用氧化剂将生铁中过量的碳及其他杂质元素除去原料铁矿石、石灰石、焦炭生铁、废钢等主要化学反应(1)还原剂的生成C+O2CO2C+CO22CO(2)铁矿石中的铁被CO还原Fe2O3+3CO2Fe+3CO2(3)石灰石造渣CaCO3CaO+CO2CaO+SiO2CaSiO3主要是除碳、硅等元素2Fe+O22FeOC+FeOFe+COSi+2FeO2Fe+SiO2设备高炉转炉、平炉、电炉产品生铁钢7.铁是日常生活中最常见的一种金属单质，它的化学性质比较活泼.通过本节的学习，应掌握铁的化学性质，了解铁的重要物理性质，并对铁及铁制品锈蚀的原理和一般防锈方法有一些常识性的认识.铁的主要性质见下表：物理性质银白色金属光泽，质软，有良好的延展性，密度为7.8克/厘米3，是电和热的导体化学性质1.铁与O2的反应(1)在干燥的空气中：铁较稳定(2)在潮湿的空气中：铁易与O2、水反应而生锈，铁锈的主要成分是Fe2O3(3)在纯氧中：铁可燃烧3Fe+3O2Fe3O42.铁与酸的反应铁与稀盐酸或稀硫酸反应，产生大量气泡，溶液变成浅绿色.Fe+2HClFeCl2+H2 Fe+H2SO4FeSO4+H23.湿法炼铜铁与硫酸铜溶液反应，铁钉表面覆盖一层红色物质，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色.Fe+CuSO4Cu+FeSO4二、金属的化学性质常见考法:以选择题的形式考查金属的性质，金属在生产生活中的应用。而归于金属活动性顺序而言，考查的力度要大得多。可以是选择、填空、探究等题型，考查内容有金属的除杂、气体的制备、质量的变化等。1、常见金属活动性顺序：K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag Pt Au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；位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢（不可用浓硫酸、硝酸）；位于前面的金属能把位于后面的金属从它们的盐溶液中置换出来。（除K、Ca、Na）2、大多数金属可与氧气的反应 3、金属 + 酸 盐 + H2（置换反应）4、金属 + 盐 另一金属 + 另一盐（条件：“前换后，盐可溶”Fe + CuSO4 = Cu + FeSO4 (“湿法冶金”原理) 误区提醒1、金属与盐溶液反应：参加反应的金属的活动性必须强于盐中的金属。参加反应的盐必须溶于水。避免写出下列错误的化学方程式：Fe+CuCO3=FeCO3+Cu Cu+2AgCl= CuCl2+2Ag参加反应的金属不能为钾钙钠。如把钠放入CuSO4溶液中，发生的反应不是2Na+CuSO4=Na2SO4+Cu而是2Na+2H2O= 2NaOH+H2，2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2+Na2SO4三、金属资源的保护和利用1、铁的冶炼（1）工业炼铁的基本知识：炼铁的原料是铁矿石常见的铁矿石有磁铁矿（主要成分是Fe3O4）和赤铁矿（主要成分是Fe2O3）、焦炭、石灰石和空气，主要设备是高炉。炼铁的基本原理是：在高温条件下，利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来。原理 （2）一氧化碳还原氧化铁的实验：a、装置图：见右图。b、实验主要现象：红色粉末变为黑色时，澄清的石灰水变浑浊，尾气点燃产生淡蓝色火焰。c、实验注意事项：先通入一氧化碳气体，排尽装置内的空气，防止一氧化碳与空气混合加热后，发生爆炸；实验完毕后要继续通入一氧化碳气体，直到玻璃管冷却，防止高温下的铁与空气接触，被氧化为氧化铁。同时，实验过程中还可防止澄清石灰水被倒吸；尾气中含有一氧化碳，一氧化碳有毒，所以尾气要收集或点燃，直接排放会污染空气；若实验中没有酒精喷灯，也可用酒精灯代替，不过要在火焰上加一个金属网罩，使火力更加集中，提高温度。2、铁的锈蚀（1）铁生锈的条件是：铁与O2、水接触（铁锈的主要成分：Fe2O3XH2O） （铜生铜绿的条件：铜与O2、水、CO2接触。铜绿的化学式：Cu2(OH)2CO3）（2）防止铁制品生锈的措施： 保持铁制品表面的清洁、干燥表面涂保护膜：如涂油、刷漆、电镀、烤蓝等 制成不锈钢（3）铁锈很疏松，不能阻碍里层的铁继续与氧气、水蒸气反应，因此铁制品可以全部被锈蚀。因而铁锈应及时除去。（4）而铝与氧气反应生成致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝进一步氧化，因此，铝具有很好的抗腐蚀性能。3、金属资源的保护和利用：防止金属腐蚀；回收利用废旧金属；合理开采矿物；寻找金属的代用。典型例题例1 若赤铁矿中Fe2O3的质量分数为80%