金属和金属材料教学纲要.ppt

金属和金属材料 主干知识整合 金属和金属材料属于一类常见的重要化学物质 作为初中化学新课程的核心内容之一 这个单元所涉及的知识要点虽然不多 命题方向集中在金属材料在生活应用 金属化学性质 金属资源利用与保护等几个方面 由于金属材料紧密联系生活 生产实际 因此该课题内容是中考命题所关注的重要素材之一 中考考查题型通常以选择题 填空题和实验探究题等题型为主 下面细心盘点 金属和金属材料 的相关知识点 针对2012年中考命题发展趋势进行必要的分类 解析和预测 1 了解金属的物理特征 能区分常见的金属和非金属 认识金属材料在生产 生活和社会发展中的重要作用 2 知道常见的金属与氧气的反应 了解防止金属锈蚀的简单方法 3 能用金属活动性顺序表对有关的置换反应进行简单的判断 并能解释日常生活中的一些现象 4 知道一些常见金属 铁 铝等 矿物 了解从铁矿石中将铁还原出来的方法 5 了解常见金属的特性及其应用 认识加入其他元素可以改良金属特性的重要性 知道生铁和钢等重要的合金 课标要求 6 知道废弃金属对环境的污染 认识回收金属的重要性 交流有关日常生活中使用金属材料的信息 或利用互联网或其他途径收集有关新型合金的成分 特性和用途的资料 实验探究金属的物理性质 调查当地金属矿物的开采和金属利用情况 提出有关的建议 参观炼铁厂或观看工业炼铁的录像 用实验方法将氧化铁中的铁还原出来 收集有关钢铁锈蚀造成经济损失的资料 设计实验探究铁制品锈蚀的条件 讨论防止锈蚀的方法 调查家庭金属垃圾的种类 分析回收的价值和可能性 我校的学生生源较广 学生的基础较薄弱 思维不太活跃 学习习惯也不是很好 另外现在的初中生的计算能力 动手操作能力都普遍较差 一些学生还存在着依赖性 独立解决问题的能力也比较差 不愿意自己探究知识 但大多数学生学习态度较端正 学习目标也较明确 学习积极性较高 在教学中 教师要着重培养学生的逻辑思维能力和动手实践的能力 热点知识剖析在金属材料在生活应用 金属化学性质 金属资源利用与保护等几个方面 质结构 元素化合物等知识点结合考查分析问题和解决问题的能力 由于金属材料紧密联系生活 生产实际 因此该课题内容是中考命题所关注的重要素材之一 中考考查题型通常以选择题 填空题和实验探究题等题型为主 并注意总结这部分知识与其他部分知识之间的联系 1 了解金属的物理特征 能区分常见的金属和非金属 认识金属材料在生产 生活和社会发展中的重要作用 2 知道常见的金属与氧气的反应 了解防止金属锈蚀的简单方法 3 能用金属活动性顺序表对有关的置换反应进行简单的判断 并能解释日常生活中的一些现象 4 知道一些常见金属 铁 铝等 矿物 了解从铁矿石中将铁还原出来的方法 5 了解常见金属的特性及其应用 认识加入其他元素可以改良金属特性的重要性 知道生铁和钢等重要的合金 6 知道废弃金属对环境的污染 认识回收金属的重要性 知识与技能 过程与方法 1 了解金属的物理特征 能区分常见的金属和非金属 认识金属材料在生产 生活和社会发展中的重要作用 2 知道常见的金属与氧气的反应 了解防止金属锈蚀的简单方法 3 能用金属活动性顺序表对有关的置换反应进行简单的判断 并能解释日常生活中的一些现象 4 知道一些常见金属 铁 铝等 矿物 了解从铁矿石中将铁还原出来的方法 5 了解常见金属的特性及其应用 认识加入其他元素可以改良金属特性的重要性 知道生铁和钢等重要的合金 6 知道废弃金属对环境的污染 认识回收金属的重要性 教学重难点 重点和难点重点 了解从常见铁矿石中提炼铁的原理 了解金属锈蚀的条件和金属资源的保护方法 激发学生的探究欲 难点 冶炼铁的原理和含杂质等不纯量的化学方程式的计算 如何使学生解决生活中金属锈蚀的问题 基础知识回顾1 常温下一般为 态 汞为 态 有金属光泽 2 金属的物理性质 2 大多数呈 色 铜为 色 金为 色 3 有良好的 性 性 性 4 大多数金属可与氧气的反应 如 举一例化学方程式 5 金属 酸 如 举一例化学方程式 6 金属 盐 条件 前换后 盐可溶 如 湿法冶金 原理的化学方程式 7 常见金属活动性顺序 k 金属活动性由 逐渐 在金属活动性顺序里 金属的位置越靠 它的活动性就越 位于氢前面的金属能置换出盐酸 稀硫酸中的 酸 酸除外 位于前面的金属能把位于后面的金属从它们的 中置换出来 除外 例题3 写出下列各变化的化学方程式 吸热反应与放热反应的比较 8 铁的冶炼 1 原理 在高温下 利用 把铁从铁矿石里 出来 方程式 2 原料 常见的铁矿石有磁铁矿 主要成分是 赤铁矿 主要成分是 菱铁矿 主要成分是 黄铁矿 主要成分是 9 铁的锈蚀 1 铁生锈的条件是 铁与 接触 铁锈的主要成分 铜生铜绿的条件 铜与 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 表面涂 如 等 制成 如不锈钢等铁锈很 会导致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 而铝与氧气反应生成致密的 从而阻止铝进一步氧化 因此 铝具有很好的抗腐蚀性能 10 金属资源的保护和利用途径 重点知识归纳1 金属共同的物理物理性质 大多数金属都具有 不透明 在室温下除 为液体 其余金属均为 具有良好的 和 有良好的 适于机械加工 密度 熔点 2 一些金属的特性 铁 铝等大多数金属都呈 色 铜呈 色 金呈 色 常温下大多数金属都是固体 汞却是液体 各种金属的导电性 导热性 密度 熔点 硬度等差异较大 的密度最大 的密度最小 的熔点最高 的熔点最低 的导电性和导热性最好 的硬度最大 地壳中含量最多的金属是 人体中含量最多的金属是 目前世界年产量最高的金属是 3 金属的化学性质体现在它们与 反应 与 反应 与 反应 4 金属与氧气的反应 都能与氧气反应 但反应的难易和剧烈程度不同 等在常温下就能与氧气反应 等在常温下几乎不能单独与氧气反应 但在点燃或加热的情况下可以发生反应 等在高温时也不与氧气反应 所以俗话说 铝在常温下与空气中的氧气反应 在其表面生成 从而 因此铝具有很好的抗腐蚀性能 镁与铝类似 4 金属与酸的反应 分别写出镁 铝 锌 铁与稀盐酸和稀硫酸反应的方程式 稀盐酸稀硫酸镁铝锌铁3 金属与化合物溶液的反应 铁丝浸入硫酸铜溶液中 现象为浸入溶液中的铁钉表面覆盖 溶液由 逐渐变为 反应的化学方程式为 反应后金属的质量 溶液的质量 能否有铁制品盛放硫酸铜溶液 或农药波尔多液 铝丝浸入硫酸铜溶液中 现象为浸入溶液的铝丝表面覆盖一层紫红色的物质 溶液由 逐渐变为 反应的化学方程式为 反应后金属的质量 溶液的质量 铜丝浸入硝酸银溶液中 现象为浸入溶液中的铜丝表面覆盖 溶液由 逐渐变为 反应的化学方程式为 反应后金属的质量 溶液的质量 结论 根据以上实验 说明铝 铁 铜 银四种金属的活动性由强到弱的顺序为 的金属能把 的金属从其化合物溶液中置换出来 注意 此类反应一定在溶液中进行 的化合物一般不与金属反应 K Ca Na活动性非常强 能同溶液中的水剧烈反应 不能用它们置换化合物溶液中的金属 置换反应 由 与一种 反应 生成另一种 的反应叫做置换反应 三 金属活动性顺序1 人们通过大量的实验验证 得到常见金属的活动性顺序为 由强到弱 填元素符号 2 应用 在金属活动性顺序里 金属的位置 它的活动性 在金属活动性顺序里 能置换出盐酸 稀硫酸中的氢 在金属活动性顺序里 能把 从它们化合物的溶液里置换出来 K Ca Na除外 五 铁的冶炼1 一氧化碳还原氧化铁 仪器装置 铁架台 2个 硬质玻璃管 单孔橡皮赛 2个 酒精灯 试管 酒精喷灯 双孔橡皮赛 导气管 步骤 检验装置的气密性 装入药品并固定 向玻璃管内通入一氧化碳气体 给氧化铁加热 停止加热 停止通入一氧化碳 现象 澄清石灰水变 尾气燃烧产生 火焰 化学方程式 注意事项 与CO还原氧化铜的实验操作顺序一样 即先通入CO再加热 实验完毕 停止加热 继续通入CO至试管冷却 尾气处理 因CO有毒 不能随意排放在空气中 处理的原则是将CO燃烧掉转化为无毒的CO2或收集备用 2 工业炼铁 1 原理 早在 时期 我国就开始生产和使用铁器 炼铁的原理是利用 与 反应 铁矿石冶炼成铁是一个复杂的过程 把 和 一起加入高 炉 在高温下 利用 反应生成的 将铁从铁矿石里 出来 2 原料 铁矿石 焦炭 石灰石和空气 焦炭的作用 石灰石的主要作用是将矿石中的二氧化硅转变为炉渣 方程式为CaO SiO2CaSiO3 3 主要设备 高炉 4 冶炼过程中发生的化学反应 在高温下 焦炭跟氧气反应生成二氧化碳 反应为 二氧化碳被焦炭还原成一氧化碳 反应为 一氧化碳再跟铁矿石中的氧化物反应 生成铁 反应为 七 含杂质化学反应的计算纯净物与含杂质物质的换算关系 纯物质质量分数 纯物质质量分数含杂质物质的质量纯净物质的质量纯净物质量混合物质量物质纯度 100 1 质的质量分数2 含杂质物质的化学方程式的计算步骤 纯物质质量分数 纯物质 纯物质质量分数 常用的金属普遍有比较活泼的化学性质 所以大多数金属易被腐蚀 给人类造成巨大损失 1 钢铁的生锈实际上是铁跟空气中的 等物质发生一系列的化学反应 生成铁锈 铁锈是一种复杂的铁的氧化物的水合物 可用 表示 2 常用的防止铁生锈的方法有 组成合金 以改变铁内部的组织结构 六 金属的锈蚀和保护 在铁制品表面覆盖保护层是防止铁制品生锈普遍而重要的方法 根据保护层的成分不同 可分为如下几种 在铁制品表面涂矿物性油 油漆或烧制搪瓷 喷塑等 例如 车厢 水桶等常涂油漆 机器常涂矿物性油等 在钢铁表面用电镀 热镀等方法镀上一层不易生锈的金属 如锌 锡 铬 镍等 这些金属表面都能形成一层致密的氧化物薄膜 从而防止铁制品和水 空气等物质接触而生锈 用化学方法使铁制品表面生成一层致密而稳定的氧化膜以防止铁制品生锈 保持铁制品表面的洁净和干燥也是防止铁制品生锈的一种很好方法 3 金属资源保护 矿物的储量有限 而且不能再生 总有一天 这些金属资源会消耗殆尽的 保护金属资源的措施有 1 废旧金属的回收利用不仅可以节约金属 考查化学反应的概念 1 下列变化属化学变化的是A 铁受热熔化成铁水B 铁在潮湿的空气中生锈C 用砂纸打磨铁制品表面的锈D 冶炼时将铁矿石粉碎 考查化学反应及现象的描述 下列各组物质恰好完全反应 所得溶液的颜色是无色的是A 锌和稀硫酸B 铁和稀硫酸C 铁和硫酸铜D 铁和稀盐酸 考察金属生锈的条件 为了防止铁制品受腐蚀 下述采取的措施中错误的是A 保持铁制品表面的洁净和干燥B 在铁制品表面涂上油C 在铁制品表面镀上金属锌D 把铁制品浸在水里使它与空气隔绝 典型训练4 设计除去杂质的实验方案 填写在下表 括号中为杂质 除杂质的实验方案 典例分析五 典例分析六 经过课外学