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第八单元金属与金属材料课题1 金属材料 课前预习学案学习目标1认识金属材料与人类生活和社会发展的密切关系。2了解常见金属的物理性质，知道物质的性质在很大程度上决定了物质的用途，但不是唯一的决定因素。3认识在金属中加热熔合某些金属或非金属可以制得合金，知道生铁和钢等重要合金，以及合金比纯金属具有更广泛的用途。4学会运用观察的方法从图表中获取信息，在交流与讨论中提高综合分析问题的能力。5感受金属材料对改善个人生活和促进社会发展的积极作用，激发和发展学习化学的兴趣。【知识回顾】（温馨提示：以下内容与我们的生活和将要学习的新知识联系密切，请认真思考填写）1用化学符号表示：（1）元素名称金银铜铁铝钠镁钙汞（水银）锌铅钾铬锰（2）在暖瓶胆夹层内的银白色金属是 ；常用来作导线的金属是 ；白炽灯泡内的灯丝通常是由 制成的；温度计中填充的金属是 。（3）地壳中居于前四位的元素是 ，含量最多的金属元素是 。2天然存在最硬的物质是 ，由此性质，决定它可用于 等。3我国文物“司母戊大方鼎”证明早在商代，中国就开始使用 器，春秋旧中国时已经开始冶铁，而铝的应用只有100多年的历史阶。由此可知人类利用金属铁、铝、铜、由早到晚的时间顺序是 。4物质的物理性质包括：颜色、 态、 味、 点、沸点、 度、密度、溶解性、导电性、导热性、延展性等。5、每人至少收集3种金属材料，并说明它的名称和用途。【自主学习】一、纯金属（学习引导：自学课本2-3页图表，结合生活经验，填写）1金属材料包括 和 ；目前世界年产量前三位的金属是 。2金属使用的历史：由青铜器时代到 年代，然后到铝制品时代。由于铝的 小和良好 性，现在世界上产量已超过铜，位于 之后，居 位。3铁、铝等大多数金属都显 色，但铜却呈 色；在常温下，大多数金属是固体，但汞却是 体。（学习导引：看书第4页资料部分，了解“金属之最”，填写、记忆）4导电性最强的金属是 ；硬度最大的金属 ；熔点最高的金属 ；目前，世界年产量最高的金属 。地壳中含量最高的金属元素 ；熔点最低的金属 ；人体中含量最高的金属元素 以此为例，你能写出两例“非金属之最”吗？ 。二、合金（学习导引：请带着以下问题，预习课本4-5页后填空）5什么是合金？常见的合金有哪些？合金的性能与纯金属有什么不同？（1）在金属中加热熔合某些 或 ，就可以制得具有 特征的合金。可见，合金一定是 物。（2）生铁和钢都是 的合金，其中生铁的含碳量是 ，钢的含碳量是 ，所以生铁和钢的主要区别是 。（3）纯金属和性质往往比较单一，制成合金后组成的改变，使得合金性能也随之改变。合金的强度和硬度一般比组成它们的纯金属更 （填“高”或“低”），抗腐蚀性等也更 （填“好”或“差”）。因而更容易适合于不同的用途。（学习导引：阅读课本第6页表8-2及下面的文字内容，了解常见合金名称、用途等）（4） 被认为是21世纪的重要金属材料，可用来作人造骨，或因其 小、可塑性好、 等优点广泛应用于火箭、导弹、航天飞机、船舶、化工等方面。课题1 金属材料课堂探究学案【新知导学】一、金属的物理性质【归纳】金属的物理性质：（1）常温下为 体（汞为 体）；（2）都有金属光泽，大多数为 色（而铜为 色，金为 色，铁粉为 色）（3）有良好的 性， 性， 性；（4）金属的密度较 ；熔点较 。三、精讲点拨1、几种重要的金属：什么是金属？（了解金属的特性，并学会区分金属和非金属）金属是具有金属光泽、能够导电、传热、具有良好的延展性的一类物质的总称。交流与讨论：根据你的生活经验和学过的知识，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？如果镀金怎么样？2、合金有的人往往误认为合金都是由金属组成的。事实上，凡是在金属中加热熔合某些金属或者非金属而得到的具有金属特性的物质都是合金。（合金属于混合物）对比思考：（1）为什么我们在生活中不用纯铝做门窗，而是用铝合金？（2）为什么不用纯铁制作汤勺，而用不锈钢？活动探究：合金和纯金属性质的对比金属材料主要成分光泽和颜色硬度对比黄铜片（合金）铜片（纯铜）焊锡（合金）锡【归纳】（1）合金一定是 物；（2）合金性能较纯金属：硬度 、熔点 、 性能与更好。应用更广泛。四、巩固练习：1、下表中列出了几种物质的熔点（在标准大气压下）物质名称固态水银金铜铁钨固态氢熔点（oC）-38.81064108315353410-259据此判断以下说法中正确的是（ ）A、铜球掉入铁水中不会熔化 B、在零下255 oC时，氢是固态C、水银温度计可测量零下40 oC的气温 D、用钨制成的灯丝不易熔化.人类的生产和生活中离不开金属材料。通常所说的“金属材料”，既包括纯金属，也包括各种合金。下列金属材料不属于合金的是（ ）A青铜 B生铁C紫铜 D焊锡.下列关于合金的说法正确的是（）.合金是金属与金属共同组成的.合金中一定含有碳和铁两种元素.合金不能导电、导热3.被广泛用于做人造卫星和宇宙飞船天线的是（）.钛镍合金.硬铝.铝合金.白铜.合金的很多性能与组成它的纯金属不同4.下列不属于合金的是（ ）A、不锈钢 B、黄铜 C、三氧化二铁 D、生铁 5、生铁和钢都是铁的合金，生铁中碳的的含量在2%4.3%之间，钢中含碳量在0.03%2%之间。将一块质量为8.5g的铁合金放入锥形瓶中，再向锥形瓶中加入91.9g稀硫酸，（铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁FeSO4）恰好使铁合金中的铁完全反应（单质碳不溶于稀硫酸），铁合金中其他元素含量很低，可忽略不计）测得生成氢气的质量为0.3g.试根据计算回答：该铁合金是生铁还是钢？五、达标测试1、家庭日常生活中经常使用各种金属材料，其中不是纯金属的是（ ）A、铜导线 B、24K金首饰 C、体温计中的水银 D、铝合金门窗 2.某新型“防盗玻璃”为多层结构，每层中间嵌有极细的金属线，当玻璃被击碎时，与金属线相连的警报系统就会立刻报警。“防盗玻璃”能报警，这利用了金属的（ ）A.延展性 B.导电性 C.弹性 D.导热性3、国际互联网上报道：“目前世界上有近20亿人患有缺铁性贫血”这里的“铁”是指()A铁单质B铁元素C四氧化三铁D三氧化二铁4、下列关于合金的叙述正确的是( )A.合金一定是金属单质而不是化合物 B.合金的所有性质和性能都比纯金属好C.合金也是金属材料 D.合金是在金属中加热熔合某些金属而成的5铜的下列用途中，主要与化学性质有关的是（ ）A制火锅 B塑造铜像 C制造电线 D制硫酸铜6下列变化中属于物理变化的是（ ）A钢铁生锈 B食物腐败 C铜丝弯曲 D白磷自燃7.工业生产中常将两种或多种金属（或金属与非金属）在同一容器中加热使其熔合，冷凝后便得到具有金属特性的熔合物合金，这是制取合金的常用方法之一。请根据下表数据判断，不宜用上述方法制取的合金是（ ）金属NaKAlCuFe熔点（）97.563.666010831535沸点（）883774246725672750A.FeCu合金 B.CuAl合金 C.AlNa合金 D.CuNa合金8下列说法正确的是（ ）A.铅的密度比铁大，用铅做菜刀、锤子比铁更好 B.银的导电性比铜好，所以通常可用银制作电线C.钛合金与人体具有很好的“相容性”，可用来制造人造骨D.焊锡和铝熔点都较低，都可用于焊接各种金属9.从右栏的选项中选择适当项目（写序号）填入左边各小题的空格中 青铜 a.不易生锈的铁合金 不锈钢 b.会生锈 硬铝 c.人类最早使用的合金 铁 d.质轻、强度高10、日常生活中，用于铁栏杆外层涂料的“银粉”是_的粉末；家用热水瓶内胆上的银白色金属是_；体温计中填充的金属是_；包装糖果、香烟的银白色金属材料是_。，灯丝是由 制成的，镜子内含有的金属是 。11、物质的用途主要决定于 ，但要考虑 、 ，是否 、 ，废料是否易于 ，对环境的影响等多种因素。六、课后提升有些寺院里的佛像和牌匾上的大字是用“镏金”（即将非常薄的金箔，利用物理方法贴在被饰物体的表面）工艺制作的，你知道这项技术是利用了金的哪些性质吗？课题2 金属的化学性质（预习学案）一、学习目标：1、知道铁、铝、铜等常见金属与氧气的反应，初步认识常见金属与盐酸、硫酸的置换反应以及与化合物的溶液的反应。2、通过对金属活动性顺序的学习，能对有关的置换反应进行简单的判断，并能用金属活动性顺序解释一些与日常生活有关的化学问题。3、通过活动与探究，养成细致观察实验现象的良好行为习惯、从细微实验现象差别分析得出实验结论的能力，形成科学、严谨的治学精神。二知识的回忆与再现我们学过哪些与金属有关的化学反应？请完成下列化学方程式，并注明反应类型 Mg O2 （ ） Fe+ O2 （ ） Cu+ O2= （ ） Mg + H2SO4 = （ ） Zn + HCl = （ ） Fe + CuSO4 = （ ） 二金属与氧气的反应1 “真金不怕火炼”说明金在高温时能否与氧气反应？ 2为什么铝具有优良的抗腐蚀性能？【结合课本P9页的知识回答】 3.综合镁、铝、铁、铜、金等金属与氧气反应的条件和现象等信息，可知：大多数金属都能与_反应，反应剧烈程度_(选“相同”或“不同”） 、 在常温下就能与氧气反应； 、 在常温下不能与氧气反应， 但在高温时能与氧气反应； 即使在高温时不能与氧气反应。说明金属的活动性： _、_ 较活泼,_、_次之, _最不活泼。课题2 金属的化学性质（课堂探究学案）一、活动探究（一）：金属与稀盐酸、稀硫酸的反应 镁与稀硫酸能反应，锌与稀盐酸能反应，那镁与稀盐酸、锌与稀硫酸能反应吗? 铁和铜等金属呢？1、分别在放有少量镁条、锌粒、铁丝和铜丝的试管中加入稀盐酸，观察现象，比较反应的剧烈程度，并记录在下表中。再用稀硫酸代替稀盐酸进行实验。稀盐酸稀硫酸实验现象有关化学方程式实验现象有关化学方程式镁锌铁铜 2、讨论：根据反应时是否有H2产生将金属分两类：能与盐酸、稀硫酸反应生成H2的金属有_ _ ；不能与盐酸、稀硫酸反应生成H2的金属有_ _； 铁、镁、锌和稀盐酸或稀硫酸反应时剧烈程度不同：_ _反应最剧烈，其次是 _ _，然后是_ _， 由此推出金属活动性顺序_ _点拨：观察上表中镁、锌、铁与盐酸和稀硫酸反应的化学方程式，对于能发生的反应，若从反应物和生成物的物质类别（指单质或化合物）的角度去分析，比较它们与化合反应、分解反应的不同：它们都是由一种_与一种_反应，生成另一种_与另一种_，这类反应叫做_ _反应。练习1、下列反应属于置换反应的有（ ）A、CH4+2O2 CO2+2H2O B、CuO+COCu+CO2C、C+2CuO 2Cu+CO2 D、Fe+CuSO4=FeSO4+Cu2、由铁与盐酸、稀硫酸和硫酸铜溶液的反应，我们知道铁单质与盐酸、稀硫酸或某些化合物溶液发生置换反应后，铁元素的化合价变为 价。二、活动探究（二）：金属与盐溶液的反应铁能与硫酸铜溶液反应，那锌能否与硫酸铜溶液反应呢？有什么规律？1、对比实验：实验现象 有关的化学方程式说明锌粒浸入硫酸铜溶液说明_ _的活动性强于_铜丝浸入硝酸银溶液说明_ _的活动性强于_铜丝浸入硫酸锌溶液说明_ _的活动性强于_2、结论：分析上述能发生反应的化学方程式的特点，它们属于哪种反应类型？ 通过上述实验，你得出锌、铜、银的金属活动性顺序为：_ _三金属活动性顺序表经过了许多类似上述两类实验的探究过程，人们进行了认真的去伪存真、由表及里的分析，归纳和总结出了常见金属在溶液中的活动性顺序（课本P12页）_。金属活动性由 逐渐减 友情提示：记忆方法，可5字断句1.在金属活动性顺序里,金属的位置越 _ ,它的活动性就越强。2.通过活动探究（一）得出：在金属活动性顺序里，位于_前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的_ _，生成 。3.通过活动探究（二）得出：在金属活动性顺序里，位于_ _的金属能把位于_ _ 的金属从它们的化合物的溶液里置换出来。（K、Ca、Na 除外！）练习：1判断下列反应能否发生？能反应的写出化学方程式，不能反应的说明理由。银和稀盐酸 镁和硫酸铜溶液 铜和硫酸铝溶液 铝和稀盐酸 2.不法分子常常用金光闪闪的“金元宝”(铜锌合金)来蒙骗人们，下列鉴别方法中错误的是（ ）A.加盐酸 B.测密度 C.用火烧 D.看颜色四达标测试：1、将铁片分别放入下列各物质的溶液中，完全反应后取出，溶液的颜色无变化的是（ ）A、稀盐酸 B、稀硫酸 C、硫酸铜 D硫酸铝2、除去铜中混有的少量铁，不可采用的方法是（ ）A、用磁铁吸引 B、加入足量的稀硫酸，再过滤 C、加入足量CuSO4 D、再空气中灼烧3、再ZnCl2和CuCl2的混合物中加入过量的铁粉，充分反应后，过滤，所得溶液中含有的溶质是（ ）A、CuCl2 、ZnCl2 、FeCl2 B、CuCl2、ZnCl2C、FeCl2 、ZnCl2 D、只有FeCl24、小兰家中收藏一件清末的铝制佛像，至今保存十分完好。其主要原因是（ ） A.铝不易发生化学反应 B.铝的氧化物容易被还原为铝 C.铝不易被氧化 D.铝易氧化,但氧化铝具有保护内部铝的作用5、下列物质不能由金属与盐酸或稀硫酸反应直接生成的是 ( )A ZnCl2 B CuSO4 C FeCl2 D Al2(SO4)36、X、Y、Z是三种金属，根据下列有关化学方程式可知，三种金属的活动性顺序是： A. ZXY B. ZYX C. XYZ D. XZY （ ） Z+YSO4=ZSO4+Y X+ YSO4=XSO4+Y X+ H2SO4= XSO4+ H2 Z+ H2SO4不反应五、课后拓展：1、黄金饰品中的假货常常鱼目混珠，社会上有些不法分子常以黄铜冒充黄金，进行诈骗活动。因为单纯从颜色、外形上看，黄铜（铜锌合金）与黄金极为相似，所以很难区分。现请你设计两种实验方案鉴别真假黄金：方案一 方案二 2、小华想测定Cu-Zn合金和Cu-Ag合金中铜的质量分数，实验室只提供了一瓶稀盐酸和相关的仪器。 （ Cu-64 Zn-65 Ag-108 H- 1 Cl-35.5 ）(1)根据现有的条件，你认为只能测出_合金中铜的质量分数。(2)为了测定该合金的组成，小华称取10 g该合金粉末，在粉末中连续三次加入稀盐酸反应。每加一次盐酸，小华记录所得气体的质量，实验数据如下： 第1次第2次第3次连续加入盐酸的体积(ml)101010生成氢气的质量(g) 0.080.080.04(3)从上表数据分析，小华用10 g合 金粉末总共收集到氢气_ _g ；(4)求出该合金中铜的质量分数。课题3金属资源的利用和保护（第1课时导学案）一、学习目标知识与技能1、知道常见的金属如铁、铝、铜等矿物；了解从铁矿石中将铁还原出来的方法。2、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。过程与方法1、通过对常见金属矿物的照片以及资料“金属资源在地壳中的含量”引入，介绍地球上及我国金属资源情况。2、通过实验，了解炼铁的原理，认识化学原理对实际生产的指导作用。3、通过对某些含有杂质的物质的计算，把化学原理、计算和生产实际紧密地结合在一起，培养灵活运用知识的能力。情感态度与价值观1、通过对我国古代炼铁的介绍，了解我国的悠久历史，激发爱国热情。2、把化学原理、计算和生产实际紧密结合，使生活动成为有机整体，提高学习的积极性。二、自主导学（课前预习：阅读课本P15-P22，完成下列问题）1、地球上的金属资源少数以单质的形式存在，如 、 等，其余多数以 形式存在。2、写出下列物质主要成分的化学式赤铁矿 ，黄铁矿 ，菱铁矿 ，铝土矿 黄铜矿 ，辉铜矿 3、炼铁用到的原料有 、 、 ，原理是 。4、铁锈的主要成分是 ，铁在什么条件下容易生锈？（实验探究：参考课本P19，活动与探究，仪器药品可以用家中常用的物品来代替,一周内完成）5、联系生活实际列举几种防止铁制品生锈的方法（至少列举3种）课题3金属资源的利用和保护（第1课时课堂探究学案|）要点精讲：一、铁的冶炼 A B问题与讨论：（1）实验中用到的仪器有 。（2）实验现象是 反应方程式： 。（3）装置B部分的作用是什么？ （4）实验中还应注意什么问题？（反应时先通一氧化碳还是先点燃酒精灯？结束时先停止通一氧化碳还是先停止加热？尾气如何处理？）巩固训练：1.在自然界中以单质形式存在的是（ ）A、铁 B、铝 C、镁 D、银2. 常见的铁矿石主要有：赤铁矿（主要成分是Fe2O3）、磁铁矿（主要成份Fe3O4）、菱铁矿（主要成分为FeCO3）、黄铁矿（主要成分是FeS2）。请你选出一种不适合用来炼铁的矿石（填序号） ，理由是 3.某钢厂高炉炼铁的主要原料是焦炭、赤铁矿(主要成分是Fe2O3)、空气等，主要反应过程如下所示：焦炭A B 铁(1)请在上面方括号中写出反应后生成物的化学式。(2)写出、两步反应的化学方程式。 ， 。二、有关生产实际中含杂质问题的计算例题、用1000t含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以可以炼出含铁96%的生铁的质量是多少？（总结解答此题的关键）交流讨论：利用其它方法解答本题。变式训练：1、用500t含氧化铁质量分数为70%的赤铁矿，可以炼出含杂质4%的生铁多少吨？2、要炼出2000吨含杂质3%的生铁，需要含四氧化三铁90%的磁铁矿石的质量是多少？【交流反思】知识方面： 。 方法方面： 。当堂达标必做题：1.炼铁的原料是 ( )焦炭 生石灰 石灰石 空气 铁矿石 一氧化碳A B C D2.以下列矿石（括号内为各种矿石主要成分的化学式）为原料，通过高温冶炼制取金属，相对而言所产生的废气中，含污染空气并易造成酸雨危害的成分较少的是A. B. C. D.3. 某同学使用下图所示装置，试验一氧化碳与氧化铜的反应。请回答下列有关问题：(1)有下列实验步骤：加热；通人一氧化碳，请用上述实验步骤的标号填空。实验开始时，应先 ；然后 。(2)实验进行一段时间后，A装置中出现的现象为 ，说明有 生成；B装置中出现的现象为 ，说明有 生成。4.某炼铁厂，用Fe2O3的质量分数为80的赤铁矿为原料炼铁，若每天生产含杂质2的生铁1 000 t。问需要赤铁矿石多少吨?选做题：5.用如图装置测定某铁的氧化物中铁元素和氧元素的质量比，记录如下：装铁的氧化物的硬质玻璃管的质量为20 g。硬质玻璃管与铁的氧化物的质量共为23.6 g。广口瓶与澄清石灰水的质量共重686 g。通入CO并加热至铁的氧化物全部转变为铁后，再称盛石灰水的广口瓶，其质量为688.2 g。根据以上实验记录，计算此铁的氧化物中铁元素和氧元素的质量比。课题3金属资源的利用和保护（第2课时导学案）【学习目标】1.通过探究铁生锈的条件，掌握铁生锈的原因。 2.会据铁生锈的条件，分析防锈措施。3.能列举保护金属资源的措施。 课前准备一周前作准备，根据P19页的活动与探究自己完成探究实验，完成下表实验步骤现象结论试管中放一铁钉，注入蒸馏水，一半在水中，一半在空气中试管中放一铁钉，注入蒸馏水至完全浸没试管烘干，放一铁钉，用橡皮塞塞紧试管口【预习交流】1.铁制品锈蚀的过程，实际上是 与 、水蒸气等发生 的过程。2.铝不易被锈蚀原因是在空气中与氧气反应，形成致密的 ，而铁锈的主要成分是 ，很疏松，不起保护作用。3.保护金属资源除防止 外，另一条重要的有效途径是 。课题3金属资源的利用和保护（第2课时探究学案|）【学习过程】知识点一：铁生锈的条件及防锈措施活动探究：铁生锈的条件（一周前作准备）结合课前自己完成的探究实验，展示并讨论自己的探究成果，并总结出铁生锈的条件。实验步骤现象结论试管中放一铁钉，注入蒸馏水，一半在水中，一半在空气中试管中放一铁钉，注入蒸馏水至完全浸没试管烘干，放一铁钉，用橡皮塞塞紧试管口点拨：通过以上探究可知：铁生锈的条件 其过程是 变化，且铁锈不具有保护作用，原因是 交流讨论：防锈措施（结合课本20页讨论）1.据铁制品锈蚀的条件，得出防锈的方法有：结合收集到的日常生活中防止铁生锈的方法，总结分析原理是什么自行车的构件如支架、链条、钢圈等，分别采取什么防锈措施？巩固训练：1. 在车船表面喷漆的目的是 ( )A增大厚度，防止磨损 B改变铁的颜色，使其美观C增大硬度，防止撞坏 D防止生锈，使其美观2. 在下列情况下，埋在地下的铸铁输气管道腐蚀速度最慢的是（ ）A在潮湿、疏松、透气的土壤中 B在呈酸性的潮湿土壤中C在干燥、致密、不透气的土壤中 D在含沙粒较多、潮湿的土壤中3下列是铁制品在使用和保存时的注意事项，不正确的是（ ）A避免铁制品长期接触潮湿空气B用铁制容器盛装食醋C应保持铁制品表面洁净、干燥D为防止机床生锈，在机床表面上涂油4.根据铁生锈的条件，填写出下列铁制品防锈的方法：（1）钢锯条_；（2）自行车车