第八单元课题3金属这样的利用和保护教案

1、适用学科1L. 一一 .初中化学1 1适用年级!初三适用区域人教版区域课时时长(分钟)|2课时知识点1金属的物理性质2合金的定义及性质|3金属的资源的保护和利用|4铁生锈条件的实验探究1教学目标11认识金属材料与人类生活和社会发展的密切关系；了解常见金属的物理性质及合金的特点；2了解物质的性质与用途的关系。13了解防止金属锈蚀的简单方法；知道废弃金属对环境的污染，认识回收金属的重要性。教学重点铁铝铜等金属和合金的重要性质和用途。教学难点1对铁锈蚀条件及其防护措施的初步探究。|教学过程、导入金属材料在生活中有着极为广泛的用途，但是金属锈蚀常常给我们的生活带来许多不便，全世界每年被腐蚀的钢铁，约占

2、全年钢铁产量的1/10。金属是如何锈蚀的，如何来防止金属的锈蚀呢？二、知识讲解使用建议说明属的物理性质勺物理性质导电性、 导热性、延展性以及这些性质对应 的用途是需要重点掌握的部分。学生对于之间的区别有时候难以区分， 教师在讲 解的过程中可以更多的进行探讨性提问，加深学生的理解和记忆。1、(1)颜色.状态.导电导热.延展性 不同金属有不同颜色，如金呈黄色，铜呈紫红色，银铝铁等呈银白色。拓展：工业上以金属表面颜色为标准把金属划分为黑色金属和有色金属，黑色金属包括铁.锰.铬，这几种金属因表面被氧化，覆盖一层黑色的氧化物而得名，而不能认为这几种金属晶体是黑色的，但铁粉是黑色的。 常温下除汞为液态，其

3、他金属都为固态。 金属都有导电导热延展性，只是程度不同。(金的延展性极好，可将金压成金箔 )一些金属物理性质的比较拓展：从表中的数据可看出金属物理性质之最：导电性最强的是：银；密度最大的是：锇(金不是最大)；熔点最高的是：钨(做灯丝)；硬度最大的是：铬。考点2合金的定义及性质使用建议说明：合金对比与单质金属的性质区别以及相关的应用是常见考查点，其次，对于生活中常见的合金也是需要学生重点注意的地方，这块很容易造成基础失误。1在金属中加热熔合某些金属或非金属，就可制得具有金属特性的合金。(1) 合金是混合物，不是化合物。(2) 钢铁是应用最广泛的铁碳合金。(3) 钛合金记忆合金等是 21世纪重要的

4、金属材料。(4) 合金的很多性能与组成它们的纯金属不同，合金更易适合不同的用途。(5) 几种合金的主要成分性能和用途合金主要成分主要性能主要用途钢Fe. C较强的延展性器具建材不锈钢Fe. Cr. Ni抗腐蚀性医疗器械黄铜Cu . Zn可塑性好耐腐蚀机件仪表塑像白铜Cu . Ni光泽好耐腐耐磨钱币硬铝Mg . Cu. A1 . Si强度和硬度好质轻火箭飞机门窗18 K金Au. Ag. Cu光泽好耐磨金饰品钱巾电子元件钛合金Ti . Al . V可塑性好耐腐蚀航天飞机.船舶考点3金属资源的保护和利用使用建议说明：由于近年来金属资源的腐蚀浪费越来越严重，而其作为不可再生 资源，对其重复利用和再利用

5、也是当今社会的一大重点研究对象。1、铁的冶炼(1 )原理：在高温下，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。咼温3C0 + Fe2O3 2Fe + 3CO2（2）原料：铁矿石.焦炭.石灰石.空气。常见的铁矿石有磁铁矿 （主要成分是Fe3O4 ）赤 铁矿（主要成分是 Fe2O3 ）。2. 铁的锈蚀（1）铁的锈蚀条件，纯净的铁在干燥的空气中是稳定的，铁在无氧的条件下即便是与水接触也不易生锈。铁生锈的条件是：铁与氧气和水等物质相互作用。铁锈的主要成分是FegOo。防止铁生锈的方法：根据铁的锈蚀条件不难推断防止铁生锈的方法是使铁制品隔绝空气 或隔绝水。注意：铁锈是一种疏松易吸水的物质，

6、铁生锈后如果没有除锈，会加速铁的锈蚀。因此铁制品要除锈后再涂保护层。3金属资源的保护和利用r防止金属腐蚀保护金属资源的途径：回收利用废旧金属合理开采矿物寻找金属的代用品意义：节约金属资源，减少环境污染。考点4 铁生锈条件的实验探究使用建议说明：铁生锈条件额实验探究常常作为对比实验进行考察，学生可以从 前边的物质燃烧条件的对比实验进行分析，进一步加强学生对于控制单一变量原 则的实验内容。1 设计思路之一：将三根洁净无锈的铁钉分别放入三支试管中，在第一支试管中倒入蒸馏 水至浸没1/2的铁钉，使铁钉既与水接触，又与空气接触；在第二支试管中倒入经煮沸并迅速冷却的蒸馏水，使蒸馏水浸没铁钉， 并再倒入适量

7、植物油以隔绝空气， 使铁钉只与水接触 而不与空气接触；在第三支试管中放入棉花和干燥剂， 并塞上塞子，使铁钉只与空气接触而 不与水接触（见下图）。思路一：约一周后可观察到明显的变化。 第一支试管里的铁钉表面生成了一层红褐色的铁锈， 而在铁钉位于水面和空气交界面的部分，生成的铁锈最厚。第二支试管里铁钉表面有明显的锈斑。第三支试管里的铁钉仍光亮完好。2 实验设计思路之二：铁丝在一定体积潮湿的空气中发生锈蚀以及空气体积减少的情况。取一段光亮无锈的细铁丝，绕成螺旋状，放入一支干燥洁净的试管底部。将试管固定在铁架台上，并倒立于盛有清水的烧杯里。注意试管里的铁丝要高出水面，且稳定不下落。观察铁丝表面是否发生

8、变化，试管中的水面高度是否有变化。铁丝生锈实验 思路二：当时间足够长，试管里空气中的氧气完全与铁反应生成铁锈时，试 管内水位高度约能达到试管高度的1/5。3 实验设计思路之三：铁片在一定体积潮湿的空气中发生锈蚀以及空气体积减少的情况。 取一小块用酸洗净的铁片（或钢片），再用食盐水浸泡一下，放入具支试管。观察铁片表面变 化情况，以及玻璃导管中水位变化情况。铁片生锈实验思路三： 能观察到具支试管里空气中的氧气与铁钉反应生成铁锈，使具支试管内的气压下降，试管里的清水压入与具支试管相通的导管里，形成水柱。4 实验设计思路之四：将（潮湿的试管内底部）粘有铁屑与没有粘铁屑的两支试管分别倒置于盛有水的烧杯里

9、，对比情况。在一支潮湿的试管里加入少量铁屑，摇动试管使铁屑粘附在试管壁上。将试管倒放在一个盛有水的烧杯里。再取一支没有放入铁屑的试管做对照实验。将两套装置静置，观察试管中铁屑是否生锈试管中的水位是否升高。铁屑生锈实验思路四：铁屑生锈，同时试管中的水位上升至试管约1/5处，而对照试管里的水位没有上升。三、例题精析使用建议说明：此处内容主要用于教师课堂的精讲，每个题目结合试题本身、答案和解析部分，教师有的放矢的进行讲授或与学生互动练习。铁和钛是生活生产中重要金属，下列说法不正确.的是（）A 铁在潮湿的空气中能形成致密的氧化物保护膜B .钛合金可用于制作船舶C人体中的铁元素主要存在于血液中D .钛合

10、金可用于制造人造骨【答案】A【解析】铁在潮湿的空气中易生成铁锈，铁锈的主要成分为FeO3，所以选A。钛合金具有密度小.可塑性好.机械性能好.抗腐蚀性能力强的优点，且钛合金与人体有很好的相溶性”所以钛合金可用于制造船舶.航天设备.人造骨等。红细胞中含大量铁元素，故人体 中的铁元素主要存在于血液中。7000亿美元，我国因金属腐蚀造据例题 全世界每年因金属腐蚀造成的直接经济损失约达 成的损失占国民生产总值 （GNP）的4%。（1）请你根据不同原理，提出防止钢铁锈蚀的两条合理措施。（2）请写出用稀硫酸除去铁锈的化学反应方程式：【答案】（1）进行表面防护处理（涂油刷漆表面镀金属等 ） 改变金属内部结构（

11、制成不锈钢）（2）Fe2O3+3H2SO4= Fe2（SO4）3+3H 2O【解析】此题通过一些数据， 让学生认识到防止金属的锈蚀是多么的必要，金属锈蚀不仅造成金属资源极大的浪费，而且也给人类应用金属带来许多不便， 我们必须加以克服。解题时 要注意到题中两个问题：（1）是防止钢铁生锈，这里要根据钢铁锈蚀原理来确定防锈措施。钢铁生锈是因其主要成分铁化学性质较活泼，易在潮湿的空气里发生缓慢氧化。 这样我们可以设法隔离水或氧气反应物，阻止反应的发生；另外，还可以设法改变钢铁结构，降低它的化学活泼性，使它不易与氧气反应，如使之变成合金钢一一不锈钢。（2）是除锈，钢铁表面的锈的主要成分是Fe2O3，它给

12、人们的应用造成不利，可以通过与酸溶液反应，生成Fe3+盐溶液而除去。|例题3下列关于合金的说法正确的是（）A 合金不属于金属材料B 合金的硬度一般比各成分金属大C.合金属于金属单质D .多数合金的熔点高于组成它的成分金属【答案】B【解析】合金是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，是典型的金属材料。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。所以此题的正确答案为 B。例题4第 16 页食品包装袋中经常用到铝箔，铝能制成铝箔是因为铝具有良好的A .导电性【答案】DB .抗腐蚀性C .导电性D .延展性【解析】铝有金属光泽，呈银白

13、色，有良好的导热性导电性延展性。铝能制成铝箔是因 为铝具有良好的延展性，铝制成导线是因为它有良好的导电性。在例趣情况下，埋在地下的铸铁管道腐蚀最慢的是（）A.在干燥、致密、不透气的土壤中B 在潮湿、疏松、透气的土壤中C.在潮湿、致密、不透气的土壤中D .在潮湿、疏松、透气的酸性土壤中【答案】A【解析】 铁生锈的条件：空气（氧气）和水，避免铁生锈则 A对四、课堂运用使用建议说明：在对课堂知识讲解完，把握了重点突破了难点以及练习精讲了之 后，再用练习马上进行课堂检测，根据学生情况建议分 3个难度层次：易，中, 难。1、例基题础关于铁的说法，正确的是（）A用水可以除去铁锈 B 铁在潮湿空气中容易生锈

14、C.铁生锈不是缓慢氧化 D 铁部分锈蚀后没有回收价值2、根据你所学过的化学知识，判断下列说法错误的是（）A .炒完菜后，应及时擦掉锅底水分，这样可以防止铁锅生锈B 碳酸氢钠俗称小苏打，可用做治疗胃酸的胃药C.被蚊虫叮咬后可以涂抹肥皂水或小苏打水以减轻疼痛D 工业酒精有杀菌消毒的作用，主要成分为甲醇3、多数金属以矿物形式存在于自然界，金属矿物可用来冶炼金属.冶炼方法反应表示式（其他产生略去）代表性金属热还原法金属A的氧化物+碳（或一氧化碳等）加務金属A锌、铜电解法金属B的化合物通电金属B钾、铝热分解法金属C的氧化物加豹金属C汞、银(1) 工业上常用赤铁矿(主要成分是Fe2O3)与CO在高温下炼铁

15、，反应的化学方程式是.(2 )用氧化铝冶炼金属铝的化学方程式是 .(3 )若从铅的矿物中冶炼铅，可使用上述方法中的 ，理由是.【答案】1、B2、D3、( 1)Fe2O3+3CO2Fe+3CO2;(2) 2AI2O3連记_4Al+3O 2 T;( 3)铅在金属活动顺序中位于锌和铜之间.【解析】1、A 铁锈的主要成分是氧化铁，不溶于水，也不与水反应，故不能用水来除铁锈，故错误；B.在潮湿的空气中，铁与氧气、水同时接触，容易生锈，故正确；C.铁生锈是铁与氧气发生的缓慢氧化反应，故错误；D.铁生锈后可回收重新利用，故错误.2、A、铁在空气中锈蚀，实际上是铁跟空气中的氧气和水共同作用的结果；炒完菜后，应

16、及时除掉锅底的水，这样可以防止铁锅生锈，故选项说法正确.B、碳酸氢钠俗称小苏打，可用做治疗胃酸过多，故选项说法正确.C、不小心被蚊虫叮咬，蚊虫能分泌出蚁酸使人皮肤肿痛，为了减轻人的痒痛，可以涂抹显碱性的物质肥皂水或小苏打水显碱性，故选项说法正确.D、工业酒精的主要成分是乙醇，其中含有少量的甲醇，故选项说法错误.3、( 1) 一氧化碳与氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为舌泪古沪冋丫皿_fnJiWFe2O3+3CO2Fe+3CO2 故填：FqO3+3CO2Fe+3CO2；(2) 氧化铝在通电的条件下分解为铝和氧气，反应的化学方程式为: 2AI 2O3 通电.4AI+3O 2 T

17、；故答案为：2AI 2。3 通电.4AI+3O 2 T；(3 )铅在金属活动顺序中位于锌和铜之间，所以若从铅的矿物中冶炼铅，要用热还原法;故填：热还原法；铅在金属活动顺序中位于锌和铜之间.4、巩固化学方程式与事实相符且正确的是()A .碳在氧气中完全燃烧 2C+O22COB .用足量澄清石灰水检验二氧化碳：C02+Ca （OH ） 2 CaCOj +HOC.用稀盐酸除铁锈：2HCI+FeO FeCb+HzOD .用足量NaOH溶液在加热条件下检验 NH4HCO3中NH4+：NaOH+NH 4HCO3.1NH3T +NaHCO5、 工业上用闪锌矿（主要成分是ZnS、FeS）冶炼锌，主要流程如下：

18、（1）焙烧炉中，ZnS转化为ZnO.补全该反应的化学方程式.ZnS+言扌日roiiunZn+SO2（2 ）酸浸槽中，硫酸与锌焙砂反应得到用于电解的酸浸液，反应过程中国需不断搅拌，其 目的是.（3） 酸浸渣的主要成分是铁酸锌（ZnFe2O4，其中Fe为+3价），底吹炉中，主要发生如下 反应：d inn 3Zn Fe2O4+C2Fe3O4+3Z nO+COTrDinEi ZnFe2O4+CO2FeO+ZnO+CO 2 ZnO+CO ；Zn （蒸汽）+CO2反应-中，化合价发生改变的元素有 .（4） 最终可以获得锌的设备有 .6、 下列有关铁的说法错误的是（）。A .地壳中铁元素含量排在第四位B .

19、在铁制品表面镀锌可防锈C.用铁矿石与焦炭在高炉内炼钢D .生铁的含碳量比钢的含碳量高7、 能与无色硝酸银溶液反应，使溶液变为蓝色的金属是（）。A .铝B.铁C.铜D .银8、 目前我国年产垃圾总量约5亿吨，其中约2/3的垃圾是可以回收再利用的。为了增强某市市民的环保意识，变废为宝，节约资源，该市近期更换了一批分类垃圾箱。以下物质应该放入不可回收垃圾箱的是（）。A .废旧报纸B .烂菜叶、果皮C.铝制易拉罐D .塑料材质饮料瓶9、成都水陵出土的重要文物有白玉谥宝、玉带、银钵、铁猪及铁牛等，其中金属制品保存较好的可能是（）。A .玉带B .银钵C.铁猪D .铁牛【答案】4、B5、A6、C 7、C8

20、、B9、B【解析】4、 A、碳在氧气中完全燃烧生成二氧化碳，正确的化学方程式为：C+02C02 C、铁锈的主要成分是氧化铁，与盐酸反应生成氯化铁和水，反应的化学方程式是：Fe2O3+6HCI 2FeC3+3H2O.D、足量NaOH溶液在加热条件下与碳酸氢铵酚酞生成碳酸钠、水和二氧化碳，正确的化学方程式应 2NaOH+NH4HCO3 二 NH 3 T +2HO+Na2CO3.5、 ( 1)焙烧炉中，ZnS转化为ZnO ,则反应需要有氧气参加；3ZnS+3O2 一3Zn+3SO2(2 )酸浸槽中，硫酸与锌焙砂反应得到用于电解的酸浸液，反应过程中国需不断搅拌，可以使硫酸与锌焙砂充分接触，提高反应转化

21、率，(3)酸浸渣的主要成分是铁酸锌(ZnFe2O4,其中Fe为+3价)，底吹炉中，主要发生如下反应： 3ZnFe2O4+C2FesO4+3ZnO+COT，该反应中，铁元素和碳元素的化合价改变；甘泪I n fnn ZnFe2O4+CO2FeO+ZnO+CO 2,该反应中铁元素和碳元素的化合价改变； ZnO+CO 口 Zn (蒸汽)+CO?，该反应中锌元素和碳元素的化合价改变；故反应-中，化合价发生改变的元素有C、Fe、Zn(4 )根据反应过程可以看出，最终可以获得锌的设备有电解槽、底吹炉6、铁矿石与焦炭在高炉中炼铁7、初中阶段只有铜离子是蓝色的。8、废旧报纸、铝制易拉罐、塑料材质的饮料瓶均属于可

22、回收垃圾，而烂菜叶、果皮是不可回收垃圾，因此本题正确答案选B9、银的化学性质不活泼，不易于其他物质反应10、 拔世博同学在探究铝、铜、银三种金属活动性顺序时做了如下实验，并由此得出了正确结 论。(1) 请指出上述实验操作中的错误 ；(2) 乙中发生的化学反应方程式为 。11、 小彬同学家新买了水龙头，从说明书上了解到该水龙头是铜质镀铬的。他想起在学习金属性质时用到的金属活动性顺序中没有铬，为了了解铬与常见金属铝、 铜在金属活动性顺序中的相对位置关系，进行如下探究活动：【查阅资料】铬（Cr）是银白色有光泽的金属，在空气中表面能生成抗腐蚀性的致密氧化膜。铬能与稀硫酸反应，生成蓝色的硫酸亚铬（CrS

23、04）溶液铝是银白色有光泽的金属，能与稀硫酸反应，生成无色的硫酸铝溶液 【预测】三种金属在金属活动性顺序表中的相对位置关系： Cr Al Cu Al Cr Cu Al Cu Cr【实验过程】取大小相同的三种金属薄片，用砂纸打磨光亮。实验一实验二实验三实验万案20MEa2（用稀/硫臟实验现象铬片表面产生气泡缓慢，溶液变蓝色铝片表面产生气泡较快结论铬能与稀硫酸发生反 应，反应较慢铜不与稀硫酸反应三种金属在金属活动性顺序表中的相对位置关系是（填序号）【回答问题】 用砂纸打磨金属片的目的是 。（2）实验一所发生反应的化学方程式是 。（3）小东提出用硫酸铜溶液代替上述实验中的稀硫酸也能得出三种金属在金属

24、活动性顺序表中的相对位置关系，小燕认为不可行，理由是 。【归纳】比较金属活动性强弱的方法有 ，。【答案】10、（1）胶头滴管都倾斜伸入试管中（2） Cu + 2AgNO 3=Cu（NO3）2+ 2Ag11、 【实验过程】实验现象：无现象结论：铝能与稀硫酸发生反应，反应较快【回答问题】（1）除去金属表面氧化物（或污物）Cr + H2SO4=CrSO4+ H 2 f无法比较铬和铝的金属活动性强弱（合理答案均可）【归纳】通过金属与酸反应判断金属活动性强弱通过金属与盐溶液反应判断金属活动性强弱（合理答案均可）【解析】10、 （1）使用胶头滴管滴加液体应竖直悬空，不应伸到试管中，以免污染试剂。（2）乙中

25、Cu与AgNO 3溶液发生置换反应，生成物为Cu（NO 3）2和Ag。11、 本题是一道探究金属活动性顺序的实验题，解题时要认真对照实验现象得出正确结论。在实验过程中，由于铜的金属活动性排在氢的后面，故将铜放在稀硫酸中无现象发生，铝片放入稀硫酸中，表面产生气泡较快， 说明铝能与稀硫酸反应， 根据实验现象可以判断三种金 属的金属活动性强弱顺序为Al Cr Cu。金属表面的锈迹或污物会影响实验的现象，因此实验前应用砂纸打磨金属片；可参照Fe与稀硫酸的反应书写 Cr与稀硫酸反应的化学方程式；在三种金属中，Cu的金属活动性最弱，因而 Al与Cr都能与硫酸铜溶液反应，若用CuS04溶液代替稀硫酸无法判断

26、 Al与Cr的金属活动性强弱； 通过以上实验探究可以得出，比较金属活动性强弱的方法包括：通过金属与酸反应判断金属活动性强弱或通过金属与盐溶液反应 判断金属活动性强弱。五、课堂小结使用建议说明：此处内容主要用于教师对本节课重点内容进行总结， 一方面是对 本节课的重点难点内容的回顾，更重要的是针对这节课学生出现的问题再次进行 复习提问等，以达到让学生课上掌握的目的，同时可以对下节课内容进行简单的 铺垫，以体现出本节课内容与下节课内容之间的关系。1金属的物理性质：延展性、导电性、导热性等2、合金的性质及其用途3、金属资源的保护和利用使用建、说明：此处内容主要用于教师根据学生掌握情况有针对性的进行课后

27、作 业的布置，掌握好的同学可以适当的布置难度大一些的作业， 成绩一般的同学可 以以基础题和巩固题目为主，但是一定要控制作业的数量，给学生布置的作业一 般不要超过5题，这样学生才能保证做题的质量。1基础关于钢和铁的说法，错误的是（ ）A 生铁和钢中的主要成分是铁，都是混合物B .纯铁是由铁原子构成的C.通常说的 钢铁”是指，钢就是铁，铁就是钢，钢铁是一种物质D 生铁和钢冶炼的原理不同，冶炼时前者用还原剂，后者用氧化剂2、下列关于金属的物理性质和用途描述，不正确的是（ ）A 金属有金属光泽，可做装饰品B 金属有导电性，可做导线C.钨丝熔点高，可做灯丝D .铝的密度大，常用来做镰刀.锤子3、 下列性

28、质中，属于金属物理性质的是（）导电性熔点低延展性有金属光泽不易导电导热性A .B .C.D .4、下列关于金属资源的说法，你不赞成的是（）A 地球上除少数不活泼的金属如金银等以单质形式存在外，其余的金属都以化合物的形式存在B 地球上的金属资源是取之不尽的C.防止金属腐蚀回收利用废旧金属可以保护金属资源和环境D 合理开采矿物寻找金属代用品都是保护金属资源的有效途径5、 在下列情况下，埋在地下的铸铁管道腐蚀速度最慢的是（）A .在潮湿.疏松.透气的土壤中B. 在潮湿的酸性土壤中C. 在干燥.致密.不透气的土壤中D 在含沙粒较多，潮湿透气的中性土壤中【答案】1、C2、D3、B4、B 5、C6、 光亮固铁钉在下面几种情况下，最不容易生锈的是（）7、金属钛（Ti）是航空.宇航.军工.电子等方面的必需原料。在生产钛的过程中可用镁在加热条件下与 TiCg反应制得金属钛，反应的化学方程式为：TiCI 4+2Mg