初三化学教案金属与金属材料

1、博思教育 中小学个性化辅导专家博思教育辅导讲义学员姓名： 课型： 第 课时年 级： 九年级 辅导科目： 化学 教师： 张 老师课 题金属与金属材料授课时间： 备课时间：教学目标1、让学生了解常见金属与金属材料以及合金的物理性质2、让学生熟知金属的化学性质以及金属的活动性顺序和置换反应的概念3、让学生了解金属资源的利用与保护4、让学生熟悉铁的冶炼重点、难点重点：铁的冶炼、金属的化学性质以及金属的活动性顺序难点：金属的化学性质以及金属的活动性顺序考点及考试要求金属的化学性质以及金属的活动性顺序、金属与金属材料以及合金的物理性质教学方法：讲析法 教学内容1、 知识梳理 （1） 金属材料(金属材料包括

2、纯金属和合金两类)1、 几种重要金属（1） 金属的通性：有光泽、能够导电、有延展性（如：能展成薄片，能拉成丝，能够弯曲）、能够导热（2） 一些金属的特性：铁、铝等大多数金属都呈银白色，铜呈紫红色，金呈黄色；常温下大多数金属都是固体，汞却是液体；银的导电性和导热性最好，钨的熔点最高，汞的熔点最低。（3） 金属之最：地壳中含量最多的金属是_，目前世界年产量最高的金属是_。（4） 重要的结论:物质的性质在很大程度上决定了物质的用途，但这并不是唯一的决定因素。在考虑物质的用途时，还需要考虑价格、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多种因素。（5） 为什么：油罐车行驶时罐内

3、石油振荡产生静电，易发生火险，因此，车尾有一条拖地的铁链烧菜用的铲子是铁制的，一般都要装上木柄2、 合金（1） 合金的概念：在一种金属中加热熔合某些其他金属或非金属而制得的产品。注意：合金是金属与金属或金属与非金属的混合物。(各物质以单质形式存在） 合金的硬度比组成它们的纯金属的硬度要大，熔点比纯金属低。（2）几种常见合金铁合金：主要包括生铁和钢，它们的区别是含碳量不同，生铁含碳量2%-4.3%，钢的含碳量为0.03%2%。钢比生铁具有更多的优良性能（抗腐蚀性好），易于加工，用途更为广泛。铝合金：铝中加入镁、铜、锌等金属形成合金。广泛应用于制造飞机、舰艇和载重汽车等，可增加它们的载重量以及提高

4、运行速度，并具有抗海水腐蚀、避磁性等特点。铜合金：黄铜：铜、锌的合金；青铜：铜、锡的合金；白铜：铜、镍的合金。钛和钛合金：被认为是21世纪的重要金属材料。性质：优异的耐腐蚀性，对海水、空气和若干腐蚀介质都稳定，可塑性好，强度大，有密度小，又称亲生物金属（制造人造骨）。用途：喷气式发动机、飞机机身、人造卫星外壳、火箭壳体、医学补形、造纸、人造骨、海水淡化设备、海轮、舰艇的外壳等。(2) 金属的化学性质1、 金属与氧气反应（金属与氧气的反应：金属+氧气 ）（1） 镁与氧气的反应：常温下（在空气中）：2Mg+O2=2MgO现象：银白色镁条在空气中表面会逐渐变暗，生成白色固体-氧化镁。点燃时（在空气中

5、）：2Mg+O22MgO 现象：剧烈燃烧，发出耀眼的白光，生成一种白色固体-氧化镁。（2） 铝与氧气反应：常温下（在空气中）：4Al+3O2 =2Al2O3现象：银白色的铝的表面逐渐变暗，生成一层致密的薄膜-氧化铝。点燃时（在氧气中）：4Al+3O22Al2O3现象：火星四射，放出大量的热：，生成一种白色固体-氧化铝。注意：集气瓶底部应预先 或 ，原因： （3） 铁与氧气反应：常温下在干燥的空气中，铁很难与氧气发生反应。常温下在潮湿的空气中，铁与空气中的氧气和水共同作用会生成暗红色疏松的物质-铁锈（主要成分为Fe2 O3 xH2O 铁丝在氧气中点燃时：3Fe+2O2Fe3O4现象：剧

6、烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成一种黑色固体-四氧化三铁。注意：集气瓶底部应预先 或 (4) 铜与氧气的反应：常温下在干燥的空气中，铜几乎不与氧气反应。铜在加热时：2Cu+O2 2CuO现象：铜丝表面逐渐变成黑色-氧化铜。铜在潮湿的空气中：Cu+O2+H2O+CO2=Cu2（OH）2CO3现象：铜的表面逐渐生成一层绿色物质-碱式碳酸铜。（5）金银等金属即使在高温时也不与氧气反应。2、金属活动性顺序（1）金属与酸反应反应物反应现象反应速度反应方程式稀盐酸或稀硫酸镁镁剧烈反应，不断减少,产生大量气泡很快Mg + 2HCl=MgCl2 + H2Mg + H2SO4=MgSO4 + H2锌锌剧烈反

7、应，不断减少,产生大量气泡较快Zn +2HCl =ZnCl2 +H2Zn + H2SO4 = ZnSO4 +H2铁反应缓慢，有气泡生，溶液由无色变为浅绿色较慢Fe+2HCl =FeCl2+ H2Fe+ H2SO4 =FeSO4+H2铜不反应（2）金属单质与金属盐溶液铁钉浸入硫酸铜溶液中 Fe + CuSO4= FeSO4 +C u （溶液由蓝色变成浅绿色 黑色固体变成红色固体） Fe> Cu铜丝浸入硝酸银溶液中 Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag（溶液蓝色变成无色 紫红色变成白的固体）Cu> Ag铜丝浸入硫酸亚铁溶中 不反应（3）经过大量的实验可以得出金属活动性顺序表：K

8、 Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au在金属活动性顺序里，金属的位置越前，它的活动性就越强。在金属活动性顺序里，位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢。在金属活动性顺序里，位于前面的金属能把后面的金属从它们化合物的溶液里置换出来。（4） 置换反应：定义：单质+化合物=单质+化合物举例说明：Mg+2HCl=MgCl2+H2 Fe + CuSO4= FeSO4 +Cu C+2CuO 高温 2Cu+CO2(3) 铁的冶炼1、实验室：原理:3CO+Fe2O3 高温 2Fe+3CO2 一氧化碳还原氧化铁的需要注意的问题：（1）操作顺序：先通CO，再加热

9、，实验完毕，停止加热，继续通CO至试管冷却。（CO早出晚归，酒精灯迟到早退）（2）现象：红色粉末逐渐变成黑色，澄清石灰水变浑浊，尾气燃烧产生蓝色火焰（3）尾气的处理：因CO有剧毒，不能随意排入空气中。处理的基本原则是将CO燃烧掉转化为无毒的CO2 或收集备用。3、工业炼铁（1）原理：在高温下，利用焦炭与氧气反应生成的还原剂（CO）将铁从铁矿石里还原出来。（2）原料：铁矿石、焦炭、石灰石和空气（3）主要设备：高炉（4）冶炼过程中发生的化学反应： C+O2高温 CO2 CO2+ C高温 2CO 3CO+Fe2O3高温 2Fe+3CO2CaCO3高温 CaO+CO2 CaO+SiO2高温 CaSiO

10、3注意：石灰石的主要作用是将矿石中的二氧化硅转变为炉渣(4) 金属资源的利用及保护1、矿石：工业上把能提炼金属的矿物叫矿石。（1）金属资源的存在方式：地球上的金属资源广泛存在于地壳和海洋中，大多数金属化合物性质较活泼，所以它们以化合物的形式存在；只有少数金属化学性质很不活泼，如金、银等以单质形式存在。（2）金属元素在地壳中的含量：铝 铁 钙 钠 钾 镁 锌铜 银 金（3)常见矿石名称与其主要成分：名称赤铁矿黄铁矿菱铁矿磁铁矿铝土矿黄铜矿辉铜矿主要成分Fe2O3（二硫化亚铁）硫为负一价）FeS2FeCO3Fe3O4Al2O3（二硫化亚铁铜）CuFeS2Cu2S(硫化亚铜）铜是负一价）2、金属的锈

11、蚀和保护（1）铁与空气中的氧气和水共同作用下会生成暗红色疏松的物质铁锈（Fe2O3·H2O）Fe+O2+H2O=Fe2O3·xH2O(铁在盐溶液中更容易生锈，发生原电池反应) *在潮湿的空气中,铜表面生成一层绿色物质(铜绿或碱式碳酸铜 ）2Cu+O2+CO2+H2O=Cu2(OH)2CO3（2） 铁防锈的方法：采用保护膜:涂防锈材料，如机油、凡士林；涂油漆、沥青、橡胶等非金属材料；电镀法，浸镀法等。制成合金（不锈钢)3、金属资源的保护防止金属的腐蚀 金属的回收利用 有计划合理的开采矿物 寻找金属的代用品 2、 课堂练习1.在日常生活中，我们有很多的做法都是在不自觉中运用了金

12、属的某些性质，如：烧菜用的铲勺是铁制的，但一般都要装木柄，是因为铁具有_性；铁块可以制成铁丝，是利用它的_性；做电线时铝比铁好，说明_；用钛合金做轮船外壳而不选钢材，反映出_。2.下列有关合金的叙述中正确的是（ ）合金具有金属特性； 合金中的元素以单质形式存在；合金中不一定含有金属；钢是含杂质较少的铁合金；合金属于金属材料； 生铁可完全溶解于稀盐酸 A. B. C. D.3.下列物质属于纯净物的是（）A.生铁 B.钢 C.赤铁矿 D.金刚石4.下图是同学们经常使用的铅笔示意图。(1)在组成铅笔的各种材料中，能导电的是 ， 燃烧时产物中有二氧化碳的是 。(每空只要求填一种，填序号)(2)上图中的

13、主要成分是金属铝。将一小片该金属放入稀盐酸中，观察到的现象是 ，反应的化学方程式是 1 5.铁是生产和生活中使用最多的金属材料，下列关于铁的叙述不正确的是（  ）  A. 铁生锈时生成四氧化三铁          B. 表面涂漆以防止铁生锈C. 铁制品应放置于干燥的环境中      D. 经常清扫铁器6.收藏家收藏清末铝制品，至今保存十分完好，该艺术品不易锈蚀的主要原因是 （ ） A.铝

14、不易发生化学反应 B.铝的氧化物容易发生还原反应 C.铝不易氧化 D.铝易氧化，但铝表面的氧化铝具有保护内部的铝的作用7.下列反应不属于置换反应的是（ ） AZn+H2SO4=ZnSO4+H2 BCO+CuO Cu+CO2 CC+2CuO 高温 2Cu+CO2 DFe+CuSO4=FeSO4+Cu8.据2003年7月13日金陵晚报题为废弃定影液中淘出银子的文章报道，有人利用摄影店废弃的定影液，每月可回收价值约20万元的银。一种回收方法的反应原理是：Fe+2AgNO3=2Ag+Fe(NO3)2这个反应属于 （ ） A化合反应B分解反应C置换反应D无法确定9.X、Y、Z三种金属中，只有Z能和稀硫酸

15、反应；将Y放入X的盐溶液中，Y表面有X析出。则X、Y、Z三种金属的活动性顺序为( ) AX Z Y BY X Z CY Z X DZ Y X10. 把镁片分别插入下列溶液中，几分钟后取出，镁片质量减少的是( ) A.盐酸 B.硝酸银溶液 C.硫酸铜溶液 D.硫酸亚铁溶液11.把锌片分别插入下列溶液中，几分钟后取出.溶液质量减少的是( ) A.盐酸 B.硝酸银溶液 C.硫酸铜溶液 D.硫酸亚铁溶液12.有a、b两块等质量的铁，先将a浸入稀硫酸中，同时将b浸入硫酸铜溶液中，过一会儿，同时取出晾干，两块铁的质量是（ ） A.a<b B.a>b C.a=b D.ab13.根据如图所示关系回

16、答问题氧化铁BDACu气体A蓝色溶液C 某溶液E （1）写出图中各物质化学式A B C D E （2）写出反应的化学方程式 14.一块质量为8克的铜锌合金与96.85克的稀盐酸恰好完后反应, 反应产生的氢气和反应时间关系如右图所示. 求: (1)原合金中含铜多少克; (2)反应后所得溶液溶质质量分数为多少.15.在面盆、痰盂等铁制品表面烧制搪瓷的目的是()A增大硬度防止撞坏B增大厚度防止磨损C防止铁生锈且美观D美观和杀菌消毒作用16.常见金属的活动性顺序如下：根据金属活动性顺序进行分析，下列描述或判断错误的是（ ） A常温下，金属镁在空气中要比铁容易氧化 B在氧气中灼烧时，铁丝要比铜丝反应剧烈

17、 C在同一盐酸中反应时，锌片比铁片反应剧烈 D铜活动性不强，故铜不能与硝酸银溶液反应得到金属银17.某溶液仅含有AgNO3和CuNO3两种溶质，某校课外活动小组的同学将溶液分为A、B、C三份，各加入一定量的铁粉，充分反应后过滤、洗涤，分别得到滤渣和滤液。（1）若将A得到的滤渣加入稀盐酸中有气泡产生，则其滤液中的溶质是 （2）若将B得到的滤渣加入稀盐酸中没有气泡产生，则其滤渣中一定有 (3) 若将C得到的滤液加入稀盐酸，有白色沉淀生成，则此滤液中含有的溶质是 18.某钢铁厂高炉炼铁的主要反应过程如下：过量空气、高温焦炭、高温赤铁矿、高温生铁焦炭(1)请在方框内填入相应物质的化学式。(2)写出步骤

18、的化学方程式： (3)从高炉上排出的废气叫高炉废气，请推测高炉废气的主要成份为 。19根据你的生活经验，回答下列问题：（1）家用铁锅除了硬度较大外，还利用了铁具有 这一性质；（2）在木材上钉钉一般用铁钉，在水泥墙上钉钉一般用钢钉，这是由于铁和钢的 不同；（3）铜的导电性强于铝，而高压输电一般用铝线不用铜线的原因是（只要能答出一个理由就可以） ；（4）灯泡中的灯丝一般用的是 ，说出不用锡制的原因 ；20.烧杯中盛有质量相等、质量分数相等的稀盐酸，天平调平后，同时向其中分别加入等质量的锌片和铁片，则从反应开始到金属完全反应的过程中，天平指针指向的变化是（ ） A向左偏 B向右偏 C先向左偏后向右偏

19、 D先向右偏后向左3、 本堂小结四、课后练习1下列化学方程式书写正确的是（ ）A2Fe+6HCl=2FeCl3+3H2 BFe+H2SO4=FeSO4+H2CFe+ CuSO4=FeSO4+Cu D4Fe+3O2=2Fe2O32将适量的铁粉投入到盐酸中，下列现象不会出现的是（ ）A溶液变成浅绿色 B有无色气体产生 C铁粉不断减少 D有棕色沉淀生成3.金属材料已得到越来越广泛的应用。下列性质属于金属共性的是 （ ） A.硬度很大、熔点很高 B.有良好的导电性、传热性C.是银白色的固体 D.易与酸反应产生氢气4收藏家收藏清末铝制品，至今保存十分完好，该艺术品不易锈蚀的主要原因是（ ）A铝不易发生化

20、学反应 B铝不易发生化学反应C铝易氧化，其表面的氧化膜具有保护内部作用 D铝很难与酸发生反应5在日常生活中的金属炊具和医院中的金属医疗器械的主要成份是（ ）A白铜合金 B武德合金 C不锈钢 D青铜6下列关于生铁和钢的描述中，正确的是（ ）A生铁和钢都是混合物，其主要成份都是碳 B生铁硬而有韧性，既可以铸又可煅C生铁与钢的性能由很大的差别，主要是由于生铁和钢中的含碳量不同D钢是用铁矿石和焦炭作原料炼制而成的7垃圾时放错了位置的资源，该分类回收，生活中废弃的铁锅，铝制易拉罐、铜导线等可以归为一类加以回收，它们属于（ ）A氧化物 B化合物 C金属或合金 D非金属8将铁放入下列溶液中，溶液的质量会减少

21、的是（ ）A盐酸溶液 B硫酸溶液 C硫酸亚铁溶液 D硫酸铜溶液9新买的铝锅、铝壶用来烧开水，凡是水浸到的地方都会变黑，这现象说明该水中含有（ ）A钾元素 B钠元素 C钙元素 D铁元素10下列关于“合金”的叙述合金中至少含有两种金属；合金中元素以化合态的形式存在；合金中一定含有金属；合金一定为混合物；合金依然具有金属特性，其中正确的是（ ）A B C D11为适应火车提速，沪宁线上原有的短轨全部连接成超常轨，在连接过程中，工程技术人员点燃铝热剂（铝粉和氧化镁的混合物）能释放出大量的热量，生成熔融状态的铁可用来连接铁轨，反应的化学方程式为：Fe2O3+2AlAl2O3+2Fe其中还原剂是（ ）AF

22、e2O3 BAl CAl2O3 DFe12公元2世纪，我国古代炼丹家魏伯阳著有周易参同契，这是世界上现存最早的一部炼丹专著，书中描写到：“金入于猛火，色不夺精光”。这句话是指黄金的性质在强热条件下（ ）A易氧化 B易还原 C很稳定 D很活泼13将30g某合金粉末与足量的稀硫酸发生反应，生成1g氢气，这种合金的成分可能组成是（ ）A镁和铁 B铁和锌 C铝和镁 D锌和铝14工业生产中常将两种金属放在一个容器中加热使之熔合，冷凝后得到具有金属特性的熔合物合金，试根据下表所列金属的熔点和沸点的数据（其他条件均已满足），判断不能制得的合金是（ ）金属NaKAlCuFe熔点（）97.863.6660108

23、31535沸点（）88377422025952750A钾-钠合金 B钾-铁合金 C钠-铝合金 D铁-铜合金15盛放在油罐车内的石油产品在振荡时产生静电，容易引起火灾甚至爆炸事故，若在油罐车尾部挂一条拖地的铁链便可以防止事故的发生，这是利用铁具有_的性质。16做细铁丝在氧气中燃烧的实验时，要预先在集气瓶中装少量的水或在瓶底铺一层细砂的原因是_；农药波尔多液的成分之一是CuSO4，不能用铁桶盛放波尔多液的原因是_（用化学方程式表示）。17.金属材料是现代生活和工业生产中应用极为普遍的一类物质。(1)钛合金是21世纪的重要材料，具有熔点高、可塑性好、抗腐蚀性强、与人体有很好的“相容性”等优良性能。金

24、属的下列用途：用来做保险丝 用来制人造骨 用于制造船舶 用于制造航天飞机。其中与钛合金性能符合的是 （填序号）。(2)铁是一种最主要的金属材料，实验室里用一氧化碳还原氧化铁得到铁，实验过程中，先通入一氧化碳目的是 。炼铁厂常以焦炭、赤铁矿、空气等为主要原料炼铁，反应过程如下：写出 两步的化学方程式： (3)矿物的储量有限，而且不可再生，我们必须保护金属资源并进行金属的回收利用。某兴趣小组同学欲从含有硫酸、硫酸亚铁和硫酸铜的废液中，回收全部金属铜，应先加入 ，反应的化学方程式为： 。充分反应后过滤，滤渣中含有 。继续处理可以得到纯净的金属铜和硫酸亚铁固体。(4) 在学习了金属资源保护内容以后，兴

25、趣小组同学对金属的锈蚀做了观察，发现残留水的铁锅在与水面接触的部位最易生锈；家用的铜质水龙头也生了一层绿色的铜锈。回忆已有的知识，铁生锈的原因是 。那么铜生锈的原因是什么？查阅有关资料：铜锈的主要成份是Cu2(OH)2CO3。他们除依照铁钉锈蚀条件的探究方法进行实验外，还补充做了铜锈蚀与 有关系的实验。请写出一种防止铁或铜等金属制品生锈的具体方法 18.常见金属D的制取与转化关系如下(有些反应物和生成物已略去)： (1)写出下列物质的化学式：A是 ；E是 ；(2)写出上图中两反应的化学方程式： (3) 反应的基本反应类型是： 19.如图所示是X 、Y、Z三种金属在容器中的反应现象，下列说法正确的是（ ） AX 、Y、Z三种金属均发生了置换反应 B三种金属的活动性顺序是XYZ C若Z能从金属Y的盐溶液里置换出Y，则三种金属的活动性顺序是XZY D若X为金属镁，则Z可能是铁。