2019-2020年高考化学第一节金属的化这性质第2课时教案

1、2019-2020年高考化学第一节金属的化这性质第2课时教案教学设计三维目标 知识与技能 1掌握铝和NaOH溶液的反应。2通过查阅资料、社会调查、思考和交流等方法进行社会实践活动。过程与方法1加强实验教学，按照观察、思考、分析、交流方式进行教学。2发挥学生主体作用进行实践活动。情感、态度与价值观1通过社会实践活动激发学生报效国家的责任感。2通过介绍铝的冶炼，培养学生勇于探索的科学精神和严格求实的科学态度。3通过动手实验体验化学的奥妙，激发学生学习的兴趣。教学重点铝与NaOH溶液的反应教学难点铝与NaOH溶液反应的实验分析教具准备多媒体及课件、铝箔、酚酞、盐酸、氢氧化钠溶液、试管架、试管、镊子、

2、砂纸、导管、 图片 教学过程 导入新课上节课我们介绍了钠、镁、钙、铁等金属与非金属、水反应的情况，请写出钙、铁分别 与水反应的方程式。Ca + 2H2O=Ca(OH) 2+ H 2 f3Fe+4H2O (g) Fe3O4+ 4H2推进新课板书(三)铝与盐酸及氢氧化钠溶液的反应实验3-4 铝与盐酸、氢氧化钠溶液的反应提冋：实验中有何现象发生？回答：铝分别放入盐酸、NaOH溶液中后，铝逐渐减少且有气泡产生，将点燃的木条放在试管口，可观察到蓝色火焰。反应式：2AI+ 2NaOH + 2H 2O=2NaAIO 2+3H2 f2AI+6HCI 2=AlCl 3+3H 2 f小结：铝既可以与盐酸反应又可以

3、与氢氧化钠溶液反应。注意：若要检验铝分别与盐酸、NaOH溶液反应放出的气体是氢气，盐酸和NaOH溶液的浓度应稍偏大，如可用 6 mol L-1的盐酸和30%的NaOH溶液。还要保证氢气产生的一 定速率和一定数量。 将点燃的木条放在试管口，可观察到蓝色火焰，但不明亮，用爆鸣的检 验方法成功率比较高。铝片不宜太纯。在反应中可观察到开始反应较慢，后来渐渐加快，这 是因为开始时是铝表面的氧化膜先发生作用，氧化膜反应完以后才有H2产生，而且随着反应的进行，温度升高，反应速率也加快。应用：铝制容器不宜蒸煮或长时间盛放酸性、碱性或咸的食物。实践活动提示： 1.让学生在课外用卡片的形式把提出的问题收集并汇总，

4、然后分类。把学生的分类情况和自己选择研究、调查的问题的结果以书面形式上交。把结果张贴或在课堂上交流，教师对学生参加这次活动的情况要作出评价。 问题举例：金属都有光泽吗？铁块上的灰色是光泽吗？观察铁粉为什么看不见银白色光泽？哪些金属在自然界中以游离态存在？实验室有金属钠单质，可以说钠在自然界以游离态存在吗？为什么有的金属只有一种化合价，而有的金属有多种化合价？铁有银白色光泽，为什么铁又称为黑色金属？铝的导电性比铜的差，为什么电力工业上常用铝做导线？多媒体投影示例 金属的分类人们根据金属的密度，把金属分为重金属和轻金属。重金属的密度大于4.5 g cm-3,轻金属的密度小于 4.5 g cm-3。

5、冶金工业上还常常把金属分为黑色金属与有色金属。黑色金属 有三种：铁、锰、铬。它们或它们的合金的表面常有呈灰黑色的氧化物,所以称这类金属为 黑色金属。除铁、锰、铬以外的金属称为有色金属。有色金属又可以分为九大类：重金属：铜、铅、锌等。轻金属：铝、镁等。轻稀有金属：锂、铍等。难熔稀有金属：钨、钛、钒等。稀散金属：镓、锗等。稀土金属：钪、钇及镧系元素等。放射性金属：镭、锕等。贵金属：金、银、铂等。碱金属：钾、钠等。 (分类可以有不同的标准,如金属可按存在状态、密度、颜色、活泼性等分类,对学生提出 的问题也可以用不同的标准进行分类)例题剖析(例 1)将等物质的量的镁和铝相混合,取等质量该化合物四份,分

6、别加到足量的下列溶液 中,充分反应后放出氢气最多的是()-1 -13 mol L-HCIB.4 mol L-HNO3-1 -1C.8 mol L -1NaOHD.18 mol L-1H2SO4教师精讲： 在镁、铝混合物中加入硝酸和浓硫酸都不产生氢气。加入氢氧化钠溶液,只 有铝与之反应生成氢气, 镁不反应。 加入盐酸,镁和铝都与盐酸反应生成氢气,所以氢气量 最多。故应选 A。答案： A(例2)有镁、铝混合粉末 10.2 g，将它溶于500 mL 4 mol L-1的盐酸里，若要使沉淀质量 达到最大值,则需要 2 mol L-1 的氢氧化钠溶液的体积为()A.1 000 mLB.500 mLC.1

7、00 mLD.1 500 mL教师精讲：依题意,先写出有关化学方程式：Mg + 2HCI=MgCI 2+ 出匸2AI + 6HCI=2AICI 3+3H2TMgCI 2 +2NaOH=Mg(OH) 2 J +2NaCIAICI 3 +3NaOH=AI(OH) 3 J +3NaCI依化学方程式知当镁、铝全部以氢氧化镁、氢氧化铝沉淀，即沉淀质量达到最大值时，溶液中溶质只存在 NaCI,即此时n(NaOH)=n(HCI)。n(NaOH)=0.5 L 汆mol L- =2 moI ,V(NaOH)=1 L=1 000 mL 。因此本题答案为 A。 答案：A课堂小结本节课我们讨论了铝的化学性质， 认识了

8、铝既可以与强酸反应又可以与强碱反应，借助这些知识，我们可以解释日常生活中遇到的实际问题。课后请大家将你感兴趣的问题， 通过上网或到图书馆查资料后，写成论文，同学间互相交流。板书设计 铝与盐酸及氢氧化钠溶液的反应 TOC o 1-5 h z 2A1- 6HC12AlCh -3H, *、2 J 6s3A、有什么异同？2Al-P2NaOH-2H2O=2NaAlO2A2 J 213活动与探究1在金属活动顺序表中，Mg位于AI之前，请你设计实验证明 Mg的金属活动性比 AI强。方案一：Mg、Al分别在空气中点燃MgAI准备用砂纸去掉表面的氧化膜用砂纸去掉表面的氧化膜现象结论备注观察时注意戴防护镜方案二：

9、Mg、Al分别与稀盐酸反应MgAl现象相同不同结论随堂练习 TOC o 1-5 h z 1下列金属分另U与足量盐酸反应，得到等质量的氢气，所需金属的质量最少的是()A.MgB.AIC.FeD.Z n答案:B2地壳中所含质量分数最大的金属元素是()A.MgB.AIC.SiD.Fe答案:B3两份铝片，第一份与足量盐酸反应，第二份与足量烧碱溶液反应，同温、同压下放出相同体积的气体，则两份铝片的质量之比为()A.1 : 1B.2 : 3C.3 : 2D.1 : 6答案:A4有镁、铝混合物粉末 5.4 g，将它溶于500 mL 2 mol L-1的盐酸中，若要使沉淀量达到最 大值，则需加入1 mol L

10、-1 NaOH溶液的体积为()A.1 000 mLB.500 mLC.100 mLD.1 500 mL答案 :A1.5 mol 电子发生转移，则D.1.8 mol)将铝粉放入烧碱溶液充分反应，放出氢气。若在反应过程中有参加反应的水为()A.9 gB.18 gC.0.5 mol答案 :AC少量金属钠投入到 CuSO4 溶液中，正确的反应方程式是(1) 2Na + CuSO4=Na2SO4 + Cu J(3) 2Na+ 2H2O=2NaOH + H 2TA.B.Cu + 2H 2O=Cu(OH) 2+ Hzf4)2NaOH + CuSO4=Cu(OH) 2 J + Na2SO4C D.答案 :C把

11、足量的铁粉投入到硫酸和硫酸铜的混合液中，充分反应后，剩余金属粉末的质量与原加铁粉的质量相同，则原溶液中H+与的物质的量浓度之比为()A .1 : 4B .2 : 7C .1 : 2D .3 : 8答案 :A将钠和铝的混合物 0.2 mol 溶于足量的盐酸中，产生 3 136 mL (标准状况下 )氢气，则钠和 铝的物质的量之比为()A.1 : 3B.3 : 1C.4 : 1D.1 : 4答案 :C将一块镁铝合金溶于过量盐酸后，溶液中应有 离子；接着加入过量氢氧化钠溶液后，溶液中 减少了， 增加了；继而再加入过量盐酸， 溶液中减少了， 增加了。答案 :H+、Cl-、Mg2+ 、Al3+(OH-)

12、 H+、Mg2+、Al3+、OH-、Na+、OH- H+、Cl-、Mg2+、Al 3+某无色透明溶液，跟金属铝反应放出 H 2 ，试判断下列离子： Mg2+、Cu2+、Ba2+、H+、Ag+、OH-、，哪些可能是构成此溶液的成分？ 生成 Al 3+时，可能存在 。 当生成时，可能存在 。答案：(1)Mg2+、H+、- 2+(2)OH -、Ba2+、习题详解 答案：保存于煤油中因为钠很容易与空气中的O2发生反应。4Na+O2=2Na 2O 2Na+O2Na2O2 2Na+2H 2O=2NaOH+H 2T点拨：钠的化学性质很活泼，能与。2反应，能与H2O反应，因此将钠保存在煤油中(p钠p煤油)。答

13、案： B点拨：Na燃烧时生成Na2O2。答案： B点拨：Al在空气中能与O2反应生成AI2O3。答案： D点拨：此类题目可用举反例法。C选项，最外层只有1个电子的元素除 Na、K夕卜，还有H ,H属非金属元素；D选项为Na，属金属元素；A、B选项的中心词是物质，物质与元素是两 个不同的概念，物质是由元素组成的。答案： D答案： A7答案：(1) 3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H22AI+6HCI=2AICI 3+3H2T 2AI+6H =2AI+3H2T2AI+2NaOH+2H 2O=2NaAIO 2+3H 2 f 2AI+2OH -+2H2O=2+3H 2T2+2+Zn+CuCI 2=

14、Cu+ZnCI 2 Zn+Cu =Cu+Zn8答案：Al与NaOH发生如下反应：2AI+2NaOH+2H 2O=2NaAIO 2+3H2 f2 27 g3 X22.4 L5.4 gV(H 2)即V (H2) =6.72 L(标准状况)答案：相同质量的Mg、Al与盐酸反应可由关系：Mg H2f2AI 3H2f24 g1 mol2 X27 g3 mol1 000 g n (H2)1 000 gn (H2)即相同质量时，Al放出氢气多。相同体积(假定各为 1 000 cm3)的Mg、Al而质量分别为1738 g、2700 g,则有:MgH2T2AI3H2f24 g1 mol2 X27 g3 mol1

15、 738 gn (H2)2 700 gn(H2)答:相同质量时，AI放出氢气多，相同体积时，也是AI放出氢气多。铝是自然界中含量最多的金属，铝与氧气反应放出大量的热，所以用铝作燃料是可行的；但是铝的金属活泼性比较强，欲从含铝的矿物中把铝提炼出来比较困难，目前采用电解法生产铝，电解需要消耗大量的电能；因此就目前条件下，将铝作燃料还不具备现实条件。提示：铝的金属活动性比铁强，从铝矿石中提炼出铝比从铁矿石中提炼出铁困难。2019-2020年高考化学第三节用途广泛的金属材料第一课时教案从容说课能量问题、能源问题、环境问题是21世纪人类面临的三大问题。为了体现教材的时代性，在新教材中新增加了本节内容。材

16、料发展的历史从生产力的侧面反映了人类社会发展的文明史，因此，历史学家往往根据当时有代表 性的材料将人类社会划分为石器时代、青铜器时代和铁器时代等。人们在烧制陶瓷的实践中，熟练地掌握 了高温加工技术，利用这种技术来冶炼矿石，逐渐冶炼出铜及其合金青铜，这是人类社会最早出现的金属 材料。第二次世界大战后，各国致力于恢复经济、发展工农业生产，对材料提出质量小、强度高、价格低等 一系列新的要求。具有优异性能的工程塑料部分地代替了金属材料，合成纤维、合成橡胶、涂料和胶黏剂 等都得到相应的发展和应用。合成高分子材料的问世是材料发展中的重大突破，从此，以金属材料、陶瓷 材料和合成高分子材料为主体，建立了完整的

17、材料体系，形成了材料科学。金属材料在一个国家的国民经 济中占有举足轻重的位置， 因为金属材料的资源比较丰富，已积累了一整套相当成熟的生产技术，有组织,大规模生产的经验，产品质量稳定，价格低廉、性能优异。此外，金属材料自身还在不断发展，传统的钢 铁工业在冶炼、浇铸、加工和热处理等方面不断出现新工艺。新型的金属材料如高温合金、形状记忆合金、储氢合金、永磁合金、非晶态合金相继问世，大大扩展了金属材料的应用范围。鉴于金属材料在国民经济中的重要地位和日常生活中的广泛应用，编写一节金属材料的内容，以体现 教科书内容的时代性，反映教学与生产、生活实际的联系。通过这一节的教学，让学生了解金属材料的发 展历史、

18、重要作用和面临的挑战，通过激发学生的爱国热情和社会责任感来提高学生的求知欲。这是一节 全新的内容，阅读性比较强。教学时要注意以下几个方面：通过金属材料发展史及有关的知识，使学生初步认识合理使用金属材料的意义学生过去对有关金属材料的知识了解不多，金属材料究竟包含哪些材料？它们有哪些功能？主要应用 在哪些方面？学生对这些问题不太清楚，对金属材料的学习也就不可能有兴趣，也就达不到本节的教学目 的。 教师在教学中应该作一些介绍， 或让学生互相交流， 教师补充， 让学生对金属材料形成一个初步概念。金属材料的基本元素是金属。因此，笼统地说，金属材料具有高强度、优良的塑性和韧性，耐热、耐 寒，可铸造、锻造、

19、冲压和焊接，还有良好的导电性、导热性和铁磁性，因此是一切工业和现代科学技术 中最重要的材料。金属材料可分为两大类：钢铁和非铁金属（或有色金属） 。为了提高钢铁的强度、硬度、耐磨性和耐腐蚀性等性能，常用的合金元素有Si、Mn 、Cr、 Ni 、 Mo 、W、V、Ti、Nb、B 等，形成了形形色色的合金铸铁或合金钢。非铁合金大体可分为：轻合金（铝合金、钛合金、镁合金、铍合金等） 、重有色合金（铜合金、锌合 金、锰合金、镍合金等） 、低熔点合金（铅、锡、镉、铋、铟、镓、汞及其合金） 、难熔合金（钨合金、钼 合金、铌合金、钽合金等） 、贵金属（金、银、铂、钯等）和稀土金属等。其中应用最广的是铝合金。据

20、 统计，协和式超音速飞机全部结构的71%是用特殊的铝合金制造的；高速火车、汽车等交通工具对铝型材的用量需求不断加大；建筑装饰用的铝材越来越多，既漂亮又耐腐蚀；电力系统和家用电器中铝导线的用 量超过铜导线；铝箔可用于包装食品和香烟；铝合金还可用作电容器等。介绍金属材料面临的挑战，激发学生的社会责任感近一二十年来， 金属材料的发展受到了巨大的压力， 这种压力来自外部和内部两个方面。 就外部来讲， 从 20 世纪中期开始，高分子材料的崛起，尤其是工程塑料从性能到应用许多方面已能和传统的金属材料 相抗衡，加上原料丰富、价格便宜，产量以惊人的速度增长。与此同时，先进陶瓷材料也崭露头角，特别 是在现代电子

21、工业中占有重要地位。因此，材料领域从金属材料的一统天下转变为金属、陶瓷、高分子材 料三足鼎立的新格局。从内部来讲主要是能源、资源和环境三个方面。金属材料的近百年的大力发展，某 些主要的金属矿产资源日渐紧张，高品位的金属矿产减少很快，低品位的矿产使能源消耗和成本增加。金 属工业是能源的最重要消耗者，也是严重的环境污染者。这些问题对金属材料今后的发展提出了有力的挑 战。应对措施：一是对已有的金属材料要最大限度地提高它的质量，挖掘它的潜力，使其产生最大效益。 近些年来，金属材料的制造技术有非常迅速的进步，先进的冶炼技术、精炼技术、铸造技术、连铸连轧技 术、成型加工技术和热处理技术在不断提高，微量杂质

22、的技术、微量元素的合金化技术有所创新。二是开 拓金属材料的新功能，以适应更高的使用要求。超高强度钢、超低碳不锈钢等新的合金钢和新的有色合金 应运而生。三是加强废旧金属的回收和再利用。通过对金属材料面临的挑战和应对措施的初步介绍，可提 高学生的社会责任感，有志者会明确自己努力的方向，会奋发学习，将来去承担更大的社会责任。积极开展社会调查活动，提高学生对金属材料的认识，增强其社会活动能力通过开展社会调查活动，去了解金属材料的组成、来源、价格和用途，从不同角度增加对金属材料的 认识。尤其是通过家庭房屋的装潢，将性能和成本作为选材的重要条件去考虑。社会调查活动需要认真组 织，有调查目的、调查计划、调查

23、内容、调查记录、调查总结和结果评价，以使活动收到预期的效果。开展多种形式的交流活动，培养学生的互助合作精神教科书中安排了角色扮演活动，这种活动学生会比较感兴趣。学生根据自己所扮演的角色，去了解这 种角色的心声，然后进行交流，可以提高对某一问题的认识。这种活动既可以培养学生收集、整理资料的 能力，又可以培养学生发表自己见解的能力，还可以培养学生的合作精神等。三维目标知识和技能（1）要求学生掌握常见合金的重要用途。（2）初步认识合理使用金属材料的意义。过程和方法 采用讨论、社会调查、思考与交流、角色扮演等多种方法进行教学。情感、态度和价值观 （1）介绍金属材料面临的挑战，激发学生的社会责任感。（2

24、）积极开展社会调查活动，提高学生对金属材料的认识，增强其社会活动能力。（3）开展多种形式的交流活动，培养学生的互助合作精神。教学重点 常见合金的重要作用。教学难点 金属材料的正确选用。课时安排1 课时教学过程导入新课什么叫合金？合金具有哪些特性？有哪些用途？ 学生思考回答：合金是在金属中加热熔合某些金属或非金属制得具有金属特征的金属材料。不同的合 金具有不同的性能，主要表现在机械强度、韧性、硬度、可塑性、耐腐蚀性等方面。例如，不锈钢抗腐蚀 性好，用来做医疗器械、炊具等；硬铝强度和硬度好，用来制门窗，也用于制火箭、飞机、轮船等；青铜 强度高、可塑性好、耐磨、耐腐蚀，用于制机器零件，等等。师：回答

25、得很好，合金除了具有以上特点外还具有以下性质： （1）合金的硬度一般比它的各成分金属要大。（2）多数合金的熔点比它的各成分金属要低。 （3）改变原料的配比或改变生成合金的条件，可以得到不同性能的合金。推进新课 今天我们介绍几种合金。板书 （一）用途广泛的金属材料常见合金的重要应用1.铜合金阅读教材思考： （1）铜合金的分类（青铜、黄铜、白铜） 。（ 2）各种铜合金的组成（青铜：铜锡合金；黄铜：铜与锌的合金，还含有少量锡、铅、铝等；白铜：含 镍、锌及少量锰） 。【多媒体投影】（1）铜材 以纯铜或铜合金制成各种形状包括棒、线、板、带、条、管、箔等统称铜材。铜材的加工有轧制、挤 制及拉制等方法，铜材

26、中板材和条材有热轧的和冷轧的；而带材和箔材都是冷轧的；管材和棒材则分为挤 制品和拉制品；线材都是拉制的。（2）黄铜黄铜是铜与锌的合金。最简单的黄铜是铜锌二元合金，称为简单黄铜或普通黄铜。改变黄铜中锌的含 量可以得到不同机械性能的黄铜。黄铜中锌的含量较高，其强度也较高，塑性稍低。工业中采用的黄铜含 锌量不超过 45%，含锌量再高将会产生脆性，使合金性能变坏。 为了改善黄铜的某种性能，在二元黄铜的基础上加入其他合金元素的黄铜称为特殊黄铜。常用的合金元素 有硅、铝、锡、铅、锰、铁与镍等。在黄铜中加铝能提高黄铜的屈服强度和抗腐蚀性，稍降低塑性。含铝 小于 4%的黄铜具有良好的加工、 铸造等综合性能。

27、在黄铜中加 1% 的锡能显著改善黄铜的抗海水和大气腐 蚀的能力，因此称为 “海军黄铜 ”。锡还能改善黄铜的切削加工性能。黄铜加铅的主要目的是改善切削加工 性和提高耐磨性，铅对黄铜的强度影响不大。锰黄铜具有良好的机械性能、热稳定性和抗蚀性；在锰黄铜 中加铝，还可以改善它的性能，得到表面光洁的铸件。黄铜可分为铸造和压力加工两类产品。（3）青铜青铜是历史上应用最早的一种合金，原指铜锡合金，因颜色呈青灰色，故称青铜。为了改善合金的工 艺性能和机械性能，大部分青铜内还加入其他合金元素，如铅、锌、磷等。由于锡是一种稀缺元素，所以 工业上还使用许多不含锡的无锡青铜，它们不仅价格便宜，还具有所需要的特种性能。

28、无锡青铜主要有铝 青铜、铍青铜、锰青铜、硅青铜等。此外还有成分较为复杂的三元或四元青铜。现在除黄铜和白铜（铜镍 合金）以外的铜合金均称为青铜。锡青铜有较高的机械性能，较好的耐蚀性、减摩性和好的铸造性能；对过热和气体的敏感性小，焊接 性能好，无铁磁性，收缩系数小。锡青铜在大气、海水、淡水和蒸汽中的抗蚀性都比黄铜高。铝青铜有比 锡青铜高的机械性能和耐磨、耐蚀、耐寒、耐热、无铁磁性，有良好的流动性，无偏析倾向，可得到致密 的铸件。在铝青铜中加入铁、镍和锰等元素，可进一步改善合金的各种性能。青铜也分为压力加工和铸造 产品两大类。（4）白铜以镍为主要添加元素的铜基合金呈银白色,称为白铜。铜镍二元合金称普

29、通白铜，加锰、铁、锌和铝等元素的铜镍合金称为复杂白铜，纯铜加镍能显著提高强度、耐蚀性、电阻和热电性。工业用白铜根据性能 特点和用途不同分为结构用白铜和电工用白铜两种，分别满足各种耐蚀和特殊的电、热性能。2.钢师：钢的分类方法较多， （1）按照品种，划分为普通碳素钢、低合金钢、低硅钢、一般碳素结构钢、 合金结构钢、合金弹簧钢、轴承钢等。 （ 2）综合划分为普通钢和优质钢两大类。 （3）按照规格，划分为大、 中、小三类。我们教材按照化学成分分成两类，即碳素钢和合金钢。 提问：（1）碳素钢按什么分成哪几类？各具有哪些性能？归纳讲解：钢是以铁、碳为主要成分的合金，它的含碳量一般小于2.11%。钢是经济

30、建设中极为重要的金属材料。碳钢是由生铁冶炼获得的合金，除铁、碳为其主要成分外，还含有少量的锰、硅、硫、磷等 杂质。碳钢具有一定的机械性能，又有良好的工艺性能，且价格低廉。因此，碳素钢获得了广泛的应用。碳素钢：按含碳量又可分为低碳钢（含碳量 0.6%,硬而脆，热处理后弹性好。（ 2）合金钢中含哪些元素？ 师：随着现代工业与科学技术的迅速发展,碳钢的性能已不能完全满足需要,于是人们研制了各种合 金钢。合金钢是在碳钢基础上,有目的地加入某些元素（称为合金元素,如：铬、锰、钨、镍、钼、钴、 硅等）而得到的多元合金。合金钢具有优良的性能。 过渡：合金的用途非常广泛,你愿意不愿意对关于合金的课题进行一次调

31、查,并写出关于合金的一篇小论 文。 实践活动 给学生提供一些课题,例如课题一：合金的性质与成分有什么关系？改变某些合金的成分后，合金的性质会不会改变？ 课题二：合金有哪些用途？课题三：常用设备上使用了哪些纯金属和合金？投影范例 1.形状记忆合金形状记忆合金是在 20 世纪 60 年代初期发现的，它是一种特殊的合金，有一种不可思议的性质，即使 把它揉成一团， 一旦达到一定温度， 它便能在瞬间恢复到原来的形状。 由镍和钛组成的合金具有记忆能力， 称为 NT 合金。首先将预先加工成某一形状的这种NT合金，在3001 000 C高温下热处理几分钟至半小时，这样NT 合金就会记忆被加工成的形状。以后在室

32、温下无论形状怎样变化，一旦将它的温度升至一定温度时， 它就会恢复成原来被加工成的形状。形状记忆合金的结构尚未完全探明，为什么金属会记住某些固定形状的问题也还没有完全搞清楚。据 科学家推测，金属的结晶状态，在被加热时和冷却时是不同的，虽然外表没有变化，然而在一定温度下， 金属原子的排列方式会发生突变，这称为相变。能引起记忆合金形状改变的条件是温度。分析表明，这类 合金存在着一对可逆转变的晶体结构。如含有Ti和Ni各为50%的记忆合金，有两种晶体结构，一种是菱形的，另一种是立方体的，这两种晶体结构相互转变的温度是一定的。高于这一温度，它会由菱形结构转 变为立方体结构；低于这一温度，又由立方体结构转

33、变为菱形结构。晶体结构类型改变了，它的形状也就 随之改变。具有这种形状记忆效应的合金， 除镍钛合金外， 还先后发现铜锌、 金镉、镍铝等约 20种合金。 其中“记 忆力 ”最好的是 NT 合金。形状记忆合金的应用范围广泛，除了可用于温度控制装置、集成电路引线、汽车零件与机械零件外， 由于其与生物体的相容性好、 耐蚀性强， 还可用于骨折部位的固定、 人造心脏零件、 牙齿矫正等医用材料。由于 NT 合金成本昂贵，目前正在研制廉价的铜系形状记忆合金。 投影范例 2.磁性材料在许多过渡金属元素和它们的化合物中，由于有未成对的d 电子存在，所以具有顺磁性，可以被磁场所吸引。 Fe、Co、 Ni 等金属则具

34、有铁磁性，铁磁性物质和顺磁性物质一样，也会被磁场所吸引， 但磁场对铁磁性物质的作用力要比顺磁性物质大得多。同时，铁磁性的固体物质在磁场中被磁化以后就已 经永磁化了，也就是说，在外加磁场不存在时仍保留磁性。而顺磁性物质只有在外加磁场存在时才表现出 磁性。并不是所有含未成对电子的金属都是铁磁性的，如锰有5 个未成对电子，铁有 4 个未成对电子，铁有铁磁性而锰却不具有铁磁性。具有铁磁性的一个必要条件是在晶格中顺磁性的原子之间的距离要正好合 适。如果原子靠得太紧密，相邻原子中由于未成对电子占用的轨道会重叠而使自旋相反的电子配对；如果 原子相距太远，则一个原子中的未成对电子的自旋就不能与相邻原子中电子的

35、自旋取得一致。非铁磁性金属可以通过制成各种合金而成为铁磁性的合金。 常用的铁磁性合金有硅铁 （含硅 4% 5%）、 FeNi 合金、 FeNiCo 合金等。在磁性材料方面，含有某些稀土金属的永磁铁是目前最强的永久磁性材料， 已广泛应用于近代各个技术部门，如制造微型电机、各种微波设备、航空和宇宙航行的仪器等。 现在，一些工业先进国家正在致力于钕铁硼永磁材料的科研与生产。投影范例 3.金属多孔材料这类材料是采用事先加工好的球状或不规则的金属（Ti、Mo、W 等）粉末，经过压型、烧结等工艺，使金属颗粒既能熔接起来，又能保持由表及里、纵横交错、相互贯通的众多小空隙。这类材料除具有一般金 属的性能外，最

36、突出的是透过性强，过滤性能高，经久耐用。适用于制过滤器、流体分布和渗透装置等， 也适于作消音和减震材料。随着科学技术的发展，孔径为0.1以下的金属多孔材料过滤膜，已普遍用于 同位素分离技术、原子反应堆的排气技术、消音器、减震器、催化剂、热交换器、燃料电池的电极等方面。 投影范例 贵金属人们常把化学性质极不活泼的金属称为贵金属。它们集中在元素周期表中第忸族、第IB族的下部，包括钉（Ru）、铑（Rh）、钯（Pd）、锇（Os）、铱（lr）、铂（Pt）、银（Ag）、金（Au）等。贵金属的特点是密度大、熔点 高、化学性质稳定。块状贵金属在常温下都不与氧反应，它们对酸的化学稳定性特别高。由于贵金属显示 出

37、化学惰性，在地壳中它们可以游离态存在，所以金和银成为人类最早认识的贵金属。贵金属主要用于化学工业及电气工业方面。例如，制造各种反应容器、蒸发皿、坩埚、电极、铂网等； 铂和铂铑合金制成热电偶常用于高温的测定；铂铱合金可用来制造仪器零件、钢笔等。金和银还经常被制 成金币、银币、纪念币和首饰等；黄金储备量还能表示出一个国家的经济实力。过渡：我们了解了金属及合金的性质，那么在实际生活中如何使用呢？ 板书（二）正确使用金属材料 思考与交流：如何选用材料？例题剖析（例 1）某家庭准备装修窗户，可使用的材料有：木材、钢铁、铝合金、塑钢等，请你调查每种材料的性 能、价格、制造或安装成本、利弊，进行分析。你认为

38、选用哪种材料比较好？说说你的理由。 提示：选材需要考虑以下几个方面：（1） 主要用途 （2）外观 （3）物理性质（密度、硬度、强度、导电性）（4）化学性质（对水的作用、耐腐蚀性）（5）价格 （ 6）加工难度 （ 7）日常维修等可以让学生对自己家庭或某一单位的装潢根据以上提示的几个方面进行调查，写出调查报告，再让学 生对学校某会议室提出装潢意见。比一比谁的装潢设计最合理、最美观、最有创意。实践活动 针对是否应该停止使用铝制饮料罐的问题，让学生自选扮演角色，准备好表达自己看法的材 料，开一次辩论会。角色扮演要求学生转变角色，真正从所扮演角色的角度去考虑问题，并参加辩论。这 可以使学生逐步学会站在他

39、人的立场思考问题，对于培养学生倾听别人的意见，尊重、关心和爱护他人的 情感是很有利的。多媒体投影 科学视野 稀土元素及其应用在元素周期表中，第川 B族第六周期57号元素的位置上，包括从镧到镥15种元素，称为镧系元素。镧系元素和钇称为稀土元素 （广义的稀土也包括钪 ），这是 18 世纪沿用下来的名称， 因为当时认为这些元素 稀有，它们的氧化物既难溶又难熔，因而得名。稀土元素性质相似，并在矿物中共生，难以分离。稀土元素具有特殊的物质结构，因而具有优异的物理、化学、磁、光、电学性能，有着极为广泛的用 途。（ 1 ）结构材料在钢铁中加入适量稀土金属或稀土金属的化合物， 可以使钢得到良好的塑性、 韧性、

40、 耐磨性、 耐热性、 抗氧化性、抗腐蚀性等等。（2）磁性材料稀土金属可制成永磁材料，稀土永磁材料是 20 世纪 60 年代发展迅速的新型功能材料。如SmCO5、Sm2CO17、 Sm2Fe 17N x 等磁性能优良的材料。稀土金属能制成磁光存储记录材料，用于生产磁光盘等。（3）发光材料稀土金属的氧化物可作发光材料，如彩色电视机显像管中使用的稀土荧光粉，使画面亮度和色彩的鲜 艳度都提高许多。金属卤化物发光材料能制成节能光源。稀土金属还能制成固体激光材料、电致发光材料 等，电致发光材料可用于大面积超薄型显示屏。贮氢材料 用稀土金属制成的贮氢材料广泛用于高容量充电电池的电极。催化剂 在石油化工中，稀

41、土金属主要用于作催化活性高、寿命长的分子筛型的催化剂，可以用于石油裂化、 合成橡胶等工业。近来，科学家正致力于研究用稀土金属作为汽车尾气净化的催化剂。超导材料北京有色金属研究总院发明的 “混合稀土钡铜氧超导体 ”为高温超导体的研究和应用开拓一种新的途 径，荣获第 23 届国际发明展览会金奖。特种玻璃 在石英光导纤维中掺入某些稀土金属，可大大增强光纤的传输能力。 在玻璃工业中，用稀土金属作澄清剂、着色剂，可以使玻璃长期保持良好的透明度。玻璃中若加入某些稀土金属的氧化物可使玻璃染成黄绿色、紫红色、橙红色、粉红色等。稀土金属化合物也常用于陶瓷的 颜料。精密陶瓷 在陶瓷电容器的材料中加入某些稀土金属，

42、可提高电容器的稳定性、延长使用寿命。在农、林、牧、医等方面的应用 稀土金属元素可制成微量元素肥料，促进作物对氮、磷、钾等的吸收。施用混合稀土肥料后，小麦、 水稻、棉花、玉米、高粱、油菜等可增产10左右，红薯、大豆等可增产50 左右。稀土金属可制成植物生长调节剂、矿物饲料添加剂等。但是，稀土金属对作物作用机制，以及长期使用对环境、生理等的影 响还需作更深入的研究。在环境保护方面的应用 最近，硝酸镧在环境保护方面得到应用，它可以很有效地除去污水中的磷酸盐。含磷酸盐的污水如果 被排放到自然水中去，会促使水藻增殖，使水质恶化。引火合金稀土金属可以用来作引火合金，例如，作民用打火石和炮弹引信。打火石一般

43、含稀土金属70%左右，而其中铈又占了 40%，以铈为主的混合轻稀土金属与粗糙表面摩擦时，其粉末就会自燃。例题剖析(例 2)铝与氢氧化钠等强碱溶液反应生成氢气，镁却不能，为什么？ 分析：镁和铝都是比较活泼的金属，在一定条件下，它们都可以和水反应，置换出水中的氢，镁跟冷水便能缓慢地反应，加热时反应更加显著，铝和沸水也能微弱地反应，但现象不甚明显，这一方面是因为 镁的金属活动性较铝相对较强，另一不可忽略的原因是它们的氢氧化物虽然都难溶于水，但 Mg(OH) 2 较 Al(OH) 3 的溶解性较大，所以与水反应时生成的Mg(OH) 2 在镁条表面的覆盖面要小，尤其是在加热的条件下但(加热时水的电离程度

44、较大)在像氢氧化钠等强碱条件下，情况就不一样了，在强碱溶液中Mg(OH) 2的溶解度大为减小了，水中的 H+ 浓度也减小了，因此镁和强碱溶液不反应，而铝则不然。由于Al(OH) 3是典型的两性氢氧化物，它可溶解于强碱溶液，即AI(OH) 3+OH _=+2H 2O，所以在强碱溶液中，Al始终处于和 H2O 直接接触的化学环境中，尽管强碱溶液中H +浓度较水中小，但我们看到，Al 在氢氧化钠溶液中，其表面产生 H 2的现象较为明显，反应速率较快，这也从一个侧面反映出 Al 具有两性。(例 3)某无色透明溶液，可能由 H+， Ba2+， Mg2+， OH， Cl ， ，的若干离子组合而成，它能与铝

45、作用， 且只有氢气产生，请填写以下空白：(1 )若原溶液呈明显的碱性，则除 0H外，溶液中还可能大量存在的离子有(2)若原溶液呈明显的酸性， 则除H+外，溶液中还可能大量存在的离子有 。教师精讲：Al和强酸(H+)溶液及强碱(0H)溶液都可反应产生 H2：2A1+6H =2Al+3H2T 2AI+2H 2O+2OH =+3H 2 T若原溶液呈 明显碱性”，首先H+不可能大量存在；由于 Mg(0H)2为难溶氢氧化物，所以 Mg2+也不可 能大量存在，因为溶液一定呈电中性，所以溶液中一定存在Ba2+，因BaS03和BaCO?都是难溶于水的物质，所以和也不可能大量存在。可能大量存在的离子是：Ba2+

46、、Cl-、。若原溶液呈明显酸性”则首先0H不可能大量存在；其次是弱酸根离子和不能大量存在 (+2H +=H 2O+SO2 T +2H+=H2O+CO2 T ;最为隐蔽的是，若大量存在，则原溶液和AI反应产生的气体中至少还有氮的氧化物气体(NOx)，这与题设只放出H2”抵触，因此也不能大量存在。可能大量存在的离子是 Mg2+、Ba2+、Cl-。课堂小结本节讨论了合金的特点、组成和性质，通过铜合金、合金钢的学习加深了学生对合金的认识，同时通 过对我国合金的发展和现状的了解培养学生的社会责任感，明确了自己努力的方向，可以鼓励学生奋发学 习，将来去承担更大的社会责任。积极开展社会调查活动，提高学生对金

47、属材料的认识，增强其社会活动 能力，开展多种形式的交流活动，培养学生的互助合作精神。板书设计第三节用途广泛的金属材料用途广泛的金属材料 常见合金的重要应用正确选用金属材料1用途2物理性质3化学性质 活动与探究 1保险丝是电工工具箱中一种必备的物品，请你调查一下保险丝的组成及性能，并完成下表。品名保险丝种类规格性能组成正确使用方法2利用家中的常用物品，设计实验方案，比较普通的菜刀和不锈钢菜刀的耐腐蚀性能。普通菜刀不锈钢菜刀合金组成放到水中1天2天3天放到食盐水1天中2天3天放到食醋中5分钟10分钟20分钟结论习题详解1答案：物理化学 机械大低原料配比 工艺2答案：青铜3答案：钢碳素钢合金钢4提示

48、：从外观、物理性质、化学性质、价格、加工难度、日常维护、对环境的影响等方面分析作答。点拨：某种金属能否成为一种应用广泛的材料，主要取决于其物理性质和化学性质。物理性质如外观、密度、硬度、导电性、导热性、延展性等，化学性质如与水的作用，耐腐蚀性等，当然除此之外还要考虑 到其价格、加工难度、日常维护、对环境的影响等诸多方面。5提示：从导电性、密度、价格等方面分析作答点拨：高压电缆材料如铜线、铝线、钢芯铝线等的选取主要考虑到其导电性能、密度、价格等因素。7答案：Fe2O3+3CO2Fe+3CO 2氧化剂：Fe2O3还原剂：CO8答案：汽车外壳、发动机：Fe;钢筋：Fe;电线：Cu或Al;广告牌骨架：

49、Fe；易拉罐：Al。这些产品用这些金属制造，也主要是考虑到其物理性质与化学性质、价格、加工难度等方面的影响。答案：铝合金窗：Mg,AI;电风扇：铁（Fe）;太阳能底座：Fe;炒勺：Fe（或Al）暖气片：Fe;水龙头：Fe; 斧头、钳子：Fe。主要成分为Fe的制品如暖气片、水龙头等腐蚀较快，使用寿命较短；而其他斧头、钳子、电风扇等铁制 品腐蚀相对慢一些， 使用寿命较长；另外一些铝制品及不锈钢制品，腐蚀更慢，其使用寿命相对来说很长。一般失去使用价值的废旧金属制品采取回收处理，再将其熔化，并掺入其他元素或物质，改善其内部结构，又可以重新利用。答案：设有100 g磁铁矿石，则Fe的质量分数为:1681

50、00g 76%232100gX100%=55%100 t 55%-96%X 360=20 625 t答：这种矿石中铁的质量分数为55%，理论上96%的生铁年产量为20 625吨。复习课整体设计从容说课本章在初中介绍的金属和金属材料的基础上，较深入地探讨了三个方面的内容：（1）金属的化学性质;（2）几种重要的金属化合物；（3）用途广泛的金属材料。在金属的化学性质一节中充分利用：钠在空气里缓慢氧化，钠加热时氧化，钠与水的反应，铝与盐酸或NaOH溶液的反应，铝箔在酒精灯上加热和铁跟水蒸气的反应等实验，将实验操作与图片展示相结合，加深实验的印象，增强实验的效果。实验过程中的现象和结论不是由老师告诉学生

51、，也不在教科书中叙述，而是由学生自己得出，这样充分调动学生学习的积极性，提高学生的分析能力和总结表达能力。钠、铝、铁、铜四种重要金属的化合物的性质按氧化物、 氢氧化物和相应盐的顺序逐一介绍， 重点掌握铝氧化物、 氢氧化物的两性， 铁的两种氢氧化物的相互转化。通过金属材料发展史及有关的知识，初步认识合理使用金属材料的意义，激发学生的社会责任感。通过积 极开展社会调查活动，提高学生对金属材料的认识，增强其社会活动能力。教学重点金属单质（钠、镁、铝、铁）及其化合物的化学性质教学难点化合物之间的相互转化关系及应用课时安排2 课时第 1 课时 教学设计 三维目标 知识和技能（1）掌握金属单质（钠、镁、铝

52、、铁）的化学性质。（2）掌握钠、镁、铝、铁等金属化合物的性质。过程和方法 采用图表、比较、讨论、归纳、综合的方法。情感、态度和价值观（1）培养学生分析、归纳、综合的能力。（2）通过教学培养学生的社会责任感、社会活动能力和互相合作能力。教学重点金属单质（钠、镁、铝、铁）及其化合物的化学性质教学难点化合物之间的相互转化关系及应用教学过程导入新课思考：（1）通过对金属钠、镁、铝、铁的学习，你认为它们有什么共同的物理性质？ （2）化学性质有什么共同点和不同点？推进新课板书：一、金属的通性金属的物理通性：有金属光泽、有延展性、导电、导热。但不同金属在密度、硬度、熔、沸点等方面差 别较大，这也是金属单质的

53、一大特点。2金属的化学通性：还原性，可表示为M-ne _Mn+，金属的还原性主要表现在金属能与非金属、水、酸、某些盐发生反应。金属的还原性有很大差别，其还原性强弱与金属原子的结构密切相关，一般说来，金属原 子的半径越大，最外层电子越少，金属的还原性越强。思考：初中我们学习了金属活动性顺序表，请说明其含义。生：金属活动性顺序表中金属的金属性从左到右依次减弱；可以判断金属失电子的难易；可以判断金属离子得到电子的能力教师小结 由金属活动顺序表分析金属知识的规律：金属活动顺序表K CaNaMg Al Zn FeSn Pb(H)Cu Hg AgPt Au金属原子失去电子 的能力（或其还原性）从左到右失电

54、子能力由强逐渐减弱金属阳离子得电子 有力（或其氧化性）从左到右得电子能力由习逐渐增强与氧气化合常温下易 被氧化常温下缓慢被 氧化加热被氧化 不能置换水中H +能置换加热时能置换不能置换置换酸中H +常温能置换不能置换与盐溶液反应先与出0反应前面的金属置换出后面金属自然界中存在化合态化合态和游离态游离态冶炼方法电解熔融物还原剂还原加热法富集板书：二、知识点归纳1钠的化合物r（碣6白色固体溶于水生如0左,不稳定”继续跟q作用生成淡黄色的恥2氧优物Tm Na2O2 :淡黄色固体2Na2O2 +2H2O “4加OH + q T（漂白齐!） 2恥2。2 + 2ca2 =+Q （供氧剂）碱T NaOH :

55、白色固饭易潮解，俗名苛性钠，烧碱加6（食盐）:存在于海水中恥应Q ：俗名英打;纯碱.稳定，加热难分解.晶体砌UQ徳凤化 盐类彳NaHCO恪名小苏打，不稳定加热易分解,.在水中溶解度小于恥2务饱和Na2CO3瘩液中通入COz可见沉淀析出L（2）氧化钠与过氧化钠的比较氧化钠（Na2O）过氧化钠（Na2O2）化合价氧的化合价为-2价氧的化合价为-1价类另U碱性氧化物过氧化物，不是碱性氧化物颜色白色固体淡黄色固体与出0反应Na2O+H 2O=2NaOH2Na2O2+2H2O=4NaOH+O 2匸与CO2反应Na2O+CO 2=Na 2CO32Na2O2+2CO 2=2Na 2CO3+O2与酸反应Na2

56、O+2HCI=2NaCI+H 2O2Na2O2+4HCI=4NaCI+2H 2O+O2漂白作用无有用途制 NaOH作生氧剂，漂白剂保存密封密封转化（3）碳酸钠与碳酸氢钠的比较Na2CO3NaHCO3俗称纯碱、苏打小苏打溶解性易溶于水易溶于水，但溶解度比 Na2CO3小状态白色固体白色晶体热稳定性加热难分解2NaHCO3Na2CO3+CO2f +H2O与酸反应+2H +=CO 2 f +H 2OH+=CO 2 f +H2O与CaCI2反应Ca2+=CaCO 3 J不反应与NaOH反应不反应+OH =+H 2O与Ca(OH) 2反应Ca2+=CaCO 3 J2(过量)+Ca2+2OH-=CaCO

57、3 J+2H2O相互转化+CO2+H2O=2 NaHCO 3+NaOH=Na 2CO3+H2O2NaHCO 3Na2CO3+CO2+H 2O例题剖析（例1）下列化合物与小苏打溶液反应时，没有气体或沉淀生成的是（）A.烧碱B.硫酸氢钠C.氢氧化钡D.过氧化钠生：烧碱和小苏打可以发生反应生成碳酸钠和水：NaOH+NaHCO 3=Na 2CO3+H 2O,硫酸氢钠电离出的氢离子可以与碳酸氢根离子反应生成二氧化碳气体：NaHSO4+NaHCO 3=Na 2SO4+CO2 f +HO;氢氧化钡电离出的氢氧根离子与碳酸氢根离子反应生成碳酸根离子，碳酸根离子与氢氧化钡电离出的钡离子反应 生成碳酸钡沉淀：Ba（OH） 2+NaHCO 3=BaCO 3 J +NaOH+HO;过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气， 氢氧化钠和小苏打反应生成碳酸钠和水:2Na2O2