第八單元金屬和金屬材料教案

課題1金屬材料

學(xué)習(xí)情景

1912年，英國斯科特探險隊的船只，在去南極的途中，因天氣十分寒冷，而用于取暖

的煤油卻漏光了，以致探險隊員全部凍死在南極冰川。原來裝煤油的鐵桶低部和桶壁的連接

處是用金屬錫焊接的，而錫在-30°以下的低溫時卻莫名其妙地化為了粉末。這個慘劇就是因

為我們對使用的金屬性能不了解。為了杜絕此類事情的發(fā)生，我們學(xué)習(xí)一些有關(guān)金屬材料的

知識好嗎？

學(xué)習(xí)目標(biāo)

1、了解金屬,的物理性質(zhì)，認(rèn)以金屬材料在生產(chǎn)、生活和社會發(fā)展中的重要作用：

2、知道物質(zhì)的性質(zhì)在很大程度上決定物質(zhì)的用途，但同時還需考慮如價格、資源以及

廢料是否易T?回收等其他因素。

3、了解常見合金的成分、性能和用途。

學(xué)習(xí)指導(dǎo)

1、金屬材料的物理性質(zhì)

從光澤、硬度、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、延展性、熔點等方面具有相似的物理性質(zhì)，但從顏

色、密度、硬度等方面具有差異性。金的活動性最差，在地殼中以單質(zhì)的形式存在

2、物質(zhì)的性質(zhì)次定物質(zhì)用途

菜刀、錘子用硬度大的金屬鐵制而不用硬度小的鉗制，燈泡里的燈絲用熔點高的鴇制

而不用熔點低的錫制。

3、生活中最常見的合金是生鐵和鋼,航空中常用的鋁合金是在金屬鋁中加入了銅、鎂、

硅等金屬制成的硬鋁,合金的許多性能與組成它們的純金屬不同。

基礎(chǔ)訓(xùn)練

1.卜?列物質(zhì)屬丁純凈物的是（)

A.生鐵B.鋼C.黃銅D.金剛石

2.下列金屬顏色呈黃色的是（)

A.銅B.金C.鐵D.鋁

3.下列物質(zhì)不屬于鐵制品的是（)

A.菜刀B,鐮刀C.錘子D.電線

4.下列含鐵的物質(zhì)中，鐵元素的化合價由低到高的排列壬確的是（)

A.Fe(OH)2Fe203FeB.Fe(N0a)2FeFeCL

C.FeFeOFezO?D.Fe(0H)3FeSO,FeCl3

5.用做醫(yī)療器械和炊具的不銹鋼，是在煉鋼時加入了（）

A.硅B.鐺C.銘和銀D.錦

6、一種新興的金屬由于其密度小、延展性好、耐腐蝕強(qiáng)，它和它的合金在航空、航海和化

學(xué)工業(yè)中正逐步取代鋁和鋁合金而被廣泛應(yīng)用，該金屬是（，）

A.鋅B.鈦C.鎂1).缽

7.自行車架是用下列哪種合金制成的（）

A.不銹鋼B.鎰鋼C.硬鋁D.鋅合金

8.地殼中含量最高的金屬元素是（）

A.鋁B.鐵C.銅D.鈣

9.把下列金屬的性質(zhì)和有關(guān)的用途用用線連起來

金屬的光澤金屬鋁做反光鏡

金屬的導(dǎo)電性制鋁箔

金屬的延展性制電纜

金屬的導(dǎo)熱性用鋁壺?zé)?/p>

互動交流

1.將兩種或多種金屬（或金屈與非金屬）在同一容器中加熱使其熔合，冷凝后得到具有金

屬特性的熔合物-----合金。這是制取合金的常用方法之一。僅根據(jù)下表數(shù)據(jù)判斷，不宜采

用上述方法制取的合金是（）。

金屬NaMgAlCuFe

熔點/℃97.564966010831535

沸點/℃8831090246725672750

A.Fe-Cu合金B(yǎng).Mg-Fe合金C.Al-Na合金D.Cu-Na合金

2.下表列出了五種金屬的一些資料：

金屬在地殼中的含量每千克的價格相對的抗腐敗性金屬的相對強(qiáng)度

（%）（Y）（1=最低;4;最高）（『最低；3二最高）

Al8.117031

Cu0.005514033

Au0.0000004110000042

Fc5.02013

Zn0.00716022

(1)雖然金在地殼中上含量極低，但人類很久以前就發(fā)現(xiàn)了金。為什.么？

(2)在上表中，哪幾種金屬最適合用來制造輸送熱水的水管接頭？解釋你的答案。(提示從

抗腐蝕性、強(qiáng)度、和價格三方面考慮)

(3)鋁是制造飛機(jī)的主要材料，但它的相對強(qiáng)度很低。試建議如何改進(jìn)鋁的強(qiáng)度使其符合制

造飛機(jī)的要求。

(4)根據(jù)上表提供的資料，舉出一項影響金屬價格的因素。

閱讀材料鉗金和白金

白金全稱為“白色K金”，是將黃金與銅、銀、鋅等金屬熔合在一起后所制成的一種

白色合金。其中，黃金的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最多為75機(jī)

鉗是稀有的貴金屬，在首飾行業(yè)乂叫做鉗金，開采量只有黃金的5機(jī)鉗金的強(qiáng)度和韌

性都比其他貴金屬高得多，1g鉗金可以拉成1.6km長的細(xì)絲而不斷裂，因此用伯金制作

的首飾堅韌，如鉆石鑲嵌其中會很牢固，不易脫落。曲金的白色光澤是天然的，經(jīng)久不會改

變，而白金的色澤不是天然的，時間長了就可能會褪色。2000年全球伯金的消費接近100t,

其中，亞洲的消費超過65t。

按照國家技術(shù)監(jiān)督局的規(guī)定，我國國內(nèi)生產(chǎn)的所有伯金首飾都應(yīng)標(biāo)上銷的元素符號Pt

的專有標(biāo)志。通常所說的“Pt900”或“Pt950”表示首飾材料中粕的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為90%

或95%。

活動探究

你學(xué)到了什么？

-共性:

——物理性質(zhì)

特性：

金屬材料一》

性質(zhì)決定其用途：

一鐵合金有:

,口五

—常見合金的成分、性能、用途

課題2金屬的化學(xué)性質(zhì)

學(xué)習(xí)情景

在生活中有這樣一個現(xiàn)象：綠豆在鐵鍋中煮了以后會變黑：蘋果、梨子用鐵刀切了以后

表面也會變黑。這是為什么呢？這是因為綠豆、蘋果、梨子與多?種水果的細(xì)胞里，都含有

糅酸，鞅酸能和鐵反應(yīng)，生成黑色的鞅酸鐵，所以會變黑。鐵釘放時間長了會長出紅色的鐵

銹，這又是鐵與什么反應(yīng)？產(chǎn)生了什么樣的物質(zhì)呢？在、.面的學(xué)習(xí)中，我們會得到問題的答

案。

學(xué)習(xí)目標(biāo)

】、知道鐵、鋁、銅等常見金屬與氧氣的反應(yīng)。

2、初步認(rèn)識常見金屬與鹽酸、硫酸的置換反應(yīng)，以及與鹽溶液的置換反應(yīng)，能用置換

反應(yīng)解釋一些與日常生活有關(guān)的化學(xué)問題。

3、能用金屬活動性順序?qū)τ嘘P(guān)的置換反應(yīng)進(jìn)行簡單地判斷，并能利用金屬活動性順序

解釋一些與日常生活有關(guān)的化學(xué)問題。、

學(xué)習(xí)指導(dǎo)

1、大多數(shù)金屬都能與氧氣發(fā)生反應(yīng)生成對應(yīng)的氧億物，但反應(yīng)的難易和劇烈程度是不

同的。

2、不同的金屬活潑程度不同，人們歸納和總結(jié)出了常見金屬在溶液中的活動性Mi序。

在金屬活動性順序里，金屬的位置越靠前，它的活動性就越強(qiáng)。

3、在金屬活動性順序里，位于氫前面的金屬能置換出鹽酸、稀硫酸中的氫。

4.、在金屬活動性順序里，位于前面的金屬能把位于后面的金屬從它們化合物的溶液

里置換出來。

5、置換反應(yīng)：由一種單質(zhì)和一種化合物反應(yīng)，生成另一種單質(zhì)和另一種化合物的反應(yīng)

叫做置換反應(yīng)。

基礎(chǔ)訓(xùn)練

1.下列物質(zhì)在氧氣中燃燒，能生成黑色固體物質(zhì)的一組是（）。

①Mg②S③Fe.④P⑤Cu

A.①和③B.只有③C.③④⑤D.③和⑤

2.1989年世界衛(wèi)生組織把鋁確定.為食品污染源之而應(yīng)加以控制使用，鋁在下列應(yīng)用時

應(yīng)加以控制的是（）o

①制鋁合金②制一電線③制炊具④銀色漆顏料⑤明機(jī)凈水⑥明機(jī)與蘇打制

食品膨松制⑦易拉罐⑧氫氧化鋁凝膠制胃舒平藥品⑨包裝糖果和小食品

A.③⑤??B僅⑥⑧⑨C僅③⑤⑨I）③⑤???⑨

3.把一根潔凈的鐵釘放入稀硫酸中，下列敘述正確的是（）

①在鐵釘表面產(chǎn)生氣泡②溶液由無色逐漸變?yōu)闇\綠色③鐵釘?shù)馁|(zhì)量增加④溶

液的質(zhì)量減輕

A.②③B.①②③C.①②④D.?@

4.鐵浸泡硫酸銅溶液中，觀察到的現(xiàn)象描述正確的是（）。

A.有大量氣體生成B.溶液由藍(lán)色變成黃色

C.鐵表面有紅色沉積物I）.溶液由藍(lán)色逐漸變成淺綠色

5.下列物質(zhì)，不能由金屬單質(zhì)和鹽酸直接反應(yīng)生成的是（）

A.CuCLB.ZnCLC.MgCUrD.FeCL

6.以下敘述不正確的是（）

A.鋅比鐵活潑但把鋅鍍在鐵.表面能防止鐵生銹B.鈦和鈦合金是制飛機(jī)的理想材卻

C.鋁是地殼中含量最多金屬元素I）.銅的化學(xué)性質(zhì)不活潑，因此是制炊具的良好材料

7、要除去銅粉中混有的少量鐵粉，下列物質(zhì)不合適的是（）

A.稀硫酸B.稀鹽酸C.CuSO,溶液D.H20

8、將金屬x和y分別放入稀硫酸中，x溶解，y不溶解，將?y放入z的化合物溶液中，y的

表面析出z,則這二種金屬的活動性的弱到強(qiáng)的順序是（）

A.x>y>zB.y>x>zC.z>x>yD.y>z>x

9.下列金屬各1g,分別與足量稀鹽酸反應(yīng)，生成氫氣最多的是

AsAlB、MgC、FeD、Zn

10.經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，長期使用我國鐵鍋炒菜做飯，可有效減少缺鐵性貧血，原因

是;有經(jīng)驗的

廚師在炒菜時還加入適量的食用醋，認(rèn)為效果會更好，理由

是_________________________________________________________________________________

11、判斷下列各組物質(zhì)能否發(fā)生反應(yīng)？不能反應(yīng)的說明理由，.能反應(yīng)的寫出化學(xué)方程式

(1)銅和稀鹽

酸______________________________________________________

(2)鋁和稀硫酸__________________________________________________________

(3)銀和硫酸鋅溶液:

(4)鐵和硫酸銅溶液________________________________________________________

(5)鎂和硝酸銀溶液________________________________________________________

(6)銅和氯化銀固體________________________________________________________

』2.如何用化學(xué)方法除去下列物質(zhì)中的雜質(zhì)，(括號中為雜質(zhì))寫出有關(guān)的化學(xué)反應(yīng)方程式

(1)Fe(Fe-Oa)；

(2)Cu(Fe)；

(3)FeSCh溶液(CuSX),)；

互動交流

1、“藥金”又稱為“愚人金”，實為銅、鋅合金。由于“藥金”外觀與黃金相似，常

被不法商販用來冒充黃金牟取暴利。請你設(shè)計實驗，證明實驗臺上的“藥金”戒指是假黃金

戒指。

方案一：__________________________________________________________

方案二：________,,__________

2.下列是某種金屬的部分性質(zhì)。

顏色、狀態(tài)硬度密度熔點延展性導(dǎo)電、導(dǎo)熱耐腐蝕

銀白色固體較硬4.5g/cm1高好好好

該金屬加入到稀鹽酸中無氣泡產(chǎn)生。

①試推斷該金屬的化學(xué)性

質(zhì)_____________________:___________________________________________________________

②該金屬可能有的幾種用途

是_________________________________________________________________________________

③請自選化學(xué)試劑設(shè)計實驗，探究該金屬的化學(xué)活動性與鐵比較的強(qiáng)弱。

你的猜想驗證方法現(xiàn)象結(jié)論

閱讀材料

在金屬活動性順序里為什么包括氫

1865年，貝開托夫在實驗的基礎(chǔ)上，根據(jù)金屬和金屬離,子間互相置換能力的大小，以

及金屬跟酸、跟水等反應(yīng)的劇烈程度，首先確定了金屬活動性順序，在這個順序里就已包括

了氫。因為氫可以被位于它前面的金屬從稀酸里置換出來,而氫也可以把位于它后面的金屬,

從它們的鹽溶液里置換出來，而氫后面的金屬不能從酸中置換出氫。這就是說，貝開托夫當(dāng)

時區(qū)分金屬的活潑與不活潑，是以氫作為標(biāo)準(zhǔn)的。

當(dāng)然，早期的化學(xué)家把金屬跟酸、跟水等反應(yīng)的劇烈程度作為衡量金屬活動性大小的

標(biāo)志是不嚴(yán)格的。準(zhǔn)確的方法是以金屬的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢夾比較金屬的活動性大小，而標(biāo)準(zhǔn)電

極電勢也是以氫電極定為零作為標(biāo)準(zhǔn)來測定的。標(biāo)準(zhǔn)電極電勢為負(fù)值的金屬比氫活潑；標(biāo)準(zhǔn)

電極電勢為正值的金屬活動性小于氫。

另外，氫的原子結(jié)構(gòu)決定它在化學(xué)反應(yīng)中表現(xiàn)出與堿金屬具有相似的化學(xué)性質(zhì)。例如,

氫具有還原性，能和大多數(shù)非金屬反應(yīng)顯示+1價；等等。

由于以上幾個方面的原因，因此把氫排進(jìn)了金屬活動性順序里。

活動探究

你學(xué)到了什么？

與氧氣反應(yīng)

1.金屬的-----與鹽酸、麻酸的反應(yīng)：

化學(xué)性質(zhì)

與化合物溶液的反應(yīng):

2、置換反應(yīng)：

3金屬活動性順序:

課題3金屬資源的利用和保護(hù)

學(xué)習(xí)情景

地球上金屬資源十分豐富，當(dāng)今世界上的許多國家都在靠自身的礦產(chǎn)資源來發(fā)展本國的

經(jīng)濟(jì)，我國也不例外,彳日是，隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，對礦產(chǎn)資源的需求量越來越大,一

些主要礦產(chǎn)資源短缺的態(tài)勢日益明顯。據(jù)資料顯示，如果地質(zhì)勘探無重大突破，21世紀(jì)，

我國金屬礦產(chǎn)資源將出現(xiàn)全面緊缺的局面。因此，金屬資源的利用和保護(hù)已成為重中之重，

本課題我們即一起探討這個問題。

學(xué)習(xí)目標(biāo)

1.知道一些常見金屬如鐵、鋁、銅等的礦物，了解從鐵礦石中將鐵還原出來的方法。

2.會根據(jù)化學(xué)方程式對含有某些雜質(zhì)的反應(yīng)物或生成物進(jìn)行有關(guān)計算.

3.了解金屬銹蝕的條件以及防止金屬銹蝕的簡單方法。

4.知道廢舊金屬對環(huán)境的污染，認(rèn)識回收利用廢舊金屬的重要性

學(xué)習(xí)指導(dǎo)

1、常見的金屬都是以化合物的形式存在在地殼中，常見鐵礦石的種類以磁鐵礦、赤鐵

礦和菱鐵礦居多。

2、鐵的冶煉是用還原劑一氧化碳把鐵從鐵礦石中還原出來。

3、含雜質(zhì)等不純最的化學(xué)方程式計算的關(guān)鍵是一代入化學(xué)方程式的最必須是純凈物

質(zhì)的量。

4、廢舊金屬對環(huán)境的污染很大，如廢電池中汞的滲出會造成地下水和上壤的污染，威

脅人類健康。

5、金屬資源的保護(hù)方法有：回收廢金屬，用各種方法防腐蝕，合理地開采礦物，尋找

金屬的代用品等

基礎(chǔ)訓(xùn)練

1、被雨水淋濕的自行車，應(yīng)（）

A.先用布擦干，再用帶油的布擦拭B.在自行右表面刷一層油漆

C.用布擦干即可D.晾干后，用鹽酸除去銹層

2.下列有關(guān)鐵生銹的敘述錯誤的是（）

A.鐵生銹時一定伴隨物理變化B.鐵生銹的實質(zhì)是鐵與空氣中氧氣反應(yīng)，生成氧化

鐵

C.鐵生銹時，鐵發(fā)生了緩慢氧化.D.鐵生銹時會有難以察覺的熱量放出

3.有關(guān)金屬資源的敘述錯誤的是（）

A.地球上金屬資源大多數(shù)以化合物形式存在B.目前世界年產(chǎn)量最高的金屬是鐵

C.保護(hù)金屬資源的惟一途徑是防止金屬的腐蝕

D.地球的金屬資源是有限的，而日不能再牛

4.不法分子常常用金光閃閃的“金元寶”（銅鋅合金）來蒙騙人們，下列鑒別方法中錯誤的是

（）

A.加鹽酸B.測密度C.用火燒D.看顏色

5.2.8gCO在高溫下跟5.8g鐵的某種氧化物完全反應(yīng)，這種氧化物是

A、FeOB、Fe203C、Fe：。D、無法確定

6.在鐵的某種氧化物中，鐵元素,和氧元素的質(zhì)量之比為7:3,則該氧化物中鐵原子和氧原子

的個數(shù)之比為

A、1:1B、2:3C、3:2I）、3:4

7.鐵生銹，實際上

是、和等物質(zhì)相互

作用，發(fā)生氧化的過程，因此鐵銹中至少含

有等種元素。全世界每年因生銹損失的鋼鐵

占世界年產(chǎn)量的,防止鐵制品生銹，除了要保持鐵制品表

面和外，最常用的方法

是O

8.煉鐵的主要反應(yīng)原理是在條件下，利用焦碳和氧氣生成

的從含鐵的礦石中將鐵還原出來，常見的鐵礦石有（填主要成分化

學(xué)式）：赤鐵礦，磁鐵礦,菱鐵

礦等。

9.在地殼中，鐵元素常以形式存在，原因

是:在鐵合金中，鐵元素以形式存

在，鐵元素的化合價為o

10.100t含F(xiàn)C2O38O%的赤鐵礦石能冶煉出含雜質(zhì)3%的生鐵多少噸？

11.用一氧化碳冶煉含鐵96%的生鐵50t,需純度為80%的赤鐵礦石多少噸？

互動交流

1、找出家中的廢棄金屬制品，觀察這些金屬制品都采用了哪些防銹措施，刮去表面的

保護(hù)層，將其一?半浸入水中一周，每天觀察并記錄金屬表面的銹蝕情況，比較后分析得出結(jié)

論，哪種金屬材料最易生銹？金屬制品的哪個部位最先生銹？應(yīng)采取哪些防銹措施？

2.某同學(xué)年三十晚上幫媽媽做飯，切完菜后就把菜刀放在砧板上，第二天早晨發(fā)現(xiàn)菜刀生

銹了，忒問：（1）菜刀上是否發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)？

（2）菜刀為什么會生銹？

（3）為了防止這把菜刀生銹，該同學(xué)應(yīng)該怎么做？

閱讀材料

鋅、銅與癌癥

人體是由多種元素組成的。現(xiàn)代科學(xué)證明：人體要維持正常的新陳代謝所必需元素有

27種。其中14種為微量元素，雖然他們含量極微卻對人體的健康起著重要的作用。癥癥和

微量元素銅和鋅在人體里的含量有著很密切的關(guān)系。

我國廣東順德、江蘇啟東等癌病高發(fā)區(qū)的土壤、水、農(nóng)作物中銅都高于非癌高發(fā)區(qū)，

而鋅低r非癌高發(fā)區(qū);對肝癌、胃腸道癌等多種惡性腫瘤患者的血清分析都得出一致的結(jié)論:

惡性腫瘤患者的血清鋅與銅的比值明顯低于正常人，而進(jìn)行手術(shù)摘除惡性組織或藥物治療

后，患者血清中鋅與銅比值回升，可見銅、鋅與癌病的關(guān)系最為顯著。

活動探究

你學(xué)到了什么？

1、鐵礦石的種類：