金属材料导学案

第八单元课题1金属材料导学案（与课件同步）第一课时

编写龙应旺

一、预习导学：1、金属材料包括_______和________。日常生活中，你见到的金属有哪些？

2、人类从石器时代进入_____时代，继而进入______时代，铜和铁作为金属材料一直被广泛地应用着。结合书本P3图表，你能总结出：大部分的金属都具有_________、_________、__________、___________、__________、___________等物理性质外，还具有各自的特性，你能举出的例子有：_________、________、__________、________。

3、在日常生活中，你能见到哪些合金？它的主要成分是什么？

4、在铁、铝、铜、锌四种金属中：可用来制造炊具的是；常用于制造电线和电缆的是；导电性最强的是；常用于做干电池电极的是；包装糖果和香烟的银白色金属材料是；密度最小的是。

二、合作探究：

1、金属的物理性质

①金属在常温下为，有 ,有、、、密度、熔点较。

②特性：常温下一般为态（为液态）；大多数呈色（铜为色，金为色）；纯铁是色的，质，而铁粉则为色

2、讨论：

（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？如果用锡制得话，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?

（5）考虑物质的用途时，首先要考虑物质的_____，还需要考虑那些因素？

3、金属之最：阅读P3表8-1和P4资料，填写金属之最：

地壳中含量最高的金属元素---_____；人体中含量最高的金属元素--_____；目前世界产量最高的金属--______；导电、导热性最好的金属--______；硬度最高的金属--______；熔点最高的金属--______；熔点最低的金属--_______；密度最大的金属--______；密度最小的金属--__。

巩固新知：1、日常生活中，包装糖果、香烟的银白色金属薄片__________；家用热水瓶内胆壁的银色金属是_____；温度计中填充的金属是_________；灯泡里做灯丝的金属是______。

2、铝通常用作电线、电缆是利用它的性；细铁丝、薄铁片用力就可弯成各种形状，这说明铁具有的性质；铁锅、铝壶可用来烧水是利用它们的

性；金块可以轧成很薄的金箔，这是利用了金的性

4、合金在一种金属中加热熔合其他或而形成的具有特性的物质，叫做合金。生铁的含碳量__________，钢的含碳量；常见的合金含有、等。

巩固新知：合金中至少有种金属，合金中的各成分以形式存在（单质或化合物），

合金属于物（纯净物或混合物）

5、合金与纯金属的性质比较

（实验8-1）比较合金与组成它们的纯金属的光泽、颜色和硬度、熔点。

一般说来，合金的比各成分更鲜亮，合金的比各成分，合金的抗腐蚀性能更好。观察P5熔点比较表格，得到启示：合金的比各成分。巩固新知：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

②钛和钛合金：阅读P6,思考：为什么说钛和钛合金是21世纪的重要金属材料？有什么广泛用途？

（1）钛和钛合金被认为是21世纪的重要材料，它具有很多优良的性能，如熔点、密度、可塑性、易于、机械性能等。尤其是抗性能非常好，即使把它们放在海水中数年，取出后仍，其抗腐蚀性能远优于不锈钢，因此被广泛用于、、、船舶、化工和等

（2）钛合金与人体有很好的“”，因此可用来制造

（3）用钛-镍形状记忆合金制成的人造

三、【巩固与练习】

1、制作电线的金属材料一般是 ( )

A.铁

B.铜

C.银

D.镁

2、下列各组中的两种物质都属于混合物的是 ( )

A.钢不锈钢

B.铜青铜

C.铁生铁

D.锡焊锡

3、下列有关合金的说法正确的是 ( )

A.合金缺少金属光泽

B.合金种类只有90余种

C.合金属于化合物

D.合金的很多性能比它的纯金属优异

4、下列对金属的性质描述正确的是（）

A.金属在常温下都是固体

B.金属的熔点都比较低

C.金属大多为电和热的优良导体

D.金属缺乏延展性

5、钛和钛合金是21世纪的重要金属材料，它们具有优良的性能，如熔点高，密度小，可塑性好，机械性能好，抗腐蚀能力强，钛合金与人体很好的“相容性”。根据它们的主要性能，不合实际的用途是（）

A.用来做保险丝

B.用于制造航天设备

C.用于核潜艇设备的制造

D.可用来制造人造骨

6、用来铸造硬币的金属材料需要具有什么性质？

7、黄金首饰的纯度常用“k”来表示，24K表示纯金，则标号为18K的黄金项链10克含纯金多少

第八单元课题2金属的化学性质导学案一（与课件同步）第二课时

一、自主学习：

（一）、写出下列反应的化学方程式，并想一想有什么现象。

1、镁在空气中燃烧

2、铝在空气中生成致密氧化铝

3、铁在氧气中燃烧

4、铜在空气中加热

5、实验室用锌与稀硫酸制取氢气

（二）黄铜（铜锌合金）与黄金的外观很相似，一些不法商贩就会利用这一点，以次充好，贩卖假黄金（实际就是黄铜）。你用什么方法来识别真假金饰品呢？

二、合作探究：

1、金属与氧气的反应：

实验表明大多数金属都能与发生反应，但是反应的难易和剧烈程度是不同的。镁、铝在就能与氧气反应，铜要在才能与氧气反应；在常温下与氧气反应，表面生成一层致密的薄膜阻止其进一步氧化，故具有良好的抗腐蚀性能。铁可以在中点燃；“真金不怕火炼”说明金在加热时也不与反应；镁、铝、铁、铜、金四种金属的活动性﹥﹥﹥

2、金属和酸的反应：

反应。

2、可根据金属是否与稀盐酸或稀硫酸反应或反应的判断金属的活动性强弱。

置换反应：

用字母表示

三、金属与金属化合物（盐）溶液的反应

1、【回忆】将铁钉投入到硫酸铜溶液中有何现象？

现象：①②

反应的化学方程式：，铁与铜的活动性：Fe Cu

2、探究：利用Al丝、Cu丝及CuSO4溶液、Al2(SO4)3溶液。判断Al、Cu的活动性

、金属能与金属化合物的溶液反应。

2、可根据一种金属能不能把另一种金属从金属化合物的溶液中置换出来，判断的强弱

3、常见金属的活动性顺序:

金属活动性由强逐渐减弱

第八单元课题2金属的化学性质导学案二（与课件同步）第三课时

一、复习：

(1)写出下列反应的化学方程式：

①铝有良好的抗腐蚀性

②铁与稀盐酸反应

③铝和硫酸铜溶液反应

④铜和硝酸银溶液反应

⑤锌和硫酸铜溶液的反应

(2)默写金属活动顺序表：

二、共同学习

（一）、金属活动性顺序的应用：

（1）、在金属活动顺序里，金属的位置越靠前，它的活动性就越。

（2）、在金属活动性顺序里，位于之前的金属能置换出盐酸(或稀硫酸)中的氢。（3）、在金属活动顺序里,位于前面的能把位于后面的从它们化合物的溶液中置换出来。

【巩固】

1、判断下列物质能否发生反应？若能，写出相关化学方程式。

⑴银与稀盐酸⑵锌与硫酸铜溶液

⑶铜与硫酸锌溶液⑷铝与硝酸银溶液

⑸银与氯化铜溶液⑹镁与硫酸亚铁溶液

2、有X Y Z三种金属，如果把X和Y分别放入稀硫酸中， X 溶解并产生氢气,Y不反应;如果把Y和Z分别放入硝酸银溶液中,过一会儿,在Y的表面有银析出,而Z无变化.根据以上事实,判断X Y Z的金属活动顺序。

（二）实践与应用

1.生活中很多人用钢丝球刷铝锅，这种方法妥当吗？为什么？

2.可否用铁桶盛放硫酸铜溶液？

3.下列化学变化属于置换反应的有：

（1）Fe2O3+3CO 高温

2Fe+3CO2（2）2Fe2O3+3C

高温

4Fe+3CO2↑

（3）2H2O2催化剂2H2O+O2↑（4）Fe+2AgNO3== Fe(NO3) 2+2Ag

三、课堂作业

（一）选择题

1、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（）

①Z+YSO4==ZSO4+Y ②X+ YSO4==XSO4+Y ③X+ H2SO4== XSO4+ H2↑

④Z+ H2SO4不反应

A、Z＞X＞Y

B、Z＞Y＞X

C、X＞Y＞Z

D、X＞Z＞Y

2、将铁片放入下列溶液中，铁片的质量会增加的是（）

A、稀H2SO4

B、FeSO4溶液

C、CuSO4溶液

D、稀HCl

3、下列物质不能由金属和酸反应直接生成的是 ( )

A、 ZnCl2

B、 CuSO4 C 、FeCl2 D 、Al2 (SO4) 3

4、现有X、Y、Z三种金属，若将Z放入X的盐溶液中，Z表面覆盖有X，将Y和Z分别投入稀盐酸中，Y 溶解而Z不溶，则三种金属的活动顺序正确的是（）

A、Y＞X＞Z

B、Y＞Z＞X

C、X＞Y＞Z

D、X＞Z＞Y

5、为了测定Ag,Zn,Cu,H的化学活动性强弱,某同学利用Zn粉,Cu片,AgNO3溶液和盐酸4种物质，设计了如下实验方案，其中可行的是（）

A、 Zn+HCl Cu+HCl Zn+AgNO3

B、Zn+HCl Cu+ AgNO3 Zn+AgNO3

C、Cu+HCl Zn+AgNO3 Cu+ AgNO3

D、Zn+HCl Cu+HCl Cu+ AgNO3

6、在CuCl2和NaCl的混合溶液中加入过量的Zn粉，充分反应后过滤，留在滤纸上的固体（）

A、只有Zn

B、只有Cu

C、有Cu和Na

D、有Cu和Zn

7、把足量锌粉分别加入到含下列各组物质的混合溶液中，充分反应后过滤，滤液中只有一种溶质的是（）（双选）

A、MgSO4 CuSO4

B、CuSO4 H2SO4

C、Cu(NO3) 2 AgNO3

D、HCl CuSO4

(二)思考题：

1、相同质量的Mg、Zn、Fe和足量的稀硫酸反应，产生氢气的总

质量（m）随时间(t)变化的关系如下图，则下图中a、b、c表示的金属

分别为：a 、 b 、c 。

2．“药金”又称为“愚人金”，实为铜、锌合金（在合金中各种金属仍然保持各自的化学性质不变）。由于“药金”外观与黄金相似，常被不法商贩用来冒充黄金牟取暴利。请你设计实验，证明“药金”戒指是假黄金戒指。

（三）计算

8．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。

(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。

第一次第二次第三次

连续加入盐酸的体积（ml）10 10 10

生成氢气的质量0.08 0.08 0.04

(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。

第八单元课题3金属资源的利用和保护导学案一（第四课时）

一、自主导学（课前预习：阅读课本P15---P18，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、工业炼铁用到的原料有、、，原理是

二：同步探究

1.实验室用一氧化碳还原氧化铁

现象

分析

反应化学方程式

尾气处理

实验步骤：①.按下图组装仪器，并；②把少量研细的氧化铁粉末装进硬质玻璃管中；③先，再防止一氧化碳与空气混合受热爆炸；④当色粉末已转变成色后，停止加热，再通入一会儿，直至玻璃管冷却，防止Fe被氧化。

2.工业炼铁：

原理：（化学方程式）

3.含杂质的物质的化学方程式的计算：

列比例时，一定要用纯量：m(纯) = m(不纯 )×纯度

例题：用1000t含氧化铁(Fe2O3) 80%的赤铁矿石，理论上可炼含铁96%的生铁多少吨？

练习：1.【06自贡】某炼钢厂日产含杂质5%的生铁3000t，试计算：

⑴该3000 t生铁中含纯铁多少吨？

⑵该炼钢厂每天需含Fe2O3质量分数为85%的赤铁矿石多少吨？（计算结果保留整数）

2.下图是课堂中模拟炼铁的实验装置。

（1）写出图中标有序号的仪器名称

①，

②。

(2)实验过程中，先要进行的是

______________ 。（填Ⅰ或Ⅱ）

Ⅰ．加热Ⅱ．通一氧化碳

(3)A中反应的化学方程式是。 B中反应的化学方程式是， B中观察到的现象是_______________ 。

(4)该装置的不足之处是

3.右下图是金属活动性顺序表中铜、锡、铁和铝元素被人类大规模开发、利用的大致年限。

⑴选择编号填空：铝的利用比铜和

铁晚得多，原因是；目前

铝在多个领域替代易生锈的钢铁，

其主要原因是。

①铝的密度小

②铝很活泼③地壳中铝的含量高④铝的表面易生成致密的保护膜

⑵钢铁的冶炼是人类文明的一个重要标志。

右图是实验室模拟炼铁的装置图，写出冶炼生铁的化学方程

式；能证明产物中有铁粉的方法

是：。

⑶在组装仪器时，把玻璃管插入橡胶管的操作方法是

。

此装置有不完善的地方，请说出其中一种改进方法：

第八单元课题3金属资源的利用和保护导学案二（第五课时）

一、知识回顾

1、写出炼铁高炉中发生的化学反应：

二、自主学习：

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

①试管中放一铁钉，注入蒸馏水，一

半在水中，一半在空气中

②试管中放一铁钉，注入蒸馏水至完

全浸没

③试管烘干，放一铁钉，用橡皮塞塞

紧试管口

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。

三、合作探究：

（一）铁的生锈过程：

a.在干燥空气中不生锈 (有无 )

b.浸没在水中不生锈(有无 )

c.半截浸没在水中在水与空气的交界面最易生锈(有

有 )

1、铁生锈的条件：

2、铁锈的成份很复杂,主要为

3、防止铁生锈的方法:

(1).保持。

(2)在铁制品表面涂

（3）制成耐腐蚀的

讨论：自行车防锈措施有哪些？

⑴三角架：

⑵钢线(辐条）：

⑶钢圈：

⑷链条：

（二）.金属资源保护

（1）为什么要保护金属资源？

（2）、怎样保护金属资源呢?

①防：②收：

③有：④寻：

反馈练习

1.在下列情况下，埋在地下的铸铁管道腐蚀最快的是（）

A.在潮湿、致密的土壤中

B.在干燥、致密的土壤中

C.在潮湿、疏松的土壤中

D.在干燥、疏松的土壤中

2.某运输用铁船，在水中行驶，最易生锈的部位是( )

A.水面上的船头部分

B.水面附近的船体部分

C.水面下的船底部分

D.各部分都一样速度生锈

3.日常生活中的一些铁制品经常会被锈蚀。下列做法中不能起防锈作用的是（）

①在铁制品表面镀锌；②在铁制品表面涂油脂；③保留铁件表面的铁锈作保护层；④在铁器表面刷油漆；⑤自行车脏了用清水冲洗；⑥用废酸液冲洗铁制污水管道；⑦切完咸菜后，尽快将菜刀洗净擦干。

A.②⑤

B.③⑤⑥

C.①③⑦

D.②⑥⑦

4.全世界每年因生锈损失的钢铁约占世界钢铁年产量的1/4。某学生想探究铁生锈的条件，他将干净的铁钉分别同时入放A、B、C三支试管中进行研究。

5.某课外兴趣小组对一批铁样品（含有杂质，杂质不溶于水，也不与稀硫酸反应）进行分析，甲、乙、丙三位同学分别进行实验，其中只有一位同学所取用的稀硫酸与铁样品恰好完全反

请你认真分析数据，回答下列问题：

⑴哪位同学所取用的稀硫酸与铁样品恰好完全反应；

⑵计算样品中铁的质量分数；

⑶若生产1000 t这种纯度的铁，至少需要含氧化铁(Fe2O3)80%的赤铁矿多少吨？

第八单元金属和金属材料（复习课）

一、基础知识网络

三、金属资源的利用与保护

1、金属的存在方式（1

（2）以化合物形式——赤铁矿（主要成分为Fe2O3）、黄铁矿（主要成分FeS2）、菱铁矿

（主要成分FeCO3）、磁铁矿（主要成分Fe3O4）、黄铜矿（主要是CuFeS2）、辉铜矿（主要成分是Cu2S）、孔雀石（主要是Cu2（OH）2CO3）、铝土矿（主要是Al2O3）

2、铁生锈及防治

（1）铁、铜生锈的实质：

①铁：与空气中的氧气、水发生缓慢氧化（CO2、酸、碱、盐也有关系）生成Fe2O3·XH2O

②铜：2Cu+CO2+O2+H2O=Cu2(OH) 2CO3

2、防止铁生锈的措施

（1）保持铁制品表面清洁干燥

（2）涂保护层——涂油、刷油漆、电镀或制烤蓝

（3）改变钢铁内部结构——制合金

3、保护金属资源的途径

（1）防止金属锈蚀

（2）回收废旧金属——节约金属资源、节约能源、减少对环境的污染

（3）有计划、合理开采

（4）寻找金属的代用品——塑料水管

四、重要知识再现

1、金属活动顺序

⑴在金属活动顺序中，越是靠前的金属，其化学性质越活泼，在水溶液中越是容易失去电子，

⑵在金属活动顺序中，只有排在氢前面的金属，才能从酸中置换出氢，

⑶在金属活动顺序中，只有排在前面的金属才能把排在它后面的金属从它的盐溶液中置换出来（钾、钙、钠除外）

2、化学的基本反应类型：

原料:

主要反应原理:

铁矿石、焦炭、石灰石、空气

二、铁的冶炼

分

析

现

象

红色粉末变黑

色，澄清石灰

水变浑浊

一氧化碳夺取氧

化铁中的氧，同

时生成铁和二氧

化碳

Fe

2

O

3

+ 3CO===2 Fe+ 3CO

2

高温

实验装置

化合反应——A+B=AB

分解反应——AB=A+B

置换反应——A+BC=AC+B

其它：氧化反应还原反应

五：例题复习

例题: 一、选择填空:

1、某合金24克与足量的稀硫酸反应产生1 克氢气，则合金可能为（）

A.Mg Zn

B. Mg Al

C.Al Fe

D. Al Cu

2.在托盘天平的两个托盘里各放一个盛有质量相同稀盐酸的烧杯，天平平衡，然后分别向两个烧杯中加入质量相同的铁和锌，充分反应后，天平仍然平衡，下列推论，正确的是（）A.盐酸一定完全反应 B.铁一定有剩余

C.锌一定有剩余

D.两种金属都剩余

3、将质量相等的A、B、C三种金属，同时分别放入三份溶质质量分数相同且足量的稀盐酸中，反应生成H2的质量与反应时间的关系如图所示。根据图中所提供的信息，得出的结论正确的是。(已知：A、B、C在生成物中均为+2价)（）

A．放出H2的质量是A＞B＞C

B．金属活动性顺序是A＞B＞C

C．反应速率最大的是A

D．相对原子质量是C＞B＞A

4、A、D是常见的固体，其中D为紫红色，B、E是两种常见的气

体，且E有剧毒，它们之间有如下的转化关系：

则（1）A、E的化学式分别为：A E

（2）写出各步转化的化学方程式

5. 某课外活动小组从实验废液中回收银，再检验所得银粉样品中是否含有铁粉：

（1）甲同学用简单的物理方法迅速证明了样品中含有铁粉。他的方法是：

（2）乙同学很快拟定了进一步测定样品中银的质量分数的实验步骤：

A.取两药匙样品，加入过量稀硫酸；

B.待充分反应后，取出不溶物；

C.不溶物经洗涤、干燥后称量，记下其质量。①步骤B中如何判断已充分反应？

②步骤B中主要操作的名称是____________，需要用到的仪器和用品有铁架台（带铁圈）、烧杯、______________、_______________、________________。

③根据乙同学的设计进行实验___________达到目的（填“能”或“不能”），说明理由：

__________________________________________________________________________。6．A、B、C代表三种单质，甲、乙、丙、丁代表四种化合物。在常温下单质B和化合物甲的颜色、状态相同，其中甲中氧元素的质量分数为20%，甲与稀硫酸反应生成乙，在一定条件下，它们之间有如下反应：

甲＋ B →丁＋ A

乙＋ C →丙＋ A

请回答下列问题：

（1）化合物甲的化学式；单质C的化学式。

（2）写出下面各物质反应的化学方程式：（要注明反应条件）

甲与B

乙与C

7、某同学为探究铁合金中铁的质量分数，先后进行了三次实验，实验数据如下表：

根据该同学的实验，试回答以下问题：

（1）上表三次实验中，20g合金里的铁恰好完全反应时，消耗稀硫酸溶液的质量是______g。（2）该铜铁合金中铁的质量分数是多少