資源簡介

第八單元　金屬和金屬材料
1．了解常見金屬的物理性質及合金。
2．記住金屬活動性順序，能用金屬活動性順序對有關的置換反應進行簡單的判斷，并能利用金屬活動性順序解釋一些與日常生活有關的化學問題。
3．了解金屬冶煉的原理和方法。
4．會根據化學方程式對含有某些雜質的反應物或生成物進行有關計算。
5．了解鐵銹蝕的條件以及防止金屬生銹的簡單方法。
1．鐵、鋁、銅等金屬和合金的重要性質和用途。
2．金屬活動性順序。
3．有關化學反應中雜質問題的計算。
4．鐵銹蝕的條件及其防護，合理利用金屬資源的意識。
1．對金屬活動性順序的初步探究。
2．對鐵銹蝕條件的初步探究。
3．有關化學反應中雜質問題的計算。
情境創設
【教師活動】某新型“防盜玻璃”為多層結構，每層中間嵌有極細的金屬線，當玻璃被擊碎時，與金屬線相連的警報系統就會立刻報警。“防盜玻璃”能報警，這利用了金屬的什么性質？
【學生活動】導電性。
【設計意圖】通過防盜玻璃的報警系統，引入復習內容。
知識梳理
一、金屬材料
（一）幾種重要的金屬
【教師活動】金屬可以分為哪幾類？試舉例說明。
【學生活動】純金屬和合金。金、銅、鋁等是純金屬，青銅、生鐵等是合金。
【教師活動】金屬有哪些共同的物理性質呢？
【學生活動】常溫下大多數金屬都是固體，具有金屬光澤，大多呈銀白色，具有良好的導電性、導熱性、延展性。完成“學習任務一”中的內容。
【教師活動】金屬除了共性外還有一些特性：銅呈紫紅色，金呈黃色；常溫下汞是液體。不同金屬的導電性、導熱性、密度、熔點、硬度等物理性質差異較大。提問：金屬的物理性質與其用途有什么關系呢？
【學生活動】思考并回答。
【教師活動】金屬有光澤，可作裝飾品；金屬能導電，可制導線、電纜；金屬能導熱，可制炊具；金屬有延展性，可拉成金屬絲，壓成金屬箔；金屬有一定的機械強度，可制造車輛、門窗、機械等。
決定和影響金屬用途的因素是什么呢？
【學生活動】決定因素：金屬的性質。
影響因素：價格高低、資源是否豐富、是否美觀、使用是否便利、廢料是否易于回收利用、對環境的影響等。
（二）合金
【教師活動】回顧合金的概念、性能以及常見的合金有哪些？
【學生活動】1．概念：在某種金屬中加熱熔合其他金屬或非金屬而形成的、具有金屬特征的物質。
2．性能：與其組分金屬相比，合金的硬度和強度更大、抗腐蝕性更強、熔點更低。
3．生鐵是鐵含量為2%～4.3%的鐵合金，鋼是含碳量為0.03%～2%的鐵合金。
4．常見的合金有：不銹鋼、黃銅、青銅、焊錫、18K黃金。
完成“學習任務二”中的內容。
【教師活動】比較合金與純金屬的特點。
【學生活動】思考并回答。
【教師活動】補充完善學生的答案：
純金屬 合金
只含有一種元素 含有兩種或兩種以上元素
純凈物 混合物
有金屬光澤 有金屬光澤
有金屬的共性 有金屬的共性
具有金屬的一般性能 具有金屬的一般性能，還具有一些特殊性能
二、金屬的化學性質
（一）金屬與氧氣的反應
【教師活動】請學生一起回憶鎂、鋁、鐵、銅、金等單質與氧氣反應的現象，比較五種單質的活潑順序。
【學生活動】鎂、鋁比較活潑，鐵、銅次之，金最不活潑。
【教師活動】通過這些反應，能得出什么結論？
【學生活動】多數金屬能與氧氣發生反應，但反應的難易程度和劇烈程度不同。
（二）金屬與鹽酸、稀硫酸的反應
【教師活動】比較鎂與稀鹽酸（稀硫酸），鋅與稀鹽酸（稀硫酸）、鐵與稀鹽酸（稀硫酸）、銅與稀鹽酸（稀硫酸）的反應現象和劇烈程度。
【學生活動】學生代表回答反應的現象和劇烈程度并書寫相關的化學方程式。
【教師活動】判斷單質的活動性順序。
【學生活動】四種金屬的活動性順序：鎂＞鋅＞鐵＞銅。完成“學習任務三”中1的內容。
（三）金屬與金屬化合物溶液的反應
【教師活動】通過金屬與金屬化合物溶液的反應總結反應的通式及反應發生的條件。
【學生活動】1．通式：金屬＋可溶性金屬化合物→新金屬化合物＋新金屬。
2．反應發生的條件
（1）必須是前面的置換后面的（K、Ca、Na除外）。
（2）反應中金屬化合物必須可溶。
【教師活動】分別說一下鋁與硫酸銅溶液反應、銅與硝酸銀溶液反應、鐵與硫酸銅溶液反應的實驗現象，并寫出相關的化學方程式。
【學生活動】回答問題，并完成“學習任務三”中2的內容。
（四）置換反應
【教師活動】由一種單質與一種化合物反應，生成另一種單質和另一種化合物的反應叫做置換反應。特征是反應物和生成物必須是一種單質和一種化合物。通式為單質＋化合物→新單質＋新化合物。常見類型：（1）金屬置換非金屬；（2）金屬置換金屬；（3）非金屬置換金屬；（4）非金屬置換非金屬。
【學生活動】完成“學習任務三”中3的內容。
【教師活動】比較化合反應、分解反應和置換反應的特點。
【學生活動】認真聽講。
（五）金屬活動性順序及應用
K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、（H）、Cu、Hg、Ag、Pt、Au，金屬活動性從左到右由強逐漸減弱。
【教師活動】金屬活動性順序在工農業生產和科學研究中有重要應用，它可以給你什么判斷的依據？
【學生活動】（1）可判斷金屬的化學活動性：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；
（2）可判斷金屬能否與酸發生置換反應而產生氫氣：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；
（3）可判斷金屬能否與金屬化合物溶液發生置換反應：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。
完成“學習任務四”中的內容。
【教師活動】注意：（1）K、Ca、Na三種相當活潑的金屬放入金屬化合物的溶液中要與溶液中的水反應，不能把其他金屬從其化合物的溶液中置換出來。
（2）單質鐵與酸等物質發生置換反應生成的含鐵的化合物中鐵顯＋2價。
三、金屬資源的利用和保護
（一）金屬的存在
【教師活動】（1）金屬資源廣泛地存在于地殼和海洋中。
（2）除少數很不活潑的金屬如金、銀等有單質形式存在外，其余都以化合物的形式存在。
常見的金屬礦石有赤鐵礦[主要成分氧化鐵（或）]、磁鐵礦[主要成分四氧化三鐵（或）]、菱鐵礦、鋁土礦、黃銅礦及輝銅礦等。
（二）金屬的冶煉
【教師活動】煉鐵的原理是利用一氧化碳與氧化鐵的反應。
在實驗室里，可以利用如下裝置進行實驗。
說出此實驗的實驗現象，并寫出相應的化學方程式。
【學生活動】描述實驗現象并寫化學方程式。
【教師活動】注意事項：（1）實驗開始時，先通入一氧化碳，再點燃酒精噴燈，目的是防止一氧化碳和空氣的混合氣體受熱發生爆炸。
（2）實驗結束后，熄滅酒精噴燈，為防止生成的鐵又被空氣中的氧氣氧化，應通入一氧化碳直至玻璃管冷卻。
（3）實驗要進行尾氣處理的原因是除去未反應完的一氧化碳氣體，防止污染空氣。
【學生活動】完成“學習任務五”中的內容。
（三）含雜質物質的有關化學方程式的計算
【教師活動】根據前面的學習，回憶一些有關含雜質物質計算的換算公式。
【學生活動】（1）純物質的質量分數（純度）＝×100%
（2）純物質的質量＝樣品的質量×純物質的質量分數
（3）樣品的質量＝
【教師活動】在計算的過程中我們需要注意：
（1）化學方程式所表達的都是純凈物之間發生的反應，所體現的各物質的質量比都是純物質之間的質量關系。
（2）含有雜質的物質在進行計算時，必須將其質量換算成純物質的質量，再代入方程式進行計算。
【學生活動】完成“學習任務六”中的內容。
（四）金屬資源保護
【教師活動】（1）鐵銹蝕的條件：鐵制品銹蝕的過程，實際上是鐵與空氣中的水蒸氣、氧氣等發生化學反應生成鐵銹，其主要成分為。
（2）鐵制品銹蝕條件的探究
實驗原理：鐵與空氣中的氧氣、水等物質發生化學反應生成鐵銹。
展示實驗裝置，讓學生回憶描述其實驗現象并進行分析。
【學生活動】實驗現象：實驗1中的鐵釘生銹，水面處銹蝕嚴重。實驗2中的鐵釘沒有生銹。實驗3中的鐵釘沒有生銹。
實驗分析：實驗1中的鐵釘同時與水、空氣接觸，易生銹。實驗2中的鐵釘只與水接觸而不與氧氣接觸，不易生銹。實驗3中的鐵釘只與氧氣接觸而不與水接觸，不易生銹。
【教師活動】注意事項：①實驗用的鐵釘必須干凈無銹。
②實驗中的蒸餾水必須要煮沸后迅速冷卻，其目的是除去溶解在水中的氧氣，保證鐵釘只與水接觸。
【學生活動】認真聽講。
【教師活動】防止鐵制品生銹的方法有哪些？
【學生活動】（1）破壞外部條件：加保護膜，如刷油漆、涂油、電鍍等；保持鐵制品表面潔凈干燥，如用過的菜刀、鐵鍋擦干凈。
（2）改變內部條件：加入其他金屬改變其組成，如調整鐵的含碳量，按一定比例熔合鉻、鎳等制成不銹鋼（合金）。
【教師活動】鋁具有良好的抗腐蝕性能的原因：鋁在空氣中與氧氣反應，在其表面生成一層致密的氧化鋁薄膜，從而阻止鋁進一步被氧化。
【學生活動】完成“學習任務七”中的內容。
【教師活動】由于金屬資源有限，且不可再生，隨著人類的不斷開發，金屬資源不斷減少，因此必須保護金屬資源。金屬的回收利用有什么意義呢？
【學生活動】①減少重金屬對環境的污染。②節約資源和保護環境。
【教師活動】我們應該如何保護金屬資源呢？
【學生活動】（1）防止金屬的腐蝕。（2）金屬的回收利用。（3）有計劃、合理地開采礦物，嚴禁不顧國家利益隨意采礦。（4）尋找金屬的代替品。
完成“學習任務八”中的內容。
課堂小結
本單元主要學習了鐵、鋁、銅等重要金屬和合金，包括金屬的物理性質（如導電性、導熱性等），金屬的化學性質（如與氧氣、鹽酸等反應）以及反應的規律（如金屬活動性順序），金屬資源的利用（如鐵的冶煉以及有關雜質問題的計算），金屬資源的保護（如金屬的腐蝕和防護、廢舊金屬的回收利用）等。從本單元的學習中體會化學在社會發展中的重要地位，培養學生的學習能力，樹立對金屬資源的保護意識。
板書設計
第八單元　金屬和金屬材料
一、金屬材料
（一）幾種重要的金屬
（二）合金
二、金屬的化學性質
（一）金屬與氧氣的反應
（二）金屬與鹽酸、稀硫酸的反應
（三）金屬與金屬化合物溶液的反應
（四）置換反應
（五）金屬活動性順序及應用
三、金屬資源的利用和保護
（一）金屬的存在
（二）金屬的冶煉
（三）含雜質物質的有關化學方程式的計算
（四）金屬資源保護
___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

展開更多......

收起↑