山东省郯城县郯城街道初级中学九年级化学下册-第八单元-金属和金属材料-课题1-金属材料学案(无答案)-新人.doc

第八单元 金属和金属材料 课题1 金属材料
●学习目标
1.认识金属材料与人类生活和社会发展的密切关系。
2.了解常见金属的物理性质及合金的特点。
3.了解物质的性质与用途的关系。
●学习过程
知识点一、金属的物理性质
分别取铁丝、铜丝、铝丝：①观察它们的颜色状态；②用力试试是否可以弯曲、折断；③用小刀割一下；④用铁锤锤一下；⑤用手拿着金属片的一端，在酒精灯火焰上方烘烤它的另一端；⑥用电池、小灯泡测试它们能否导电。
⑴在各实验中分别观察到哪些现象？分别说明金属具有什么性质？

⑵不同的金属表现出哪些相似的物理性质？

⑶体积相同的铜块,铁块和铝块,你有办法将它们区分开吗？说说你的方法。

【例1】某同学在研究物质燃烧的条件时，做了如图所示的实验：把一条粗金属丝绕成线圈，罩在一支蜡烛的火焰上，火焰很快就熄灭了。对这一实验的说法不正确的是（ ）
A.金属丝有良好的导热性 B.金属线圈内的气体温度升高了
C.可燃物的温度降到了着火点以下 D.若预先将金属丝加热，蜡烛就不会很快熄灭
知识点二、影响物质用途的因素
阅读教材P3表8-1一些金属物理性质的比较，思考、分组讨论课本P3讨论问题1～4和学案问题5～8。
问题5：用来铸造硬币的金属材料需要具有什么性质？

问题6：电炉丝是用金属钨制成的，你认为它利用了钨的哪些性质？

问题7：根据上述问题的讨论结果，结合你在生活中看到的其他现象，谈一谈物质的用途受哪些因素的影响？

知识点三、合金
问题1：合金与其组分金属相比，颜色、硬度、熔点等方面的性质表现出什么特点？

问题2：现在，你知道合金与其组成金属相比有哪些优良性能？

问题3：通过实验我们知道合金的性能与组成它们的纯金属存在差异，从中得到什么启示？

问题4：常见的合金有哪些？

问题5：为什么我们在生活中不用纯铁制作汤勺，而是用不锈钢？为什么不用纯铝做门窗，而是用铝合金？
【例2】日常使用的金属材料多数属于合金。下表列出了一些常见合金的主要成分和性能。
合金
合金主要性能
主要成分及纯金属的性能
焊锡
熔点183℃
锡：熔点232℃；铅：熔点327℃。
硬铝
强度和硬度好
铝、铜、镁等硬度小，质软。
不锈钢
抗腐蚀性好
铁、铬、镍等，纯铁抗锈蚀性能不如不锈钢。
由上表可以推断，与组成合金的纯金属相比，合金的优点一般有（ ）
A.强度更低 B.硬度更高 C.熔点更高 D.抗腐蚀性能更好
【达标测试，检验自我】
1.铜在生活中应用非常广泛，铜能拉成铜丝，还常用于制作铜勺、铜壶、铜导线等。
⑴由用途可知，铜的物理性质： ；
⑵黄铜是铜锌合金，其硬度比纯铜 ；铜及其合金属于 材料。
2.收藏家收藏的清末铝制品，至今保存十分完好，该艺术品不易生锈的主要原因是（ ）
A.铝不易发生化学反应 B.铝的氧化物容易发生还原反应
C.铝不易氧化 D.铝表面致密的氧化膜阻止铝进一步反
3.将下列物质进行分类：①铁粉；②钢；③黄金；④镁条；⑤生铁；⑥水银；其中属于纯净物的是__________；属于混合物的是_________________(填序号)。
4.钨用来制造灯丝，因为钨具有导电性且（ 　）
A.密度大　　　B.熔点高　　　C.硬度大　　　D.延展性好
5.下列是某化学学习小组的同学关于生铁和钢的交流，其中正确的是（ ）
A.生铁就是纯净的铁 B.生铁和钢都是混合物
C.生铁的含碳量低于钢的含碳量 D.钢较硬，具有较好的延展性和机械性能
6.关于合金的下列认识正确的是（　）
A.合金就是生铁和钢　　　　　　　B.合金具有金属特性
C.纯铁是最常见的合金之一　　　　D.合金就是几种金属粉末混合在一起
※7.把一块洁净铁窗纱横放于蜡烛火焰中，将看到火焰被截断，只在铁窗纱下面摇晃，把窗纱抬高（或降低）一点，火焰总是被“压”在窗纱下面，绝不会透过网眼去（铁窗纱被烧红前）。动手做一做，请解释出现这种现象的原因：
。
● 学习感悟

课题2 金属的化学性质
●学习目标
1.知道铁、铝、铜等常见金属与氧气的反应。
2.初步认识常见金属与盐酸、硫酸的置换反应，以及与盐溶液的置换反应，能用置换反应解释一些与日常生活有关的化学问题。
3.能用金属活动性顺序对有关的置换反应进行简单地判断，并能利用金属活动性顺序解释一些与日常生活有关的化学问题。
●学习过程
知识点一、金属的化学性质
1.金属与氧气的反应：思考、讨论、交流下列问题，书写有关反应的化学方程式。
问题1：观察桌面上的镁条、铝片、铁丝分别是什么颜色的？把这些金属分别在空气中加热，会有什么现象发生？

问题2：金属与氧气反应的剧烈程度一样吗？有什么不同？

问题3：是不是所有的金属都能跟氧气反应呢？“真金不怕火炼”说明了什么？

问题4：铝比铁更易与氧气反应，而生活中常见的铝制品却很少见到生锈现象，为什么？

【交流整合】由Mg、Al、Fe、Cu、Au 与氧气的反应的难易程度，知道他们的活动性强弱为______________________________ （用“＞”填写）（特别提示：当四种金属真的置于同一烧杯中的酸中，最活泼的先反应，且一直等到反应完毕后活动性次之的金属才能参与反应，这是金属活动的优先原则，教材中图8-12表述欠恰当，请按照置于不同烧杯理解）
【例1】小兰家中收藏一件清末的铝制佛像，至今仍保存十分完好。该佛像未锈蚀的主要原因是（ ）
A.铝不易发生化学反应 B.铝的氧化物容易发生化学反应
C.铝不易被氧化 D.铝易被氧化，但氧化铝具有保护内部铝的作用
2.金属与酸的反应：分组完成教材P10-11活动与探究，思考下列问题。
问题1：反应中有哪些现象？反应后生成的气体是什么？

问题2：反应剧烈程度如何？你得出的结论是什么?
【交流整合】由上面的探究我们可以知道镁、锌、铁的金属活动性比      强，它们能置换出盐酸或稀硫酸中的      ；而铜的活动性比氢弱，因此不能置换出稀盐酸、稀硫酸中的氢。则镁、锌、铁、铜的活动性由强到弱的顺序为   。
3.金属与金属化合物溶液的反应：分组完成教材P11-12活动与探究
【交流整合】通过实验铝能置换出硫酸铜里的铜，说明铝的活动性比铜    （强或弱）。铜能置换出硝酸银中的银，说明铜的活动性比银    （强或弱）。尝试写出铝、铜、银三种金属由强到弱的活动顺序            。由此我们可以发现活动性强的金属   （填“能”或“不能”）把活动性弱的金属从它们的化合物溶液里置换出来。
知识点二、置换反应
分析“金属与酸反应”、“金属与金属化合物溶液反应”的化学方程式，找出反应物和生成物的物质类别和种数有什么特点？与化合反应和分解反应有什么不同?

知识点三、金属活动性顺序
问题1：是不是所有的金属都能与酸反应？
问题2：是不是所有的金属都能相互从其化合物的溶液里置换出来？
问题3：金属与化合物反应置换反应需要什么条件？

【例2】A、B、C、D是四种金属单质，A能从B的硝酸盐溶液中置换出B，但A不能与稀盐酸反应。相同条件下，C、D能与稀盐酸反应产生H2，且D比C反应剧烈。则四种金属的活动性由强到弱的顺序是（ ）
A.A、B、C、D B.B、A、C、D C.D、C、A、B D.D、C、B、A
【达标测试，检验自我】
1.为适应火车提速的需要，一些铁路线上原有的短轨要连接为超长轨。铁路工人常根据2Al+ Fe2O3Al2O3 +2Fe 来焊接钢轨。有关该反应的下列说法正确的是 （　　）
A．该反应属于化合反应 　　　 B．该反应属于分解反应
C．该反应属于置换反应 　D．该反应中铁元素的化合价升高
2.把X、Y分别放入稀盐酸、Z的盐溶液中，实验结果如下表，其中表示反应，表示不反应，则它们的金属活动性由强到弱的顺序是（   ）
A.X  Y  Z     B.Y  X  Z
C.X  Z Y      D.Z X  Y
3.把一根洁净的铁钉放入稀硫酸中，下列叙述正确的是（　）中考资源网
①在铁钉表面产生气泡  ②溶液由无色逐渐变为浅绿色 
③铁钉的质量增加  ④溶液的质量减轻
A.②③  B.①②③  C.①②④  D.①②
4.右图为某兴趣小组的同学为进一步探究铁、铜、银三种金属活动性顺序的一组实验：
⑴上述实验中，有气泡产生的是（填写装置序号）_______，请写出这一反应的化学方程式_________________________________；
⑵我国古代“湿法冶铜”就是利用了C中的反应原理，请写出该反应的化学方程式_________________________________。
● 学习感悟

课题3 金属资源的利用和保护
●学习目标
1.知道一些常见金属如铁、铝、铜等的矿物，了解从铁矿石中将铁还原出来的方法。
2.会根据化学方程式对含有某些杂质的反应物或生成物进行有关计算。
3.了解金属锈蚀的条件以及防止金属锈蚀的简单方法。
4.知道废旧金属对环境的污染，认识回收利用废旧金属等金属资源保护的重要性。
●学习过程
知识点一、铁的冶炼：
右图是一氧化碳还原氧化铁实验装置图
1.实验进行一段时间后，可以看到的现象是： ，写出该反应的化学方程式： 。
2.一氧化碳还原氧化铁的模拟实验中，先通入一氧化碳的目的是 ；澄清石灰水的作用是 ；点燃的酒精灯的作用是 ；
知识点二、含不纯物的计算
【例1】用1000t含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量是多少？

知识点三、金属的腐蚀和防护
【活动与探究】铁生锈的条件
1.现有洁净无锈的铁钉、试管、经煮沸迅速冷却的蒸馏水、植物油。
⑴试设计实验以证明铁制品锈蚀的条件。

⑵铁钉生锈的先后顺序如何？你能分析其中的原因吗？

2.铁锁、菜刀、铁丝、水龙头等器具容易发生锈蚀。铁腐蚀可给我们带来哪些危害?你对防止这些铁制品的锈蚀有什么建议？

【例2】在下列情况下，埋在地下的铸铁管道腐蚀最慢的是（ ）
A.在干燥、致密、不透气的土壤中 B.在潮湿、疏松、透气的土壤中
C.在潮湿、致密、不透气的土壤中 D.在潮湿、疏松、透气的酸性土壤中
知识点四、金属资源保护
问题1：废弃金属的回收有什么意义？

问题2：对于金属资源，除了采取防止金属腐蚀的措施外，还可以通过什么途径来使金属资源得到保护呢？

【例3】下列关于金属资源的说法你认为不准确的是（ ）
A. 地球上除少数极不活泼的金属如金、银等以单质的形式存在外，其余都以化合物的形式存在
B.防止金属锈蚀、回收利用废旧金属是保护金属资源的有效方法
C.合理开采矿物，寻找金属代用品是保护金属资源的有效途径
D.铁矿石在地壳中含量最丰富，可以随意开采
【达标测试，检验自我】
1.小明查阅资料时发现：“古代铁制品保存至今的很少”。下面是同学们关于“古代铁制品保存至今的很少”的原因的学习交流，其中正确的是( )
A.铁元素在地壳里含量少 B.冶炼铁的原料少，且冶炼困难
C.铁易置换出其他金属 D.铁易生锈，且铁锈对铁制品无保护作用
2.下图是探究铁制品锈蚀的条件时做的五个实验（铁钉在不同环境中），实验一段时间后，得出的结论错误的是（ ）
A.甲、乙、戊中铁钉生锈快慢的顺序为：乙＞甲＞戊
B.丙中的铁钉不生锈 C.丁中铁钉生锈最严重
D.铁生锈的主要条件是与空气、水直接接触
3.电动自行车以轻便、省力、操作简单、节能的优势正日益受到城镇居民的青睐。
⑴自行车的大架 、轮毂等常使用的是________材料；
⑵人类生活离不开金属，铁是生活中常用的金属；钢铁制品应进行适当的防锈。你仔细观察周围的金属的防锈方法来吗？铁要与 、 等物质共同作用才会生锈。电动自行车链条的防锈方法一般是 ；
⑶学校操场上的铁质篮球架的防锈方法通常是 ；
某同学帮妈妈做饭，切完青菜后将菜刀放在砧板上，第二天发现成都生锈了。请问：为防止菜刀生锈，该同学应怎样做？（答出两种方法）。① ；② ；
4.右图是一氧化碳与氧化铁反应装置的示意图，请回答下列问题。
⑴写出图中a玻璃管中的实验现象： ；
b试管中实验象： ，发生反应的化学方程式为： ；
⑵图中装置的不足之处是： ；
⑶请写出高炉中生成铁的化学方程式： 。
● 学习感悟

第八单元 金属和金属材料
●复习目标
1.了解金属的物理性质，了解合金特性和用途。
2.认识金属材料在生产、生活和社会发展中的重要作用。
3.掌握金属的一些重要化学性质，能用金属活动性顺序来判断简单的置换反应，解释一些与日常生活有关的化学问题。
4.了解金属锈蚀的条件及防止金属锈蚀的常用方法和保护措施。
5.逐步学会含杂质的物质在化学方程式中的有关计算。
【回顾与交流】
1.金属材料包括_________和 。金属具有一些共同的物理性质，如： 、
、 、 等。铁的两种合金是 、 ；合金的硬度比组成它们的纯金属 ，熔点比组成它们的纯金属 。
2.金属的活动性顺序的内容是什么？在金属活动性顺序表中位于什么位置的金属可与酸反应生成氢气？

3.镁、铁、铜三种金属，你有几种方法能区分它的活泼性强弱，看谁答的多？

4.什么是置换反应，有何特点？金属与其它金属盐溶液发生置换反应的条件？

5.铁生锈是由铁与 和 等发生化学反应的结果，其主要成分是 ，防止铁生锈的措施有 、 。保护金属资源的措施 、 、 等。
6.钢铁冶炼是人类文明进步的标志，右图实验室模拟炼铁装置，写出化学方程式： ，
A处发生反应的化学方程式 ；此装置有不完善的地方，请说出一种改进的方法 。
【智能应用】
例1：5角硬币的外观呈金黄色，小明同学查阅资料得知它是铜和锌的合金。市面上有人用它制成假金元宝行骗，请你识别真假金元宝。（要求：不少于三种方法）

例2：构建知识网络是一种重要的学习方法。右图是关于铁化学性质的知识网络（“→”表示一种物质转化为另一种物质），其中B是密度最小的气体，C为红色固体单质。请回答下列问题：
⑴A物质的化学式为             。
⑵B物质的一种用途是                    。
⑶写出反应③的方程式，并注明基本反应类型：                           （         ）。
例3：小娟想测定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末标明溶质质量分数的稀盐酸和必要的仪器。
⑴你认为她能测出铜的质量分数的合金是 合金。
⑵小娟取该合金的粉末32.5g，与足量该盐酸充分反应后，经测定产生了0.4g气体，请你帮助她计算出该合金中铜的质量分数。
【达标测试，检验自我】
1.关于铁的自述中，你认为不符合客观事实的是（ ）
A.我在氧气中燃烧时，生成三氧化二铁
B.在足量的稀硫酸中，我会消失的无影无踪
C.当今世界上年产量最多的金属是我，不能小看我对人类的贡献
D.想保护我（铁制品），很简单，在我表面刷一层油漆吧
2.下列四个实验中只需要完成三个就可以证明铁、铜、银三种金属的活动性顺序。其中不必进行的是（ ）
A.将铁片放入稀盐酸中 B.将铜片放入稀硫酸中
C.将铁片放入硝酸银溶液 D.将铜片放入硝酸银溶液
3.人们常说的“五金”是指“金、银、铜、铁、锌”，根据所学知识判断，不能与盐酸反应的金属是 　 （填名称）。世界上常用黄金作金融储备、货币等，其原因是　　 。黄铜是铜锌合金，其硬度比纯铜　　 （填“大”、“小”或“相同”）。
4.金属材料在生产和生活中有广泛的用途，我国有悠久的使用金属的历史。请回答下列问题：
⑴下图是某考古活动中出土的部分宋代文物：

银光闪闪的银手镯 保存较好的古代铜钱 锈蚀严重的铁锅
上图中可以判断银、铜、铁的金属活动性强弱的顺序为________________；
上图中可以判断铁比铜活动性强弱的信息是 。
⑵2010年上海世博会中国馆—“东方之冠”（如右图）给人强烈的视觉冲击，它的主体结构为四根巨型钢筋混凝上制成的陔心筒。其中钢属于 __________（填纯净物或混合物）；生铁和钢是铁的两种合金，它们最大的不同是__________不同。请你为防止“东方之冠”钢铁骨架生锈提出一条合理化的建议_____________________；
⑶金属矿物的储量有限，而且不能再生，所以保护金属资源尤为重要。保护金属资源的有效途径是____________________________(答出一条即可)。
5.新华中学九年级2班化学兴趣小组的同学为了测定某炼铁厂生产的生铁样品中铁的质量分数（杂质不与酸反应），取生铁样品与稀盐酸在烧杯中反应，有关实验步骤和实验数据如下表所
示：
根据表中数据，试计算：⑴产生氢气的质量；⑵生铁样品中铁的质量分数。

● 学习感悟

8