初中课题 1 金属材料教学设计及反思

这是一份初中课题 1 金属材料教学设计及反思，共4页。教案主要包含了主要内容回顾，典型例题选讲等内容，欢迎下载使用。

1、课题1 金属材料
2、课题2 金属的化学性质
3、课题3 金属资源的利用和保护
教学目标
1．掌握铁的物理性质；
2．掌握铁的化学性质及相关的现象和化学方程式，掌握铁的锈蚀条件及防护；
3．掌握铁在金属活动顺序青中的位置，能判断铁与其它金属的盐的溶液是否发生化学反应；
4．掌握含杂质的化学方程式的简单计算；
5．了解合金与纯金属相比的优良性能；
6．知道金属资源的保护和利用。
重点
1．铁、铝、铜等金属和合金的重要性质和用途；
2．置换反应和金属活动性顺序；
3．生铁和钢的区别；
4．钢铁锈蚀条件及其防护，合理利用金属资源；
5．有关化学方程式计算中含杂质问题的计算。
难点
对金属活动性顺序的初步探究；
对钢铁锈蚀条件及其防护措施的初步探究；
含杂质的化学方程式的计算。
教学时间 2课时
教学过程
一、主要内容回顾
（一）金属材料
纯金属（90多种）
分类：金属材料
合金（几千种）
常温下一般为固态（汞为液态），有金属光泽
2．金属的物理性质 大金数呈银白（金为黄色，铜为紫红色，锌为青白色）
大多数金属有良好的导热性、导电性和延展性，熔点高、密度大
主要因素：由金属的性质来决定
3．决定金属用途的因素 其它因素：价格、资源、美观、使用是否便利，以及废料是否便于回收和对环境的影响等
4．金属之最：
（1）铝：地壳中含量最多的金属元素；（2）钙：人体中含量最多的元素；（3）铁：目前世界年产量最多的金属（依次为铁、铝、铜）；（4）银：导电、导热性最好的金属（依次为银、铜、金、铝）；（5）铬：硬度最高的金属；（6）钨：熔点最高的金属；（7）汞：熔点最低的金属：（8）饿：密度最大的金属；（9）锂：密度最小的金属。
5.合金：（1）定义：由一种金属与其它一种或几种金属（或非金属）一起熔合而成的具有金属物性的物质。（2）与金属比较：日常生活中使用的金属材料大多数为合金，这是因为合金的强度和硬度比组成它们的纯金属更高，抗腐蚀性能更好，而熔点一般比组成它们的金属都低。
6．常见合金：
（二）、金属的化学性质
金属的化学性质
（1）大金数金属能与氧气等非金属反应： 4Al + 3O2 2Al2O3
越活泼的金属越易与氧气等非金属反应。
（2）金属与酸反应生成盐和氢气：Fe + 2HCl FeCl2 + H2↑
Fe + H2SO4 FeSO4 + H2↑
（3）金属与盐的溶液反应生成新金属和新盐（“前换后，盐可溶”）
Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu （“湿法冶金”的原理）
Cu + 2AgNO3 Cu(NO3)2+ 2Ag
常见金属活动顺序表：
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H） Cu Hg Ag Pt Au
金属活动性由强变弱
在金属活动顺序表里：（1）金属的位置越靠前，它的活动性越强，其中K、Ca、Na能与冷水反应；（2）位于氢前面的金属能置换出盐酸和稀硫酸中的氢（如果金属和硝酸或浓硫酸反应，不是生成氢气，而是水）；（3）位于前面的金属能把位于其后的金属从它们的盐溶液中置换出来（除K、Ca、Na外）。（注Fe与盐溶液反应生成亚铁盐）
置换反应：由一种单质与一种化合物起反应，生成另一种单质和另一种化合物的反应。
（三）金属资源的利用和保护
金属资源的存在：金属存在于地壳及海洋中，除金、银等少数金属在自然界以单质形式存在外，期余都以化合物的形式存在。
铁的治练：
原理：在高温条件下，用还原剂一氧化碳把铁从铁矿石中还原出来（还原法）。
3 C O + Fe2O3 3Fe + 3 CO2
（2）原料：铁矿石、焦炭、石灰石、空气，常见的铁矿石有：磁铁矿（主要成分是Fe3O4）、赤铁矿（主要成分是Fe2O3 ）、菱铁矿（主要成分是FeCO3）、黄铁矿（主要成分是FeS2 ）。
铁矿石选取的原则是含铁高，同时反应后产生的污染较少。
（3）设备：高炉
3、铁的锈蚀条件和防护：与水和空气同进接触，防护措施是破坏铁生锈的条件（具体方法是1、保持铁制品表面的洁净和干燥，2、在铁制口表面涂上保护膜，如涂油、刷漆或通过化学反应生成保护膜或镀其它的金属。）
属资源的保护
（1）破坏金属腐蚀条件；（2）回收利用废旧金属；（3）合理开采矿物；（4）寻找金属的替代品。
二、典型例题选讲：
例1、下列常见的材料中，不属于金属材料的是 （ ）
A、青铜 B、铝合金 C、陶瓷 D、黄金
例2、某新型“防盗玻璃”为多层结构，每层中间嵌有极细的金属丝，当玻璃被击碎时，与金属相连的警报系统就会立刻报警。“防盗玻璃”能报警，这利用了金属的 （ ）
A、延展性 Ｂ、导电性 Ｃ、弹性 Ｄ、导热性
例3、工业生产中常将两种金属放在同一容器中加热，使它们熔化，冷却后得到具有金属特性的熔融物——合金，试根据表中数据判断，不能形成的合金是 （ ）
Ａ、K——Na合金 Ｂ、K——Fe 合金 Ｃ、Na——Al合金 Ｄ、Fe——Cu合金
例4、钛和钛的合金被认为是21世纪的重要材料，它们具有很多优良的性能，如熔点高，密度小，可塑性好，易于加工，钛和钛的合金与人体有很好的“相溶性”等。下列不合实际的是 （ ）
Ａ、用来做保险丝 Ｂ、用于制造航天飞机 Ｃ、用来制造人造骨 Ｄ、用于舰艇外壳
例5、钛具有许多神奇的性能而越来越引起人们的关注，常温下钛不能和非金属、强酸反应，红热时，却可与许多常见的金属单质反应，钛是航空、宇航、军工、电工等方面的必需材料。地壳中含钛矿石之一称为金红石（TiO2），是目前大规模生产钛的原料。
（1）金红石、炭粉混合在高温条件下，通入氯气可制得TiCl4 和一种可燃性气体，其反应化学方程工为
（2）在氩气的气氛中，用过量的镁在加热条件下与TiCl4 反应制得金属钛，其反化学应方程式为

例5、为测定A、B、C三种金属的活动顺序，某兴趣小组将金属A、B、C分别放入稀硫酸中，B溶解产生气泡，A、C则不溶解，另将A放入C的盐溶液中，A的表面有金属C析出。由些可知三种金属的活动性由弱到强的顺序是：
例6、有一个同学做实验时，在实验室里用铁、稀硫酸、氧化铜为原料来制取铜，他根据所学知识设计了如下两个方案：
C
B
B
A
方案一：Fe H2 Cu 方案二：CuO CuSO4 Cu
（1）写出A、B、C三种物质的名称分加为：A： B： C：
（2）写出方案一的两个化学反应方程式：

写出方案二的两个化学反应方程式：
（3）两个方案中，哪个更好，为什么？
。
例7、下表是某种常见金属的部分性质：
该金属投入稀盐酸中，可产生大量气泡，根据以上信息回答下列问题：
（1）试推断该金属可能的一种用途：
（2）该金属的活动性经铜（填“强”或“弱”）
（3）请处选试剂，设计实验探究该金属与铁的活动性强弱，并完成下表。
例8、为了测定某磁铁矿石中四氧化三铁的质是分数，某化学课外兴趣小组根据所学知识用一氧化碳还原法来进行测定。取该磁铁矿石10g，与足量的一氧化碳反反并将产生的所体通入足量的氢氧化钠溶液中，溶液质量增加了16g，试计算
（1）该磁铁矿石中四氧化三铁的质量分数。
（2）用1000t该铁矿石来冶炼生铁，理论上可炼得含杂质4%的生铁质量为多少？（设治练过程中铁不损耗）合金
铁的合金
铜合金
焊锡
钛和钛合金
形状记忆合金
生铁
钢
黄铜
青铜
成分
主要成分为铁，含碳量为2%--4.3%
主要成分为铁，含碳量为0.03%--2%
铜锌合金
铜锡合金
铅锡合金
钛、铝、钛合金
钛镍合金
备注
不锈钢：含铬、镍的钢，具有良好的抗腐蚀性。
紫铜为纯铜
熔点低
钛和钛合金被认为是二十一世纪的重要金属，有优异的耐腐蚀性，对海水、空气和若干腐蚀介质都很稳定，可塑性能好，强度大，密度小，广泛应用于飞机、卫星、火箭、每轮和舰艇等，钛合金与人体有很好的“相溶性”，故称为亲生物金属，因此可用于医学补形和制造人造骨。
金属
Na
K
Al
Cu
Fe
熔点/℃
97．8
63．6
660
1083
1535
沸点/℃
88．
774
2200
2595
2750
颜色、状态
硬度
密度
溶点
导电性
导热性
延展性
银白色固体
较软
2.7g/cm3
660.4℃
良好
良好
良好
你的一种猜想
验证方法
现象
结论