初中化学沪教版（2024）九年级上册（2024）第2节 金属的性质和应用学案设计

这是一份初中化学沪教版（2024）九年级上册（2024）第2节 金属的性质和应用学案设计，共4页。学案主要包含了金属的物理性质及用途，常见金属的化学性质，置换反应等内容，欢迎下载使用。
一 金属的物理性质及用途
1．常温下，大多数金属都是固体（除水银外），有金属光泽和良好的导热性、导电性、延展性。
2．金属物理性质和用途之间的关系： 性质途
拓展：
金属之最：地壳中含量最高的金属元素——铝
目前世界年产量最高的金属——铁
硬度最大的金属——铬
熔点最低的金属——汞
熔点最高的金属——钨 导电性、导热性最好的金属——银
密度最大的金属——锇
密度最小的金属——锂
延展性最好的金属——金
人体中含量最高的金属元素——钙
二 常见金属的化学性质
1．金属与氧气的反应
注意：铝在常温下也能与氧气反应，生成氧化铝，所以一般情况下加热条件不写。氧化铝在其表面形成一层致密的薄膜，阻止铝进一步氧化，因此铝具有很好的抗腐蚀能力。
规律总结：大多数金属都能与氧气发生反应，根据金属与氧气反应的难易程度和剧烈程度，可判断金属的活动性强弱，越容易反应，反应越剧烈，说明金属的活动性越强。
2．金属与常见的酸反应
易错提示：铁与稀盐酸或稀硫酸反应，生成的是＋2价的亚铁化合物（溶液显浅绿色）。
规律总结：根据金属是否能与稀盐酸、稀硫酸反应，以及反应的剧烈程度和反应的速率，可以判断金属的活动性强弱。相同条件下，金属与酸的反应越剧烈，反应速率越快，金属越活泼。
3．实验室制取氢气
在常温下，锌能与稀硫酸发生反应生成氢气，且反应速率适中。
原理：Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑
装置：发生装置与制取二氧化碳的发生装置相同，是因为反应物都是固体和液体，反应条件都是常温。但收集方法不同，这是由于氢气密度比空气的密度小，难溶于水，且不与空气中各成分和水反应，所以用向下排空气法或排水法收集。
拓展：镁、铝表面都有一层致密的氧化物薄膜，在做镁、铝与其他物质发生反应的实验前，要先用砂纸打磨掉表面的氧化物薄膜。
4．金属与某些金属的化合物溶液的反应
易错提示：
（1）铁与金属化合物反应，生成的是亚铁化合物。
（2）含Cu2＋的溶液一般为蓝色，如CuSO4溶液、CuCl2溶液；含Fe2＋的溶液一般为浅绿色，如FeSO4溶液、FeCl2溶液。
规律总结：根据金属是否能与另一种金属的化合物溶液反应，可以判断金属的活动性强弱。若某种金属能把另一种金属从其化合物溶液中置换出来，则该金属的活动性比另一种金属的活动性强。
三 置换反应
定义：由一种单质和一种化合物作用生成另一种单质和另一种化合物，这样的反应叫做置换反应。（置换反应属于基本反应类型）
易错提示：在置换反应中一定有元素的化合价发生变化。
第2课时 合金及其应用 我国钢铁工业的发展
金属材料包括纯金属和合金。
1．合金的定义：合金是由一种金属跟其他金属（或非金属）熔合形成的有金属特性的物质，如青铜、钢等。
2．合金的特性
合金的硬度一般比组成它的成分金属大，多数合金的熔点比组成它的成分金属低。
易错提示：（1）合金的成分中一定含有金属，但不一定全是金属，也可能含有非金属。
（2）合金属于混合物，熔合过程发生物理变化，其中各成分仍保持其原有的化学性质。
（3）在一种金属表面镀其他金属后，形成的不是合金，因为它们并未熔合。
（4）氧化铁、氧化镁等不属于合金，它们属于纯净物。
3．生铁和钢
（1）生铁的含碳量为2%～4.3%，钢的含碳量为0.03%～2%，生铁和钢的主要不同在于含碳量不同。生铁和钢都是铁的合金，由于生铁和钢的含碳量不同 ，决定了生铁和钢具有不同的性质和用途。
（2）生铁坚硬，韧性差，一般用于铸造；钢较硬，有韧性、良好的延展性和弹性，机械性能好，可以锻、轧和铸造，性能比生铁优越。
4．其他几种常见合金
金属的物理性质
用途
铜易导电
制电线、电缆等
铁易导热
制炊具等
铝具有良好的延展性
拉成丝、制铝箔等
实验内容
实验现象
化学方程式
镁条在空气中点燃
剧烈燃烧，发出耀眼的白光，生成白色固体
2Mg＋O2eq \(=====,\s\up7(点燃))2MgO
铁丝在氧气中点燃
剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体
3Fe＋2O2eq \(=====,\s\up7(点燃))Fe3O4
铝丝在空气中加热
失去金属光泽，表面变灰暗
4Al＋3O2eq \(=====,\s\up7(△))2Al2O3
铜丝在空气中加热
表面由红色变成黑色
2Cu＋O2eq \(=====,\s\up7(△))2CuO
金属与稀盐酸
（或稀硫酸）的反应
实验现象
化学方程式
镁与稀盐酸
（或稀硫酸）
金属表面产生气泡非常快
Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑
Mg＋H2SO4===MgSO4＋H2↑
锌与稀盐酸（或稀硫酸）
金属表面产生气泡较快
Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑
Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑
铁与稀盐酸（或稀硫酸）
产生气泡较慢，溶液由无色变为浅绿色
Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑
Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑
铜与稀盐酸（或稀硫酸）
无气泡
结论
镁、锌、铁能与稀盐酸（或稀硫酸）反应，而铜不能
实验步骤
在试管中加入少量硫酸铜溶液，用砂纸打磨铁丝并绕成螺旋状，浸入硫酸铜溶液中
实验现象
铁丝表面逐渐覆盖一层红色固体，溶液由蓝色变成浅绿色
化学方程式
Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu
实验结论
铁能与硫酸铜溶液反应
名称
特性
用途
武德合金
熔点低
制电路保险丝等
硬铝
质轻而坚硬
制造飞机、汽车，作建筑材料等
不锈钢
耐腐蚀
制造各种器械等
形状记忆合金
具有特殊的形状记忆功能
用于卫星、航空等领域
钛合金
与人体有良好的相容性
制成人造骨骼