zj+第八單元+金屬金屬材料

第八單元金屬和金屬材料課題1

金屬材料根據(jù)你的經(jīng)驗(yàn),說出所知道的常見的金屬有哪些?

你說出的這些金屬，不是純金屬就是合金?；蛘哒f：金屬材料包括兩大類：純金屬；合金。人類使用金屬經(jīng)歷了一個(gè)漫長的過程：石器→青銅器→鐵器→鋁和鋁合金時(shí)代→鈦和鈦合金時(shí)代中國人從商代使用青銅器，春秋時(shí)期會冶鐵，戰(zhàn)國時(shí)期會煉鋼，現(xiàn)在大量使用鋁合金等材料。鋁的使用只有100多年的歷史。21世紀(jì)是鈦和鈦合金時(shí)代。目前，產(chǎn)量居前三位的金屬依次是

。鐵鋁銅一、金屬的物理性質(zhì)老師這里有些純金屬，觀察后描述一下它們的物理性質(zhì)Hg銀白色液體Sn銀白色固體Fe銀白色固體Cu紫紅色固體Ag銀白色固體Au金黃色固體常溫下為固體（除汞外）有顏色和光澤有金屬光澤良好的導(dǎo)電性良好的導(dǎo)熱性良好的延性請根據(jù)這些金屬的用途，說出它們的物理性質(zhì)？良好的展性良好的延展性｝常溫下為固態(tài)（除汞外），有顏色和光澤，有良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和延展性，熔點(diǎn)比較高、密度、硬度因金屬不同而不同綜上所述，金屬具有這樣的物理性質(zhì)物理性質(zhì)物理性質(zhì)比較導(dǎo)電性（以銀的導(dǎo)電性為100作標(biāo)準(zhǔn)）密度(g·cm-3）熔點(diǎn)(℃)硬度（以金剛石的硬度為10作標(biāo)準(zhǔn)）銀銅金鋁鋅鐵鉛（優(yōu)）10099746127177.9

（良）金鉛銀銅鐵鋅鋁

19.311.310.58.927.867.142.70

（大）（?。╂u鐵銅金銀鋁錫3410153510831064962660232

（高）（低）鉻鐵銀銅金鋁鉛94~52.5~42.5~32.5~32~2.91.5（大）（?。└鶕?jù)表中數(shù)據(jù)討論以下問題：1.為什么菜刀，鐮刀，錘子用鐵而不用鉛？鐵的硬度大于鉛。2.銀的導(dǎo)電性比銅好，為什么電線用銅不用銀?①銀在自然界的含量少，價(jià)格高；②銀的密度大，不易架線。3.燈泡里的燈絲用鎢不用錫？用錫可能出現(xiàn)什么情況？鎢有較高的熔點(diǎn)且易導(dǎo)電。用錫燈絲導(dǎo)電產(chǎn)生的熱，易使燈絲熔斷影響燈泡壽命。

4.鐵制水龍頭要鍍鉻？鍍金如何？①增加水龍頭的硬度使其不易變形，不易生銹，變得美觀大方。②鍍金更好看，耐腐蝕但成本高，硬度低易磨損。鉻的硬度大，耐磨，保存時(shí)間久結(jié)論：物質(zhì)的用途主要由性質(zhì)決定。但還要考慮價(jià)格、資源、美觀、使用是否便利，物質(zhì)是否易于回收利用和對環(huán)境的影響。如制金屬幣時(shí)還應(yīng)考慮：

；

；

；

。資源豐富

耐磨耐腐蝕

無毒輕便美觀易加工

【科普知識】金屬之最地殼中含量最高的金屬元素──目前世界年產(chǎn)量最高的金屬─導(dǎo)電、導(dǎo)熱性最好的金屬──人體中含量最高的金屬元素──熔點(diǎn)最高的金屬——————熔點(diǎn)最低的金屬——————鋁鈣鐵銀鎢汞硬度最大的金屬——————鉻

【課堂練習(xí)】1.下列金屬中導(dǎo)電性最好的是（）

A.CuB.AlC.FeD.

Ag2.科學(xué)家預(yù)言：到21世紀(jì)，用途僅次于鐵和鋁的第三大金屬是（）A.銅B.鉻C.鈦D.金3.聯(lián)合國衛(wèi)生組織經(jīng)過嚴(yán)密的科學(xué)分析，認(rèn)為我國的鐵鍋是最理想的炊具，并向全世界大力推廣。其主要原因是（）A.價(jià)格便宜B.生熱慢退熱也慢，保溫性較好

C.烹飪出的食品含有鐵元素

D.鐵中含有有機(jī)物必含的鐵元素4.為什么用鐵制菜刀、鋤頭不用鋁？為什么用鎢制燈絲而不用鐵絲或銅絲？答:D

CC鐵的硬度比鋁大，用它做炊具不易變形。鎢的熔點(diǎn)高達(dá)3410℃而鐵銅比鎢低2000℃，高溫下易熔化形成斷路.請欣賞下列圖片：嫦娥2號你知道這些好東西是什么材料制成的嗎？是合金。二、合金：

。如：鋼鐵鋁合金黃銅焊錫等

。思考：生活中不用純鋁做門窗而用鋁合金？合金與組成它們的金屬有什么不同？一種金屬與其他一種或幾種金屬或非金屬一起熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)【實(shí)驗(yàn)探究1】探究一些合金材料與純金屬材料在物理性質(zhì)上的差異【實(shí)驗(yàn)步驟】（1）比較黃銅片（銅和鋅的合金）和銅片；焊錫（錫和鉛的合金）和錫的光澤和顏色（2）將黃銅片和銅片，焊錫和錫互相刻劃，比較他們的硬度。金屬材料主要成分光澤和顏色硬度大小對比黃銅片（合金）銅鋅銅片（純銅）銅焊錫（合金）鉛和錫錫（純錫）錫【結(jié)論】（1）

。（2）

。黃色（紫）紅色銀白色銀白色黃銅片>銅片焊錫>錫合金的硬度大于組成它們的金屬合金比其組分金屬的顏色鮮艷【實(shí)驗(yàn)探究3】比較焊錫和組成它的純金屬錫、鉛熔化的溫度?！緦?shí)驗(yàn)步驟】取綠豆粒大小的焊錫、錫、鉛放在鐵片上進(jìn)行熔化，比較它們的熔點(diǎn)高低金屬材料主要成分熔化速率數(shù)據(jù)熔點(diǎn)/℃結(jié)論純鉛鉛慢327純錫錫中232焊錫（合金）鉛、錫快183【結(jié)論】（3）

。如：焊錫<錫<鉛合金的熔點(diǎn)低于組成其的金屬實(shí)驗(yàn)探究:合金與組成它們的金屬性質(zhì)的差異性質(zhì)比較現(xiàn)象黃銅銅焊錫錫光澤和顏色硬度結(jié)論黃色紫紅色灰色銀白色1.合金比其組分金屬的顏色鮮艷2.合金的硬度大于組成它們的金屬3.合金的熔點(diǎn)小于組成它們的金屬4.合金的抗腐蝕能力一般強(qiáng)于組成它們的金屬黃銅硬度大于銅焊錫硬度大于錫合金與純金屬相比，性能上發(fā)生了改變，說明物質(zhì)的組成的改變會使其性能發(fā)生改變，合金的用途比純金屬的用途廣得多。討論：了解焊錫和武德合金（鉛、鉍、錫、鎘組成的合金）的用途，根據(jù)下表提供的數(shù)據(jù)，你能得到什么啟示？鉛鎘鉍錫焊錫武德合金熔點(diǎn)／℃３２７３２１２７１２３２１８３７０啟示合金的熔點(diǎn)低于組成他們的金屬的熔點(diǎn)，我們常用的保險(xiǎn)絲就是武德合金小結(jié)：當(dāng)電路發(fā)生故障時(shí)，產(chǎn)生的熱量首先使保險(xiǎn)絲熔斷、切斷電路，避免電路事故發(fā)生。（4）下圖的船就是合金制成的，說明什么？【結(jié)論】合金的抗腐蝕能力一般強(qiáng)于組成它們的金屬。菜刀是不銹鋼作的；鋁合金比鋁耐腐蝕；黃銅比純銅具有更好的抗海水腐蝕能力。綜上所述，合金比組成它們的金屬具有更好的性能：

①合金比其組分金屬的顏色鮮艷。②合金的硬度大于組成它的金屬。③合金的熔點(diǎn)低于組成它的金屬。④合金的抗腐蝕能力一般強(qiáng)于組成它的金屬。所以，盡管目前人類已制得的純金屬只有90余種，但人們?yōu)檫m用各種用途而將這些純金屬按一定組成和質(zhì)量比制得的合金已達(dá)幾千種。三、鐵合金簡介生鐵和鋼就是含碳量不同的鐵的兩種合金．生鐵的含碳量為

，鋼的含碳量為

．除含碳外，生鐵中還含有硅、錳等，鋼如不銹鋼中還含有鉻、鎳等．由于在純金屬鐵中熔合了一定量的碳、錳或碳、鉻、鎳等，這種組成的改變，使得合金性能也隨之發(fā)生改變．例如，純鐵較軟，而生鐵比純鐵硬；不銹鋼不僅比純鐵硬，而且其抗銹蝕性能也比純鐵好得多．

；

。

0.03％～2％2％～4.3％含碳量越高，硬度越大含碳量越低，韌性越好

四.形狀記憶合金簡介

有記憶功能的合金材料是在一次實(shí)驗(yàn)中偶然發(fā)現(xiàn)的。1963年，美國海軍軍械實(shí)驗(yàn)室的研究人員在一次實(shí)驗(yàn)中將一些鎳鈦合金絲拉直。實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)溫度升到一定值的時(shí)候，這些已經(jīng)被拉直的鎳鈦合金絲，突然又全部恢復(fù)到原來彎曲的形狀且和原來一模一樣。多次實(shí)驗(yàn)，結(jié)果都一樣?？茖W(xué)家們把這種現(xiàn)象叫做“形狀記憶效應(yīng)”。目前發(fā)現(xiàn)的有記憶的金屬都是合金。在這種金屬里，金屬原子按一定的方式排列起來，當(dāng)金屬原子受到一定外力時(shí),可以離開原來的位置而到另一個(gè)地方.金屬受熱后獲得,一定能量，金屬里的原子又會回到原來的地方。這就是金屬具有記憶的原因。

【課堂練習(xí)】1.鈦和鈦合金是21世紀(jì)的重要材料,他們具有優(yōu)良的性能,如鈦熔點(diǎn)高、密度小、可塑性好、機(jī)械性能好、抗腐蝕能力強(qiáng)，鈦合金與人體有很好的“相容性”。根據(jù)它們的主要性能，不合實(shí)際的用途是（）A.用于核潛艇設(shè)備的制造B.用于制造航天設(shè)備C.用來做保險(xiǎn)設(shè)備

D.可用來制造人造骨C2.世界衛(wèi)生組織正式將鋁定為“食品污染源之一”而加以控制，在下列使用場合必須加以控制的是（）①制電纜②制易拉罐③制鋁錠④制牙膏皮⑤用明礬KAl(SO4)2·12H2O凈水⑥制炊具⑦用明礬及小蘇打做食品的膨化劑⑧用Al(OH)3

制胃藥⑨制防銹漆

10制桌椅

A.①②④⑤⑧10B.②④⑤⑥⑦⑧

C.②⑤⑥⑦⑧10D.③④⑤⑥⑦⑧⑨3.下列金屬材料中，不屬于合金的是（）

A.硬鋁B.生鐵C.三氧化二鐵D.青銅CB4.現(xiàn)代建筑的門窗框架常用鋁制造，硬鋁的成分是（）

A.Al－Mg合金

B.表面有Al2O3

的鋁板

C.Al－C合金D.Al－Cu－Mg－Si合金5.不銹鋼餐具锃光發(fā)亮，長期使用不會生銹，原因是在煉鋼過程中加入了下列物質(zhì)中的（

）A.鉻、錳

B.鉻、硅C.鉻、鎳D.鉻、碳【基礎(chǔ)訓(xùn)練】1.鋁與鐵相比，具有哪些優(yōu)良的性質(zhì)？CD密度小，抗腐蝕性能強(qiáng)，良好的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性，較好的延展性等。2.分別舉出鐵、銅、金的幾種用途，這些用途各利用了它們的什么性質(zhì)？鐵：

；銅：

；金：

。3.用來鑄造硬幣的合金需要具有什么性質(zhì)？

；

；

；

.4.你將選用哪種合金來制造下列物品，說明理由。（1）外科手術(shù)刀（

）（2）防盜門（

）（3）門鎖（

）（4）自行車支架（

）架橋—硬度火鍋—良好的導(dǎo)熱性飾品—金屬光澤資源豐富耐磨耐腐蝕無毒輕便美觀易加工耐腐蝕性

鐵的硬度

硬度、耐腐蝕性

硬度和韌性

5.科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一種新金屬，它的一些性質(zhì)如下：熔點(diǎn)2500℃密度3g/cm3強(qiáng)度與剛相似導(dǎo)電性良好導(dǎo)熱性良好抗腐蝕性優(yōu)異這種金屬的表面有一層氧化物保護(hù)層，設(shè)想這種金屬的可能用途。飛機(jī)機(jī)體——密度??；船體——抗腐蝕性。天安門城樓的紅墻所用的紅色顏料是鐵紅（主要成分是Fe2O3

），試計(jì)算1000kg鐵紅中最多含鐵的質(zhì)量。

Fe2O32Fe

1602×561000kgx=x=700kg解：設(shè)含鐵的質(zhì)量為x答：--------?！灸芰μ岣吲c歷史回顧】1.目前世界上使用最多的金屬材料是_____。生鐵和鋼都是____的合金，可根據(jù)含碳量的不同將它們區(qū)分開，含碳量較多的是_____，_____的含碳量較少，生鐵和鋼都屬于___________（填“純凈物或混合物”）。2.如果在金屬中加熱熔合某些______或__________，就可以制得具有金屬特征的物質(zhì)，即合金。3.純鐵較____，而生鐵比純鐵___；不銹鋼不僅比純鐵________，而且其_________性能也比純鐵好得多。因此，在日常生活、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究中，大量使用的常常不是________，而是它們的_______。4.盡管目前已經(jīng)制得的純金屬只有___多種，但由這些純金屬按一定組成和質(zhì)量比制得的合金已達(dá)______種。鋼鐵鐵生鐵鋼混合物非金屬金屬軟硬硬抗銹蝕純金屬合金90幾千

課題2金屬的化學(xué)性質(zhì)第一課時(shí)金屬的化學(xué)性質(zhì)上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了金屬的物理性質(zhì)，這節(jié)課我們學(xué)習(xí)金屬的化學(xué)性質(zhì)。學(xué)習(xí)本節(jié)課后，就會明白怎樣識別真假黃金。一、金屬的化學(xué)性質(zhì)（一）金屬與氧氣的反應(yīng)1.在常溫下與氧氣反應(yīng)一、金屬與氧氣的反應(yīng)2.在常溫下幾乎不與氧氣反應(yīng)，高溫時(shí)能與氧氣反應(yīng)3.金不能和氧氣反應(yīng)高溫?zé)捊?Al+3O22Al2O3====點(diǎn)燃2Mg+O22MgO

====點(diǎn)燃致密的氧化物薄膜3Fe+2O2Fe3O4

====點(diǎn)燃2Cu+O22CuO

====加熱在相同的條件下，金屬與氧氣反應(yīng)越容易，金屬的活潑性越強(qiáng)，反應(yīng)越劇烈，金屬的活潑性越強(qiáng)。思考：既然鋁“比較活潑”，為什么還用鋁做生活用品如鋁鍋等。查閱資料：鋁在空氣中與氧氣反應(yīng)，其表面生成一層致密的氧化鋁（Al2O3)薄膜，從而阻止鋁進(jìn)一步被氧化。所以，鋁制品耐腐蝕。綜上所述，判斷金屬活動性方法之一：金屬越容易與氧氣反應(yīng)，其活動性

；同等條件下，反應(yīng)越劇烈，其活動性

。越強(qiáng)

越強(qiáng)

思考：生活中有這樣一種現(xiàn)象：綠豆在鐵鍋中煮了一會兒會變黑；蘋果、梨子用鐵刀切了以后，表面也會變黑。查閱資料：

這是因?yàn)榫G豆、蘋果、梨子等水果的細(xì)胞中都含有鞣酸，鞣酸能和鐵反應(yīng)，生成黑色的鞣酸鐵。這樣看來，金屬是否能與其它酸反應(yīng)呢？（二）金屬與酸的反應(yīng)【實(shí)驗(yàn)探究2】是不是所有的金屬都能與酸反應(yīng)？鹽酸GodSaveme??！有點(diǎn)難受…為什么受傷的總是我！我得意的笑，又得意的笑…金屬與鹽酸的反應(yīng)反應(yīng)物反應(yīng)現(xiàn)象反應(yīng)速度反應(yīng)方程式稀鹽酸或稀硫酸鎂鋅

鐵

銅很快較快較慢不反應(yīng)Mg+H2SO4==MgSO4+H2↑Mg+2HCl==MgCl2+H2↑Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑Zn+2HCl==ZnCl2+H2↑Fe+H2SO4==FeSO4+H2↑Fe+2HCl==FeCl2+H2↑劇烈反應(yīng)，產(chǎn)生大量氣泡較劇烈反應(yīng)，產(chǎn)生大量氣泡反應(yīng)緩慢，有氣泡產(chǎn)生，溶液由無色變?yōu)闇\綠色不反應(yīng)(1)、哪些金屬能與鹽酸、稀硫酸發(fā)生反應(yīng)？哪些金屬不能與鹽酸、稀硫酸發(fā)生反應(yīng)？

(3)、由此推出，金屬活動性順序______________鎂、鋅、鐵能和稀鹽酸或稀硫酸反應(yīng)；銅不能

(2)、鐵、鎂、鋅能和稀鹽酸或稀硫酸反應(yīng)時(shí)劇烈程度不同。____反應(yīng)最劇烈，其次是_____，然后是_____；鎂鋅鐵Mg＞Zn＞Fe＞Cu（4）、寫出鎂、鐵、鋅與稀鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式思考：它們屬于化合反應(yīng)嗎？屬于分解反應(yīng)嗎？觀察六個(gè)反應(yīng)有哪些特征呢？單質(zhì)單質(zhì)化合物化合物置換反應(yīng)：由單質(zhì)和化合物反應(yīng)，生成另一種單質(zhì)和另一種化合物的反應(yīng)(屬于化學(xué)反應(yīng)的基本類型之一）Mg+2HCl==MgCl2+H2↑Zn+2HCl==ZnCl2+H2↑Fe+H2SO4==FeSO4+H2↑Fe+2HCl==FeCl2+H2↑A+BC→AC+B判斷金屬活動性方法之二：金屬與鹽酸或稀硫酸

，可反映出金屬的

。二.置換反應(yīng)：

。如：

。

是否反應(yīng)以及反應(yīng)的劇烈程度活潑程度2CuO+C2Cu+CO2

↑一種單質(zhì)和一種化合物反應(yīng)，生成另一種單質(zhì)和另一種化合物的反應(yīng)高溫Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑3.下列化學(xué)方程式正確的是（）A.2Fe+6HCl=2FeCl3+3H2↑B.Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑C.Cu+2HCl=CuCl2+H2↑D.2Ag+2HCl=2AgCl2+H2↑B第二課時(shí)金屬活動順序上節(jié)課學(xué)過金屬與氧氣、酸的反應(yīng)，反應(yīng)的難易和劇烈程度有所不同，說明金屬的化學(xué)性質(zhì)與其金屬的活動性強(qiáng)弱有關(guān)。金屬活動性強(qiáng)弱：

與氧氣反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)證明：Mg>Al>Fe；Cu>Au

與鹽酸、硫酸的反應(yīng)證明：Mg>Zn>Fe>Cu思考除這二種方法外，還有沒有其它方法證明不同金屬活動性強(qiáng)弱？比如兩種金屬都不能和鹽酸、稀硫酸反應(yīng)如Cu和Ag，如何證明它們的活動性強(qiáng)弱。這使我們想起第五單元時(shí)，

Fe+CuSO4=FeSO4+Cu，進(jìn)而說明Fe比Cu

活潑?；貞浳覀儗W(xué)過的金屬及其化合物，它們之間是否像鐵和硫酸銅一樣發(fā)生反應(yīng)，進(jìn)而比較金屬的活動性順序呢？【實(shí)驗(yàn)探究3】是不是所有的金屬都能相互從其化合物的溶液里置換出來？實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象化學(xué)方程式（1）鋁絲浸入硫酸銅溶液中（2）銅絲浸入硝酸銀溶液中（3）銅絲浸入硫酸鋁溶液中實(shí)驗(yàn)（1）說明鋁比銅活潑

；實(shí)驗(yàn)（2）說明銅比銀活潑

；實(shí)驗(yàn)（3）說明銅沒有鋁活潑

。這就是所謂的“中間金屬原則”。藍(lán)色溶液變淺，鋁絲表面附有紅色物質(zhì)銅絲上附有白色物質(zhì)，溶液由無色變?yōu)樗{(lán)色無明顯現(xiàn)象

2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3CuCu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2AgCu+Al2(SO4)3

不反應(yīng)Al>Cu

Cu>AgCu<Al實(shí)驗(yàn)結(jié)論：1.Al>Cu>Ag

2.活動性強(qiáng)的金屬把活動較弱的金屬從它的化合物的水溶液中提取出來?？茖W(xué)家們進(jìn)行類似于我們的探究，經(jīng)過許多類似上述實(shí)驗(yàn)的研究，認(rèn)真的去偽存真、由表及里、歸納和總結(jié)出了常見金屬在溶液中的活動性順序。得出金屬活動性順序表：KCaNaMgAlMnZnFeNiSnPb（H）CuHgAgPtAu金屬活動性由強(qiáng)逐漸減弱此表在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，可以給出下列判斷：1.

；2.

；3.

.

金屬的位置越靠前，它的活動性越強(qiáng)位于氫前面的金屬能置換出鹽酸、稀硫酸中的氫位于前面的金屬能把位于后面的金屬從它們的化合物的水溶液中置換出來通過課題2的學(xué)習(xí)，我們可以得到這樣的幾個(gè)結(jié)論：一、金屬的化學(xué)性質(zhì)：（1）多數(shù)金屬能與O2反應(yīng)；（2）氫前金屬能與稀HCl或稀H2SO4反應(yīng)生成氫氣；（3）前金換后金發(fā)生置換反應(yīng)時(shí)，不用鉀、鈣、鈉。二、判斷常見金屬活潑性的方法(1)金屬與氧氣反應(yīng)的難易程度,可以說明金屬的活潑性；(2)金屬與酸反應(yīng)的劇烈程度,可以說明金屬的活潑性;(3)前金換后金，可以說明金屬的活潑性。

【課堂練習(xí)】1.能用鐵制容器盛放的是（）

A.鹽酸B稀硫酸C硫酸銅溶液

D酒精

2.下列各組金屬中，按金屬活動性由強(qiáng)到弱順序排列的是（）A.Na、Fe、MgB.K、Cu、Fe

C.Ca、Ag、ZnD.Al、Zn、Hg

3.下列事實(shí)中，能說明鐵的金屬活動性比銅強(qiáng)的是（）A.鐵的年產(chǎn)量比銅高B.鐵桶不能用來盛放波爾多液C.鐵的硬度比通大D.相同條件下，鐵比銅更易被腐蝕

【基礎(chǔ)訓(xùn)練】1.波爾多液是一種農(nóng)業(yè)常用的殺菌劑，它是由硫酸銅、石灰加水配制而成，為什么不能鐵制容器來配制波爾多液？Fe+CuSO4=FeSO4+CuDBD2.寫出下列變化的化學(xué)方程式，并注明反應(yīng)類型（CO與Fe3O4

的反應(yīng)除外）。

C→CO2

→COFe→Fe3O4

FeSO4FeFe+2HCl=FeCl2+H2↑或Fe+CuCl2=FeCl2+CuFeCl2Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑或Fe+CuSO4=FeSO4+Cu

C+O2

點(diǎn)燃CO2C+CO2

高溫2CO3Fe+2O2

點(diǎn)燃

Fe3O4

Fe3O4+4CO

高溫

3Fe+4CO4

3.下列物質(zhì)能否反應(yīng)？寫出能發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式。（1）銀與稀鹽酸（2）鋅與硫酸銅溶液（3）銅與硫酸鋅溶液（4）鋁與硝酸銀溶液混合物除去雜質(zhì)的化學(xué)方程式主要操作步驟銅粉（Fe）FeCl2

溶液（CuCl2

）Zn+CuSO4=ZnSO4+CuAl+3AgNO3=Al(NO3)3+3Ag4.填寫下列表格（“混合物”欄中括號內(nèi)為雜志）。（1）（3）不能反應(yīng)。Fe+2HCl=FeCl2+H2↑Fe+CuCl2=FeCl2+Cu

加鹽酸至無氣泡產(chǎn)生，過濾洗滌、干燥。加適量無銹鐵釘或鐵粉，過濾。

Fe+2HCl=FeCl2+H2↑562Mg+2HCl=MgCl2+H2↑242Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑

6526.鎂、鋅、鐵三種金屬各30g，分別與足量鹽酸反應(yīng)，各生成氫氣的質(zhì)量是多少？如果反應(yīng)后各生成氫氣30g，則需要這三種金屬的質(zhì)量各是多少克？30gx30gy30gz=24230gx=2460gx=65230gy=6560gy=56230gx=5660gz這個(gè)題告訴我們：質(zhì)量相同的活潑金屬與足量的酸反應(yīng)，相對原子質(zhì)量小的金屬產(chǎn)生的氫氣多。如果還有等質(zhì)量的鋁,鋁產(chǎn)生的氫氣最多.解：設(shè)----------x、y、z

Fe+2HCl=FeCl2+H2↑562Mg+2HCl=MgCl2+H2↑242Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑

652=242

x30g=652

y30g=562

x30g解：設(shè)----------x、y、z

x30gy30g

Z30gX=360gy=975gz=840g相同質(zhì)量的物質(zhì)與足量酸反應(yīng)，產(chǎn)生氣體一樣多時(shí)，相對原子質(zhì)量（或相對分子質(zhì)量）大的物質(zhì)有余，相對原子質(zhì)量（或相對分子質(zhì)量）小的物質(zhì)一定有余；相對原子質(zhì)量（或相對分子質(zhì)量）小的物質(zhì)有余，相對原子質(zhì)量（或相對分子質(zhì)量）大的物質(zhì)不一定有余（有兩種可能）。方法一：根據(jù)反應(yīng)快慢程度判斷依據(jù)：每條曲線中，斜線越陡，說明單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生氫氣多，反應(yīng)快。MgZnFe反應(yīng)時(shí)間0產(chǎn)生H2質(zhì)量（）（）（）甲乙丙將等質(zhì)量的鎂（24）、鋅（65）、鐵（56）三種金屬投入到相同溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)且足量的鹽酸中，請判斷甲乙丙各屬于哪種金屬？結(jié)論：等質(zhì)量的金屬與足量的酸反應(yīng)，相對原子質(zhì)量小的產(chǎn)生的氫氣反而多（Al最多）方法二：根據(jù)產(chǎn)生H2的多少判斷

三、金屬活動性順序的驗(yàn)證方法

考察金屬與氧氣反應(yīng)的難易程度,可以說明金屬的活潑性；與酸反應(yīng)的劇烈程度,可以說明金屬的活潑性;

前金換后金，可以說明金屬的活潑性。最常用的是“中間金屬原則”。中間金屬原則：先把最活潑和最不活潑的金屬找出來，然后把中間金屬的單質(zhì)放入兩頭金屬的

溶液中?；虬褍深^金屬的

放入中間金屬的化合物溶液中,可判定金屬的活動性順序?；衔飭钨|(zhì)FeFe(NO3)2

用實(shí)驗(yàn)說明Fe、Cu、Ag的活潑順序Cu(NO3)2

Ag

AgNO3CuFe>Cu>AgFe>Cu

Cu>AgFe>Cu

Cu>AgFe>Cu>Ag四、金屬與金屬化合物溶液反應(yīng)的先后次序問題：單質(zhì)的金屬與化合物中的金屬相隔遠(yuǎn)的,先反應(yīng).如左下圖所示，把Fe粉放入AgNO3

、Cu(NO3)2

混合溶液中，討論各種可能的情況。1.當(dāng)Fe粉和AgNO3

反應(yīng)時(shí)、Fe粉不足過濾，得濾液和濾渣。濾渣：

；濾液中溶質(zhì)：

.2.當(dāng)Fe粉和AgNO3

恰好反應(yīng)時(shí),過濾，得濾液和濾渣。濾渣：

；

濾液中溶質(zhì)：

.

Fe粉

AgNO3Cu(NO3)2

混合溶液AgCu(NO3)2

Fe(NO3)2

AgNO3

AgCu(NO3)2

Fe(NO3)2

3.當(dāng)Fe粉和Cu(NO3)2

反應(yīng)時(shí)，F(xiàn)e粉不足。過濾，得濾液和濾渣。濾渣：

；濾液中的溶質(zhì)：

.4.當(dāng)Fe粉和Cu(NO3)2

恰好反應(yīng)時(shí)。過濾，得濾液和濾渣。濾渣：

；

濾液中溶質(zhì)：

。5.當(dāng)Fe粉和Cu(NO3)2

反應(yīng)后有余。過濾,得濾液和濾渣濾渣：

；濾液中溶質(zhì)：

。

Ag、CuCu(NO3)2

Fe(NO3)2

Ag、CuFe(NO3)2

Fe(NO3)2

Ag、Cu、FeFe粉

AgNO3

Cu(NO3)2

混合溶液

【理解與練習(xí)】1.下列化合物不能用金屬和酸反應(yīng)制得的時(shí)（）

AZnCl2BMgCl2CFeCl3DAlCl3

2.有X、Y、Z三種金屬，將X和Y浸入稀硫酸中，Y溶解，X不溶解；將X浸入Z的硝酸鹽溶液中，在X表面有Z析出。則XYZ的金屬活動性由強(qiáng)到弱的順序是（）

AZ、Y、XBZ、X、Y

CY、Z、XDY、X、ZCD3.向AgNO3

和Cu(NO3)2

的混合溶液中加入一些鐵粉，完全反應(yīng)后過濾。不可能存在的情況是（）A.濾紙上有Ag，濾液中有Ag+

、Cu2+、Fe2+

B.濾紙上有Ag、Cu，濾液中有Fe2+C.濾紙上有Ag、Cu、Fe，濾液中有Fe2+

D.濾紙上有Ag、Cu、Fe，濾液中有Ag+

、Cu2+、Fe2+D

1.等量的金屬M(fèi)g、Al、Zn、Fe與足量的酸反應(yīng)，金屬溶解的質(zhì)量與產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量關(guān)系

；

據(jù)此得到一個(gè)結(jié)論

.

五、金屬與酸反應(yīng)的圖像問題Al>Mg>Fe>Zn相對原子質(zhì)量越小，產(chǎn)生的氫氣量越多2、等量的金屬M(fèi)g、Al、Zn、Fe與足量的酸反應(yīng)，產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量關(guān)系：

。

活動性越強(qiáng)的金屬所需時(shí)間越少，

。速度關(guān)系：

。Mg>Al>Zn>FeAl>Mg>Fe>Zn速度越快3、足量的金屬M(fèi)g、Al、Zn、Fe與一定量的酸反應(yīng)，產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量

，反應(yīng)的速度由金屬活動性決定

如下圖所示。

Mg>Al>Zn>Fe相等Mg+2HCl=MgCl2+H2Al+6HCl=2AlCl3+3H2Zn+2HCl=ZnCl2+H2Fe+2HCl=FeCl2+H27323×733×2732732【歷史回顧】1.世博同學(xué)在探究鋁、銅、銀三種金屬活動性順序時(shí)做了如下實(shí)驗(yàn)，并由此得出了正確結(jié)論。（1）請指出上述實(shí)驗(yàn)操作中的錯(cuò)誤

；Cu＋2AgNO3=Cu(NO3)2＋2Ag膠頭滴管都傾斜伸入試管中（2）寫出乙中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式

課題3金屬資源的利用和保護(hù)第一課時(shí)煉鐵的原理雜質(zhì)的計(jì)算

一個(gè)國家的經(jīng)濟(jì)命脈、國土防衛(wèi)是離不開鋼鐵的。地球上的金屬資源廣泛存在于地殼和海洋中，只有極少數(shù)如金、銀這些不活潑金屬以單質(zhì)的形式存在其它金屬在自然界是以化合物的形式存在。金銀

赤鐵礦主要成分Fe2O3

黃鐵礦主要成分FeS2

菱鐵礦主要成分FeCO3鋁土礦主要成分Al2O3黃銅礦主要成分CuFeS2輝銅礦主要成分Cu2S令人佩服的是：中國老百姓在商代就能制造出青銅器、春秋戰(zhàn)國時(shí)期就能冶煉鋼鐵。問題是，他們怎樣從這些化合物中把需要的金屬“拿”出來？思考：如何把上述鐵礦石中的鐵“拿”出來?以赤鐵礦（主要成分：Fe2O3

）為例，來學(xué)習(xí)研究鐵的冶煉。根據(jù)Fe2O3

的組成“拿”出鐵有兩種方法。方案一：加熱使Fe2O3

發(fā)生分解反應(yīng)。方案二：尋找一種物質(zhì)使其主動奪取Fe2O3

中的“O”

分析：①方案一：要使Fe2O3

分解，需

，要使Fe2O3

分解成功，還必須在非

進(jìn)行如此，成本太高。②方案二：比較切實(shí)可行。但選用什么樣的物質(zhì)才能使

Fe2O3

失去“O”呢？結(jié)論：

等都符合條件。但考慮到經(jīng)濟(jì)效益等原因，一般選用

或

.較高溫度且鐵在高溫下易與空氣中的氧氣反應(yīng)空氣中CCOH2

、C、CO思考：赤鐵礦（Fe2O3

）、磁鐵礦（Fe3O4

）、菱鐵礦（FeCO3）、黃鐵礦（FeS2）中，都含鐵。

煉鐵時(shí)選用那種礦石好呢？分析：Fe2O3中含鐵

；Fe3O4

中含鐵

；

FeCO3中含鐵

；FeS2

中含鐵

。結(jié)論：用

或

。冶煉原理：

.

70%72.41%48.27%46.67%赤鐵礦磁鐵礦都行Fe2O3+3CO

高溫2Fe+3CO2實(shí)驗(yàn)步驟：在硬質(zhì)玻璃管中，放入少量的氧化鐵粉末，先通入一氧化碳，排出裝置內(nèi)的空氣后，加熱氧化鐵，當(dāng)紅色粉末變黑時(shí)停止加熱。玻璃管內(nèi)物質(zhì)冷卻后，停止通入一氧化碳，觀察。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：

。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：

。Fe2O3+3CO

高溫2Fe+3CO2紅色粉末變黑色粉末；澄清石灰水變渾濁1602×56

800tx三有關(guān)雜質(zhì)問題的計(jì)算例題.用1000t含氧化鐵80%的赤鐵礦石，理論上可以煉出含鐵96%的生鐵多少噸？Fe2O3+3CO

高溫2Fe+3CO2=1602×56

800txX=560t可煉含鐵96%的生鐵的質(zhì)量為：560t÷96%=583t答：--------------。分析：①化學(xué)方程式表示的是純物質(zhì)之間的數(shù)量比，故計(jì)算時(shí)須先進(jìn)行換算。②純物質(zhì)的質(zhì)量=不純物質(zhì)的質(zhì)量×純凈物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)解1：①②設(shè)800t氧化鐵可煉出生鐵的質(zhì)量為X含氧化鐵的質(zhì)量為：1000t×80%=800t1602×561000t×80%96%·x=解2：設(shè)可煉含鐵96%的生鐵的質(zhì)量為x1602×56

Fe2O3+3CO

高溫2Fe+3CO21000t×80%96%·xX=583t答：---------。

【課堂練習(xí)】1.下列有關(guān)鐵的敘述中，正確的是（）

A.鐵在氧氣中燃燒生成黑色的氧化鐵

B.鐵是地殼中含量最多的金屬元素

C.鐵在自然界中主要以化合物形式存在

D.常用水沖洗鐵器表面，可以防止生銹2.下列鐵礦石的主要成分表達(dá)錯(cuò)誤的是（）

A.赤鐵礦（FeO）B.鋁土礦（Al2O3）

C.菱鐵礦（FeCO3）D.黃鐵礦（FeS2）3.高爐煉鐵主要是通過反應(yīng)Fe2O3+3CO

高溫

2Fe+3CO2進(jìn)行的其中被還原的物質(zhì)是（）ACOBFe2O3CFeDCO2

CAB80%·x365t(1-7%)4.若赤鐵礦中Fe2O3

的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80%，多少噸這樣的赤鐵礦可煉出含碳等其它雜質(zhì)為7%的生鐵

365噸？解：設(shè)需含F(xiàn)e2O3

為80%的赤鐵礦的質(zhì)量為X1602×56

Fe2O3+3CO

高溫2Fe+3CO21602×56

=80%·x365t(1-7%)x=600t答：----------。

第二課時(shí)金屬資源保護(hù)一金屬的腐蝕和防護(hù)【實(shí)驗(yàn)探究】（一）鐵制品銹蝕條件的探究實(shí)驗(yàn)步驟：1.在試管①中加入少量的氯化鈉溶液，使鐵釘?shù)囊徊糠纸]在溶液中。2.在試管②中加入少量的蒸餾水，使鐵釘?shù)囊徊糠纸]在水中。3.在試管③中注滿迅速冷卻的沸水，塞緊橡皮塞。4.在試管④中加入少量干燥劑（生石灰或無水氯化鈣），再放一團(tuán)干棉球，塞緊橡皮塞。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：鐵釘銹蝕的快慢順序?yàn)?/p>

.實(shí)驗(yàn)結(jié)論：

。

②③④食鹽水水中水中干燥空氣中①>②>③>④在水、氧氣同時(shí)存在的環(huán)境中鐵就能銹蝕酸、氯化鈉等能使鐵在氧氣、水存在的環(huán)境中加速銹蝕接視頻放動畫①

（二）鐵制品防護(hù)措施的探究鐵生銹的條件是：必須要有水和氧氣。防銹的方法：依據(jù)鐵制品生銹的條件，防銹的基本思路是破壞鐵制品的銹蝕條件，使鐵制品隔絕空氣和水結(jié)論：①保持鐵制品保持表面的清潔和干燥，放置時(shí)要遠(yuǎn)離酸性環(huán)境。②組成合金，以改變鐵內(nèi)部的組織結(jié)構(gòu)。③在鐵制品外面穿一層保護(hù)衣，既覆蓋保護(hù)層。④一發(fā)現(xiàn)鐵制品有銹蝕，馬上處理。這就是保護(hù)金屬資源的原因！

二金屬資源保護(hù)②回收和利用廢舊金屬；③物盡其用；④合理開采礦物。礦物儲量有限而且不可再生，一旦礦物被開采完人類的前途在那兒呢？①尋找金屬代用品；【課堂練習(xí)】1.(1)鋁在氧氣中燃燒的化學(xué)方程式為

此反應(yīng)屬于基本反應(yīng)類型中的

反應(yīng)。4Al+3O2

Al2O3

（2）如右圖所示，將部分鐵棒插入水中，部分露在干燥的空氣中，試判斷鐵棒哪一部分生銹更快

（填序號）①插入水中的那部分鐵棒生銹更快②露在干燥的空氣中那部分鐵棒生銹更快③兩部分鐵棒生銹一樣快化合①

2.在下列各種環(huán)境中，埋在地下的鑄鐵管道被腐蝕速率最慢的是（）

A沼澤中B含較多沙粒、潮濕透氣的土中C河流附近的鹽堿地中D干燥、有粘性、透氣性差的土中3.化學(xué)反應(yīng)往往需要在一定條件下進(jìn)行。通過控制或改變反應(yīng)條件可以加快、減緩甚至阻止反應(yīng)的進(jìn)行。下列各項(xiàng)所反映的措施中，能加快其化學(xué)反應(yīng)速率的是（）

A鐵門表面噴漆B冰箱保