部編高中化學必修1教學課件：第3章-鐵-金屬材料

第三章鐵金屬材料

第一節(jié)鐵及其化合物第1課時鐵的單質(zhì)

【學習任務一】溫故知新，感受化學對人類生活的重要意義

一、鐵的存在

1、隕鐵：以單質(zhì)形態(tài)存在

2、礦石中的鐵元素：主要以+2、+3價化合物存在

二、鐵的發(fā)現(xiàn)

1、最早人工冶鐵制品：春秋初年秦國的銅柄鐵劍。

2、戰(zhàn)國中期以后，鐵制工具在社會生產(chǎn)中發(fā)揮了巨大作用。

三、鐵的冶煉

【回顧】工業(yè)煉鐵的原理是用還原的方法把鐵從鐵礦石中提煉出來。你還記得煉鐵高爐內(nèi)的化學反應嗎？

【學習任務二】身邊的化學，發(fā)現(xiàn)問題

2018年，網(wǎng)上流傳出一段視頻，有網(wǎng)友竟用吸鐵石從麥片中吸出了鐵粉。這是不是不法商家添加的呢？

【學習任務三】宏觀辨識，分析、解決問題

配料表中的還原鐵是不是鐵的單質(zhì)呢？該如何驗證？

鐵有延展性和導熱性。鐵能導電，但其導電性不如銅和鋁。鐵能被磁體吸引。四、鐵的物理性質(zhì)

經(jīng)查證，部分營養(yǎng)麥片中的確添加了鐵粉。那么營養(yǎng)麥片中添加鐵粉的目的是什么呢？

五、鐵的化學性質(zhì)

【思考與討論1】我們學習過鐵與一些物質(zhì)的反應。你能舉些例子嗎？

鐵與氧氣的反應，鐵與鹽酸的反應，鐵與硫酸銅溶液的反應，鐵與氯氣的反應。。?！舅伎寂c討論2】性質(zhì)決定用途，你認為營養(yǎng)麥片中添加鐵粉的目的是什么呢？

1.抗氧化，保持麥片新鮮。（利用鐵粉與氧氣的反應）2.補鐵。（鐵粉和胃酸發(fā)生反應，生成亞鐵離子，被人體吸收）【專家建議】1.因為添加鐵粉的含量極少，所以抗氧化效果并不佳。2.通過吃鐵粉補充鐵元素的做法并不科學，因為胃酸濃度不高，鐵粉并不能完全被溶解，吸收率很低。結論，營養(yǎng)麥片中添加適量鐵粉不存在危害。但益處不大。這是商家的營銷手段而已?！舅伎肌咳绾魏侠硌a鐵？

【資料卡片】人體中的鐵元素

鐵在成人體中的含量為4~5g，是人體必需微量元素中含量最多的一種。人體內(nèi)的含鐵化合物主要分為兩類，即功能性鐵和儲存鐵。功能性鐵參與氧的運輸，其余的鐵與一些酶結合，分布于身體各器官。體內(nèi)缺鐵將會導致人的記憶能力、免疫能力和對溫度的適應能力等生理功能下降。如果體內(nèi)的鐵不足以供給生命活動的需要，就會發(fā)生貧血。為了滿足生理需要，成人每天鐵的適宜攝入量為15~20mg。動物內(nèi)臟、肉類、魚類、蛋類等動物性食物中的鐵容易被吸收。一般蔬菜中鐵的含量較少，吸收率也低，但我國膳食中一般食用蔬菜量很大，仍為鐵的重要來源。我國已經(jīng)實施在某些醬油中加入鐵強化劑的措施，以減少缺鐵性貧血問題的發(fā)生。必要時，我們可以根據(jù)醫(yī)生建議補充一些補鐵口服液?！舅伎寂c討論3】在鐵與氯氣的反應，鐵與鹽酸的反應，鐵與硫酸銅溶液的反應中，鐵的化合價的變化有何異同？為什么會有這樣的異同？鐵與氧化性較弱的氧化劑(如鹽酸、硫酸銅等)反應，鐵原子失去2個電子生成+2價鐵的化合物;而鐵與氧化性較強的氧化劑(如氯氣等)反應，鐵原子則失去3個電子生成+3價鐵的化合物。【學習任務四】微觀探析，分析、解決問題

判斷正誤,正確的畫“√”,錯誤的畫“×”。(1)鐵具有導電、導熱、延展性及被磁體吸引的特性(√)(2)Fe分別與氯氣和鹽酸反應所得氯化物相同(×)(3)已知鐵和S反應得到FeS，根據(jù)Cl2、S與鐵的反應可以判斷氯元素和硫元素的非金屬性強弱(√)【學習評價一】

【思考與討論4】通過鈉和水的反應，可知水是一種較弱的氧化劑。結合生活常識以及以下材料，預測水能氧化鐵嗎？材料：在鋼鐵廠的生產(chǎn)中，熾熱的鐵水或鋼水注入模具之前，模具必須進行充分的干燥處理，不得留有水(如圖3~4)。生活經(jīng)驗告訴我們，在常溫下，鐵與水是不發(fā)生反應的。根據(jù)材料，在高溫下，鐵可能與水發(fā)生反應。【學習任務五】宏微結合，解決新問題

【思考】若鐵在高溫下能與水反應，根據(jù)所學知識預測產(chǎn)物。

1.鐵粉有還原性，水會被還原生成氫氣。鐵被氧化，可能產(chǎn)生鐵的氧化物。2.根據(jù)鈉和水的反應，產(chǎn)物可能為氫氣和氫氧化鐵。3.如何設計實驗驗證你的想法？提示:從水蒸氣的產(chǎn)生、鐵粉與水蒸氣反應、反應產(chǎn)物的檢驗等討論?！舅伎寂c討論5】有人設計了如圖3-5所示的裝置，進行還原鐵粉與水蒸氣反應的實驗。請討論該裝置的實驗原理，并根據(jù)實驗現(xiàn)象，分析可能的生成物。試管底部放入濕棉花，加熱濕棉花產(chǎn)生水蒸氣。中部放入鐵粉裝好裝置，加熱，使水蒸氣與鐵粉在高溫下反應。裝置末端將產(chǎn)生的氣體導入肥皂液中是為了產(chǎn)生氣泡，便于通過點燃驗證產(chǎn)物中的氣體。

現(xiàn)象：蒸發(fā)皿中產(chǎn)生大量的肥皂泡，放出的氣體能點燃，或會發(fā)出爆鳴聲，反應后試管內(nèi)固體仍為黑色。分析：根據(jù)氣體檢測結果，證明為氫氣；反應后試管內(nèi)固體仍為黑色，說明不是氧化鐵或氫氧化鐵，因此可能是四氧化三鐵。試管冷卻后，利用磁鐵在試管外側吸一吸。若固體被吸引，證明固體是四氧化三鐵。【思考】如何驗證固體是否是四氧化三鐵?！緦W習評價】教材P72

1.紅熱的鐵與水蒸氣反應的化學方程式為________________，該反應中氧化劑是______(填化學式)。將燒至紅熱的鐵絲伸到盛有氯氣的集氣瓶中，可觀察到鐵絲劇烈燃燒，產(chǎn)生棕黃色的煙，反應的化學方程式為_______________________________________，該反應中被還原的物質(zhì)是_______________(填化學式)。H2OFe3.下列物質(zhì)中，在一定條件下與鐵反應，且鐵元素的化合價能變?yōu)?3價的是()A.氯化鐵溶液B.氯氣C.硫酸銅溶液D.稀鹽酸B

第一節(jié)鐵及其化合物第2課時鐵的氧化物和氫氧化物

【學習任務一】對比學習，構建物質(zhì)學習模型

【思考】鐵元素可以形成三種氧化物，分別是氧化亞鐵（FeO）、氧化鐵（Fe2O3）和四氧化三鐵（Fe3O4）。觀察三者的外觀，并對其作出描述。推測這三種氧化物有什么相同的化學性質(zhì)和不同的化學性質(zhì)，并說出你的推測依據(jù)？

FeOFe3O4

Fe2O3

推測：從分類的角度分析，三者都是金屬氧化物，都能與酸反應。三者都難溶于水，不與水反應。從價態(tài)的角度分析，F(xiàn)eO、Fe3O4既有氧化性又有還原性，F(xiàn)e2O3主要有氧化性。

化學名稱氧化亞鐵氧化鐵四氧化三鐵化學式鐵元素化合價俗稱——色、態(tài)水溶性1、鐵的氧化物FeO Fe2O3Fe3O4+2

+3 +2、+3鐵紅磁性氧化鐵黑色粉末紅棕色粉末黑色晶體均不溶于水（1）物理性質(zhì)化學名稱氧化亞鐵氧化鐵四氧化三鐵穩(wěn)定性氧化物類別與鹽酸反應（用離子方程式表示）氧化性(被還原)用途——（2）化學性質(zhì)不穩(wěn)定穩(wěn)定穩(wěn)定在空氣中加熱生成Fe3O4均為堿性氧化物FeO+2H+=Fe2+

+H2OFe2O3+6H+=2Fe3++3H2OFe3O4+8H+

=2Fe3+

+

Fe2+

+4H2OFexOy+yCO===xFe+yCO2△

復雜氧化物在高溫下易氧化成Fe2O3紅色油漆和涂料、煉鐵原料制錄音磁帶和電訊器材，打印機或復印機的墨粉一種顏料與另一種顏料之間的顏色差異是由于顆粒的形狀和表面結構的不同?！痉椒▽б空J識元素及其化合物性質(zhì)的視角物質(zhì)類別和元素價態(tài)，是學習元素及其化合物性質(zhì)的重要認識視角?；谖镔|(zhì)類別和元素價態(tài)，可以預測物質(zhì)的性質(zhì)。例如，對于Fe2O3,從物質(zhì)類別來看，它屬于金屬氧化物，據(jù)此可以預測它可能與酸發(fā)生反應;從元素價態(tài)來看，F(xiàn)e2O3

中鐵元素的化合價是+3價，為鐵元素的高價態(tài)，據(jù)此可以預測它具有氧化性，可能與具有還原性的物質(zhì)發(fā)生反應?；谖镔|(zhì)類別和元素價態(tài)，還可以設計物質(zhì)間轉化的途徑。例如，要想從單質(zhì)鐵獲得FeSO4，既可以基于物質(zhì)類別設計從金屬單質(zhì)與酸反應獲得，也可以通過金屬單質(zhì)與鹽的置換反應獲得;還可以基于元素價態(tài)設計單質(zhì)鐵與+3價鐵反應得到+2價鐵。1.下列關于鐵的氧化物說法正確的是()A.“雨過天晴云破處”所描述的瓷器青色,可能是來自氧化亞鐵B.Fe2O3是紅棕色粉末,俗稱磁性氧化鐵,常用作紅色油漆和涂料C.Fe3O4中Fe元素的化合價有+2價和+3價,因而Fe3O4是FeO與Fe2O3的混合物D.FeO在空氣中受熱，能迅速被氧化成Fe2O3【評價任務一】A

2.我國清代《本草綱目拾遺》中敘述了“鐵線粉”:“粵中洋行有舶上鐵絲.....日久起銷,用刀刮其銷,....所刮下之銷末,名鐵線粉”。這里的“鐵線粉”是指()A.FeB.FeCl3C.FeOD.Fe2O33.鐵的常見化合價有+2價和+3價。據(jù)研究,鐵在濃硝酸中發(fā)生鈍化時,可生成一種化學式為Fe8O11的化合物,它可以看作由FeO和Fe2O3組成的復雜氧化物。該化合物可以表示為（）A.FeO·3Fe2O3B.2FeO·3Fe2O3C.FeO·2Fe2O3D.2FeO·Fe2O3D

B

【學習任務二】實驗探究，構建物質(zhì)學習模型

【思考】鐵元素有哪些氫氧化物，該如何制??？說出你選擇此法的理由。

鐵元素的氫氧化物有兩種，氫氧化亞鐵和氫氧化鐵。它們可以分別由相應的可溶性鹽和堿溶液反應制得。金屬的氫氧化物通常有以下幾種方案：1.單質(zhì)和水反應2.氧化物和水反應3.可溶性鹽和堿溶液反應4.電解法（如電解飽和食鹽水制氫氧化鈉）----暫不考慮根據(jù)鐵和水蒸氣的反應，可知方案1不可行；根據(jù)鐵的氧化物的水溶性，可知方案2不可行，因此采用方案3。【實驗3-1】在兩支試管中分別加入少量的FeCl3溶液和FeSO4溶液，然后各滴入NaOH溶液。觀察并描述發(fā)生的現(xiàn)象。

FeSO4溶液加入NaOH溶液現(xiàn)象離子方程式FeCl3溶液產(chǎn)生紅褐色沉淀Fe3++3OH－=Fe(OH)3↓生成的白色絮狀沉淀Fe2＋+2OH－==Fe(OH)2↓(白色)為什么在FeSO4溶液中加入NaOH溶液時，生成的白色沉淀迅速變成灰綠色，過一段時間后還會生成紅褐色物質(zhì)呢？4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色2、鐵的氫氧化物由實驗3-1可知，白色的Fe(OH)2會被溶解在溶液中的氧氣氧化。那么，在實驗室里，如何得到Fe(OH)2呢?【思考與討論】

【分析】Fe(OH)2會被溶解在溶液中的氧氣氧化，因此實驗室中得到Fe(OH)2的關鍵是防止氧氣的干擾。其中包括溶液中的氧氣的干擾與空氣中的氧氣的干擾?！敬胧?.在新制的FeSO4溶液中加入少量鐵粉;2.將NaOH溶液煮沸，減少溶解在溶液中的氧氣含量;3.將膠頭滴管伸入到液面以下，減少帶入空氣中的氧氣。方法：①將吸有3mL8mol/L的NaOH溶液(煮沸過)的長膠頭滴管伸人到新制的0.5mol/LFeSO4溶液的液面以下，擠出NaOH溶液。②在試管中加入5mL8mol/L煮沸后的NaOH溶液，用長滴管吸人新制的0.1mol/LFeSO4溶液，伸人到NaOH溶液液面以下，擠出FeSO4溶液。【思考】上述實驗還能進一步改進嗎？

如圖，若向盛有FeSO4溶液的試管里加入少量煤油或苯，再將吸有NaOH溶液的長滴管伸入到FeSO4溶液的液面下，擠出NaOH溶液。顯然加入煤油或苯，則隔絕空氣的效果會更好。【思考】還有沒有其他改進方案？

【討論】下圖為實驗方案改進，請討論圖①的防氧化原理。圖②的防氧化原理和圖①類似，如何操作才能達到目的？

鐵粉和硫酸反應得到H2，裝置充滿了H2，生成的Fe(OH)2沒有與O2接觸。打開止水夾a,檢驗試管B出口處排出的氫氣的純度。當排出的H2純凈時，夾緊止水夾a。在如圖裝置中，用NaOH溶液、鐵屑、稀H2SO4等試劑制備Fe(OH)2

。（1）在試管A里加入的試劑是

。（2）在試管B里加入的試劑是

。（3）為了制得Fe(OH)2沉淀，在試管A和B中加入試劑，塞緊塞子，打開止水夾一會兒。再夾緊止水夾之前的實驗步驟是

。（4）這樣生成的Fe(OH)2沉淀能較長時間保持白色，其理由是

。鐵屑、稀H2SO4

NaOH溶液檢驗試管B出口處排出的氫氣的純度,當排出的H2純凈時，再夾緊止水夾。試管A中反應生成的H2充滿了試管A和試管B，且外界空氣不容易進入。【評價任務二】鐵的氫氧化物氫氧化鐵

氫氧化亞鐵

化學式

色、態(tài)

水溶性

與鹽酸反應

穩(wěn)定性

轉化關系

【討論】鐵的氫氧化物有哪些性質(zhì)？請完成以下表格。Fe(OH)3

Fe(OH)2

紅褐色固體 白色固體 均不溶于水 Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2OFe(OH)2+2H+=Fe2++2H2O2Fe(OH)3==Fe2O3+3H2O

4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3

4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3

【評價任務三】教材P72(1)寫出B和D的化學式:B__________;D___________。FeCl2

KCl

2)寫出E轉變成F的化學方程式______________________________【評價任務三】教材P72(3)向G溶液中加入A，寫出反應的離子方程式_______________________【評價任務三】教材P72

第一節(jié)鐵及其化合物第3課時鐵鹽和亞鐵鹽

【學習任務一】身邊的化學，發(fā)現(xiàn)問題【思考】補/加鐵食品中的鐵元素是Fe2+或Fe3+

？如何檢驗？

【學習任務二】實驗探究，分析、解決問題

【方案一】向FeCl3溶液和FeCl2溶液中滴入NaOH溶液。若出現(xiàn)紅褐色沉淀，則為FeCl3溶液；若生成白色絮狀沉淀，迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色，則為FeCl2溶液。（實驗時應注意防氧化）【初步結論】使用該方案對某品牌口服液進行驗證，看見現(xiàn)象為生成白色絮狀沉淀，迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色。初步證明補鐵食品中的鐵元素為Fe2+?！舅伎肌恳驗閷嶒炛挟a(chǎn)生了紅褐色沉淀，某同學提出疑問，補鐵食品中除了Fe2+，也可能含有或Fe3+。該如何驗證？1.Fe3+的檢驗【實驗3-2】在兩支試管中分別加入少量的FeCl3溶液和FeCl2溶液，各滴入幾滴KSCN溶液。觀察并記錄現(xiàn)象。FeCl3溶液FeCl2溶液

滴入KSCN溶液FeCl3溶液FeCl2溶液溶液呈紅色溶液顏色無明顯變化結論：可利用此KSCN（硫氰化鉀）來確定Fe3+的存在和鑒別Fe3+、Fe2+。原理：Fe3++3SCN—=Fe(SCN)3

(紅色，易溶難電離)Fe2++2SCN-=Fe(SCN)2(無色)【最終結論】實驗證明，該品牌口服液中無Fe3+。說明該品牌口服液的鐵元素是Fe2+。

【知識拓展】因為鐵在體內(nèi)運送以及與血紅蛋白結合的都是+2價的形式，所以二價鐵更易被人體吸收，所以補鐵食品主要以亞鐵為主。一位病人的化驗單上顯示其為缺鐵性貧血。醫(yī)生看完化驗單后給他開了硫酸亞鐵和維生素C片（提示：一種強還原劑）?！舅伎肌繛槭裁瘁t(yī)生開了補鐵用的硫酸亞鐵還要開維生素C片？【評價任務一】亞鐵具有還原性，容易被氧化成三價鐵，三價鐵不易被吸收，所以可同時服用維生素C，提高鐵元素的吸收率。此外，植物中的鐵一般以三價鐵的形式存在，食用維生素C還可以提高食物中鐵元素的吸收率。【思考】如何檢驗Fe2+？（提示：從物質(zhì)的價態(tài)考慮）2.Fe2+的檢驗②先加KSCN溶液，再加氯水。(利用Fe2+的還原性)現(xiàn)象預測：開始溶液不變紅色，加幾滴氯水后溶液變紅色。①

加KMnO4(H+)溶液(利用Fe2+的還原性)(注：如是未知溶液則不能用此方法)現(xiàn)象預測：溶液紫紅色褪去【實驗3-3】在盛有2mLFeCl3溶液的試管中加入少量鐵粉，振蕩試管。充分反應后，滴入幾滴KSCN溶液(如圖3-10左)，觀察并記錄現(xiàn)象。把上層清液倒入另一支試管中，再滴入幾滴氯水(如圖3-10右)，又發(fā)生了什么變化?【現(xiàn)象】FeCl3溶液的試管中加入少量鐵粉后，溶液有棕黃色變淺綠色，滴入KSCN溶液，溶液無明顯變化。2.把上層清液倒入另一支試管中，再滴入幾滴氯水，溶液變紅色?！窘馕觥吭谏鲜鰧嶒炛校現(xiàn)eCl3溶液中的Fe3+被鐵粉還原成Fe2+，F(xiàn)e2+又被Cl2氧化成Fe3+,Fe3+

與SCN-反應生成紅色Fe(SCN)3

。離子方程式如下：2Fe3++Fe=3Fe2+

2Fe2++Cl2

=2Fe3++2Cl-；Fe3++3SCN—=Fe(SCN)3【小結】Fe3+和Fe2+的性質(zhì)和相互轉化Fe3+Fe2+還原劑（Fe、Cu、Vc、KI等）氧化劑[Cl2、Br2、

O2、KMnO4(H+)、HNO3、H2O2等]氧化性還原性【思考】如何保存Fe2+(FeSO4)溶液?加入少量鐵粉（防氧化）1.要證明溶液不含F(xiàn)e3+，而可能含有Fe2+，進行如下實驗操作時最佳順序為（）①加如足量新制氯水②加如足量KMnO4③加入少量KSCN溶液A.①③B．②③C．③①

D．①②③【評價任務二】

C2.為了證明長期放置的硫酸亞鐵溶液已經(jīng)變質(zhì)，可取少量溶液，加入少量________溶液，如果溶液顯____色，說明溶液中含有_____離子，硫酸亞鐵已變質(zhì)。防止硫酸亞鐵溶液變質(zhì)的方法是_____________。KSCN紅Fe3+加入少量鐵粉3．（不定項）向某溶液中加入幾滴KSCN溶液，溶液不變色；向該溶液中繼續(xù)通入Cl2，溶液變紅色。關于原溶液下列說法正確的是：（）

A．一定沒有Fe3+B．一定有Fe2+

C．可能有Fe3+D．不可能有Fe2+AB選項甲組乙組A新制氯水、KSCN溶液NaOH溶液B酸性KMnO4溶液KSCN溶液CKOH溶液溴水D溴水酸性KMnO4溶液4.選擇合適試劑完成甲、乙兩組實驗。甲組：檢驗含F(xiàn)e3+的溶液中是否含有Fe2+；乙組：檢驗含F(xiàn)e2+的溶液中是否含有Fe3+下列試劑及加入試劑順序能達到實驗目的的是（）B【思考與討論】

(1)Fe、FeSO4和Fe2(SO4)3三種物質(zhì)中，哪種物質(zhì)可做氧化劑，哪種可做還原劑，哪種既可做氧化劑又可做還原劑?舉例寫出相應反應的化學方程式，并加以說明。(2)請你用圖示的方法歸納Fe、Fe2+和Fe3+三者之間的相互轉化關系，并與同學討論。

Fe可做還原劑；Fe2(SO4)3做氧化劑；FeSO4既可做氧化劑又可做還原劑。

（3）除上述圖示外，我們也可以用價類二維圖來表示鐵及其化合物的相互轉化關系。課后請對鐵及其化合物的價類二維圖（下圖）中的物質(zhì)轉化關系進行總結。。+3+20···鐵元素化合價物質(zhì)類別單質(zhì)氧化物氫氧化物鹽FeFe2O3Fe(OH)3FeCl3FeOFe3O4Fe(OH)2FeCl24．下列離子方程式中，正確的是()。A.鐵與鹽酸反應:2Fe+6H+=2Fe3++3H2↑B.氯氣與氯化亞鐵溶液反應:2FeCl2+Cl2=2FeCl3C.氯化鐵溶液與鐵反應:Fe3++Fe=2Fe2+D.氯化鐵溶液與氫氧化鈉溶液反應:Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓【評價任務三】教材P72

D2.除去下列物質(zhì)中含有的少量雜質(zhì)，寫出除雜所用試劑的化學式和反應的離子方程式:(1)FeCl2溶液中含有少量的FeCl3雜質(zhì);(2)FeCl3溶液中含有少量的FeCl2雜質(zhì);(3)FeSO4溶液中含有少量的CuSO4雜質(zhì)。所用試劑為Fe，反應的離子方程式是:2Fe3++Fe=3Fe2+

所用試劑為Cl2，反應的離子方程式是:2Fe2++Cl2=2Fe3++2C1-

所用試劑為Fe，反應的離子方程式是:Fe+Cu2+=Fe2++Cu5.現(xiàn)欲探究鐵及其化合物的氧化性或還原性，可供選用的試劑有:鐵粉、FeCl3溶液、FeCl2溶液、氯水、鋅片。請完成以下實驗報告?！颈尘啊侩娮庸I(yè)中常用覆銅板(以絕緣板為基材，一面或兩面覆以銅箔，經(jīng)熱壓而成的一種板狀材料)為基礎材料制作印刷電路板，印刷電路板廣泛用于電視機、計算機、手機等電子產(chǎn)品中。用覆銅板制作印刷電路板的原理是，利用FeCl3溶液作為“腐蝕液”將覆銅板上不需要的銅腐蝕。即把預先設計好的電路在覆銅板上用蠟或不透水的物料覆蓋，以保護不被腐蝕;然后，把覆銅板放到FeCl3溶液中。根據(jù)工業(yè)上制作印刷電路板的原理，我們可以利用覆銅板制作所需要的圖案(如圖3-12)?！咎骄俊坷酶层~板制作圖案【實驗】取一小塊覆銅板，用油性筆在覆銅板上畫上設計好的圖案，然后浸入盛有FeCl3溶液的小燒杯中。過一段時間后，取出覆銅板并用水清洗干凈。觀察實驗現(xiàn)象，并展示制作的圖案。【思考與討論】(1)在上述實驗中，發(fā)生了什么化學反應，生成的主要產(chǎn)物是什么?請運用氧化還原反應的規(guī)律進行分析，并嘗試寫出反應的化學方程式。(2)為使使用后的“腐蝕液”能得到充分利用，如何處理使用后的“腐蝕液”?2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+

先加人適量的鐵粉與廢液中Cu2+反應，回收銅；再向廢液中加人氯水等氧化劑，實現(xiàn)FeCl3溶液的再生。【研究與實踐】檢驗食品中的鐵元素【研究目的】鐵是人體必需的微量元素。食用富含鐵元素的食品，可以補充人體所需的鐵元素。通過化學實驗的方法檢驗食品中的鐵元素，體驗實驗研究的一般過程和化學知識在實際中的應用?！狙芯咳蝿铡坎げ?、芹菜、黑木耳、蛋黃和動物內(nèi)臟等食品中富含鐵元素。請以“菠菜中鐵元素的檢驗”為例(你也可以選擇其他食品)進行研究。(1)查閱資料。通過互聯(lián)網(wǎng)，以“菠菜中鐵元素的檢驗”為關鍵詞搜索相關資料，收集檢驗菠菜中鐵元素的方法。整理并分析資料，為確定實驗方案做準備。(3)進行實驗。根據(jù)實驗方案進行實驗，檢驗食品中是否含有鐵元素。下面是可供參考的實驗方案。①取新鮮的菠菜10g，將菠菜剪碎后放在研缽中研磨，然后倒入燒杯中，加入30mL蒸餾水，攪拌。將上述濁液過濾，得到的濾液作為試驗樣品。②取少許試驗樣品加入試管中，然后加入少量稀硝酸(稀硝酸具有氧化性),再滴加幾滴KSCN溶液，振蕩，觀察現(xiàn)象。【結果與討論】(1)你研究的食品是什么?其中是否含有鐵元素?(2)撰寫研究報告，并與同學討論。第二節(jié)金屬材料第1課時合金我們?nèi)粘Ｉ钪谐Ｒ姷慕饘俨牧嫌心男?？有什么用?金屬材料有什么特性?！舅伎寂c交流1】鐵制品AlCuAuAgPtTi金屬材料：包括純金屬和合金1、大多數(shù)金屬為銀白色（銅：紫紅色，金：黃色）固體（汞：液體）。2、有金屬光澤3、具有導電性、導熱性和延展性導熱性延展性導電性金屬特性：【思考與交流2】什么是合金？日常生活中使用的金屬材料主要是純金屬還是合金？為什么？合金的概念：由一種金屬和其他金屬或非金屬熔合而成的、具有金屬特性的物質(zhì)。合金具有許多優(yōu)良的物理、化學或機械性能,如合金的硬度、熔點不同于其成分金屬,可滿足不同的需要。微觀探析純金屬與合金的結構比較結構決定性質(zhì)：在純金屬內(nèi)加入其他元素形成合金以后,結構發(fā)生了變化,使合金的性能與純金屬有很大的差異。合金的特征：熔點低于其成分金屬，硬度大于成分金屬。【學習任務一】鐵合金【思考與交流3】1、聯(lián)系日常生活中的鐵合金用品，談談它們的性能。2、閱讀教材P73-74的內(nèi)容，鐵合金可以分為什么，分類依據(jù)是什么？3、不同的鐵合金在組成上有什么區(qū)別，性能有什么不同，各自有什么用途？鐵合金生鐵鋼碳素鋼合金鋼低碳鋼中碳鋼高碳鋼鐵合金的分類：根據(jù)組成成分（含碳量不同）根據(jù)是否加入金屬元素根據(jù)含碳量不同含碳量：2%~4.3%1、生鐵性能：硬度大、抗壓,性脆、可以鑄造成型。用途：是制造機座、管道的重要材料。0.03%~2%2、鋼碳素鋼低碳鋼（含碳量低于0.3%）中碳鋼（含碳量為0.3%-0.6%）高碳鋼（含碳量高于0.6%）韌性、焊接性好，但強度低，用于制造鋼板、鋼絲和鋼管等強度高,韌性及加工性好,用于制造鋼軌、車輪和建材等硬而脆,熱處理后彈性好,用于制造器械、彈簧和刀具等含碳量：0.03%~2%合金鋼合金鋼也叫特種鋼,是在碳素鋼里適量地加人一種或幾種合金元素,使鋼的組織結構發(fā)生變化,從而使鋼具有各種特殊性能,如強度、硬度大,可塑性、韌性好,耐磨,耐腐蝕等。閱讀教材P74資料卡片不銹鋼性能：在大氣中比較穩(wěn)定,不容易生銹,具有很強的抗腐蝕能力。用途：生活中常見的醫(yī)療器材、廚房用具和餐具等,很多都是用不銹鋼制造的;有些地鐵列車的車體材質(zhì)也是不銹鋼。合金元素：主要是鉻(Cr)和鎳(Ni)

各種合金鋼的性能和用途【拓展】思考與討論：在碳素鋼中,由于含碳量不同,高碳鋼、中碳鋼和低碳鋼的性能有很大差異;向碳素鋼中加入不同的合金元素,可制得不同性能的合全鋼。這對你有什么啟示?與同學討論。合金的結構合金的性能合金的用途研制新材料對組成元素定量研究定性研究【拓展】閱讀教材P75測試工程師和從超級鋼的相關內(nèi)容決定決定1．生鐵的熔點是1100℃～1200℃，則可推斷純鐵的熔點是(

)A．1085℃

B．1160℃C．1200℃D．1535℃解析：合金的熔點低于成分金屬的熔點。生鐵為合金，熔點是1100℃～1200℃，鐵的熔點應高于1200℃，D正確。學習評價A【學習任務二】鋁和鋁合金鋁是地殼中含量最高的金屬元素鋁是一種活潑金屬，常溫下能被空氣中的氧氣氧化，寫出該反應的化學方程式。4Al＋3O2===2Al2O3【思考與交流】鋁容易被空氣氧化，但為什么人們?nèi)粘Ｉ钪锌傁矚g使用鋁合金制造的物品呢？閱讀教材P76【資料卡片】鋁制品的表面處理在空氣中,鋁的表面自然形成的氧化膜很薄,耐磨性和抗蝕性還不夠強。為了使鋁制品適應于不同的用途,常采用化學方法對鋁的表面進行處理,如增加膜的厚度,對氧化膜進行著色等。例如,化學氧化(用鉻酸作氧化劑)可以使氧化膜產(chǎn)生美麗的顏色等。市場上有不少鋁制品是經(jīng)過這種方法處理的。鋁合金衣架，表面氧化處理，不生銹?！緦嶒炋骄恳弧緼l、Al2O3和鹽酸反應實驗現(xiàn)象∶鋁片表面有大量氣泡產(chǎn)生，試管壁有發(fā)熱現(xiàn)象。一段時間后，將點燃的木條放在試管口可觀察到淡藍色火焰。【實驗3-4】在一支試管中加入5mL鹽酸，再向試管中放入一小塊鋁片。觀察現(xiàn)象。過一段時間后，將點燃的木條放在試管口，你觀察到什么現(xiàn)象?Al2O3＋6HCl===2AlCl3＋3H2O,2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑實驗結論∶鋁表面的保護膜和鋁均能與鹽酸發(fā)生反應?？茖W探究【實驗探究二】Al、Al2O3和NaOH溶液反應實驗3-5實驗現(xiàn)象反應方程式鋁片與NaOH溶液反應鋁片（打磨過）與NaOH溶液反應開始沒有氣泡，一段時間后產(chǎn)生氣泡，將點燃的木條放在試管口可觀察到淡藍色火焰。立即產(chǎn)生氣泡，將點燃的木條放在試管口可觀察到淡藍色火焰。偏鋁酸鈉【思考與交流】對比實驗3-4、3-5，你對鋁和氧化鋁的性質(zhì)有什么認識？如何除去鋁片表面的氧化膜？兩性氧化物：【新概念】兩性氧化物既能與酸反應生成鹽和水,又能與堿反應生成鹽和水的氧化物,例如Al2O3?！緫谩坑捎贏l和A12O3均能與酸、堿反應,因此鋁制餐具不宜用來蒸煮或長時間存放酸性或堿性食物。Al和A12O3均能與酸、堿反應，可以采取酸溶或堿浸的方法除去鋁表面的氧化膜。

純鋁的硬度和強度較小,不適合制造機器零件等。向鋁中加人少量的合金元素,如Cu、Mg、Si、Mn、Zn及稀土元素等,可制成鋁合金。鋁合金是目前用途廣泛的合金之一。例如,硬鋁(一種鋁合金)中含Cu4%、Mg0.5%、Mn0.5%、Si0.7%,它的密度小、強度高,具有較強的抗腐蝕能力,是制造飛機和宇宙飛船的理想材料。【拓展】1、（P80教材習題3）向一個鋁質(zhì)易拉罐中充滿CO2,然后往罐中注人足量的濃NaOH溶液,立即用膠布封嚴罐口。一會兒聽到罐內(nèi)發(fā)出“咔、咔”的響聲,且易拉罐變癟;再過一會兒易拉罐又鼓起來恢復原樣。請完成下列空白。(1)易拉罐變癟的原因_______________________________________________________,反應的離子方程式為_______________________________________________________。(2)易拉罐又鼓起來的原因是________________________________________________，反應的離子方程式為_______________________________________________________。學習評價CO2和NaOH溶液反應，導致易拉罐內(nèi)壓強變小CO2+2OH－====CO32－+H2OAl和NaOH溶液反應產(chǎn)生H2，導致易拉罐內(nèi)壓強又變大2Al+2OH－+2H2O===2AlO2－+3H2↑2、下列關于鋁的說法中,正確的是()。A.鋁的化學性質(zhì)不活潑B.鋁不與酸、堿反應C.常溫下鋁不與氧氣反應D.鋁表面容易生成一層致密的氧化鋁保護膜D【學習任務三】新型合金儲氫合金閱讀教材P77-78，思考以下問題：（1）氫能的利用關鍵要解決什么問題？（2）儲氫合金的儲氫原理是什么?儲氫合金是一類能夠大量吸收H2,并與H2結合成金屬氫化物的材料。安全儲存和運輸問題要求：儲氫量大,金屬氫化物既容易形成,稍稍加熱又容易分解,室溫下吸、放氫的速率快。鈦合金鎳鈷合金鈦合金、耐熱合金和形狀記憶合金等新型合金廣泛應用于航空航天、生物工程和電子工業(yè)等領域。學習評價1、（P80教材習題9）我國發(fā)行的第五套人民幣中,l元、5角和1角硬幣的材質(zhì)分別為鋼芯鍍鎳(1元)、鋼芯鍍銅(5角)和鋁合金(1角)。請查閱資料,討論選擇鑄造硬幣的金屬材料時應考慮哪些因素。（提示：選擇鑄造硬幣的金屬材料時，應該考慮的因素有硬度、價格、光澤、耐磨性、耐腐蝕性、易加工程度等）第二節(jié)金屬材料第2課時物質(zhì)的量在化學方程式中的應用

物質(zhì)是由原子、分子、離子等粒子構成，物質(zhì)之間的化學反應也是這些粒子按一定的數(shù)目關系進行的?；瘜W方程式中的化學計量數(shù)可以明確地表示化學反應中粒子之間的數(shù)目關系?！緦W習任務一】從物質(zhì)的量的角度認識化學方程式的意義?；瘜W計量數(shù)之比2：1：2物質(zhì)的量之比2mol：1mol：2mol質(zhì)量之比4g：32g：36g宏觀（質(zhì)量關系）角度：化學計量數(shù)之比2：1：2物質(zhì)的量之比2mol：1mol：2mol粒子數(shù)之比2：1：2擴大6.02×1023倍2×6.02×1023

：6.02×1023：2×6.02×1023微觀（微粒數(shù)目）角度：結論：化學方程式中各種物質(zhì)的化學計量數(shù)等于各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比?！緦W習評價一】2.3g的金屬鈉放入足量水中，若所得溶液體積為VL,則溶液中含溶質(zhì)的濃度為___________;含Na+數(shù)目為____________。解析：求出Na的物質(zhì)的量,根據(jù)反應中各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比等于化學計量數(shù)之比。n(Na)=m/M=2.3g÷23g/mol=0.1moln(Na)n(NaOH)=1n(NaOH)=0.1molc(NaOH)=0.1mol/VL=1/10Vmol/LN(Na+)=0.1×6.02×1023=6.02×1022物質(zhì)的量(n)、摩爾質(zhì)量(M)、物質(zhì)的量濃度(c)和氣體摩爾體積(m)應用于化學方程式進行計算時,對于定量研究化學反應中各物質(zhì)之間量的關系會更加方便?！纠}】250mL2mol/L的硫酸與足量的鐵屑完全反應。計算:(1)參加反應的鐵屑的物質(zhì)的量;(2)生成的H2的體積(標準狀況)?！痉治觥扛鶕?jù)硫酸的體積和H2SO4的物質(zhì)的量濃度,可計算出參加反應的H2SO4的物質(zhì)的量。然后根據(jù)化學反應各物質(zhì)之間的化學計量數(shù)之比,計算出參加反應的鐵屑的物質(zhì)的量和生成的H2的體積。【學習任務二】學會應用物質(zhì)的量進行化學方程式計算。(1)Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑

11【解】參加反應的H2SO4的物質(zhì)的量為:0.25L×2mol/L=0.5moln(Fe)0.50mol【例題】250mL2mol/L的硫酸與足量的鐵屑完全反應。計算:(1)參加反應的鐵屑的物質(zhì)的量;化學反應各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比等于化學計量數(shù)之比【例題】250mL2mol/L的硫酸與足量的鐵屑完全反應。(2)生成的H2的體積(標準狀況)?！窘狻繀⒓臃磻腍2SO4的物質(zhì)的量為:0.25L×2mol/L=0.5mol(2)Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑

1

1

0.50moln（H2)

n（H2）0.5mol

n（H2）=0.5mol

標況下，V（H2）=n·Vm=0.5mol×22.4L/mol=11.2L解法一：先求出n(H2),再求V（H2）。1mo11mol

0.50mol

(2)Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑【例題】250mL2mol/L的硫酸與足量的鐵屑完全反應。計算:(2)生成的H2的體積(標準狀況)。22.4L1、可以用質(zhì)量，氣體體積，物質(zhì)的量等物理量表示，左右相當。V(H2)2、上下單位（物理量）一致解法二：補充：若求算生成的H2的質(zhì)量，還可以怎樣列關系式?！纠}】250mL2mol/L的硫酸與足量的鐵屑完全反應。1mo1