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知识点：

模块一  金属材料

一、金属材料：

金属材料包括纯金属以及它们的合金。

二、金属的物理性质

  1、在常温下一般为固态（汞为液态），有金属光泽（大多数金属呈银白色，铜呈紫红色，金呈黄色）；

  2、导电性、导热性、熔点较高、延展性、能弯曲、硬度较大、密度较大。

三、金属之最

  1、地壳中含量最多的金属元素——铝

  2、人体中含量最多的金属元素——钙

  3、目前世界年产量最多的金属——铁（铁＞铝＞铜）

  4、导电、导热性最好的金属——银（银＞铜＞金＞铝）

  5、熔点最高的金属——钨

  6、熔点最低的金属——汞

  7、硬度最大的金属——铬

  8、密度最大的金属——锇

  9、密度最小的金属——锂

四、金属的分类

五、金属的应用

 物质的性质在很大程度上决定了物质的用途，但这不是唯一的决定因素。在考虑物质的用途时，还需要考虑价格、资源、是否美观、使用是否便利，以及废料是否易于回收和对环境的影响等多种因素。

   1、铜、铝——电线——导电性好、价格低廉

   2、钨——灯丝——熔点高

   3、铬——电镀——耐腐蚀性

   4、铁——菜刀、镰刀、锤子等

   5、汞——体温计液柱

   6、银——保温瓶内胆

   7、铝——“银粉”、锡箔纸

六、合金

  1、合金：由两种或两种以上的金属或金属与非金属经一定方法所合成的具有金属特性的物质。合金是混合物。目前已制得的纯金属只有90多种，而合金已达几千种。

  2、合金的硬度一般比组成它的纯金属的硬度大，抗腐蚀性强。

  3、合金的熔点一般比组成它的纯金属的熔点低。

  4、常见的合金：

  5、钛和钛合金：被认为是21世纪的重要金属材料，钛合金与人体具有良好的“相容性”,可用来造人造骨。

钛和钛合金的优点：①熔点高、密度小；②可塑性好、易于加工、机械性能好；③抗腐蚀性能好。

  6、生铁和钢性能不同的原因：含碳量不同。

3

模块二 金属的化学性质

一、金属与氧气的反应

 1、镁、铝：

（1）在常温下能与空气中的氧气反应：

2Mg+O2=2MgO ；4Al+3O2=2Al2O3

（2）铝的抗腐蚀性能好的原因：铝在空气中与氧气反应，其表面生成一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝进一步氧化。

 2、铁、铜

（1）在常温下、干燥的环境中，几乎不与氧气反应，但在潮湿的空气中会生锈。

（2）铁、铜在高温时能与氧气反应：

 3、金即使在高温时也不与氧气反应。

二、金属与酸的反应：

活泼金属＋酸 → 盐＋氢气

 描述现象时，需要注意：

 ① 如果有铁、铜元素参加反应，一定要注意溶液颜色的变化；

 ② 反应放热，但是只有镁和酸反应时放热现象明显。

三、置换反应：

 由一种单质和一种化合物反应，生成另一种单质和另一种化合物的反应是置换反应。

 当铁单质参加置换反应时，生成物中的铁元素呈+2价。

四、常见金属在溶液中的活动性顺序：

  1、在金属活动性顺序里，金属的位置越靠前，它的活动性就越强。

  2、在金属活动性顺序里，位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸（不可以用浓硫酸和硝酸）中的氢。

  3、在金属活动性顺序里，位于前面的金属能把位于后面的金属从它们化合物的溶液里置换出来。（钾、钙、钠不符合这一条。它们会先和水反应生成碱和氢气，然后碱和盐反应。）

五、金属与盐溶液的反应：

 金属＋盐→另一金属＋另一盐

（条件：“前换后，盐可溶”）

  在活动性顺序中，金属的距离大的，反应先发生。一个置换反应结束后，另一个置换反应才会发生。如在硫酸亚铁和硫酸铜的混合溶液中加入锌粒，锌会先和硫酸铜反应，反应完毕后锌才和硫酸亚铁反应。

六、“湿法冶金”的反应原理：

 Fe+CuSO4=Cu+FeSO4

七、颜色

 Fe2+的盐溶液是浅绿色的，Fe3+的盐溶液是黄色的，Cu2+的盐溶液是蓝色的。 

八、比较Cu、Fe、Ag三种金属的活动性顺序

  1、使用铁、银和溶液，一次性得出结果：

操作及现象：把铁、银分别放入硫酸铜溶液中，银表面没有现象；而铁表面会附着一层红色物质，并且溶液会由蓝色逐渐变为无色。

  2、使用铜、硫酸亚铁溶液和硝酸银溶液，一次性得出结果：

操作及现象：把铜分别放入硫酸亚铁溶液和硝酸银溶液中，硫酸亚铁溶液没有现象；而在硝酸银溶液中，铜表面会附着一层白色物质，溶液由无色逐渐变为蓝色。

  3、选用试剂时，要根据金属活动性顺序表将三种金属排序，然后将排在中间的金属变成盐溶液，或者将排在两边的金属变成盐溶液，这样才能一次性得出结果。

3

模块三 金属资源的利用和保护

一、矿石：工业上把能用来提炼金属的矿物叫做矿石。

 常见的矿石及主要成分：赤铁矿（Fe2O3）、磁铁矿（Fe3O4）、黄铁矿（FeS2）、菱铁矿（FeCO3）、铝土矿（Al2O3）、黄铜矿（CuFeS2）、辉铜矿（Cu2S）等。

二、铁的冶炼

  1、实验室——一氧化碳还原氧化铁

  2、工业——高炉炼铁

   a.设备：高炉

b.原料：铁矿石（赤铁矿或磁铁矿）、焦炭、石灰石、（空气）。

c.反应原理：

   d.石灰石的主要作用:

   将矿石中的二氧化硅（SiO2）转变为炉渣（CaSiO3）。

   e.产品：

   生铁（实验室中“炼”出的铁不含碳，而工业生产中炼出的铁含碳）。

七、铁生锈的实验（见下图）

【实验器材】

 大试管、试管夹（带铁夹的铁架台）、胶塞、经煮沸迅速冷    却的蒸馏水、植物油、洁净无锈的铁钉、棉花和干燥剂氯化钙等。

【实验过程】

 取三根洁净无锈的铁钉，一根放在盛有蒸馏水的试管中，并使铁钉外露一半；一根放在用植物油密封的蒸馏水中；一根放在干燥的空气中，注意每天观察铁钉锈蚀的现象，连续观察约一周。

【实验现象】

 第一个试管中的铁钉生锈，而第二、三个试管中没有明显现象。

【实验结论】

 铁生锈实际上是铁与空气中的氧气、水蒸气共同作用的结果。

【注意事项】

 第二个试管内没有现象，证明了铁钉生锈需要氧气；

 第三个试管内没有现象，证明了铁钉生锈需要水蒸气。

 铁锈很疏松，铁制品可以全部被锈蚀。

八、除去铁锈的方法

  1、物理方法：刀刮、砂纸打磨。

  2、化学方法：少量、多次地滴加稀盐酸或稀硫酸。

九、防止铁制品生锈的方法

  1、保持铁制品的洁净、干燥；

  2、擦干后涂一层保护膜（作用：隔绝空气、防水）。具体方法如下：

    a.物理方法——刷漆（油漆或银粉）、涂油

  b.化学方法——电镀其它金属（铬或锌）、烤蓝

  3、制成不锈钢。

十、金属资源的保护措施：

  ① 防止金属的腐蚀；

  ② 回收利用废旧金属；

  ③ 有计划、合理地开采矿物；

  ④ 寻找金属的代用品。

  （例如用塑料来代替钢和其他合金制造管道、齿轮和汽车外壳等）

 意义：节约金属资源和能源，降低金属的生产成本，减少对环境的污染。

视频教学：

练习：

1.下列物质中，不可能由金属与稀盐酸或稀硫酸反应产生的是(     )  

A.H2                    B.FeSO4                 

C.Al2(SO4)3         D.FeCl3

2.下列关于金属的说法中，不正确的是（  ）

A．铜有良好的导电性，常用于制作导线 

B．所有的金属都能与稀盐酸反应

C．铁制品在干燥的空气中不易生锈 

D．不锈钢具有较强的耐腐蚀性，可用于制作医疗器械

3.下列现象和事实，可用金属活动性作出合理解释的是（  ）

①相同几何外形的金属镁、铝分别与相同浓度的稀盐酸反应，镁反应更剧烈，说明镁比铝的金属活动性强

②用硫酸铜、石灰水配制农药波尔多液时，不能用铁制容器盛放

③尽管金属的种类很多，但在自然界中，仅有少数金属(银、铂、金)以单质形式存在

④金属铝比金属锌更耐腐蚀，说明锌比铝的金属性强

A．①②③           B．①②  

C．③④              D．①②③④

4.“愚人金”实为铜锌合金，外观与黄金极为相似，常被不法商贩冒充黄金牟取暴利，下列关于鉴别“愚人金”与黄金的实验方案，合理的是（   ）

①比较硬度，硬度小的是“愚人金”

②灼烧，表面变色的是“愚人金”

③浸没在稀硫酸中，表面有气泡产生的是“愚人金”

④浸没在硫酸锌溶液中，表面附着白色物质的是“愚人金”

A. ①③               B. ②④

C. ①④               D. ②③

课件：

教案：

课题

第5章第1节金属的性质和利用

课时

教学

目标

1、常识性介绍几种常见金属的性质和用途。

2、认识几种金属矿物

3、了解金属在自然界中的存在

教学

重、难点

1、常见金属的性质和用途。

2、几种金属矿物的主要成分

教、学具

预习

要求

课堂教学实施设计

复背内容

复习提问

写出铁跟氧气、盐酸和硫酸铜溶液反应的化学方程式。

（注意强调铁跟盐酸、硫酸铜溶液反应后的生成物为+2价铁的化合物。）

引入新课

你知道生活中哪些金属：

我知道的

金属名称

元素符号

我见过的

金属名称

元素符号

一、常见金属的物理性质

金属的应用

金属的物理性质

铁

铜

锌

课堂教学实施设计

复背内容

联想与启示：

1、为何铁制锅铲需要加木柄

2、银的导电性最好，为什么不用银制造电线、电缆？

3、选择制造硬币的金属材料需要考虑哪写因素？

二、常见金属的化学性质

观察与思考：

           P115 页

归纳：

1、金属与氧气的反应：

金属与冷水的反应：

2.金属与稀盐酸的反应：

铁

铝

铜

金属与氧气

的反应

金属与冷水

的反应

金属与稀盐酸

的反应

金属的化学性质

写出上表相关的化学反应方程式:

置换反应：由一种单质与一种化合物反应，生成另一种单质和另一种化合物，这样的反应叫置换反应

字母表达式：

    A + BC == B + AC

课堂教学实施设计

复背内容

三、常见的金属矿物

          游离态（单质）：少数             

1、金属在自然界中的存在

                      化合态（化合物）：绝大多数

2、金属矿物：

铁矿石：

铜矿石：

铝矿石：

看P117页的图5-3

课堂练习：

一  选择题：（每小题只有一个选项符合题意）

1．下列关于铁的说法中正确的是                                        （　　）

A．铁是地壳中含量最多的金属元素  

B．铁在空气中燃烧生成四氧化三铁

C．纯净的生铁属于金属单质         

D．铁桶不能用来配制农药波尔多液

2. 不法分子贩卖的假银圆大多是锌的某些合金。鉴别真假银圆时，可以将其浸 （    ）

A．澄清石灰水        B．硫酸铜溶液         

C．氯化钠溶液       D．糖水

3. 生铁与稀盐酸反应后，总会有一些残渣，其成分是（    ）

A.铁           B.氯化亚铁      

 C.水         D.碳及其它不溶性杂质

4．下列对物质颜色的描述不正确的是（    ）

Ａ．四氧化三铁是黑色的 　　　　　 B ．纯铁是黑色的

C．硫酸亚铁溶液是浅绿色的　　　 D．硫酸铜溶液是蓝色的

   

课堂教学实施设计

复背内容

5. 据2003年7月13日《金陵晚报》题为《废弃定影液中淘出银子》的文章报道，有人利用摄影店废弃的定影液，每月可回收价值约20万元的银。一种回收方法的反应原理是：Fe+2AgN03==2Ag+Fe(N03)2这个反应属于（）

A．化合反应   B．分解反应

C．置换反应   D．复分解反应

6．下列说法中正确的是         （　　）

A．多数合金的熔点等于组成宻的金属熔点的平均值

B．金属材料就是各种金属

C．在金属中添加非金属或金属元素可以改良原有金属的特性

D．湿法冶金的方法在我国殷商时期就已发现

7．用金属的性质解释有关事实，不正确的是(    )

A．因为铁比铜活泼，更易生锈，所以古代铜器比铁器更容易保存至今

B．因为铝制品能形成致密的保护膜，所以不能磨损铝的表面

C．因为铁易生锈，所以常在铁器表面覆盖油漆

D．因为铁比锌活泼，所以常将锌镀在铁表面。以保护铁不受腐蚀

8. 下列铁的化合物中，铁的质量分数最大的是    （    ）

A.Fe2O3           B.Fe3O4

 C.FeO           D.FeSO4

9.金属单质R，不能跟稀硫酸发生反应，但能与硝酸汞溶液发生置换反应，则R可能（  )

A．Fe      B．Mg       C．Ag    D．Cu

二 填空题

10．请从铜、锌、钛、铁、钙、银、铝、汞、钨等金属中选取合适答案填入下面空格中：

（1）用于干电池的是；   （2）广泛地应用于制造电线、电缆的是；

（3）广泛用于航空工业、造船工业和化学工业、医学材料的是；

（4）铁栏杆外层涂料的“银粉”大多是；（5）温度计中银白色的液体是；

（6）热水瓶内胆壁常镀一层银白色物质中有。

11．把某种金属用小刀轻轻切下一小块放入盛水的烧杯中，观察到该金属能与水剧烈反应，并放出热量，本身熔化成银白色的小球，浮在水面上。根据以上叙述，推断该金属的物理性质有：①硬度；②熔点；③密度；④颜色。

12．黄金是一种贵重金属。在人类漫长的历史中，素有“沙里淘金”、“真金不怕火炼"之说。这说明黄金在自然界中主要以形式存在，也说明黄金的化学性质在自然条件下非常。13. 如果血液中缺乏亚铁离子，就会造成缺铁性贫血，市场出售的某种麦片中含有微量的颗粒极小的还原铁粉，这些铁粉在人的胃液（胃酸的主要成分是盐酸）作用下转化成亚铁盐，这个转化的化学方程式是。

13．有一生锈的铁钉7g，放入足量的稀盐酸中充分反应，共得到氢气0.2g。

求（1）铁钉中铁锈的质量分数？

（2）铁钉未生锈前的质量?

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