初中化學九年級全冊第8單元 金屬和金屬材料

第八單元金屬和金屬材料

課題1金屬材料zxx`k課題1金屬材料金屬材料建筑橋梁器械車輛、飛機、艦艇生活用具其他純金屬合金用途根據(jù)生活經(jīng)驗，你所知道的金屬有哪些？你見過哪些金屬制品？我所知道的金屬…我所見過的金屬制品…

銅和鐵是人類使用較早的金屬，我國勞動人民在商代就制造出精美的青銅器，春秋戰(zhàn)國時期就會冶鐵和煉鋼。鋁的利用要比銅和鐵晚得多，那僅僅是100多年前的事情。但由于鋁的密度小和具有抗腐蝕等優(yōu)良性能，現(xiàn)在世界上鋁的年產(chǎn)量已超過了銅，位于鐵之后，居第二位。Zxx`````k小貼士：

常溫下都是固體（汞除外），有金屬光澤，大多數(shù)是電和熱的優(yōu)良導體，有延展性，密度較大，熔點較高。歸納：

根據(jù)你的生活經(jīng)驗，金屬具有哪些共性？物理性質(zhì)物理性質(zhì)比較導電性（以銀的導電性為100作標準）密度（g/cm3）熔點(℃)硬度（以金剛石的硬度為10作標準）優(yōu)良金鉛銀銅鐵鋅鋁19.311.310.58.927.867.142.70大小鎢鐵銅金銀鋁錫3410153510831064962660232

高低鉻鐵銀銅金鋁鉛94~52.5~42.5~32.5~32~2.91.5大小銀銅金鋁鋅鐵鉛10099746127177.9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──鐵導電、導熱性最好的金屬──人體中含量最高的金屬元素──硬度最高的金屬──鉻熔點最高的金屬──鎢你知道嗎？熔點最低的金屬──密度最大的金屬──鋨密度最小的金屬──鋰……鋁鈣汞銀1.為什么菜刀、鐮刀、錘子等用鐵制而不用鉛制？2.銀的導電性比銅好，為什么電線一般用銅制而不用銀制？

3.為什么燈泡里的燈絲用鎢制而不用錫制？如果用錫制的話，可能會出現(xiàn)什么情況？鐵的硬度大，鉛的硬度小。銀的價格比銅高許多。⑴鎢的熔點高，錫的熔點低。⑵錫絲熔斷。4.為什么有的鐵制品如水龍頭等要鍍鉻？如果鍍金怎么樣？⑴可以增大水龍頭的硬度使其不易變形。⑵不易生銹。⑶鍍鉻可以使水龍頭變得美觀大方。⑷鍍金更好看，更耐腐蝕，但不經(jīng)濟。5.制造飛機和制造機器底座，對所用金屬的密度和硬度會有什么要求？6.電爐絲是用金屬鎢制成的，你認為它利用了鎢的哪些性質(zhì)？Zx````x`k密

度硬

度制造飛機制造機器底座導電性、導熱性、熔點高小大大大用來鑄造硬幣的金屬材料需要具有什么性質(zhì)？資源豐富無毒輕便耐磨耐腐蝕美觀、易加工使用是否便利資源廢料是否易于回收價格是否美觀對環(huán)境的影響

考慮物質(zhì)的用途時，首先要考慮物質(zhì)的_____，還需要考慮那些因素？性質(zhì)

世界鋁的年產(chǎn)量僅次于鐵，居第二位。鋁有較好的延展性可制成0.01mm的鋁箔，用于包裝香煙、糖果；鋁的密度小和具有抗腐蝕等優(yōu)良性能，鋁及其合金在電線電纜工業(yè)、飛機、汽車等制造業(yè)有廣泛的用途猜測：制造飛機的材料中使用的鋁為什么不是純鋁？（1）什么是合金？（2）合金的性質(zhì)與其組分金屬有何不同？（3）合金的應(yīng)用范圍怎樣？（4）我們常用的合金有哪些？（5）哪些合金最有前途？

閱讀課本P4合金的內(nèi)容，思考：

就是在金屬中加熱熔合某些金屬或非金屬形成的具有金屬特征的物質(zhì)。合金1.合金的概念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2％～4.3％，鋼的含碳量為0.03％～2％。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。

【實驗8-1】比較黃銅片和銅片、焊錫和錫的光澤和顏色；將它們互相刻劃，比較它們的硬度性質(zhì)比較現(xiàn)象黃銅銅焊錫錫光澤和顏色硬度結(jié)論2.合金與組成它們的金屬的性質(zhì)比較黃色紫紅色銀白色白色黃銅>銅焊錫>錫⑴合金比其組分顏色鮮艷⑵合金的硬度大于其組成的金屬黃銅銅3.合金比純金屬具有更廣泛的用途

鈦合金與人體有很好的“相容性”，因此可用來制造人造骨

鈦和鈦合金被認為是21世紀的重要材料，它具有很多優(yōu)良的性能，如熔點高、密度小、可塑性好、易于加工、機械性能好等。尤其是抗腐蝕性能非常好，即使把它們放在海水中數(shù)年，取出后仍光亮如新，其抗腐蝕性能遠優(yōu)于不銹鋼，因此被廣泛用于火箭、導彈、航天飛機、船舶、化工和通訊設(shè)備等。鈦金屬腕表用鈦-鎳形狀記憶合金制成的人造衛(wèi)星天線

形狀記憶合金是具有形狀記憶效應(yīng)的合金，被廣泛用于做人造衛(wèi)星和宇宙飛船的天線，水暖系統(tǒng)、防火門和電路斷電的自動控制開關(guān)，以及牙齒矯正等醫(yī)療材料。低溫下謝謝大家！第八單元金屬和金屬材料

課題2金屬的化學性質(zhì)zxx`k播放1.將Mg、Al、Fe、Cu和Au劃分為兩類的依據(jù)是什么？zxx````k2.將Mg、Al、

Fe、Cu由前到后的順序排列的依據(jù)是什么？金屬議金屬為什么我們用的鋁制餐具不易“生銹”而鐵制品卻容易生銹呢？金屬論金屬4Al+3O2

=2Al2O3“祥云”火炬zxx`````k金屬稀鹽酸用金屬操作步驟：1.直接向試管中傾倒大約2～3mL稀鹽酸或稀硫酸。2.若產(chǎn)生氣泡，迅速用點火器點燃氣體。3.觀察并記錄實驗現(xiàn)象。4.完成反應(yīng)的化學方程式。溫馨提示：

1.使用酸時要小心。

2.觀察時注意各自反應(yīng)的劇烈程度和產(chǎn)生氣泡的難易。

3.檢驗并推測生成的氣體。

金屬探金屬1.哪些金屬能與酸反應(yīng)？2.反應(yīng)的劇烈程度如何？3.能否對金屬的活潑程度進行比較？金屬“煉”金屬金屬再探金屬點擊播放2323反應(yīng)原理：

Al+

CuCl2

=我們得出哪些結(jié)論呢？金屬反應(yīng)原理：Fe+CuSO4=FeSO4+Cu

AlCl3+

Cu金屬【銅樹銀花】趣金屬成功關(guān)鍵:保持實驗臺的穩(wěn)定，不能晃動，在安靜的狀態(tài)下更易成功！等待也是一種美麗！KCaNaMgAlZnFeSn

Pb(H)CuHgAgPtAu金屬活動性由強漸弱金屬的活動性順序：1.通過金屬活動性順序能了解哪些相關(guān)的信息？2.能作為哪些反應(yīng)的判斷依據(jù)？金屬1.在金屬活動性順序里，金屬的位置越靠前，它的活動性就越強。2.在金屬活動性順序里，位于氫前面的金屬能置換出鹽酸、稀硫酸中的氫。3.在金屬活動性順序里，位于前面的金屬能把位于后面的金屬從它們化合物的溶液里置換出來。

金屬活動性順序在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科學研究中有重要應(yīng)用，它可以給你以下一些判斷的依據(jù)：金屬用金屬金屬金屬“用”金屬點擊播放再“煉”金屬金屬辨金屬

利用金屬的化學性質(zhì)設(shè)計實驗區(qū)分銀白色的三種金屬：鋁絲、鐵絲、鉑絲金屬感受金屬體驗金屬應(yīng)用金屬金屬第八單元金屬和金屬材料

課題3金屬資源的利用和保護（第一課時）zxx``k一、金屬資源的概況1.地球上的金屬資源（廣泛存在于地殼和海洋中）多數(shù)以化合物形式存在（如各種礦石中）少數(shù)以單質(zhì)形式出現(xiàn)（如：Au、Ag等）自然界以單質(zhì)形式存在的金自然界以單質(zhì)形式存在的銀隕石局部被磁鐵吸引有關(guān)鐵的知識介紹1.鐵元素在自然界中的存在2.人體中的鐵元素我國礦物種類比較齊全，儲量也豐富其中鎢、鉬、鈦、錫、銻等儲量居世界前列。銅、鋁、錳等儲量在世界上也占有重要位置。Z```xx`k2.常見的金屬礦石及其主要成分赤鐵礦黃鐵礦菱鐵礦磁鐵礦常見的金屬礦石及其主要成分鋁土礦輝銅礦孔雀石黃銅礦藍銅礦常見的金屬礦石及其主要成分鋁土礦硬水鋁石辰砂菱錳礦了解我國煉鐵的悠久歷史二、鐵的冶煉冶煉金屬的原則：（1）含量高；（2）產(chǎn)物對環(huán)境影響小煉鐵原理：Fe2O3+3CO====2Fe+3CO2↑原料：鐵礦石、焦炭、石灰石（除爐渣）空氣設(shè)備：高爐高溫實驗現(xiàn)象及注意事項現(xiàn)象：硬質(zhì)玻璃管內(nèi)的紅棕色粉末變?yōu)楹谏辉嚬苤械某吻迨宜儨啙?。注意事項?/p>

（1）本實驗對溫度要求較高，所用酒精燈需加上網(wǎng)罩加熱，但最好用酒精噴燈做。

（2）實驗開始時要先通入一氧化碳，以排凈玻璃管中的空氣，避免加熱時發(fā)生爆炸。

（3）實驗結(jié)束時應(yīng)先停止加熱，繼續(xù)通入一氧化碳至冷卻至室溫，防止高溫的鐵被氧化。Zx````x`k

（4）由于一氧化碳有毒，不能直接排放到空氣中，因此必須有尾氣處理裝置，裝置中右側(cè)的酒精燈所起的作用是點燃未反應(yīng)的一氧化碳氣體，防止污染空氣。⑴實驗過程中，先要進行的是_______（填Ⅰ或Ⅱ）。Ⅰ．加熱Ⅱ．通一氧化碳。⑵A中反應(yīng)的化學方程式是__________，觀察到的現(xiàn)象是_________________。

B中反應(yīng)的化學方程式是___________，B中觀察到的現(xiàn)象是_____________。⑶該裝置的不足之處是________________________________。課堂練習下圖是課堂中模擬煉鐵的實驗裝置。高爐煉鐵圖鐵礦石爐渣出口石灰石生鐵出口熱空氣焦炭工業(yè)煉鐵生鐵冶煉原料鐵礦石、焦炭、空氣、石灰石

原理在高溫下，用一氧化碳從鐵的氧化物中將鐵還原出來。

Fe2O3+3CO====2Fe+3CO2主要設(shè)備高爐產(chǎn)品生鐵高溫例題：用1000t含氧化鐵80%的赤鐵礦石，理論上可以煉出含鐵96%的生鐵的質(zhì)量是多少？三、有關(guān)雜質(zhì)的計算課堂練習工業(yè)煉鐵是把鐵礦石和焦炭等原料一起加入高爐，在高溫下通入空氣進行一系列反應(yīng)把鐵還原出來。（1）赤鐵礦（主要成分為Fe2O3）在高爐里反應(yīng)生成單質(zhì)鐵的化學方程式是_____________。（2）計算：①5000t含氧化鐵84％的赤鐵礦中，氧化鐵的質(zhì)量是_______t；

②上述赤鐵礦理論上可煉得含鐵98％的生鐵_________t。答案和計算過程（1）Fe2O3+3CO2Fe+3CO2

（2）①4200t②設(shè)4200t氧化鐵理論上可煉出含鐵98％的生鐵的質(zhì)量為xFe2O3+3CO2Fe+3CO2

16056×24200t98％x

x=3000t答：可煉出生鐵3000t。第八單元金屬和金屬材料

課題3金屬資源的利用和保護（第二課時）zxx``k資料一：人類每年要向自然界索取大量的金屬礦物資源，以提取數(shù)以億噸計的金屬。金屬礦物的儲量有限，而且不能再生。根據(jù)已探明的一些礦物的儲藏量，并根據(jù)目前這些金屬的消耗速度，有人估計一些礦物可供開采的年限如下圖所示（不包括今后新探明的礦物儲量、一些國家的金屬儲備量和金屬的回收利用等）。議一議1.金屬資源短缺對人類社會發(fā)展意味著什么？2.金屬腐蝕可給我們帶來哪些危害？Zx`````x`k資料二：據(jù)有關(guān)資料報道，現(xiàn)在世界上每年因腐蝕而報廢的金屬設(shè)備和材料相當于年產(chǎn)量的20%~40%。二、金屬資源保護1.金屬的腐蝕和防護（1）鐵制品銹蝕條件的探究

現(xiàn)有潔凈無銹的鐵釘、試管、經(jīng)煮沸迅速冷卻的蒸餾水、植物油、棉花和干燥劑氯化鈣。試設(shè)計實驗以證明鐵制品銹蝕的條件。Zxx```````k鐵生銹條件的探究ⅠⅡⅢ鐵生銹條件的探究現(xiàn)象分析結(jié)論試管Ⅰ試管Ⅱ

試管Ⅲ生銹不生銹不生銹鐵既與水接觸，又與氧氣接觸鐵只與水接觸鐵只與氧氣接觸在水、氧氣同時存在的環(huán)境中鐵能生銹二、金屬資源保護1.金屬的腐蝕和防護（1）鐵制品銹蝕條件的探究

在水、氧氣同時存在的環(huán)境中鐵能銹蝕鐵銹的主要成分是Fe2O3·xH2O想一想閱讀教材P19頁，回答下列問題：1.試管Ⅱ中為什么要用煮沸過的蒸餾水，且要加入植物油？

2.鋁與氧氣反應(yīng)生成的氧化鋁能起到保護里層鋁的作用。鐵銹是否也能保護里層的鐵呢？

3.你能否根據(jù)鐵生銹的條件提出防止鐵制品生銹的原理嗎？是為了防止蒸餾水中溶有氧氣。不能，因為鐵銹是疏松的。二、金屬資源保護1.金屬的腐蝕和防護（1）鐵制品銹蝕條件的探究

在水、氧氣同時存在的環(huán)境中鐵能銹蝕鐵銹的主要成分是Fe2O3·xH2O（2）鐵制品的防護措施防止鐵生銹的原理－－就是破壞鐵生銹的條件①隔絕空氣②隔絕水討論1.在實際生活和生產(chǎn)中我們應(yīng)該采取哪些具體方法來防止鐵制品生銹呢？防止鐵制品生銹的具體方法為：

保持鐵制品表面干燥和潔凈在鐵制品表面涂一層保護膜如：刷油漆、涂油、鍍上一層耐磨、耐腐蝕的金屬鉻、高溫灼燒金屬，進行“烤藍”處理等

制成合金鋼，如不銹鋼討論2.自行車的構(gòu)件如支架、鏈條、鋼圈等，分別采取了什么防銹措施？答：刷漆、涂油、鍍鉻等據(jù)有關(guān)資料報道，現(xiàn)在世界上每年因腐蝕而報廢的金屬設(shè)備和材料相當于年產(chǎn)量的20%~40%。礦物的儲量有限，而且不能再生。二、金屬資源保護2.金屬資源保護（1）防止金屬腐蝕討論3.對于金屬資源除了采取防止金屬腐蝕的措施外，還可以通過什么途徑來使金屬資源得到保護呢？廢品收購站為什么要收購廢鐵、廢銅和易拉罐等金屬？二、金屬資源保護2.金屬資源保護（1）防止金屬腐蝕（2）回收和利用廢舊金屬

據(jù)估算，回收一個鋁制飲料罐比制造一個新飲料罐要便宜20%，而且還可節(jié)約金屬資源和95%的能源。1t廢鋼鐵回爐冶煉可煉成近1t的鋼，跟用鐵礦石冶煉比，能節(jié)約11t煤和鐵礦石，減少污染空氣的懸浮微粒11kg。目前世界上已有50%以上的鐵的90%以上的金得到了回收利用。

廢舊金屬的回收利用還可以減少對環(huán)境的污染。例如，廢舊電池中含有汞等，如果廢舊電池隨意丟棄，汞等滲出會造成地下水和土壤的污染，威脅人類健康。如果將汞等回收利用，不僅可以節(jié)約金屬資源，而且還可以減少對環(huán)境的污染。你知道嗎？討論廢棄金屬的回收有什么意義？

可節(jié)約金屬資源由于金屬冶煉需在高溫下進行，回收廢棄金屬并再利用可節(jié)約能源降低金屬制品的生產(chǎn)成本，可方便人們得到物美價廉的金屬制品可減少金屬對環(huán)境的污染二、金屬資源保護2.金屬資源保護（1）防止金屬腐蝕（2）回收和利用廢舊金屬（3）合理開采礦物（4）尋找金屬的代用品（5）物盡其用小結(jié)鐵生銹的主要條件是與空氣和水（或水蒸氣）直接接觸。破壞鐵生銹的條件就能防止鐵生銹。防止鐵生銹的方法為：