【中學(xué)】金屬和金屬材料單元備

第八單元

金屬和金屬材料

單元備課整理課件一、本單元說明

本單元主要介紹了鐵、鋁、銅等重要金屬和合金。內(nèi)容包括金屬的物理性質(zhì)（如導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性等）金屬的化學(xué)性質(zhì)（如與氧氣、鹽酸等反應(yīng)）以及反應(yīng)規(guī)律性知識(shí)（如金屬活動(dòng)性順序），金屬資源的利用（如鐵的冶煉以及冶煉時(shí)有關(guān)雜質(zhì)問題的計(jì)算），金屬資源的保護(hù)（如金屬的腐蝕和防護(hù)、廢舊金屬的回收利用）等。從教學(xué)目標(biāo)來講，涉及到鐵、鋁、銅等純金屬以及合金的基礎(chǔ)知識(shí)，金屬活動(dòng)性順序和金屬腐蝕條件初步探究活動(dòng)的過程、方法和技能，以及合理利用金屬資源、金屬材料與人類進(jìn)步和社會(huì)發(fā)展的關(guān)系等情感、態(tài)度和價(jià)值觀方面的教育。整理課件二、本單元教學(xué)重點(diǎn)鐵、鋁、銅等金屬和合金的重要性質(zhì)和用途；金屬活動(dòng)性順序有關(guān)化學(xué)方程式計(jì)算中的雜質(zhì)問題計(jì)算鐵銹蝕的條件和防護(hù)合理利用金屬資源的意識(shí)整理課件三、本單元的教學(xué)難點(diǎn)對(duì)金屬活動(dòng)性順序的初步探究對(duì)鐵銹蝕條件的初步探究有關(guān)化學(xué)方程式計(jì)算中的雜質(zhì)問題的計(jì)算。整理課件四、教學(xué)建議目標(biāo)要求整理課件課題一金屬材料基本要求1、知道金屬具有很多共同的物理性質(zhì)。2、知道金屬材料包括鐵、鋁、銅等金屬和生鐵、鋼等合金，了解部分金屬材料的特性和用途3、認(rèn)識(shí)金屬材料與人類生活和社會(huì)發(fā)展的密切關(guān)系。4、知道物質(zhì)的組成的改變會(huì)使其性能發(fā)生改變。5、了解影響金屬材料的用途的多種因素。彈性要求了解回火和淬火發(fā)展要求識(shí)別合金屬于混合物；通過比較認(rèn)識(shí)運(yùn)用合金的優(yōu)越性。整理課件課題二金屬的化學(xué)性質(zhì)基本要求1、知道鐵鋁銅等常見金屬與氧氣的反應(yīng)。2、初步認(rèn)識(shí)常見金屬與鹽酸、硫酸以及與鹽溶液的置換反應(yīng)。3、知道并記住常見金屬的活動(dòng)性順序。4、能用金屬的活動(dòng)性順序?qū)τ嘘P(guān)的置換反應(yīng)發(fā)生進(jìn)行簡(jiǎn)單的判斷。5、認(rèn)識(shí)置換反應(yīng)。彈性要求堿金屬等活潑金屬某些重要的性質(zhì)。發(fā)展要求能設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)比較不同金屬在溶液中的活動(dòng)性。整理課件課題三金屬資源的利用和保護(hù)基本要求1、知道一些常見金屬如鐵、鋁、銅等的礦物，了解從鐵礦石中將鐵還原出來的方法和化學(xué)原理。2、掌握根據(jù)化學(xué)方程式對(duì)含有某些雜質(zhì)的反應(yīng)物和生成物進(jìn)行有關(guān)計(jì)算。3、知道金屬銹蝕的條件以及防止金屬銹蝕的簡(jiǎn)單方法。4、知道廢棄金屬對(duì)環(huán)境的污染，認(rèn)識(shí)金屬回收利用等資源保護(hù)的重要性。彈性要求從氧化還原的角度認(rèn)識(shí)煉鐵的原理發(fā)展要求設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究鐵制品銹蝕的條件，對(duì)身邊的金屬材料提出合理的防銹蝕方案。整理課件課題1、一課時(shí)課題2、兩課時(shí)課題3、兩課時(shí)五、單元課時(shí)分配整理課件六、單元評(píng)價(jià)建議本單元從以下幾方面評(píng)價(jià)學(xué)生：1、完成課內(nèi)外的作業(yè)、單元檢測(cè)。2、學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的參與意識(shí)、實(shí)驗(yàn)操作技能、觀察能力、合作精神、收集整理資料的能力。3、學(xué)生在探究實(shí)驗(yàn)過程中表現(xiàn)出來的分析、歸納能力，表述能力和思維能力。4、能否用簡(jiǎn)單明了語言歸納和描述金屬的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)，及對(duì)性質(zhì)知識(shí)的理解和應(yīng)用程度。整理課件5、猜測(cè)氧化鐵與一氧化碳反應(yīng)產(chǎn)物，并進(jìn)行檢驗(yàn)。

6、學(xué)生對(duì)金屬防護(hù)和回收利用廢棄金屬的認(rèn)識(shí)。

7、學(xué)生對(duì)金屬銹蝕和防護(hù)方法知識(shí)的掌握和理解程度。8、結(jié)合日常生活如何保護(hù)金屬制品。整理課件七、本單元可供選擇的學(xué)習(xí)情景素材1、中國古代金屬冶煉的成就和當(dāng)代金屬材料的開發(fā)利用2、制造潛艇、宇宙飛船的合金材料3、我國重要的金屬礦物及其分布4、豐富多彩的金屬礦物標(biāo)本和圖片5、金屬的切割與焊接6、制造自來水管材料的變遷整理課件八、本單元學(xué)習(xí)策略整理課件

關(guān)于金屬的知識(shí)鏈，一方面保持以金屬活動(dòng)性順序?yàn)橹鞲?；另一方面以幾種特征性金屬知識(shí)作學(xué)習(xí)“母體”的知識(shí)框架呈現(xiàn)，利于進(jìn)行對(duì)比歸納。

復(fù)習(xí)時(shí)，不僅要探究金屬與非金屬、氧化物、酸、堿、鹽等化學(xué)知識(shí)體系內(nèi)的相互關(guān)系；更重要的是要通過探究金屬與生產(chǎn)生活相關(guān)聯(lián)的實(shí)際問題，去發(fā)展學(xué)生學(xué)習(xí)能力與創(chuàng)新意識(shí)。后者才是新課程大量充實(shí)有關(guān)金屬知識(shí)的真實(shí)意圖。如果這樣設(shè)計(jì)教學(xué)才能有效保證知識(shí)、能力、創(chuàng)新三方面的鞏固提高。

在多角度多層次的運(yùn)用中鞏固提高整理課件8.1知識(shí)結(jié)構(gòu)透視

金屬材料純金屬合金金屬的銹蝕條件與氧氣反應(yīng)與酸反應(yīng)與硫酸銅反應(yīng)

置換反應(yīng)金屬活動(dòng)順序物理性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)性能用途金屬資源1、存在3、冶煉

2、回收利用

4、有關(guān)含雜質(zhì)的計(jì)算問題整理課件1.

你知道那些金屬可以和氧氣反應(yīng)嗎？請(qǐng)寫出有關(guān)反

應(yīng)的化學(xué)方程式。

2.請(qǐng)根據(jù)金屬和氧氣反應(yīng)的條件，分析它們化學(xué)性質(zhì)有什么規(guī)律？⑴鈉為什么要保存在煤油中？

⑵鎂在空氣中燃燒。

⑶鋁在氧氣中燃燒。

⑷鐵絲在氧氣中燃燒。

⑸銅在空氣中加熱。

⑹水銀在空氣中加熱。

8.2從金屬與氧氣反應(yīng)的角度認(rèn)識(shí)金屬活動(dòng)性順序整理課件3.為什么出土文物中銅器比鐵器多呢？

金屬活動(dòng)性：Na；Mg、Al、Fe；Cu、Hg。

4.⑴為什么鐵器易生銹，而鋁制品不易銹蝕呢？⑵為什么不宜用鋼刷、沙等來擦洗鋁制品呢？整理課件5.⑴請(qǐng)推測(cè)

K

與

O2反應(yīng)的條件是

。

⑵鎂（填：能、不能）

制成鍋。6.⑴請(qǐng)推測(cè)

Zn

與

O2反應(yīng)的條件是

。

⑵“白鐵皮”是鐵鋅合金，其制品為什么不易銹蝕呢？7.⑴為什么說“真金不怕火煉”？

⑵鐵礦與金礦有什么不同？KCaNaMgAlZnFeSnPb

(H)CuHgAgPtAu。

金屬活動(dòng)性由強(qiáng)逐漸減弱

整理課件8.3難點(diǎn)研討：

金屬活動(dòng)性順序的應(yīng)用整理課件主要應(yīng)用：一判斷金屬跟酸能否發(fā)生置換反應(yīng)及其反應(yīng)的快慢。二判斷金屬跟鹽溶液能否發(fā)生置換反應(yīng)。三判斷金屬跟混合鹽溶液反應(yīng)的次序。KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu金屬活動(dòng)性順序由強(qiáng)逐漸減弱金屬活動(dòng)性順序：2整理課件1.判斷在溶液中的置換反應(yīng)能否發(fā)生

例1.5角硬幣的外觀呈金黃色，它是銅和鋅的合金，市面上有人用它制成假金元寶行騙，小明同學(xué)用一種試劑揭穿了他。小明一定不會(huì)用的試劑是（）A．硫酸銅溶液B．硝酸銀溶液C．鹽酸D．硝酸鈉溶液【解析】金屬與酸反應(yīng)有如下規(guī)律：①只有排在氫前面的金屬能置換出酸中的氫，這里的酸一般指的是稀鹽酸和稀硫酸，因?yàn)闈饬蛩岷拖跛峋哂袕?qiáng)氧化性，與金屬反應(yīng)時(shí)不生成氫氣而生成水，濃鹽酸具有強(qiáng)揮發(fā)性，使生成的氫氣含有氯化氫氣體而不純凈；②位于前面的金屬能把位于后面的金屬從它們的化合物的溶液里置換出來。Cu位于H之后，不能置換出鹽酸中的氫，但Cu位于Ag之前，可與硝酸銀溶液反應(yīng)；Zn位于H、Cu、Ag之前，能與CuSO4、AgNO3和HCl反應(yīng)。而Cu和Zn均不能與NaNO3反應(yīng)，NaNO3溶液無法鑒別。故正確答案為B。整理課件2.根據(jù)化學(xué)反應(yīng)判斷金屬活動(dòng)性順序

例2.有X、Y、Z三種金屬，把Y分別投入稀硫酸和Z(NO3)2溶液中，有氣泡產(chǎn)生和固體析出；把X投入Z(NO3)2溶液中，沒有明顯現(xiàn)象。則X、Y、Z可能是（）A．Zn、Cu、AgB．Zn、Fe、CuC．Ag、Cu、Zn

D．Ag、Zn、Cu

【解析】本題考查根據(jù)實(shí)際反應(yīng)推導(dǎo)金屬活動(dòng)性順序。規(guī)律：排在前面的金屬能把排在后面的金屬從它的鹽溶液里置換出來，而不管它是氫前還是氫后；排在氫前面的金屬能把酸中的氫置換出來。但要注意金屬與鹽反應(yīng)時(shí)，鹽應(yīng)為可溶性鹽。依據(jù)題意，Y能把稀H2SO4中的氫和Z(NO3)2溶液中的Z置換出來，說明Y在金屬活動(dòng)順序中排在H前和Z前，而X投入Z(NO3)2溶液中，沒有明顯現(xiàn)象，說明二者不反應(yīng)，X排在Z后，故X、Y、Z的金屬活動(dòng)性順序由強(qiáng)到弱的順序?yàn)?Y＞Z＞X。將備選答案與之對(duì)照（注意要一一對(duì)應(yīng)）選項(xiàng)Ｄ中Zn＞Cu＞Ag符合題意，故正確答案為Ｄ。整理課件3.根據(jù)反應(yīng)圖象比較金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱和相對(duì)原子質(zhì)量的大小

例3.將質(zhì)量相等的A、B兩種金屬，同時(shí)分別放入兩份溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同且足量的稀鹽酸中，反應(yīng)生成H2的質(zhì)量與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系如圖所示．根據(jù)圖中所提供的信息，寫出能從中得出的正確結(jié)論．（已知：A、B在生成物中均為＋2價(jià)）

整理課件【解析】這是一道圖象題。規(guī)律：金屬活動(dòng)性越強(qiáng)，越容易發(fā)生置換反應(yīng)，與酸反應(yīng)生成氫氣的速率越快。由圖象可知，曲線斜率越大，單位時(shí)間內(nèi)放出氫氣質(zhì)量越多。在開始一段相等的時(shí)間內(nèi)，金屬A產(chǎn)生的氫氣比B多，說明A與酸反應(yīng)的速率快，A的金屬活動(dòng)性較強(qiáng)比B強(qiáng)，A、B兩種金屬在金屬活動(dòng)性順序中位置均排在H前。相同價(jià)態(tài)的不同金屬，其相同數(shù)目的原子置換生成的氫分子的個(gè)數(shù)是一樣的。而相同質(zhì)量的不同金屬中，相對(duì)原子質(zhì)量小的，所含的原子個(gè)數(shù)則較多，置換生成的氫氣的量自然多一些。當(dāng)兩種金屬均反應(yīng)完時(shí)，A生成氫氣比B多，則相對(duì)原子質(zhì)量B＞A。整理課件4.用于判斷置換反應(yīng)后金屬的組成和溶液中溶質(zhì)的存在例4.某金屬加工廠生產(chǎn)過程中的廢液含有少量硝酸銀和硝酸銅，為回收利用資源和防止污染，該廠向廢液中加入一定量的鐵粉，反應(yīng)停止后過濾，向?yàn)V出的固體中加入少量稀鹽酸，無氣體產(chǎn)生。則下列有關(guān)說法中，正確的是（）A．濾出的固體中一定含有銀和銅，一定不含鐵B．濾出的固體中一定含有銀，可能含有銅和鐵C．濾液中一定有硝酸亞鐵，可能有硝酸銀和硝酸銅D．濾液中一定有硝酸亞鐵，一定沒有硝酸銀和硝酸銅整理課件【解析】Fe粉加入到AgNO3、Cu(NO3)2兩種物質(zhì)的混合液中，可能發(fā)生的反應(yīng)為：2AgNO3＋Fe＝Fe(NO3)2＋2AgCu(NO3)2＋Fe＝Fe(NO3)2＋Cu。根據(jù)題意“向?yàn)V出的固體中加入少量稀鹽酸，無氣體產(chǎn)生”，說明Fe粉不可能過量，濾出的固體中一定不含有Fe。此時(shí)，則有如下兩種情況：（1）若Fe粉恰好完全反應(yīng)，則上述兩反應(yīng)已進(jìn)行完全，AgNO3、Cu(N03)2不再有剩余，此時(shí)濾出的固體中一定含有Ag和Cu，濾液中只有Fe(NO3)2，而沒有AgNO3、Cu(NO3)2。（2）若Fe粉量不足，可能置換出部分Ag或全部Ag，只有當(dāng)Ag被全部置換出來后，才有可能置換出部分Cu（因Cu比Ag活潑）。即濾出固體中一定含有Ag，可能含有Cu，濾液中可能含有AgNO3和Cu(NO3)2或Cu(NO3)2。綜合上述分析，正確選項(xiàng)為C。

整理課件5.用于判斷置換反應(yīng)后鹽溶液的質(zhì)量變化例5.把鐵片分別放入下列物質(zhì)的溶液中，過一段時(shí)間取出，溶液質(zhì)量增加的是（）

A.Al2(SO4)B.CuSO4

C.H2SO4D.AgNO3

整理課件【解析】本題主要考查金屬單質(zhì)與酸、鹽間發(fā)生置換反應(yīng)后溶液質(zhì)量的變化。總的原則是：反應(yīng)前后溶劑（水）質(zhì)量不變，溶液質(zhì)量的變化取決于溶質(zhì)質(zhì)量的變化。解題的一般規(guī)律是：反應(yīng)后溶液質(zhì)量不變的情況是沒有發(fā)生置換反應(yīng)；反應(yīng)后溶液質(zhì)量增加的情況是原子量大的金屬與原子量小的金屬的鹽溶液的置換反應(yīng)（金屬同價(jià)態(tài)）；反應(yīng)后溶液質(zhì)量減少的情況是反應(yīng)后生成了氣體或析出另一種金屬，脫離溶液體系，且生成氣體或固體質(zhì)量大于反應(yīng)前固體質(zhì)量。Fe與Al2(SO4)3物質(zhì)不參加反應(yīng)，溶液質(zhì)量不變。通過上述比較，只有C符合題意。

整理課件6.用于制備金屬、鹽及物質(zhì)的提純

例6.從含有大量硫酸亞鐵、少量硫酸銅以及不溶性雜質(zhì)的工業(yè)廢水中回收金屬銅并獲得硫酸亞鐵晶體，操作步驟和目的如下表，請(qǐng)?zhí)畛霰碇形赐瓿刹糠帧?/p>

操作步驟

目的(1)將廢水過濾(2)向?yàn)V液中加入過量鐵粉(3)(4)在過濾后的固體混合物中加入過量稀硫酸(5)將反應(yīng)后的混合物過濾(6)(1)(2)(3)將Cu和過量的鐵粉與FeSO4溶液分離(4)(5)(6)得到硫酸亞鐵晶體整理課件【解析】這是一道綜合性很強(qiáng)的物質(zhì)提純題，考查了學(xué)生運(yùn)用金屬活動(dòng)性順序和提純?cè)盱`活解決生產(chǎn)、生活中實(shí)際問題的能力，以及嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)動(dòng)手能力和慎密的思維能力，是一道考查學(xué)生素質(zhì)且區(qū)分度很好的試題。根據(jù)題意，既然要回金屬銅和硫酸亞鐵，必須選取一種金屬將銅離子全部轉(zhuǎn)化為銅單質(zhì)，該金屬一定位于銅之前；同時(shí)又不能引入新的金屬離子，則選擇的金屬應(yīng)該是鐵，且應(yīng)過量。完全反應(yīng)后，過濾，得沉淀銅和鐵（未反應(yīng)的）的混合物，此時(shí)再加入稀硫酸，溶解未反應(yīng)的鐵，再次過濾，即可得到純凈的銅單質(zhì)；將過濾后的濾液蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，即可析出硫酸亞鐵晶體。整理課件7.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案探究金屬活動(dòng)性順序例7.為探究鐵和銅的金屬活動(dòng)性順序，請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的儀器和藥品條件（如下所列），通過填寫下表，完成對(duì)實(shí)驗(yàn)方案的構(gòu)思?！緦?shí)驗(yàn)儀器】試管、膠頭滴管、鑷子【實(shí)驗(yàn)藥品】鐵釘、銅片、稀硫酸、硫酸鋅溶液、硫酸亞鐵溶液、硫酸銅溶液

方案所選藥品有關(guān)化學(xué)方程式1

2

整理課件【解析】測(cè)定不同金屬的活動(dòng)性順序常依據(jù)化學(xué)反應(yīng)的現(xiàn)象來判斷，金屬活動(dòng)性順序表中位置靠前的金屬能把相對(duì)靠后的金屬從它的化合物的溶液中置換出來，H前金屬能氫酸中的氫置換出來。從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象上可知，從溶液中被置換出的金屬是活潑性較弱的金屬，能與酸反應(yīng)放出氫氣的金屬是H前的金屬。我們已經(jīng)知道Fe比Cu活潑且Fe位于H前而Cu位于H后。據(jù)此設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案時(shí)所選藥品可用Fe、Cu分別與酸反應(yīng)的現(xiàn)象來判斷這兩種金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱；另一種方案則可選金屬與鹽溶液反應(yīng)，用較活潑的金屬與較不活潑的金屬的鹽的溶液反應(yīng)，或用不活潑的金屬與較活潑的金屬的鹽的溶液反應(yīng)。整理課件8.4典型金屬知識(shí)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建整理課件0+2+3+3+3+3FeFe3O4Fe2O3CuSO4FeSO4CH2CO潮濕的空氣COCH2

O2H2SO4

ZnFeCl3

HClFe(OH)3

NaOH

HCl粉末黑色固體銀白色溶液淺綠色溶液黃色紅色固體黑色固體紅褐色沉淀Fe2(SO4)3

H2SO4溶液黃色鐵與鐵的化合物關(guān)系網(wǎng)整理課件CuCuOCu(OH)2Cu(NO3)2CuSO4O2H2

CO

CAgNO3H2SO4FeFeH2SO4NaOH溶液藍(lán)色紅色固體黑色固體溶液藍(lán)色藍(lán)色沉淀溶液藍(lán)色HClCuCl2溶液綠色銅與銅的化合物關(guān)系網(wǎng)整理課件Cu合金FeZnAl金屬添加文本8.5以金屬為主線的若干特征性物質(zhì)NaMgHgAgAuTiKCaSnMn……整理課件Cu活動(dòng)性（與O2、酸液、鹽溶液）Cu的物理特性Cu的分類及合金Cu的用途及資源Cu元素與人體健康Cu鹽的性質(zhì)濕法冶金原理整理課件Al活動(dòng)性（與O2、酸液、鹽溶液）Al的物理特性Al合金的優(yōu)勢(shì)Al的用途及資源Al制品的回收Al元素與人體健康整理課件Zn活動(dòng)性（與O2、酸液、鹽溶液）Zn的物理特性Zn表面的保護(hù)膜及鍍鋅Zn的用途Zn元素與人體健康整理課件Fe活動(dòng)性（與O2、酸液、鹽溶液）Fe的物理