书-高中化学 专题3 第一单元 应用广泛的金属材料教学设计 苏教版

第一单元

第1课时 金属材料的性质与应用

应用广泛的金属材料

(教师用书独具)

●课标要求

1．认识金属与合金在性能上的主要差异，知道生活中常见合金的组成。 2．调查或实验：易拉罐的主要成分。 3．查阅资料：新型合金的用途。 ●课标解读

细研课标要求，本节课主要是让学生了解金属与合金在性能上的主要差异，知道生活中常见合金的组成。更重要的是培养学生自主学习的能力。

●教学地位

本节课在本章中的地位不高，属于“知道”和“认识”两个范畴，不过通过实验分析易拉罐的主要成分，是比较高的要求，而这个知识点是在学习了必修1中铝及其化合物的性质之后安

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(教师用书独具)

●新课导入建议

在日常生活中，我们使用或看到的物品很多是由金属材料做成的，你知道这些金属材料的化学成分吗？

●教学流程设计

1

课前预习安排：1.看教材P84－86填写【课前自主导学】中的“知识1、金属的性质及其应用”，并完成【思考交流1】。看教材P86－88，填写【课前自主导学】中“知识2、常见合金的组成及应用”并完成【思考交流2】。

2．建议方式：同学之间可以进行讨论交流?步骤1：1.导入新课

2．本课时教学地位分析?步骤2：建议对【思考交流】多提问几个学生，使80%以上的学生都能掌握该内容，以利于下一步对该重点知识的探究?步骤3：师生互动完成探究1“金属的性质及其应用”互动方式：可利用问题导思所设置的问题，由浅入深进行师生互动。建议除例1外，再变换一下命题角度，设置一些备选例题以拓展学生的思路，可使用“教师备课?

步骤7：教师通过【例2】和教材P86－88的讲解对探究2中的铁合金、铝合金、铜合金的组成、性质、用途进行总结?步骤6：师生互动完成探究2“生活中常见的合金”，互动方式：可利用问题导思所设置的问题，由浅入深进行师生互动。建议除例2外，可使用“教师备课资源”为您提供的备选例题以拓展学生的思路?步骤5：在老师指导下由学生自主完成【变式训练1】和【当堂双基达标】中的1、2、3题，验证学生对探究点的理解掌握情况?步骤4：教师通过例1和教材P84－86的讲解对探究1中的金属的通性、特性和Al及其化合物的性质进行总结 ?

步骤8：在老师指导下由学生自主完成【变式训练2】和【当堂双基达标】中的4、5题，验证学生对探究点的理解掌握情况?步骤9：先由学生自主总结本课时学习的主要知识，然后对照【课堂小结】以明确掌握已学的内容。安排学生课下完成【课后知能检测】

课 标 解 读 1.了解常见金属制品的金属成分。 2.掌握应用铝的重要化学性质。 3.了解合金概念与应用，常见合金的组成；了解生铁与钢。 2.铝的重要化学性质的验证。(重点) 3.金属与合金在性能上的主要差异。(重难点) 重 点 难 点 1.掌握铝的重要化学性质。(重点) 资

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题

金属的性质及其应用 1.金属的通性：大多数金属呈银白色，有金属光泽，具有导电性、导热性、延展性，熔、

2

沸点较高，密度大。

2．金属的特性：不同的金属具有各自的特性，如铜和铝因导电性很好而被用做输电导线；铝因有良好的延展性而被制成铝箔，用于包装食品；钨有很高的熔点，可用于制作灯丝。

3．铝

(1)铝具有一定的抗腐蚀能力，原因是表面的铝与空气中的氧气反应形成一层致密的氧化膜，阻止了铝与氧气的进一步反应，若要加厚这种氧化膜，可采用电解的方法。

(2)铝遇冷的浓硝酸、浓硫酸能发生钝化，故可用铝制容器盛放上述浓酸。

(3)氧化铝、铝都能与强碱溶液、酸溶液发生反应，且铝氧化膜在含食盐的水中抗腐蚀能力下降，故铝制炊具不可用来盛放酸性或碱性食品或长时间存放腌制食品。

1．铝是一种活泼金属，为什么可用它制作铝锅？我们在使用铝制炊具时应注意什么问题？

【提示】 铝是热的良导体，表面的铝和空气中的氧气反应形成一层致密的氧化膜保护膜，阻止了内部金属被进一步氧化。应注意不要破坏其氧化膜，不能盛装酸性或碱性食品，也不能长时间存放含食盐的食品。洗涤炊具时也不宜用酸性或碱性的洗涤剂。

合金种类 碳钢 黄铜 青铜 白铜 坚铝 镁铝合金

武德合金 焊锡 钛镍合金

3

常见合金的组成及应用 主要组成元素 铁、碳 铜、锌 铜、锡 铜、镍 铝、铜、镁、锰 镁、铝 常用生活器件 刀具 门锁及家庭装修材料等 青铜器 餐具 门窗框架 计算机和照相机外壳 铅、锡、铋、镉 铅、锡 钛、镍 保险丝 焊接时使用的材料 高级眼镜框架

2．合金属于纯净物还是混合物？

【提示】 合金属于混合物。

【问题导思】 ①常温下金属都有延展性吗？

【提示】 常温下大多数金属有延展性，但少数金属没有延展性，如汞。

②将1块铝片放入浓硝酸中一段时间，取出用蒸馏水冲洗后浸入CuSO4溶液中，溶液的颜色有变化吗？为什么？

【提示】 没有，因为铝表面被硝酸钝化，阻止铝与CuSO4的反应。 1．金属单质的性质及应用

性质：①大多数金属单质在常温下是固体。 ②大多数金属单质呈银白色，具有金属光泽。 ③大多数金属单质具有延展性，是电和热的良导体。

④大多数金属单质可以与氧气、氯气等非金属单质以及酸等物质发生反应，在反应中金属原子失去电子，金属单质显还原性。

2．铝和氧化铝化学性质的归纳总结

(1)铝是一种比较活泼的金属，能跟强酸溶液、强碱溶液和某些盐的溶液发生化学反应。反应如下：

2Al＋6H===2Al＋3H2↑ 2Al＋2OH＋2H2O===2AlO2＋3H2↑。

(2)铝在常温下与具有强氧化性的物质[如空气(氧气)、浓硝酸、浓硫酸]接触时，表面被氧化，生成一层致密的氧化膜，阻止了铝的氧化反应。因此，铝在常温下的空气中能稳定存在，可以用铝制容器盛装浓硝酸或浓硫酸。

(3)氧化铝具有两性，较易溶于酸或碱溶液。反应如下： Al2O3＋6H===2Al＋3H2O Al2O3＋2OH===2AlO2＋H2O

虽然铝既能与酸反应，也能与碱反应，但铝不是两性元素，它属于金属元素。

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金属的性质及其应用 4

下列关于金属的性质及其应用的说法错误的是( ) A．常用来制作灯丝的金属是钨

B．铝是一种活泼的金属，因此不适宜用来制锅

C．将用砂布擦过的铝条放入CuSO4溶液中，铝条表面附着一层红色物质 D．铝与盐酸或NaOH溶液的反应都属于氧化还原反应

【解析】 钨有很高的熔点，可用来制作钨丝，A项正确；铝虽然是活泼金属，但铝有一定的抗腐蚀能力，可以用来制作铝锅，B项错误；Al置换出的Cu附着在铝表面，C项正确；铝与盐酸或NaOH溶液反应都有化合价的变化，都是氧化还原反应，D项正确。

【答案】 B

两份等质量的铝分别与足量盐酸和NaOH溶液反应，产生的H2的物质的量一样多。

1．下列说法中，正确的是( )

A．铁是人类在生产、生活中最早使用的金属 B．金、银、铜是应用最广泛的金属材料

C．钛被誉为“21世纪的金属”，应用前景很广阔 D．铜是导电性、导热性最好的有色金属

【解析】 人类在生产、生活中最早使用的金属是铜而不是铁；应用最广泛的金属材料应是铁、铝以及它们的合金，而不是金、银、铜；金属钛性能优良，蕴藏量大，应用前景广阔，被誉为是“21世纪的金属”；银的导电性、导热性是金属中最好的，铜的导电性、导热性仅次于银。

【答案】 C

【问题导思】 ①镁铝合金的熔点与铝的熔点相比哪个高？

【提示】 一般来说，合金的熔点低于其组成的各成分单质金属的熔点，所以镁铝合金的熔点低于铝的熔点。

②铺设火车铁轨的金属材料是生铁还是钢，为什么？

5

生活中常见的合金 【提示】 是钢，因生铁脆，不适宜用作铁轨。1.合金概念：由两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。

2．几种重要合金 (1)铁合金

根据含碳量的不同，将铁的合金分为生铁和钢。

含碳量 硅、锰含量 硫、磷含量 性质 加工 生铁 2%～4% 较多 少量 硬而脆 可铸不可锻 炼钢生铁 分类 铸造生铁 球墨铸铁 用途 (2)铝合金和铜合金

合金名称 铝合金 组成 含铜4%、 硬 铝 镁0.5%、 锰0.5%、 硅0.7% 镁铝 合金 铜合金 黄铜 (Cu- Zn) 含有10%～ 36%的镁 含锌20%～ 36%，常加 入少量锡、 铅、铝 有良好的强度和可塑性、易加工、耐腐蚀 机器零件、仪表和日用品 强度和硬度 都比纯铝和 纯镁大 强度和硬度 都比纯铝大 主要性质 主要用途 建筑用门窗、 火箭、飞机、 轮船等制造业 制造机座、 管道等 钢 0.3%～2% 较少 几乎不含 硬度大，有韧性、有弹性 可铸、可锻 碳素钢 合金钢 制造机械和交通 工具等 火箭、飞机、 轮船等制造业 6

【提示】 是钢，因生铁脆，不适宜用作铁轨。1.合金概念：由两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。

2．几种重要合金 (1)铁合金

根据含碳量的不同，将铁的合金分为生铁和钢。

含碳量 硅、锰含量 硫、磷含量 性质 加工 生铁 2%～4% 较多 少量 硬而脆 可铸不可锻 炼钢生铁 分类 铸造生铁 球墨铸铁 用途 (2)铝合金和铜合金

合金名称 铝合金 组成 含铜4%、 硬 铝 镁0.5%、 锰0.5%、 硅0.7% 镁铝 合金 铜合金 黄铜 (Cu- Zn) 含有10%～ 36%的镁 含锌20%～ 36%，常加 入少量锡、 铅、铝 有良好的强度和可塑性、易加工、耐腐蚀 机器零件、仪表和日用品 强度和硬度 都比纯铝和 纯镁大 强度和硬度 都比纯铝大 主要性质 主要用途 建筑用门窗、 火箭、飞机、 轮船等制造业 制造机座、 管道等 钢 0.3%～2% 较少 几乎不含 硬度大，有韧性、有弹性 可铸、可锻 碳素钢 合金钢 制造机械和交通 工具等 火箭、飞机、 轮船等制造业 6

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