九年级化学下册第八单元金属和金属材料复习教案(新版)新人教版.doc

金属和金属材料

1. 了解金属的物理性质, 知道金属的用途.

2. 掌握金属的化学性质, 能够运用金属活动性顺序判断反应能否发生.

3. 了解炼铁的原理和金属锈蚀的条件以及防止金属锈蚀的简单方法.

4. 会根据化学方程式进行含杂质物质的有关计算.

通过比较学习, 培养学生获取信息和处理信息的能力, 并构建出与金属材料相关联的知

识体系.

通过对我国古代炼铁的介绍, 激发学生的爱国热情; 通过对废弃金属对环境的污染介绍, 让学生树立环保意识; 通过对矿物可开采年限的介绍, 教育学生要懂得保护金属资源.

【重点】

金属的化学性质, 铁的冶炼.

【难点】

引导学生主动参与科学探究的过程和方法等方面的教学中.

金

专题一金属材料

1. 金属材料: 纯金属(90 多种); 合金( 几千种).

2. 合金: 由一种金属跟其他一种或几种金属( 或金属与非金属) 一起熔合而成的具有金属

特性的物质. 一般来说, 合金的熔点比各成分金属低, 硬度比各成分金属大, 抗腐蚀性能更好. 不过, 实际应用中还应考虑金属材料的价格、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. 常见合金如下表:

合金

铁的合金铜合金

生铁钢黄铜青铜

焊锡钛合金形状记忆合金

成分

含碳量

2%~4.3%

含碳量

0.03%~2%

铜锌

合金

铜锡

合金

锡铅

合金

——钛镍合金

备注不锈钢: 含铬、镍的钢具有

良好的抗腐蚀性能

紫铜为纯铜熔点低

熔点高、

密度小、

加热后形状复

原

2 2

可塑性

好、易于

加工、机

械性能好

3. 铁的冶炼

(1) 工业炼铁的基本知识: 炼铁的原料是铁矿石[ 常见的铁矿石有磁铁矿(主要成分是

Fe3 O4 )和赤铁矿( 主要成分是Fe2O3)] 、焦炭、石灰石和空气, 主要设备是高炉. 炼铁的基本原

理是: 在高温条件下, 利用反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来,3CO + Fe 2O3 2Fe

+ 3CO2.

(2) 一氧化碳还原氧化铁的实验:

①装置图: 见下图.

②实验主要现象: 红色粉末变为黑色, 澄清的石灰水变浑浊, 尾气点燃产生蓝色火焰.

③实验注意事项: 先通入一氧化碳气体, 排尽装置内的空气, 防止一氧化碳与空气混合加

热后, 发生爆炸; 实验完毕后要继续通入一氧化碳气体, 直到玻璃管冷却, 防止高温下的铁与

空气接触, 被氧化为氧化铁, 同时, 实验过程中还可防止澄清石灰水倒吸; 尾气中含有一氧化

碳, 一氧化碳有毒, 所以尾气要处理, 直接排放会污染空气; 若实验中没有酒精喷灯, 也可用酒

精灯代替, 不过要在火焰上加一个金属网罩, 使火力更加集中, 提高温度.

(3) 铁的锈蚀

①铁生锈的条件是: 铁与O2、水接触( 铁锈的主要成分:Fe 2O3·x H2O).

②防止铁制品生锈的措施: 保持铁制品表面的清洁、干燥; 表面涂保护膜, 如涂油、刷漆、电镀、烤蓝等; 制成不锈钢.

③铁锈很疏松, 不能阻碍里层的铁继续与氧气、水蒸气反应, 因此铁制品可以全部锈蚀, 因而铁锈应及时除去. 而铝与氧气反应生成致密的氧化铝薄膜, 从而阻止铝进一步氧化, 因此, 铝具有很好的抗腐蚀性能.

4. 金属资源的保护和利用

(1) 防止金属腐蚀;

(2) 回收利用废旧金属;

(3) 合理开采矿物;

(4) 寻找金属的代用品.

5. 含有杂质的化学计算

据化学方程式计算时, 不论是反应物还是生成物, 代入化学方程式计算的都必须是纯净

物的质量. 但在金属冶炼等实际生产过程中, 所用原料或产物一般都含有杂质, 因此在实际生

产中计算用料和产量时需要考虑杂质问题.

通常认为杂质不参加反应, 可以利用下列公式将不纯物质的质量转化成纯净物的质量: 纯净物的质量分数( 纯度) = 纯净物的质量/ 混合物的质量×100%;纯净物的质量= 混合

物的质量×纯净物的质量分数; 纯度=1- 杂质的质量分数.

在冶铁的计算中, 一般涉及四种物质: 铁、生铁、氧化铁( 或四氧化三铁)、铁矿石. 铁与氧化铁( 或四氧化三铁) 是纯净物, 能直接代入化学方程式计算, 而生铁、铁矿石属于混合物, 不能直接代入化学方程式计算. 生铁中主要含铁, 铁矿石是冶铁的原料, 含铁的氧化物主要是

氧化铁或四氧化三铁, 计算的主线是: 生铁——铁——氧化铁( 或四氧化三铁) ——铁矿

石.

3

题分析】

金

属与物的化中的一, 在每年的中考中都有它 的身影 ,择、填空、探算等 . 包含了金属材料环境的影响、合金、金属 蚀、金属及用途、性、金属在自然界的存在、 金属等多 个重点 . 由于金属材料和日常生活联系密切,方向集中在金属材料在生活中 用、金属的化、源的利用等几个方面 . 主运用所学知 识题的能力 . 展, 各种新金属材料的世合所考查 “新金属题中势. 金属和金属材料属的重要化.初 中化程的核心内容之一 ,是中所关注的重要素材之一 , 也是中考化学的必考点 点 . 形

式 : 中考中形式灵, 多以用型、判断型、 予型、 性 质探究像算型等形. 通、的形金属材料的分类 例 .的形质的算 .验的形式考查 蚀的条件等 . (中考合金等的重要原料 . 如果钛(Ti) 和铁 的序 , 以下方法不能达到目的的是 ( ) 阅初中本上的金序 B . F e C l 2C .利用和 T i S O 4 验 D .利用、与稀验 〔解析〕 本上的金序中, 不, 不能达到目的B . 利用和 F e C l 2 验, 根是生 ,的金序 , 能达到目的 .C. 利用和 T i S O 4 验, 根是生 , 的金序 , 项方法能达到目.D .利用、 与稀验,根是生以及 烈程度 ,的金序 ,能达到目 .A. 铁厂每天需消耗 5000 t 含 F e 2O 3 76%上含 Fe 98%量是多少 ? 〔解析〕算 ,思路清晰 ,明确 . 涉算该物 量 , 量关系列出比例式 . 解法 1: 明确已知量和未知量, 两个量与相关量的关系 . 已矿量 , 赤 石与 F e 2O 3 的关系是 : 含 F e 2O 3 76%; 要量 ,的关系是 “三步”曲 : 第一步矿石求F e 2O 3量 ; 第二步利原理的化学方程式 计算量 ; 第量 . (1)5000 t 含 F e 2O 3 76%矿石中含 F e 2O 3量 =5000 t ×76%=3800t. (3800 t F e 2O 3x . Fe 2O 3+3CO 2Fe+3CO 2 160 112 3800 t x 160∶ 3800 t=112∶ x , x =2660 t. (3) 98%量 =2660 t ÷98%≈ 2714 t. 答:上含 F e 98%是 2714 t. 律方法]是净量 , 把不完全参加反应 际参 , 把不完全生算成生成量 , 然后代入化学方算 . 化学方程式所表达净发生的相互关 系, 各化学式的量数反映净的数量关系质并不遵守 的化学方程式所遵律 , 因此当参, 先要质的物质 净量 ,算 . 解法 2: 关系式法 4 4

(

1)5000 t 含 F e 2O 3 76

%矿石中含 F e 2O 3量 =5000 t ×76%=3800t. (3800 t F e 2O 3x . Fe 2O 3~2Fe 160 112 3800 t x 160∶ 3800 t=112∶ x , x =2660 t. (3) 98%量 =2660 t ÷98%≈ 2714 t. 答: 略. 律方法 ] 用关系

算 , 以防化学方误 .的关键 是找准 Fe 2O 3 和 Fe 的关系 :Fe 2O 3~2Fe. 解法 3: 量守恒法

元5000 t ×76%××100%=5000 t

×7

6%×

70

%元素的质 x ×98%.

所以有 :5000 t ×76%×70%=x ×98%, 解得 x ≈ 2714 t. 答: 略. 律方法

]

元素守恒法是根前后某量算的一种 方法 . 因此 , 涉及多的题可元素守恒法 . 采用元素守恒法合并成一 算 ,间. 如先矿量的表达式 . 用元素守恒点是计 少算量也少便 . 二 金属的性质 1. 金属的物理性质 (1) 常温下(),有金; (2) 大多白色色 ,黄色 ); (3) 有良热电性、延展性 . 2. 金属的化学性质 (1) 金属和氧气的反应 金属 在空气中 在氧气中 化学方程式 镁 常温下

表 . 点燃 出耀眼的白 光, 生成白色固体 常

温 出耀眼的 铝致密氧化再被腐蚀 , 生成, 火铁, 冷 射, 放出大, 生成黑 3Fe+2O 2 Fe 3O 4 色固

体 加热, 生成黑色物质; 在潮 铜 湿的空气中腐蚀 金 即使在高温下也不和氧气

反应

大

多

数金属都能和氧, 易

程烈程度不同 (2) 金属与酸的反应 稀硫酸

( 两种酸相同 ) 镁 Mg+2HCl MgCl 2+ H 2↑ Mg+H 2SO 4 MgSO 4+ H 2↑ 反应比较剧

烈 ,产生 大量气泡 , 溶液仍为

2Al+3H 2SO 4 Al 2(SO 4) 3 +3

铝 2Al+6HCl 2AlCl 3+3H 2↑ 锌 Zn+2HCl ZnCl 2+ H 2↑ Zn+H 2SO 4 ZnSO 4+ H 2↑ 无色 , 生成的气体能

, 生淡 蓝色火焰 铁 Fe+2HCl FeCl 2+ H 2↑ Fe+H 2S O 4 FeSO 4+ H 2↑ , 有气泡产

生, 溶液由无色逐渐

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