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第八单元　金属和金属材料
1．了解常见金属的物理性质及合金。
2．记住金属活动性顺序，能用金属活动性顺序对有关的置换反应进行简单的判断，并能利用金属活动性顺序解释一些与日常生活有关的化学问题。
3．了解金属冶炼的原理和方法。
4．会根据化学方程式对含有某些杂质的反应物或生成物进行有关计算。
5．了解铁锈蚀的条件以及防止金属生锈的简单方法。
1．铁、铝、铜等金属和合金的重要性质和用途。
2．金属活动性顺序。
3．有关化学反应中杂质问题的计算。
4．铁锈蚀的条件及其防护，合理利用金属资源的意识。
1．对金属活动性顺序的初步探究。
2．对铁锈蚀条件的初步探究。
3．有关化学反应中杂质问题的计算。
情境创设
【教师活动】某新型“防盗玻璃”为多层结构，每层中间嵌有极细的金属线，当玻璃被击碎时，与金属线相连的警报系统就会立刻报警。“防盗玻璃”能报警，这利用了金属的什么性质？
【学生活动】导电性。
【设计意图】通过防盗玻璃的报警系统，引入复习内容。
知识梳理
一、金属材料
（一）几种重要的金属
【教师活动】金属可以分为哪几类？试举例说明。
【学生活动】纯金属和合金。金、铜、铝等是纯金属，青铜、生铁等是合金。
【教师活动】金属有哪些共同的物理性质呢？
【学生活动】常温下大多数金属都是固体，具有金属光泽，大多呈银白色，具有良好的导电性、导热性、延展性。完成“学习任务一”中的内容。
【教师活动】金属除了共性外还有一些特性：铜呈紫红色，金呈黄色；常温下汞是液体。不同金属的导电性、导热性、密度、熔点、硬度等物理性质差异较大。提问：金属的物理性质与其用途有什么关系呢？
【学生活动】思考并回答。
【教师活动】金属有光泽，可作装饰品；金属能导电，可制导线、电缆；金属能导热，可制炊具；金属有延展性，可拉成金属丝，压成金属箔；金属有一定的机械强度，可制造车辆、门窗、机械等。
决定和影响金属用途的因素是什么呢？
【学生活动】决定因素：金属的性质。
影响因素：价格高低、资源是否丰富、是否美观、使用是否便利、废料是否易于回收利用、对环境的影响等。
（二）合金
【教师活动】回顾合金的概念、性能以及常见的合金有哪些？
【学生活动】1．概念：在某种金属中加热熔合其他金属或非金属而形成的、具有金属特征的物质。
2．性能：与其组分金属相比，合金的硬度和强度更大、抗腐蚀性更强、熔点更低。
3．生铁是铁含量为2%～4.3%的铁合金，钢是含碳量为0.03%～2%的铁合金。
4．常见的合金有：不锈钢、黄铜、青铜、焊锡、18K黄金。
完成“学习任务二”中的内容。
【教师活动】比较合金与纯金属的特点。
【学生活动】思考并回答。
【教师活动】补充完善学生的答案：
纯金属 合金
只含有一种元素 含有两种或两种以上元素
纯净物 混合物
有金属光泽 有金属光泽
有金属的共性 有金属的共性
具有金属的一般性能 具有金属的一般性能，还具有一些特殊性能
二、金属的化学性质
（一）金属与氧气的反应
【教师活动】请学生一起回忆镁、铝、铁、铜、金等单质与氧气反应的现象，比较五种单质的活泼顺序。
【学生活动】镁、铝比较活泼，铁、铜次之，金最不活泼。
【教师活动】通过这些反应，能得出什么结论？
【学生活动】多数金属能与氧气发生反应，但反应的难易程度和剧烈程度不同。
（二）金属与盐酸、稀硫酸的反应
【教师活动】比较镁与稀盐酸（稀硫酸），锌与稀盐酸（稀硫酸）、铁与稀盐酸（稀硫酸）、铜与稀盐酸（稀硫酸）的反应现象和剧烈程度。
【学生活动】学生代表回答反应的现象和剧烈程度并书写相关的化学方程式。
【教师活动】判断单质的活动性顺序。
【学生活动】四种金属的活动性顺序：镁＞锌＞铁＞铜。完成“学习任务三”中1的内容。
（三）金属与金属化合物溶液的反应
【教师活动】通过金属与金属化合物溶液的反应总结反应的通式及反应发生的条件。
【学生活动】1．通式：金属＋可溶性金属化合物→新金属化合物＋新金属。
2．反应发生的条件
（1）必须是前面的置换后面的（K、Ca、Na除外）。
（2）反应中金属化合物必须可溶。
【教师活动】分别说一下铝与硫酸铜溶液反应、铜与硝酸银溶液反应、铁与硫酸铜溶液反应的实验现象，并写出相关的化学方程式。
【学生活动】回答问题，并完成“学习任务三”中2的内容。
（四）置换反应
【教师活动】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的反应叫做置换反应。特征是反应物和生成物必须是一种单质和一种化合物。通式为单质＋化合物→新单质＋新化合物。常见类型：（1）金属置换非金属；（2）金属置换金属；（3）非金属置换金属；（4）非金属置换非金属。
【学生活动】完成“学习任务三”中3的内容。
【教师活动】比较化合反应、分解反应和置换反应的特点。
【学生活动】认真听讲。
（五）金属活动性顺序及应用
K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、（H）、Cu、Hg、Ag、Pt、Au，金属活动性从左到右由强逐渐减弱。
【教师活动】金属活动性顺序在工农业生产和科学研究中有重要应用，它可以给你什么判断的依据？
【学生活动】（1）可判断金属的化学活动性：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）可判断金属能否与酸发生置换反应而产生氢气：在金属活动性顺序里，位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢；
（3）可判断金属能否与金属化合物溶液发生置换反应：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。
完成“学习任务四”中的内容。
【教师活动】注意：（1）K、Ca、Na三种相当活泼的金属放入金属化合物的溶液中要与溶液中的水反应，不能把其他金属从其化合物的溶液中置换出来。
（2）单质铁与酸等物质发生置换反应生成的含铁的化合物中铁显＋2价。
三、金属资源的利用和保护
（一）金属的存在
【教师活动】（1）金属资源广泛地存在于地壳和海洋中。
（2）除少数很不活泼的金属如金、银等有单质形式存在外，其余都以化合物的形式存在。
常见的金属矿石有赤铁矿[主要成分氧化铁（或）]、磁铁矿[主要成分四氧化三铁（或）]、菱铁矿、铝土矿、黄铜矿及辉铜矿等。
（二）金属的冶炼
【教师活动】炼铁的原理是利用一氧化碳与氧化铁的反应。
在实验室里，可以利用如下装置进行实验。
说出此实验的实验现象，并写出相应的化学方程式。
【学生活动】描述实验现象并写化学方程式。
【教师活动】注意事项：（1）实验开始时，先通入一氧化碳，再点燃酒精喷灯，目的是防止一氧化碳和空气的混合气体受热发生爆炸。
（2）实验结束后，熄灭酒精喷灯，为防止生成的铁又被空气中的氧气氧化，应通入一氧化碳直至玻璃管冷却。
（3）实验要进行尾气处理的原因是除去未反应完的一氧化碳气体，防止污染空气。
【学生活动】完成“学习任务五”中的内容。
（三）含杂质物质的有关化学方程式的计算
【教师活动】根据前面的学习，回忆一些有关含杂质物质计算的换算公式。
【学生活动】（1）纯物质的质量分数（纯度）＝×100%
（2）纯物质的质量＝样品的质量×纯物质的质量分数
（3）样品的质量＝
【教师活动】在计算的过程中我们需要注意：
（1）化学方程式所表达的都是纯净物之间发生的反应，所体现的各物质的质量比都是纯物质之间的质量关系。
（2）含有杂质的物质在进行计算时，必须将其质量换算成纯物质的质量，再代入方程式进行计算。
【学生活动】完成“学习任务六”中的内容。
（四）金属资源保护
【教师活动】（1）铁锈蚀的条件：铁制品锈蚀的过程，实际上是铁与空气中的水蒸气、氧气等发生化学反应生成铁锈，其主要成分为。
（2）铁制品锈蚀条件的探究
实验原理：铁与空气中的氧气、水等物质发生化学反应生成铁锈。
展示实验装置，让学生回忆描述其实验现象并进行分析。
【学生活动】实验现象：实验1中的铁钉生锈，水面处锈蚀严重。实验2中的铁钉没有生锈。实验3中的铁钉没有生锈。
实验分析：实验1中的铁钉同时与水、空气接触，易生锈。实验2中的铁钉只与水接触而不与氧气接触，不易生锈。实验3中的铁钉只与氧气接触而不与水接触，不易生锈。
【教师活动】注意事项：①实验用的铁钉必须干净无锈。
②实验中的蒸馏水必须要煮沸后迅速冷却，其目的是除去溶解在水中的氧气，保证铁钉只与水接触。
【学生活动】认真听讲。
【教师活动】防止铁制品生锈的方法有哪些？
【学生活动】（1）破坏外部条件：加保护膜，如刷油漆、涂油、电镀等；保持铁制品表面洁净干燥，如用过的菜刀、铁锅擦干净。
（2）改变内部条件：加入其他金属改变其组成，如调整铁的含碳量，按一定比例熔合铬、镍等制成不锈钢（合金）。
【教师活动】铝具有良好的抗腐蚀性能的原因：铝在空气中与氧气反应，在其表面生成一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝进一步被氧化。
【学生活动】完成“学习任务七”中的内容。
【教师活动】由于金属资源有限，且不可再生，随着人类的不断开发，金属资源不断减少，因此必须保护金属资源。金属的回收利用有什么意义呢？
【学生活动】①减少重金属对环境的污染。②节约资源和保护环境。
【教师活动】我们应该如何保护金属资源呢？
【学生活动】（1）防止金属的腐蚀。（2）金属的回收利用。（3）有计划、合理地开采矿物，严禁不顾国家利益随意采矿。（4）寻找金属的代替品。
完成“学习任务八”中的内容。
课堂小结
本单元主要学习了铁、铝、铜等重要金属和合金，包括金属的物理性质（如导电性、导热性等），金属的化学性质（如与氧气、盐酸等反应）以及反应的规律（如金属活动性顺序），金属资源的利用（如铁的冶炼以及有关杂质问题的计算），金属资源的保护（如金属的腐蚀和防护、废旧金属的回收利用）等。从本单元的学习中体会化学在社会发展中的重要地位，培养学生的学习能力，树立对金属资源的保护意识。
板书设计
第八单元　金属和金属材料
一、金属材料
（一）几种重要的金属
（二）合金
二、金属的化学性质
（一）金属与氧气的反应
（二）金属与盐酸、稀硫酸的反应
（三）金属与金属化合物溶液的反应
（四）置换反应
（五）金属活动性顺序及应用
三、金属资源的利用和保护
（一）金属的存在
（二）金属的冶炼
（三）含杂质物质的有关化学方程式的计算
（四）金属资源保护
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