资源简介

(共34张PPT)
金属和金属材料
主题情境-易拉罐之“来有影去有踪”
策划思路简介
一、设计理念
为提高中考复习阶段的效率，帮助学生建立完整的单元知识体系，使零散的知识系统化。依据《义务教育化学课程标准(2022年版)》提出的大概念教学设计出本课件。
基于大概念的建构，整体设计单元复习，并以真实情境为主线串讲知识点，激发学生兴趣，帮助学生构建完整的单元知识体系，促进学生对知识的深化理解与应用
二、适用时间
总复习阶段一轮复习时使用
温馨提示：本课件由第四届万唯课件大赛孟蓉老师的《易拉罐之“来有影去有踪”——金属与金属矿物复习课》作品改编
单元知识结构图
世界是物质的，物质是变化的(物质观 变化观)
物质制备视角
(转化观)
物质组成视角
(分类观)
物质类别视角
(性质观)
物质使用视角
(化学价值观)
含相同元素的物质间可以相互转化
根据物质的组成可以将其分为纯净物和混合物
物质性质决定物质的用途及其可发生的化学反应
物质的利用具有两面性，要合理利用
常见金属冶炼的原理及方法
金属制品生锈原理及生锈的利与弊；合理使用金属制品的方法
合金
纯金属
学科大概念
次级大概念
基本概念
基础知识
物理性质
化学性质
性能上的差异比较
有金属光泽，延展性、导电性、导热性
与O2、酸、金属化合物溶液反应
金属活动性顺序
主题情境
易拉罐之“来有影去有踪”
初识易拉罐
探究易拉罐的成分
易拉罐之来有影
情境线
问题线
易拉罐的主要材料属于纯金属还是合金？易拉罐拉环上的金属片发生弯曲不断裂的原因？马口铁为什么要镀锡？铁生锈的条件是什么？如何防锈和除锈？
如何设计实验证明易拉罐中含有铁；以下反应属于什么反应？为什么易拉罐未涂保护性涂料会使饮料中铝含量升高
知识线
金属的物理性质，合金的概念及性能；金属锈蚀的条件、防锈原理及措施，除锈的常用方法
你能写出工业上冶炼铝、炼铁的化学方程式吗？金属矿石的存在形式有哪些呢？
金属的主要化学性质，置换反应的概念
易拉罐之去有踪
常见金属材料的冶炼方法、金属矿物的存在形式
帮易拉罐找到栖身之所；为什么易拉罐要放入可回收的垃圾桶中回收呢？帮易拉罐发挥余热
金属活动性顺序、废弃金属对环境的影响及金属回收再利用的价值
目 录
情境导入
2
情境串知识
3
构建知识体系
4
学习目标
1
1. 通过认识易拉罐的制作材料知道金属的一些物理性质、金属材料包括纯金属和合金以及合金的优点，掌握金属锈蚀的条件，防锈原理，措施及常用方法
2.通过探究易拉罐的成分掌握常见金属的主要化学性质和置换反应
3.通过易拉罐之来有影掌握常见金属材料的冶炼方法和金属矿物的存在形式
4.通过易拉罐之去有踪掌握金属活动性顺序、废弃金属对环境的影响及金属回收再利用的价值
学习目标
易拉罐是一种广泛用于包装饮料的金属容器，其特点是密闭性好、轻便，并能够抗较高的内压。易拉罐具有安全、便携和美观等优势。
你知道易拉罐的材质是什么吗？
情境导入
资料卡片
易拉罐的发明可以追溯到1959年，美国的一个公司首次创造出了这种带有拉环的开罐方式。易拉罐一般用作各类饮料和啤酒的包装。主要使用铝制包装(以铝合金为主)或铁质包装(主要以马口铁为主，马口铁电镀锡薄钢板)。
初识易拉罐
2种，铝合金或马口铁
情境串知识
制作易拉罐的主要材料有几种？
在纯金属中加热熔合某些金属或非金属，制得的具有金属特征的物质
铝合金
合金
马口铁
金属
材料
概念
易拉罐的主要材料属于纯金属还是合金？你判断的依据是什么
纯金属
合金属于什么材料呢？
为什么易拉罐多采用合金而不采用纯金属？
①合金通常具有比纯金属更高的强度和硬度。这使得易拉罐在生产、运输和使用过程中能够承受一定的压力和碰撞，不易变形和损坏。
②合金的耐腐蚀性往往优于纯金属。易拉罐需要长时间接触饮料等物质，良好的耐腐蚀性可以保证其在使用期限内不被腐蚀，从而保证饮料的质量和安全。
在打开易拉罐时，拉环上的金属片发生弯曲但不会断裂，说明该材料具有什么样的物理性质？
良好的延展性
金属还有哪些物理性质？
良好的导电性
良好的导热性
······
资料卡片
易拉罐一般用作各类饮料和啤酒的包装。主要使用铝制包装(以铝合金为主)或铁制包装(马口铁，即电镀锡薄钢板)，罐身与罐底分别冲压制造，结构强度较高。
为什么马口铁表面要镀锡？
防止铁生锈
铁生锈的条件是什么？如何通过实验进行验证？
铁与空气(氧气)、水共同接触
铁制易拉罐
生锈条件
证明铁生锈与水有关的证据是什么？
植物油的作用是什么？
①中铁钉生锈，③中铁钉不生锈
隔绝空气或氧气
①中铁钉生锈，②中铁钉不生锈
证明铁生锈与氧气有关的证据是什么？
防止铁制易拉罐生锈的措施有哪些？
铁与空气(氧气)、水共同接触
隔绝与空气(氧气)或水
铁制易拉罐
生锈条件
防 锈原 理
防 锈措 施
保持易拉罐表面洁净干燥
在易拉罐表面加上一层保护膜(镀锡)
改变易拉罐的材质(用铁合金)
如何去除铁制品表面的铁锈呢？
机械除锈
化学除锈
①通过砂纸、钢丝刷、金属刷等工具对铁制品表面进行打磨，将锈斑去除。
②利用高压射流将磨料(如石英砂、铁砂等)喷射到铁制品表面，通过物理冲击去除锈斑和旧涂层
使用酸性化学药剂(如盐酸、硫酸等)与铁锈反应，生成可溶性盐类，然后用水冲洗。
实验方案 实验现象 化学方程式
设计实验证明易拉罐中含有铁
易拉罐样品溶解，产生大量气泡，放热。
取一段易拉罐样品，打磨，加入一定量稀硫酸
取一段易拉罐样品，打磨，加入一定量硫酸铜溶液
易拉罐样品表面产生红色固体。
取一段易拉罐样品，用磁铁吸引
磁铁能吸住易拉罐
Fe＋CuSO4==FeSO4＋Cu
Fe＋H2SO4==FeSO4＋H2↑
/
探究易拉罐的成分
体现了铁的物理性质
——磁性
【进行实验】验证易拉罐中含有铁
【备注】易拉罐样品打磨后要用盐酸浸泡片刻
1.为什么要打磨易拉罐样品呢？
除去金属表面的氧化物和污物
2.以下反应属于什么反应？有什么特点？
Fe＋H2SO4==FeSO4＋H2↑
Fe＋CuSO4==FeSO4＋Cu
A+BC → AC+B
置换反应：由一种单质与一种化合物反应，生成另一种单质与另一种化合物。
资料卡片
科学家发现，易拉罐饮料中铝含量比瓶装饮料高3—6倍。因为在易拉罐的加工过程中，难免有些地方保护性涂料没涂上。
铝合金或金属铝能与酸反应生成可溶性的铝盐。
为什么易拉罐未涂保护性涂料会使饮料中铝含量升高？
CuSO4 溶液、AgNO3溶液
HCl 、H2SO4
与酸反应
Fe
O2
反应类型
化学方程式
现象
反应条件
化学方程式
现象
微观本质
与氧气反应
与盐溶液反应
归纳总结：铁的化学性质网络图
易拉罐之来有影
资料卡片
易拉罐罐体材料经过冲压成型，根据制作过程分为两片罐(罐体+罐盖)和三片罐(罐盖+罐底+罐身）。铝罐一般采用一体冲压成型，铁罐一般采用分别冲压型。工业上制铝通常以铝土矿(Al2O3)为原材料，在冰晶石存在的条件下电解制备。
2Al2O3 ===== 4Al+3O2↑
通电
冰晶石
你能写出工业上冶炼铝的化学方程式吗？
请向你的同伴讲述炼钢的过程。
提示：从原料的作用、高炉进出口的物质以及发生的反应等角度讲解。
点燃
4P + 5O2 ==== 2P2O5
高温
Si +O2 ==== SiO2
高温
S+O2 ==== SO2
高温
C+O2 ==== CO2
Fe2O3+3CO ==== 2Fe+3CO2
高温
高温
C+CO2 ==== 2CO
CaCO3 ==== CaO+CO2↑
高温
......
炼铁原理
你能写出多少个炼铁过程中可能发生的方程式？
铁质易拉罐中的铁是如何制得的？
铁矿石、焦炭、石灰石
高炉气体
高炉气体
出铁口
进风口
O2
N2
热空气
生铁
进风口
出渣口
炉渣
①提供热量；
②提供还原剂
将矿石中的二氧化硅
转变为炉渣除去
铁矿石、焦炭、石灰石
高炉气体
高炉气体
出铁口
进风口
O2
N2
热空气
生铁
进风口
出渣口
炉渣
以单质形式存在的金属矿物
金
银
以化合物形式存在的金属
赤铁矿
铝土矿
赤铜矿
金红石
软锰矿
高炉炼铁使用的铁矿石(主要成分为氧化铁)在自然中主要以化合物的形式存在，那其他金属呢？
Fe2O3
Fe
O2
反应类型
化学方程式
现象
CuSO4 溶液、AgNO3溶液
HCl 、H2SO4
与酸反应
与盐溶液反应
反应条件
化学方程式
现象
微观本质
与氧气反应
Fe3O4
HCl 、H2SO4
C 、H2
CO
被还原
与酸反应
反应条件
化学方程式
现象
应用
归纳总结：完善铁的化学性质网络图
易拉罐之去有踪
1.帮易拉罐找到栖身之所
防止金属腐蚀
回收利用废旧金属
有计划、合理开采
寻找金属的代用品
保护金属资源的措施有哪些？
为什么易拉罐要放入可回收的垃圾桶中回收呢？
一方面可以保护环境。另一方面由于制成易拉罐的金属资源从金属矿物中提炼出来的，金属矿物的资源有限，且不能再生，可以节约金属资源。
2.帮易拉罐发挥余热
废弃易拉罐还能怎样发挥余热呢？
【信息检索】
① 可乐易拉罐的主要成分是铝，还含有少量铁、锰、铜等金属。
② 金属锰的活动性在铝和铁之间。
【模拟方案】
现有铝、铁、锰、铜四种金属的混合粉末，请设计方案将四种元素分离。
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
金属活动性由强逐渐减弱
你是以什么为依据设计具体的实验方案呢？
【展示交流】
易拉罐中的金属分离之后可以用来做什么呢？
回收冶炼金属
工业上使用废旧易拉罐回收金属铁和铝的工艺流程如下：
1. 进行原料预处理的目的是什么？
2. “？”操作，可将铝和铁分开的物质是什么？
除去原料中的杂质，提高回收率
利用磁铁吸引铁
3. 写出工业上用赤铁矿石冶铁的化学方程式
4. 从废旧易拉罐中回收铁与工业上利用铁矿石冶铁相比，意义是什么？
保护金属资源(节约资源)
Fe2O3+3CO ==== 2Fe+3CO2
高温
金属冶炼
保护金属资源途径
金属的锈蚀与防护
防锈原理
铁锈蚀条件探究
除锈方法
防锈措施
Fe2O3+3CO ==== 2Fe+3CO2
高温
保持洁净干燥
涂保护膜
制成合金
铁与氧气、水共同作用
金属和金属材料
与酸反应
与盐溶液反应
与氧气反应
金属资源的利用和保护
金属活动性顺序
金属的化学性质
金属材料
金属的物理性质和用途
合金
纯金属
优点：硬度、强度大、熔点低、抗腐蚀性能强
构建知识体系

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