第八单元 金属和金属材料 全单元导学案(6份打包下载)

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第八单元 金属和金属材料 全单元导学案(6份打包下载)

资源简介

《金属材料》导学案
学习目标:
1.了解金属的物理特征及常见金属的特性和应用。
2.了解常见合金与纯金属在组成和性能上的区别,知道合金比纯金属具有更广泛的用途。
3.知道生铁和钢等重要合金材料。
学习重点:
金属材料的物理性质、物质性质与用途的关系及影响金属材料用途的因素。
学习难点:
物质的性质决定其用途,但不是唯一的因素。
一.几种重要的金属
学习过程:
活动一.体会金属材料的时代感
人类从石器时代进入
,继而进入
,再到100多年前
的利用。它们都是那些时代的典型金属材料制品。
小结:人类使用相关金属的时间的先后顺序为:
人类使用相关金属的数量的大小顺序为:
活动二.结合图8-3,总结有关金属的物理性质
金属的共性:
大都是
固体、有
光泽、能够导
、导
、有
性、
性。
金属的个性:
铜是
固体、金是
、常温下汞(也即体温计中的水银球)是
(填固体或液体)。
【讨论】根据你的生活经验和表8-1所提供的信息,分析下列问题。
1.为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不是铝制?
2.银的导电性比铜的好,为什么电线一般用铜制而不用银制?
3.为什么灯泡里的灯丝用钨制而不用锡制?如果用锡制的话,可能会出现什么情况?
4.为什么有的铁制品如水龙头等要镀铬?如果镀金怎么样?
【小结】物质的性质在很大程度上
了物质的用途,但这不是
决定因素。在考虑物质的用途时,还需要考虑


、使用是否
,以及废料是否易于
和对
影响等多种因素。
二.合金
1.合金的定义
2.几种重要的合金
【合金交友】请同学们阅读课本P4-7以合金—18K黄金为例分别扮演“生铁”、“钢”、“钛合金”以及“形状记忆合金”来自我介绍,并总结合金的特性。
例如:合金—18K黄金的自我介绍:“我是18K黄金,我的主要成分是金、银、铜,我的主要性能是光泽好、耐磨、易加工。我的主要用途是做金饰品、钱币、电子元件。”
小结:一般来说,合金比其成分金属的硬度和强度
,熔点比成分金属的
,抗腐蚀的能力

【实验8-1】比较黄铜片(铜锌合金)和铜片、硬铝片(铝合金)和铝片的光泽和颜色;将它们互相刻画,比较它们的硬度。
性质比较


黄铜

硬铝

光泽和颜色
硬度
结论
【讨论】查阅资料,了解焊锡(锡铅合金)和武德合金(铅、铋、锡和镉组成的合金)的用途。根据下表提供的数据,你能得到什么启示?
纯金属
合金




焊锡
武德合金
熔点/℃
327
321
271
232
183
70
启示
验证合金的特性:
三.盘点收获
四.课堂反思
五.布置作业
课堂作业:
课本P8第2和6题
课后作业:
观察家中厨房,列举出厨房里的金属材料用品,并说说选材理由。课题2
金属的化学性质导学案
一、自学
1.查阅资料,自然界存在的金属单质有哪些?
__________________________________________________________________________
2.“真金不怕火炼的意思”是什么?
__________________________________________________________________________
3.铝在短短的一百年里被广泛的应用,除了生产成本降低、密度小以外,还有什么原因?
__________________________________________________________________________
4.回顾有金属单质参加的化学反应,并写出其化学反应方程式。
______________________________________________
______________________________________________
______________________________________________
______________________________________________
二、共学
(一)金属的化学性质
1.金属与氧气的反应
金属
化学反应方程式



金属活动性顺序比较(金属的活动性可理解为金属的活泼性):




铝具有较强的抗腐蚀性的原因是:______________________________________________________________________________
2.金属和稀盐酸或稀硫酸反应
实验目的:比较镁、锌、铁、铜四种金属的活动性
探究方案:
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
金属
实验现象
化学反应方程式




结论
金属活动性:
(二)置换反应的定义:由一种_____
与一种_______
反应,生成另一种______和
另一种________
的反应
三、延学
1.金属与盐酸的反应的示意图如图所示,下列说法正确的是(

A.实验室可用镁和稀硫酸制取氢气
B.实验室可用铁和稀硫酸制取氢气
C.四种金属中活动性最强的是镁
D.铁与稀盐酸反应的化学方程式为:
2Fe+6HCl=2FeCl3+3H2↑
2.
下列事实能说明铝的金属活动性比铁或铜强的是(

A.铝在地壳中含量比铁高
B.铝的熔点低于铜的熔点
C.铜的硬度比铝大
D.铝能与稀硫酸反应而铜不能
3.
下列物质①FeCl3
②ZnCl2
③CuCl2
④AlCl3中,能用金属和盐酸直接反应制得的物质是(

A.①②
B.②④
C.③④
D.①③
4.
要除去铜粉中混有的少量铁粉,下列物质不合适的是(

A.磁铁
B.H2O
C.稀硫酸
D.稀盐酸
5.(1)铁元素在地壳中主要以化合态存在,从铁矿石中冶炼出铁的主要反应如下:
Fe2O3+3CO====
Fe+3CO2
该反应
(填“是”或者“不是”)置换反应。
(2)从铁矿石中冶炼出的是生铁,往生铁中加入足量的稀盐酸充分反应后,剩余的黑色残渣主要是

(3)已知锰(Mn)的金属活动性强于锌,不锈钢材料中锰若析出进入人体胃中,会与胃液(主要成分是盐酸)中的盐酸发生置换反应,反应产物中锰元素化合价+2价,请写出该反应的化学方程式
 ;
6.指出下列反应的基本反应类型
(1)H2O+CO2=H2CO3
____________________
(2)H2CO3
===
H2O+CO2
↑_____________________
(3)Mg+CuO
===
Cu+MgO
_________________
7.下列反应属于置换反应的是(

A.氧化钙与水反应
B.
铁与盐酸反应
C.实验室制取二氧化碳
D.加热高锰酸钾制取氧气
PAGE
4第2课时 铁的锈蚀
知识要点
课标要求
1.金属的腐蚀与防护(重点)
了解铁制品锈蚀的条件及防止铁制品锈蚀的简单方法
2.金属资源保护
知道废旧金属对环境的污染,认识回收利用废旧金属等金属资源保护的重要性
教学过程一 情景导入
在中世纪,我国的钢铁生产技术一直处于世界领先地位。1949年我国的钢产量只有15万吨,居世界第26位,1996年我国钢产量超过1亿吨,跃居世界首位。现在世界上每年因腐蚀而报废的金属设备和材料相当于年产量的20%~40%,这是多么惊人的数字呀!
教学过程二 铁制品锈蚀条件的探究
【自主学习】
阅读教材17-18页的有关内容,完成下列问题:
金属腐蚀是需要条件的,要有能够发生反应的物质,反应物要能相互接触,生成物不会对反应起阻碍作用,下面我们就来探究铁制品锈蚀的条件:
分别向A、B、C三根试管中各放入一根洁净无锈的铁钉,然后再向A试管中加入蒸馏水至铁钉一半处并敞口放在空气中;向B试管中加入蒸馏水直至浸没铁钉并在水的上方滴加植物油;在C试管的上方放入用棉花包裹的干燥剂并用胶塞塞紧。(实验前一周可以做)
1.做实验时,为什么要用蒸馏水?
2.在B实验中,加入植物油有什么目的?
3.在C实验中,干燥剂有什么作用?
4.在这三个实验中,哪个试管中的铁钉会锈蚀?其他的铁钉为什么不会锈蚀?由此我们可以得出铁锈蚀的条件是__与空气中的氧气、水蒸气接触__。
5.铁锈是什么颜色?铁锈的主要成分是什么?铁锈的结构是什么样的?
【合作探究】
1.金属腐蚀可给我们带来哪些危害?
2.金属资源短缺对人类社会的发展意味着什么?
【教师点拨】
铁生锈的条件:铁与空气中的氧气和水同时接触才会锈蚀。氧气和水的含量越高,锈蚀越快。另外酸和氯化钠能使铁在氧气、水存在的环境中加速锈蚀。
【针对练习】
为什么铝在潮湿的空气中不易锈蚀?而铁在潮湿的空气中容易锈蚀?
教学过程三 铁制品的防护措施
【合作探究】
铁制品的锈蚀是需要具备一定条件的。如果破坏铁制品锈蚀的条件,使它们不再具备锈蚀的基础,就能防止铁制品的锈蚀。那如何防止铁制品的锈蚀?
【教师点拨】
防止铁生锈的方法:保持铁制品的表面干燥和洁净;在其表面涂一层保护膜(刷油漆、涂油、电镀、烤蓝);改变铁的组织结构(制成合金等)。
教学过程四 金属资源的保护
【自主学习】
怎样保护金属资源?
【针对练习】
1.小明把一根用砂纸打磨过的铁丝变成螺旋状放入试管的底部,然后把装有铁丝的试管倒扣在装水的烧杯中,放置1~2周,装置中能出现的现象是:
现象1:__铁丝锈蚀__;
现象2:__试管中的水面上升__。
分析产生上述现象的原因:__铁与空气中的氧气和水反应生成了Fe2O3,使铁生锈,同时消耗氧气使试管内气压低于外界大气压从而大气压将水压入试管中__。我们在日常生活中随处可见以上现象的发生,请你任举两例:__铁钉生锈__、__菜刀生锈__。
2.谈一谈防止该现象发生的措施有哪些?(至少填写两种方法)
见学生用书。
成功之处
本节课利用教材上的资料和生活实例做成课件,减轻学生学习知识的压力,激发了学习兴趣,促进学生的自主学习和探究,使理性知识变得浅显易懂。充分体现了新课标的“从生活走进化学,从化学走向社会”的理念
不足之处
探究铁制品锈蚀的条件没让学生参与实验准备,虽然铁制品锈蚀在生活中随处可见,但学生并没有真正动手操作或观察。教学中尽量发动学生主动参与化学实验,这样不但可以调动学生学习化学的兴趣,而且能使学生对所学知识理解更深,收获更多课题3
金属资源的利用和保护(第1课时)
【学习目标】
1.知道一些常见的金属(铁)等矿物;掌握炼铁的原理及有关含杂质物质的化学方程式的计算。
2.了解防止金属生锈的简单方法,知道废弃金属对环境的污染,认识回收金属的重要性。
【要点梳理】
要点一、几种常见的金属矿物
1.地球上的金属资源广泛存在于地壳和海洋中,除金、银等少数很不活泼的金属有____???形式存在外,其余都以???????????的形式存在。
2.几种常见的金属矿物的名称和主要成分见下表:
金属矿物
赤铁矿
铝土矿
磁铁矿
主要成分
【要点诠释】
1.金属元素在地壳中的含量由大到小:
2.工业上把能用来提炼金属的矿物叫做矿石。在自然条件下,铁、铝等金属无单质存在
3.人类最先使用____,而后___,使用____只有一百多年的历史,主要与三种金属的化学性质、冶炼难易有关。
要点二、工业炼铁
工业上冶炼铁的原料、主要反应原理、主要设备见下表:
原  料
铁矿石、焦炭、石灰石等
主要反应
原理
在高温下,利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来。其主要反应原理为(以赤铁矿为例):
化学方程式:
?
主要设备
高  炉
【要点诠释】
1.铁矿石冶炼成铁是一个复杂的过程。
(1)在高炉中焦炭的作用是提供热量和生成还原剂一氧化碳。
涉及的化学方程式:_______________________________________。
?(2)石灰石的作用是除SiO2等杂质,将矿石中的SiO2转化为炉渣CaSiO3。?
?
?
?
??
(3)冶炼过程中的主要化学方程式:____________________________。
2.高炉炼出的铁是生铁,主要成分是铁,还含有C、P、S等元素,所以生铁是铁和其它元素的合金。
要点三、一氧化碳还原氧化铁的实验探究
1.实验装置:
2.反应的化学方程式(炼铁的原理):?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?

3.实验步骤:(1)检查装置的气密性。(2)将适量的氧化铁粉末放入玻璃管内,并固定装置。(3)向玻璃管内先_________
(4)待装置内的空气完全排净后,点燃酒精喷灯给氧化铁加热。(5)当玻璃管内_____粉末变为____时,停止加热。(6)待玻璃管内的固体冷却至常温后,停止___________,再_________4.实验现象:____粉末逐渐变为_____,澄清的石灰水_____,尾气燃烧产生_____火焰。?
【要点诠释】
实验注意事项:1.先通入一氧化碳气体的目的:__________________。?
2.?实验完毕后继续通入一氧化碳气体,直到玻璃管冷却的目的:?
3.?尾气的处理:
要点四、含杂质物质的化学方程式的计算??
化学方程式所表示的都是纯净物发生化学变化时的相互关系,生成物也是纯净物的各物质之间的质量关系,而实际炼铁中所用的矿石是不纯的,炼出的生铁也是不纯的,因此进行有关计算时要注意换算。
计算公式:
【即学即练】
1000t含氧化铁80%的赤铁矿石中氧化铁的质量是多少?
?
若有Fe2O31000t,则含80%Fe2O3的赤铁矿的质量是多少?
????????????
【要点诠释】1.做题时要重视审题,看清题目中所给的质量分数是纯度还是杂质的质量分数。
如用200t含杂质20%的赤铁矿石用于炼铁,参加反应的纯净物不是200t×20%,而是200t×(1-20%)。
2.纯物质和不纯物质之间的关系:
?
?
?
?
?
?
?
?
?
???课堂检测
1.?下列说法正确的是(  )
A.铝是人类最早利用的金属材料
????
B.铜是目前世界年产量最高的金属
C.大多数金属元素在自然界中以单质形式存在
D.日常使用的金属材料大多数是合金
2.?以下列矿石(括号内为各种矿石主要成分的化学式)为原料,通过高温冶炼制取金属,在所产生的废气中,对空气造成污染较少,并不易造成酸雨危害的是

??)
3.?人类每年从自然界中提取大量的金属铁,下列关于铁的说法正确的是(???)
A.炼铁的过程是把单质铁变成氧化铁
???
B.钢是很纯的铁
C.生铁是含少量碳的铁合金
???????
D.被腐蚀的铁制品属于不可回收垃圾
4.?下列有关铁的说法不正确的是(
??)
A?.生铁和钢都是铁合金
?????
B?.铁是地壳中含量最多的金属元素
C?.工业炼铁的原理是:
D.铁矿石、焦炭、石灰石是高炉炼铁的原料
5.甲图是一氧化碳还原氧化铁的装置,乙图是炼铁高炉示意图.下列叙述中正确的是(  )
A.乙图炼铁中原料焦炭的作用是只提供热量
B.炼铁的主要原理是:
C.甲图中实验开始时应先点燃加热氧化铁的酒精喷灯
D.两图中得到的铁是完全相同的
6.某课外小组利用赤铁矿炼铁的反应原理,设计如图所示的实验装置,请回答下列问题:
(1)写出用一氧化碳还原氧化铁的化学方程式:???????????
(2)实验时,在澄清石灰水中观察到????????????
其方程式是?????????????
(3)甲图中,设计第②个酒精灯的目的是???????。试验时,应先点燃第???个酒精灯。
(4)先通CO的目的是???????????????????
(5)乙图与甲图相比,它的主要优点是?
?
?
?
?
?
?
?
7.某钢铁厂每天消耗5000t含Fe2O376%的赤铁矿石,该厂理论上可日产含铁98%的生铁多少吨?第八单元单元复习课
①       ②       ③       ④       ⑤       ⑥     ?
⑦                    ⑧          ?
考点一 金属材料的性质及用途?
中考这样考
【典例】金属材料广泛应用于生产、生活中。
(1)如图台灯中,铜质插头是利用了金属铜的?
(填“导电”或“导热”)性。灯管后面的反光片为铝箔。铝在空气中与氧气反应,生成氧化铝,反应的化学方程式为 。?
(2)明代宋应星所著《天工开物》中记载了我国古代炼铁方法。现代工业利用高炉炼铁,其主要反应原理是一氧化碳与氧化铁的反应,该反应的化学方程式为 。?
(3)某锌粉含有铜、镁中的一种杂质,取该样品6.5
g与足量稀盐酸充分反应,生成氢气0.21
g,该锌粉中含有的杂质是    。另取一定量该样品放入硫酸铜溶液中,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液。将滤渣洗净,滴入稀硫酸,有气泡产生,则滤液中一定含有的溶质是    (填化学式)。?
名师这样讲
1.一些常见金属的特性及用途
金属





物理
性质
延展
性好
延展性好、
导电性好
导电
性好
熔点高
导电性
优良
主要
用途
制成
各种
铁质
用品
作导线
作导
线
制造灯
泡中的
钨丝
广泛用于
电子
制造业
2.金属的化学性质
(1)大多数金属都能与氧气反应,但反应的难易和剧烈程度不同。
(2)金属活动性顺序中氢前面的金属能与酸溶液发生置换反应。
(3)金属活动性顺序中排在前面的金属能把后面的金属从其化合物溶液中置换出来。
学霸这样练
1.为了从含有FeSO4、CuSO4的工业废水中回收Cu和硫酸亚铁晶体,某学习小组设计并完成了以下实验。
下列说法正确的是
(  )
A.固体X中只含有Cu
B.试剂B是稀硫酸
C.溶液Z中的溶质为FeSO4和CuSO4
D.操作Ⅰ用到的玻璃仪器只有烧杯和玻璃棒
2.
纽扣电池是生活中常用的电源,如图是银锌纽扣电池的构造示意图,回答下列问题。
(1)纽扣电池的外壳可以加工得很薄,说明金属具有?
性。
(2)氧化银加热分解可以得到两种单质,其化学反应方程式为 。?
(3)该电池中涉及的铁、锌、银三种金属,它们的金属活动性由强到弱的顺序是       ,为了验证该结论,某同学向质量、外形相同的铁片、锌片、银片中分别加入足量15%的稀盐酸,以下现象中不能成为该结论证据的是    (填序号)。?
A.银表面没有气泡生成
B.铁表面最终生成气体的总量比锌多
C.铁表面产生气泡的速率比锌慢
3.铬是银白色有金属光泽的金属,含铬镍的钢称为不锈钢,具有极强的抗腐蚀性。
(1)纯铁与不锈钢相比较,硬度较大的是    ,铁生锈是铁与    共同作用的结果。?
(2)已知铬能与稀盐酸反应生成正二价铬的化合物,请写出化学方程式 。?
(3)请写出一条保护金属资源的有效措施?
 。?
考点二 金属活动性顺序及其应用?
中考这样考
【典例】小雨同学为验证镁、铁、锌三种金属的活动性,进行了如图所示实验:
(1)实验中,小雨观察到的现象是?
 ,?
由此得出三种金属的活动性:镁>锌>铁。
(2)小明还补充了铁片与硫酸铜溶液反应的实验,实验中观察到的现象是?
 ,?
有关反应的化学方程式为 。?
由此得出铁、铜两种金属的活动性:铁    铜(填“>”“=”或“<”)。?
名师这样讲
1.常见金属的活动性顺序
2.判断金属活动性顺序的依据和方法
判断依据
方法
根据金属能否与酸溶液反应产生氢气来判断
若能反应,则该金属在金属活动性顺序中位于氢前面,否则位于氢的后面
根据金属与酸溶液反应的剧烈程度来判断
剧烈程度强的金属较活泼
根据金属A与另一种金属B的化合物溶液能否发生置换反应来判断
若A能置换B,则A的活动性比B强;反之则比B弱
学霸这样练
1.已知金属R和Fe、H活动性强弱关系为Fe>R>H,下列说法正确的是
(  )
A.金属R放入Zn(NO3)2溶液中,有锌析出
B.金属R放入CuSO4溶液中,金属表面有红色固体析出
C.金属铁(足量)放入R(NO3)2溶液中,溶液变黄色
D.金属铁放入AgNO3溶液中,一段时间后溶液质量变大
2.某同学为验证镁、铁、铜、银的金属活动性顺序,设计了如图所示的四个实验(金属片均已打磨,且其形状大小相同;实验①②③所用盐酸的溶质质量分数和体积均相同)。
下列分析不正确的是
(  )
A.对比实验①②反应的剧烈程度,能判断出镁和铁的金属活动性强弱
B.分析实验②④的现象,能判断出铁、铜、银的金属活动性强弱
C.分析实验④的现象,能判断出铜和银的金属活动性强弱
D.分析四个实验的现象,能判断出镁、铁、铜、银的金属活动性顺序
3.小亮学完合金后,知道了不锈钢的主要成分是铁,白铜中含有铜和镍(Ni)。他决定探究Fe、Cu、Ni的金属活动性顺序。
(1)[查阅资料]镍能与稀硫酸反应生成能溶于水的NiSO4,并放出氢气。写出镍与稀硫酸反应的化学方程式: 。?
(2)[猜想与假设]根据教材中常见金属的活动性顺序和查阅的资料,对以上三种金属的活动性作出猜想:
猜想①Fe>Ni>Cu;猜想②    。?
(3)[实验探究]把用砂纸打磨过的镍片浸入FeSO4溶液中,过一会儿取出,发现镍片表面无明显变化。证明      (填“猜想①”或“猜想②”)成立。?
(4)[拓展延伸]用铜片、NiSO4溶液和      ,通过实验探究也能判断Fe、Cu、Ni的金属活动性顺序。?
考点三 金属的冶炼、锈蚀及资源保护?
中考这样考
【典例1】港珠澳大桥的桥、岛、隧道以及“雪龙2号”的船身等主要由金属材料制成。下列金属防护措施不正确的是
(  )
A.在金属制品表面镀保护层
B.改变金属结构制成合金使用
C.在金属制品表面涂油漆
D.用稀盐酸定期清洗金属制品
【典例2】如图所示是实验室利用一氧化碳还原氧化铁的装置图。关于该实验,下列说法错误的是
(  )
A.实验时可观察到玻璃管中红棕色粉末逐渐变黑
B.反应后玻璃管中固体物质的质量较反应前增加
C.试管中澄清的石灰水变浑浊,说明有二氧化碳生成
D.为了防止污染空气,该实验应增加尾气处理装置
名师这样讲
1.铁制品的锈蚀与防护
锈蚀原因
铁与氧气、水等物质相互作用,发生的一系列复杂化学反应
防锈原理
隔绝氧气和水蒸气
防锈措施
保持铁制品表面洁净干燥;表面涂保护膜;改变铁制品的内部结构,制成合金等
2.一氧化碳还原氧化铁的实验
原理
Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
装置
现象
红棕色粉末逐渐变为黑色;澄清石灰水变浑浊;尾气燃烧时产生蓝色火焰
结论
红棕色的氧化铁被一氧化碳还原,生成单质铁,一氧化碳在高温下被氧化,生成了二氧化碳
学霸这样练
1.建国以来,中国航运经济取得迅猛发展,现在已成为航运大国,正向航运强国迈进。为保证船舶的使用寿命,船舶要进行防锈处理,下列防锈措施不可行的是
(  )
A.刷防锈漆
B.用抗锈蚀性能优异的合金制造船舶的零部件
C.给某些部位涂油
D.船体表面镀一层黄金
2.
如图为CO还原Fe2O3的微型装置图,则A处V形管内的固体粉末由       色逐渐变黑;B处V形管内的溶液变浑浊,化学方程式为 ?
 ;?
将尾气点燃,化学方程式为 。?
3.对实验的创新和改进是化学学习的重要内容,对课本的实验改进是创新精神和能力的体现。课本实验中,铁生锈需要较长的时间,某实验小组设计如下实验:
(1)写出甲试管中发生反应的化学方程式?
 ;?
(2)4分钟后观察:A处铁丝依然光亮,B处铁丝表面灰暗,D处铁丝依然光亮。该实验说明铁生锈主要与       和       有关(写化学式);?
(3)B、D处实验现象对比说明:决定铁生锈快慢的一个重要因素是 ;?
(4)请写出日常生活中防止铁生锈的一种措施?
 。?
易错警示
易错点1有关合金的组成与性质理解错误
【典例1】关于金属及合金的说法错误的是
(  )
A.合金中至少含有两种金属元素
B.生铁和钢是常见的铁合金
C.黄铜的硬度比纯铜的硬度大
D.焊锡的熔点比纯锡的熔点低
 【有错必纠】有关合金的组成及与组成金属性质的比较是中考的常考点,也是易错点,解答此类题的关键是需要明确以下几点:
1.合金的形成:
合金是在一种金属中加热熔合其他金属或非金属形成的具有金属性质的混合物,合金至少含有一种金属,也可能含有非金属。
2.合金与其成分金属比较具有以下特征:
(1)一低:熔点比其组成金属的熔点低。
(2)二高:强度和硬度一般比组成金属更高。
(3)二更好:机械加工与抗腐蚀性能更好。
3.合金的应用
合金很多性能与组成它们的纯金属不同,这时合金更适用于不同的用途。
易错点2金属与多种化合物溶液的反应过程理解易错
【典例2】将一定量的铁粉加入含有Cu(NO3)2和AgNO3的废液中,充分反应后过滤,向滤渣中加入稀盐酸,无气泡产生。下列判断正确的是
(  )
A.滤渣中一定含有Ag和Cu,滤液中一定含有Fe(NO3)2
B.滤渣中一定不含Fe,滤液中一定含有Fe(NO3)2和Cu(NO3)2
C.滤渣中一定含有Ag,滤液中可能含有Cu(NO3)2和AgNO3
D.滤渣中一定含有Ag和Cu,滤液中可能含有Cu(NO3)2和AgNO3
 【有错必纠】有关金属与多种化合物混合溶液反应后滤渣、滤液成分的判断与分析是中考的常考点,也是难点,解答此类题的关键需要明确以下几点:
1.反应先后顺序和反应程度的判断:
(1)当两种或多种金属化合物在溶液中同时存在时,最不活泼的金属先从溶液中被置换出来。
(2)两种或多种金属与一种金属化合物溶液同时混合时,最活泼的金属先发生置换反应。
2.反应后滤液、滤渣成分的判断:
反应后的成分判断如下:
(1)临界点。
b点:滤液为A的化合物溶液、C的化合物溶液;滤渣为B。
c点:滤液为A的化合物溶液;滤渣为B、C。
(2)反应区间。
ab段:滤液为A的化合物溶液、B的化合物溶液、C的化合物溶液;滤渣为B。
bc段:滤液为A的化合物溶液、C的化合物溶液;滤渣为B、C。
大于c点:滤液为A的化合物溶液;滤渣为A、B、C。
易错点3有关含杂质物质方程式的计算易错
【典例3】某炼钢厂每天需消耗5
000
t含Fe2O3
76%的赤铁矿,该厂理论上可日产含Fe
98%的生铁的质量是多少?(计算结果保留一位小数)
 【有错必纠】冶炼金属的矿石都是含杂质的,有关含杂质物质方程式的计算是中考的常考点,也是易错点,解答此类题的关键需要明确以下几点:
1.解题注意事项:
(1)化学方程式所表示的各物质发生化学反应时的关系,是纯净物之间的质量关系。
(2)在实际生产中,原料和产品都不可能是纯净物,因此在计算中必须将含杂质的物质的质量换算成纯净物的质量再进行计算。
2.解题步骤:
第一步:将含有杂质物质质量换算成纯物质的质量(纯物质质量=含杂质物质质量×纯度);
第二步:将纯物质质量代入化学方程式进行计算;
第三步:将计算得到的纯物质质量换算成含杂质物质质量(含杂质物质质量=纯物质质量÷纯度)。
答案
 ①导电 ②导热 ③金属或非金属 ④越强 ⑤氢前面 ⑥化合物溶液
⑦3CO+Fe2O32Fe+3CO2
⑧氧气和水
考点一
【中考这样考】
【典例】【解析】(1)铜质插头是利用了金属铜的导电性;铝在空气中与氧气反应,生成氧化铝。(2)工业利用高炉炼铁,其主要反应原理是一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳。(3)铜不与稀盐酸反应,稀盐酸和锌、镁反应的化学方程式及其质量关系如下:
Zn+2HClZnCl2+H2↑
65
2
6.5
g
0.2
g
Mg+2HClMgCl2+H2↑
24
2
6.5
g
0.54
g
由以上质量关系可知,6.5
g镁和锌的混合物完全反应生成氢气质量大于0.2
g,6.5
g铜和锌的混合物完全反应生成氢气质量小于0.2
g,该样品6.5
g与足量稀盐酸充分反应,生成氢气0.21
g,所以锌粉中含有的杂质是镁;另取一定量该样品放入硫酸铜溶液中,镁先和硫酸铜反应生成硫酸镁和铜,锌后和硫酸铜反应生成硫酸锌和铜,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液。将滤渣洗净,滴入稀硫酸,有气泡产生,说明滤渣中至少含有铜和锌,则滤液中一定含有的溶质是硫酸镁。
答案:(1)导电 4Al+3O22Al2O3
(2)Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 (3)镁 MgSO4
【学霸这样练】
1.B A.实验目的是从含有FeSO4、CuSO4的工业废水中回收Cu和硫酸亚铁晶体,则加入的试剂A是铁粉,固体X是铁和铜的混合物,故选项说法错误。B.固体X是铁和铜的混合物,铁能与稀硫酸反应生成硫酸亚铁溶液和氢气,铜不能,则试剂B是稀硫酸,故选项说法正确。C.铁能与稀硫酸反应生成硫酸亚铁溶液和氢气,溶液Z中的溶质是FeSO4,故选项说法错误。D.操作Ⅰ是过滤操作,用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗,故选项说法错误。
2.【解析】(1)纽扣电池的外壳可以加工得很薄,说明金属具有延展性。(2)氧化银加热分解可以得到两种单质,即银和氧气,其化学反应方程式为2Ag2O4Ag+O2↑。(3)可根据金属表面是否产生气泡及产生气泡的速率比较金属的活动性,但不能根据产生氢气的多少比较金属的活动性,最终生成气体的总量多少与金属活动性无关。
答案:(1)延展 (2)2Ag2O4Ag+O2↑ (3)锌、铁、银 B
3.【解析】(1)合金的硬度比纯金属大,纯铁与不锈钢相比较,硬度较大的是不锈钢,铁生锈是铁与空气中的氧气和水蒸气共同作用的结果;(2)铬与稀盐酸反应生成氯化铬和氢气,化学方程式为Cr+2HClCrCl2+H2↑;(3)保护金属资源的有效措施:防止金属锈蚀、废旧金属有效回收利用、寻找金属的替代品。
答案:(1)不锈钢 氧气和水蒸气 (2)Cr+2HClCrCl2+H2↑ (3)防止金属锈蚀(或废旧金属有效回收利用、寻找金属的替代品,合理即可)
考点二
【中考这样考】
【典例】【解析】(1)镁比锌活泼,锌比铁活泼,镁、铁、锌三种金属都能和稀硫酸反应生成氢气,实验中,可以看到三种金属表面都有气泡冒出,冒出气泡的速率是镁>锌>铁。(2)铁能置换出硫酸铜溶液中的铜,铁与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁与铜,实验中观察到铁片表面有红色固体析出,溶液由蓝色逐渐变成浅绿色,可得出金属活动性铁大于铜。
答案:(1)三种金属表面都有气泡冒出,冒出气泡的速率:镁>锌>铁
(2)铁片表面有红色固体析出,溶液由蓝色逐渐变成浅绿色 Fe+CuSO4FeSO4+Cu >
【学霸这样练】
1.B 已知金属R和Fe、H活动性强弱关系为Fe>R>H,则R的金属活动性比锌弱,所以金属R放入Zn(NO3)2溶液中,不反应,没有锌析出,A说法错误。已知金属R和Fe、H活动性强弱关系为Fe>R>H,则R的金属活动性比铜强,金属R放入CuSO4溶液中,能发生置换反应,置换出铜,金属表面有红色固体析出,B说法正确。金属铁(足量)放入R(NO3)2溶液中,生成硝酸亚铁溶液和R,溶液变浅绿色,C说法错误。金属铁放入AgNO3溶液中,生成硝酸亚铁溶液和银,反应的化学方程式为Fe+2AgNO3Fe(NO3)2+2Ag,每56份质量的铁可置换出216份质量的银,一段时间后溶液的质量会减少,D说法错误。
2.B 镁和铁都能与稀盐酸反应产生氢气,金属的活动性越强,金属与酸反应越剧烈,产生气泡的速率越快,所以可通过对比实验①②反应的剧烈程度,判断出镁和铁的金属活动性强弱,A说法正确。②中产生气泡,说明铁在H前面,④中铜片表面覆盖一层银白色物质,且溶液由无色变成蓝色,说明铜能置换出硝酸银中的银,即铜比银活泼,但是两个实验无法比较铁和铜的活动性强弱,B说法错误。④中铜片表面覆盖一层银白色物质,且溶液由无色变成蓝色,说明铜能置换出硝酸银中的银,即铜比银活泼,C说法正确。①中镁片表面产生气泡的速率大于②中铁片表面产生气泡的速率,说明镁比铁活泼;而实验③中,铜片表面没有变化,说明铜的活动性小于镁和铁;④中铜片表面覆盖一层银白色物质,且溶液由无色变成蓝色,说明铜能置换出硝酸银中的银,即铜比银活泼。分析四个实验的现象,能判断出镁、铁、铜、银的金属活动性顺序,D说法正确。
3.【解析】(1)[查阅资料]根据反应物和生成物判断反应方程式:Ni+
H2SO4NiSO4+H2↑;(2)[猜想与假设]根据Ni可以与稀硫酸反应,说明Ni比Cu活泼,猜想②为Ni>Fe>Cu;(3)[实验探究]把用砂纸打磨过的镍片浸入FeSO4溶液中,过一会儿取出,发现镍片表面无明显变化说明Fe比Ni活泼,猜想①成立;(4)[拓展延伸]用铜片、NiSO4溶液和铁片,通过实验探究也能判断Fe、Cu、Ni的金属活动性顺序。
答案:(1)[查阅资料]Ni
+
H2SO4
NiSO4+H2↑
(2)[猜想与假设]Ni>Fe>Cu
(3)[实验探究]猜想① (4)[拓展延伸]铁片
考点三
【中考这样考】
【典例1】D 在金属制品表面镀保护层,能隔绝氧气和水,能防止金属生锈;改变金属结构制成合金使用,能增强抗腐蚀性,能防止金属生锈;在金属制品表面涂油漆,能隔绝氧气和水,能防止金属生锈;用稀盐酸定期清洗金属制品,能除去金属表面的氧化物,不能防止金属锈蚀。
【典例2】B 一氧化碳具有还原性,能与氧化铁反应生成铁和二氧化碳,实验进行一段时间后,玻璃管中出现的现象是红棕色粉末逐渐变黑,选项A说法正确;一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳,氧化铁失去了氧,反应后玻璃管中固体物质的质量较反应前减少,选项B说法错误;二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊,试管中澄清的石灰水变浑浊,说明有二氧化碳生成,选项C说法正确;一氧化碳有毒,直接排放到空气中会污染环境,本实验的缺陷是没有尾气处理装置,在右端导管末用酒精灯点燃尾气或用气球收集,选项D说法正确。
【学霸这样练】
1.D 船舶要进行防锈处理,刷防锈漆,能使铁制品与氧气和水隔绝,能防止生锈;用抗锈蚀性能优异的合金制造船舶的零部件,能防止生锈;给某些部位涂油,能使铁制品与氧气和水隔绝,能防止生锈;船体表面镀一层黄金,能防止生锈,但成本太高,该防锈措施不可行。
2.【解析】一氧化碳具有还原性,能与氧化铁反应生成铁和二氧化碳,实验进行一段时间后,V形管A中出现的现象是红棕色粉末逐渐变黑。B处V形管内的溶液变浑浊,是因为二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水;将尾气点燃,一氧化碳燃烧生成二氧化碳。
答案:红棕 CO2+Ca(OH)2CaCO3↓+H2O
2CO+O22CO2
3.【解析】(1)过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解为水和氧气。(2)4分钟后观察到A处铁丝依然光亮,B处铁丝表面灰暗,D处铁丝依然光亮,说明铁生锈主要与水和氧气有关。(3)B、D处铁丝由于氧气的浓度不同,生锈的现象不同,说明决定铁生锈快慢的一个重要因素是氧气的浓度,氧气浓度越大,铁生锈速度越快。(4)在生活中可以在铁制品的表面刷漆、涂油等隔绝铁与氧气、水的接触从而防锈。
答案:(1)2H2O22H2O+O2↑
(2)H2O O2 
(3)氧气的浓度 (4)涂油(答案合理即可)
【易错警示】
【典例1】A 合金中至少含有一种金属元素;生铁和钢是常见的铁合金;黄铜是铜合金,其硬度大于纯铜;焊锡是锡合金,其熔点比纯锡的低。
【典例2】C 加入的铁粉先置换金属银,后置换金属铜,向反应后的滤渣中加稀盐酸无气泡产生,说明铁无剩余,则滤渣中一定有金属银,可能含有金属铜,一定不含金属铁;滤液中一定含有硝酸亚铁,可能含有硝酸银和硝酸铜,故C正确。
【典例3】【解析】利用赤铁矿的质量与赤铁矿中氧化铁的质量分数可以计算氧化铁的质量,根据一氧化碳与氧化铁反应的化学方程式,由氧化铁的质量可以计算铁的质量,从而可以计算含铁98%的生铁的质量。
设日产含Fe
98%的生铁的质量为x
Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
160
112
5
000
t×76%
x×98%
= x≈2
714.3
t
答:日产含Fe
98%的生铁2
714.3
t。
答案:2
714.3
t(解题过程见解析)实验活动4 金属的物理性质和某些化学性质
知识要点
课标要求
1.金属的物理性质
巩固和加深对金属的物理性质的认识,初步学会实验操作
2.金属的化学性质(重点)
巩固和加深对金属的化学性质的认识,初步学会实验操作,培养实验设计能力
教学过程一 教学准备
试管、试管夹、酒精灯、坩埚钳、电池、导线、小灯泡、火柴。
镁条、锌粒、铝片、铁片、铁粉、铜片、黄铜片(或白铜片)、稀盐酸、稀硫酸、硫酸铜溶液、硝酸银溶液。
还需要的实验用品:镊子、砂纸。
教学过程二 金属的物理性质
【自主学习】
镁、铝、铁、铜这几种金属具有哪些物理性质?让我们自己动手来探究一下吧。
【合作探究】
【实验步骤】(1)用砂纸分别将镁、铝、铁、铜打磨后,观察它们的颜色和光泽。(2)采取相互刻划的方法,比较铜片和铝片,铜片和黄铜片(或白铜片)的硬度。(3)用导线将电池、小灯泡连成闭合电路,分别用镁丝、铝丝、铁丝、铜丝代替一段导线,观察小灯泡是否发光。
【实验结论】(1)镁、铝、铁都是银白色具有金属光泽的固体,而铜是紫红色具有金属光泽的固体。(2)铜片的硬度比铝片大,黄铜片(或白铜片)的硬度比铜片的大。(3)小灯泡发光,说明金属具有导电性。
教学过程三 金属的化学性质
【自主学习】
金属的化学性质又有哪些呢?
1.金属与氧气反应。
【实验步骤】用坩埚钳夹取一块铜片,放在酒精灯火焰上加热,观察铜片表面的变化。
【实验现象】铜片表面变黑。
【实验结论】2Cu+O22CuO。
2.金属与酸反应。
【实验步骤】向5支试管中分别放入少量镁条、铝片、锌粒、铁片、铜片,然后分别加入5mL稀盐酸(或稀硫酸),观察现象。如果有气体生成,判断生成的气体是什么。
【实验记录】
金属
实验现象

反应剧烈,产生大量气泡,溶液仍为无色

反应较快,产生气泡,溶液仍为无色

反应适中,产生气泡,溶液仍为无色

反应缓慢,产生气泡,溶液由无色逐渐变为浅绿色

没有明显变化
【实验结论】镁条、铝片、锌粒、铁片都能与稀盐酸(或稀硫酸)反应,反应的剧烈程度依次减弱;生成的气体能被点燃,是氢气;铜片与稀盐酸(或稀硫酸)不反应。
3.金属与金属化合物溶液的反应
请你设计并进行实验,比较铁、铜、银的金属活动性强弱。
【实验步骤】(1)把用砂纸打磨过的铁片浸入硫酸铜溶液中。(2)把洁净的银片浸入硫酸铜溶液中。
【实验记录】
实验步骤
实验现象
(1)铁片浸入硫酸铜溶液中
铁片表面析出红色物质,溶液由蓝色变成浅绿色
(2)银片浸入硫酸铜溶液中
无明显现象
【实验结论】(1)铁比铜的金属活动性强。(2)银比铜的金属活动性弱,由此可以看出,三者的金属活动性为Fe>Cu>Ag。
【合作探究】
铁是银白色金属,在上述实验中,你观察到的铁片和铁粉是什么颜色的?
(在实验中我们看到的金属铁片是银白色的,而铁粉却是黑色的,其实这是个光学问题,因为铁粉没有固定的几何形状,而铁片的晶体结构呈几何形状,因而铁片将一部分可见光反射了出来,显示银白色;铁粉没吸收完的光却被漫反射,能够进入人眼的可见光少,所以是黑色的。)
见学生用书。
成功之处
本节课是活动与探究课,学生动手又动脑,参与实验的积极性高,使学生学习化学的兴趣更加浓厚。让学生把自主学习和合作探究融为一体,充分体现了新课标的概念
不足之处
个别学生不会在合作中实验,自己单独操作,教师加以鼓励或找其他学生帮助

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