人教版九年级化学第八单元金属和金属材料导学案

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第八单元　金属和金属材料课题1　金属材料【化学用语天天练】1、写出下列常见物质的化学式铜 钙 汞 银 氧化铜 氧化钙 氧化汞 氧化银 2、写出铁丝在纯氧中燃烧的方程式 3、为了验证细铁丝在纯氧中燃烧产生“火星四射”现象的和铁丝中的含碳量有关，请你设计的实验方案证明 。【学习目标】1.认识金属材料与人类生活和社会发展的密切关系；2.了解常见金属的物理性质及合金的特点；了解物质的性质与用途的关系。【学习探索】一、几种重要的金属1.金属材料包括　　　　　　　　　　　　和　　　　　　　　　　　　　　　。2.人类使用的材料经历了从石器时代进入　　 　　时代，继而进入　　 　　　时代。而　 　的利用仅仅是100多年前的事情，但因其具有 和 等优良的性能，年产量已超过铜，位于铁之后，居第　　　位。3．金属的一些物理性质和用途 有 ，能压成薄片 有 ，可以拉成丝 4. 金属的特性大多数金属都呈　　　　色，但铜却呈　　 　　色，金呈　 　色；在常温下，大多数金属都是　　体，而体温计中的　　　却是液态。5.讨论（1）为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不用铝制？是因为　　　　　　　　　　　　　　　　 　。（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？是因为　　　　　　　　　　 　　。（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？是因为　　　　　　　　　 　　　；如果改用锡制，可能会造成的后果是　　　　　　　。（4）为什么有的铁制品如水龙头等要镀铬？如果镀金怎么样？是为了　　　　　　　　　　 　。6．决定物质用途的因素物质的_______在很大程度上决定了物质的用途，但这不是唯一的决定因素。在考虑物质的用途时，还需要考虑________、_________、____________、_______________，以及_______________和对环境的影响等多种因素。二、合金1.合金：在金属中　　　　　某些　　　　或　　　　　，就可以制得具有　　 　的　　　　　。合金属于 （填“纯净物”或“混合物”）。2.铁合金（1） 是使用最多的金属材料。　　 　和　　　　是 不同的两种铁合金。（2）纯铁较　　　　（填“软”或“硬”，下同），生铁比纯铁　　　　　。（3）不锈钢不仅比纯铁 。而且　　　　　　　性能比纯铁好得多。3.实验8-1比较合金和组成它的纯金属硬度的方法：　　　 　 　　。4.讨论（1）武德合金（铅、铋、锡和镉组成的合金），主要用于　　　　　　　　　　　　　　　 　。（2）根据提供的数据及合金的用途，你得到的启示。5.合金与组成他们的纯金属比较：（1）　　　　　　　　　更高；（2）　　　　　　　　　更好；（3）　　　　　　　　　变低。所以我们日常使用的金属材料，大多数是　　　　　　。6.钛和钛合金（1）钛和钛合金熔点　　　　，密度　　　　，　　　　好，易于　　　、　 　　性能好等。（2）钛和钛合金　　　　　　　　　性能非常好，可用于制造　　　　　　　　　　 　　　。（3）钛合金与人体具有很好的　　　　　　　性，可以用来制造　　　　　　　　　　等。（4）形状记忆合金是具有　　　　　　效应的合金。被广泛用于　　　　　　　　　　　　　。7.课外实验－淬火与回火（1）　　　　　　和　　　　　　　是金属热处理中常用的两种方法。（2）现象：淬火：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　；回火：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。（3）经过淬火后的钢，其　　　　　和　　　　　性增强，　　　　和　　　　　却降低。（4）淬火后的钢再经回火后，其　　　　　　　可部分恢复。【学以致用】1.下列物质中，常温下呈黄色的是 （ ）A. 金 B. 铁 C. 碘 D. 铜2.下列物质的用途，主要利用其化学性质的是 （ ）A. 用钨制作灯丝 B. 用铝制作导线 C. 石墨制铅笔芯 D. 用澄清石灰水检验二氧化碳3.下列物质的性质与用途对应关系错误的是 （ ）A. 金刚石硬度大，可用于切割玻璃 B. 木炭具有吸附性，可用作燃料C. 氮气化学性质稳定，可用作保护气 D. 钨的熔点高，可用于制作灯丝4．（1）地壳中含量最多的金属元素是  （填元素符号）。 （2）熔点最低的金属是  （填元素符号）。(3) 年产量最高的金属是  （填元素符号）。5．化学是研究物质性质、组成、结构与变化规律的科学。请回答下列问题：（1）生铁和钢都是铁的合金，二者性能差异很大的原因是什么？ 。（2）金刚石和石墨都是由碳元素组成，为什么它们的物理性质存在着明显差异？ 。（3）一氧化碳和二氧化碳的元素组成相同，但化学性质为什么不同？ 。 课题2　金属的化学性质 课时1【化学用语天天练】1、用化学式或元素符号完成下列各题：熔点最高的金属 熔点最低的金属 目前年产量最多的金属 地壳中含量最多的金属 人体中含量的最多的金属元素 导电性导热性最好的金属 常见的紫红的金属 常见的金黄的金属 2、一般地，合金比组成它的金属具有 、 、 等优良性能。3、书写下列化学方程式镁和氧气反应 铁和氧气反应 铜和氧气反应 镁和稀盐酸反应 锌和稀硫酸反应 【学习目标】1.知道铁、铝、铜等常见金属与氧气的反应；2.初步认识常见金属与盐酸、硫酸的置换反应【学习探索】一、金属与氧气（O2）反应1.学过的金属与O2的反应，写出有关反应的化学方程式。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。2.Mg、Al（1）在　　　　　　　下，就与O2反应。化学方程式：　　　　　　　　　　　　　　　　；　　　　　　　　　　　　　　　　。（2）铝（Al）有很好的　　　　　　　　性能，这是因为 　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 3．Fe、Cu（1）在常温下，　　　　　　　　　　　　　　　，在　　　　　　下可与氧气反应。化学方程式：　　　　　　　　　　　　　　　　；　　　　　　　　　　　　　　　。4．金（Au）化学性质　　　　　，即使在　　　　　条件下，　　　　　　　　　　　。结论：以上三组金属的活泼程度：　　　　　　＞　　　　　　　＞　　　　 　　。二、金属与盐酸、稀硫酸的反应1. 探究－金属与盐酸、稀硫酸的反应2. 置换反应（1）写出下列方框中物质的类别　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（2）置换反应：由　　　　 和　　　　　反应，生成　　　　　　和　　　　　　　的反应。【学以致用】1.收藏家收藏的清末铝制品，至今仍然十分完好，其主要原因是 （ ）A. 铝不易发生化学反应 B. 铝的氧化物容易发生还原反应C. 铝不易被氧化 D. 铝表面致密的氧化膜阻止铝进一步被氧化2.（双选）下列物质可通过金属与酸直接反应得到的是 （ ）A. FeCl3 B. CuCl2 C. ZnCl2 D. MgCl23．向5.6g含两种杂质的铁粉样品中加入足量的稀盐酸，充分反应后共产生0.2g氢气，则该样品中所含杂质可能是 （　 　）A．锌和铜 B．锌和镁 C．铝和镁 D．碳和铜点燃4．指出下列反应的基本类型（化合反应、分解反应、置换反应） (1) 3Fe+2O2 ====== Fe3O4 高温 (2) Cu + 2AgNO3 ==== Ag + Cu(NO3)2高温 (3) CaCO3 ===== CaO + CO2 ↑点燃 (4) 3CO+Fe2O3 ===== 2Fe + 3CO2 (5) 2CO + O2 ===== 2CO2 5．将1g含镁48％的镁铝合金(不含其他元素)粉末在氧气中加热，至反应完全。①该合金中镁消耗氧气的质量最多是多少?②该合金与氧气反应后生成固体的质量最多是 (计算结果保留一位小数)。课题2　金属的化学性质 课时2【化学用语天天练】1、写出下列化学方程式铝和氧气反应 铝和盐酸反应 2、铁和盐酸反应的现象 3、铁和硫酸铜反应方程式 4、完成一种表示置换反应的通式：单质（I）+化合物（I）=单质（Ⅱ）+ 。 根据已学知识填表：【学习目标】1.初步认识常见金属与某些金属化合物溶液的置换反应，能用置换反应解释一些与日常有关的化学问题；2.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。【学习探索】三、金属活动性顺序1.铁和硫酸铜溶液的反应现象：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。化学方程式：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。2.探究－金属活动性顺序3.金属活动性顺序金属活动性顺序可以给你以下判断的依据：（1）在金属活动性顺序里，金属的位置越靠 　　，它的活动性就越　　　 　。（2）在金属活动性顺序里，位于　　　前面的金属能置换出盐酸或稀硫酸中的　　 　。（3）在金属活动性顺序里，位于　　　的金属能把位于　　 　的金属从它们　　　　　 　里置换出来。4. 金属及其化合物转化关系图（1） 完成金属及其化合物相互转化关系图 FeCl2 CuCl2Fe3O4 Fe Cu CuO FeSO4 H2 CuSO4（2）写出有关反应的化学方程式【学以致用】1．将用砂纸打磨后的铁丝插入CuSO4溶液中，一段时间后，下列叙述正确的是 （　　）A．溶液的质量增加 B．溶液由蓝色变成无色C．溶液中产生大量气泡 D．溶液中铁丝表面有红色物质生成2．某同学在探究X、Y、Z三种金属的活动性顺序时，做了如下实验：①把X和Y分别放入稀硫酸中，X表面产生大量气泡，Y表面无明显现象；②将Y放入Z的硝酸盐溶液中，Y表面有Z析出。下列金属活动性由强到弱的顺序正确的是 （ ）A．Z>Y>X B．X>Z>Y C． X>Y>Z D． Y>Z>X3．验证铝、铜、银的金属活动性强弱，小明设计了以下四组实验，下列说法不正确的是 （　　）A．通过①②实验，可以证明金属活动性Al＞CuB．通过①②③实验，可以证明金属活动性Al＞Cu＞AgC．若要用实验④证明金属活动性Al＞Cu，X可以为Al，Y为CuSO4溶液D．若要用实验④证明金属活动性Cu＞Ag，X可以为Cu，Y为AgNO3溶液4．讨论：有某些不法商贩用黄铜（Cu、Zn合金）假冒黄金欺骗消费者，如果是你，你将用哪些方法来戳穿他们的谎言？（请说出方法、现象、结论）课题3　金属资源的利用和保护　课时1【化学用语天天练】1、用化学式书写常见金属活动顺序2、写出下列化学方程式铝和硝酸银溶液 铝和硫酸铜溶液 铝和稀硫酸 锌和硫酸铜溶液 3、填写下列表格（“混合物” 栏中括号内为杂质）【学习目标】1.知道一些常见金属如铁、铝、铜等的矿物，了解从铁矿石中将铁还原出来的方法；2.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。【学习探索】一、金属资源1．金属资源的存在形成：少数很不活泼的金属如　　　　　和　　　　　等有　　　　　　形式存在外，其余都以　　　　　　形式存在。2．常见矿石及其主要成分的化学式二、铁的冶炼1.实验室模拟炼铁原理（1）现象：　　　　　　　　　　　　　　　　　；　　　　　　　　　　　　　　　　　。（2）化学方程式：　　　　　　　　　　　　　 　 　　　　　　　。（3）实验注意点①因为炼铁需要在　　　　条件下进行，所以使用　　　　 　　；或者给酒精灯　　　　　　，这样做目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　。②实验时要先　　　　，再　　　　；目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。③如何证明装置内的空气已经排尽？　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。④实验结束时，熄灭酒精喷灯前是否需要将试管与玻璃管分开？　　　　　　　　　，这是因为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。⑤装置后面导管处的酒精灯的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。2.原料（高炉炼铁）（1）铁矿石 主要用　　　　　　 　矿和　　　 　　　　矿（2）焦炭①　作用一是　　　　　　　　　　　　，其反应的方程式为　　　　　　　　　　　　。②　作用二是　　　　　　　　　　　　，其反应的方程式为　　　　　　　　　　　　。（3）石灰石：作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。3.设备：　　　　　　　　。该区域发生反应的化学方程式：　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　；　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。该区域发生反应的化学方程式：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　；　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。出渣口在出铁口上方的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。4.含杂质的反应物或生成物的有关计算（1）.用1000t纯的氧化铁可以炼出纯铁的质量是多少？（2）.用1000t含氧化铁80%的赤铁矿可以炼出纯铁的质量是多少？（3）.用1000t含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量是多少？【学以致用】1.高炉炼铁的主反应为，下列说法正确的是（ ）A. 该反应既是氧化还原反应又是置换反应B. CO由焦炭和焦炭燃烧所产生的CO2反应而来C. 所得产物为生铁，含碳量比钢低AD. 高炉尾气对环境无影响，可直接排放B②①A2.如图所示是实验室模拟工业炼铁的装置图。关于该实验，请回答问题（1）写出图中标有序号的仪器名称① ，② 。 (2)实验过程中，先要进行的是__________ 。（填Ⅰ或Ⅱ） Ⅰ．点燃酒精喷灯 Ⅱ．通一氧化碳 (3)A中反应的化学方程式是 ， B中反应的化学方程式是 ， 反应结束先熄灭 （填 “酒精灯”或“酒精喷灯”），继续 ， 目的是 、 。 (4)该装置的不足之处是 。3.冶炼2 000 t含杂质3%的生铁，需要含Fe3O4 90%的磁铁矿石的质量是多少？课题3　金属资源的利用和保护　课时2【化学用语天天练】1、高炉炼铁的原理（请用文字叙述）：2、请用化学方程式表示炼铁中焦炭的作用： 3、某钢铁厂每天需消耗5 000 t含Fe2O3 76%的赤铁矿石，该厂理论上可日产含Fe 98%的生铁的质量是多少？（写出计算过程；Fe-56 C-12 O-16）【学习目标】1.了解金属锈蚀的条件以及防止金属锈蚀的简单方法；2.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。二、金属资源的保护1.探究－铁制品锈蚀的条件（1）铁锈主要成分的化学式是　　　　　，由此你推测铁生锈应和　　　　　、　 　　有关。（2）实验与现象分析2.讨论－如何防止铁制品生锈　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。3.讨论－自行车各部件的防锈方法支架用　　　　　　方法。链条用　　　　　　　　　方法。钢圈用　　　　　　　方法。 4.常见的防锈方法：在钢铁表面　　　　、　　 　、镀耐磨和耐腐蚀的　　　及制造耐腐蚀的合金如 等。5．金属资源的保护（1）矿物的储量　　　　，而且　　　　（填“能”或“不能”）再生。（2）保护金属资源的措施：①　防止　　　　　　　　　　　　　　　　。②　金属的　　　　　　　　　。（不仅节约金属资源还可以　　　　　　　　　　　）。③　　　　　　　　　　　　　　　　　开采矿物。④　寻找　　　　　　　　　　　　。（如　　　　　　　）6.讨论－稀土（1）稀土是　　　　　　　　　　　　　　　　的统称。是　　　　　　　（填“可再生”或“不可再生”）的重要战略资源。（2）稀土有　　　　　　　　　　　　的美誉。（3）稀土广泛应用于　　　　　　、　　　　　　、　　　　　、　　　　　　等尖端科技领域。（4）我国稀土生产量和消费量均居世界　　　　　，但在生产　　　　　产品方面远落后于发达国家，且在稀土开采和生产过程中存在着　　　　　　、　　　　　　和　　　　　　　等问题。【学以致用】1.小明用三枚洁净无锈的铁钉，设计如图所示实验，探究铁生锈的条件。下列说法错误的是（　　）A．乙试管中植物油的作用是隔绝空气B．只有甲试管中的铁钉有明显锈迹C．乙丙两支试管的实验现象说明铁生锈需要水D．实验表明铁生锈是铁与空气和水共同作用的结果2. 下列有关生活经验的说法错误的是（ ）A．螺丝上涂油可防止生锈B．菜刀使用完后，用水洗净，并擦干可防止生锈C．经常用钢丝球洗刷铝锅可延长使用寿命D．回收废旧电池中的汞可减少对环境的污染3. 防止自行车钢圈锈蚀的方法中，错误的是（ ）A．保持钢圈的清洁干燥B．钢圈外涂一层机油C．被雨淋湿后立刻用布擦干再涂机油D．被雨淋湿后立刻用机油涂在钢圈上4. 下列关于金属资源的说法中，不正确的是（ ）A．自然界中除少数很不活泼的金属如金、银等以单质形式存在外，其余都以化合物形式存在B．自然界中的金属资源是取之不尽的C．防止金属锈蚀、回收利用废旧金属可以保护金属资源和环境D．合理开发矿物、寻找金属代用品都是保护金属资源的有效途径5.铁及其合金在生产生活中有着广泛的应用。（1）近年来，我国高铁建设促进了经济、社会的快速发展。制造铁轨的材料是铁合金，与纯铁相比较，铁合金具有 （答一点）的优良性能。（2）生活中用铁锅炒菜，主要利用了铁的 性。（3）工业上用赤铁矿（主要成分为氧化铁）炼铁，其反应原理是 。（4）铁生锈实际上是铁与空气中的 等发生化学反应的过程，为了防止家中常用的铁锅生锈，你的做法是 。（5）除防止金属腐蚀外，请再写出一条保护金属资源的有效途径 。实验活动4　金属的物理性质和某些化学性质【实验目的】1. 巩固和加深对金属性质的认识。2. 培养实验设计能力。【实验用品】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。你还需要的实验用品：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。【实验步骤】【问题与交流】1. 金属片在实验前都需要　　　　　　　　　　处理，这是因为　　　　　　　　　　　　　　　。2. 铁是银白色金属。在上述实验中，观察到的铁片和铁粉是什么颜色的　　　　　　　　　　　　，你有什么问题？查阅资料，与同学交流。金属酸现象反应的化学方程式镁稀盐酸稀硫酸锌稀盐酸稀硫酸铁稀盐酸稀硫酸铜稀盐酸稀硫酸实验分析1.能与盐酸、稀硫酸反应的金属是 　　　　　　 　 。2.不能与盐酸、稀硫酸反应的金属是 　　　　　　　　 。3.相同条件下，四种金属与酸反应的剧烈程度　　　　>　　　　>　　　　　>　　　　。判断金属活动性强弱的方法：　单质（I）单质（Ⅱ）相应的置换反应的化学方程式（各举一例）A金属非金属B金属（I）金属（Ⅱ）C非金属金属D实验现象反应的化学方程式铝丝浸入硫酸铜溶液中铜丝浸入硝酸银溶液中铜丝浸入硫酸铝溶液中讨论1.上述能发生反应的化学方程式的特点是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。2.上述发生的反应属于　　　　　　　　　　　　　。（基本反应类型）3.通过上述实验可以得出铝、铜、银的金属活动性顺序为　　　　　　　　　　　　　。4.金属在进行实验前都需要　　　　　　　　　　处理，这是为了　　　　　　　　　。判断金属活动性强弱的方法：实验装置现象①　　　　　　　　　　②　　　　　　　　　　③　　　　　　　　　　实验分析现象　　　与现象　　　对比，说明　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。现象　　　与现象　　　对比，说明　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。结论铁制品锈蚀的过程，实际上是铁与空气中的　　　　、　　　　等发生化学反应的过程。讨论1.在进行实验②时，往往会发现铁钉有少量锈斑，其原因是　　　　　　　　　　　　　　，其改进方法为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。2.铁锈很　　　　　，　　　　（填“能”或“不能”）阻碍里层的铁继续与氧气、水等反应。因此铁生锈后　　　　（填“应该”或“不应该”）将铁锈及时除去，3.为什么铝的金属活动性比铁强，而铝却不易锈蚀？　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。内容实验步骤现象结论1. 金属的物理性质（1）观察并描述镁、铝、铁、铜的颜色和光泽镁：　　　　　　　　　；铝：　　　　　　　　　；铁：　　　　　　　　　；铜：　　　　　　　　　。（2）采用　　　　　　　　的方法，比较铜片和铝片、铜片和黄铜片（或白铜片）的硬度。硬度：铜片　　　　　　铝片铜片　　　　　　黄铜片（3）设计实验证明金属具有导电性（或导热性、延展性）。你的实验方案（文字或图示）2. 金属的化学性质（1）将一小块铜片放入试管中，并在酒精灯上加热试管，观察铜片表面的变化。（2）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，你的判断方法是：（3）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（文字或图示）现象结论