zj+第八单元+金属金属材料

第八单元金属和金属材料课题1

金属材料根据你的经验,说出所知道的常见的金属有哪些?

你说出的这些金属，不是纯金属就是合金。或者说：金属材料包括两大类：纯金属；合金。人类使用金属经历了一个漫长的过程：石器→青铜器→铁器→铝和铝合金时代→钛和钛合金时代中国人从商代使用青铜器，春秋时期会冶铁，战国时期会炼钢，现在大量使用铝合金等材料。铝的使用只有100多年的历史。21世纪是钛和钛合金时代。目前，产量居前三位的金属依次是

。铁铝铜一、金属的物理性质老师这里有些纯金属，观察后描述一下它们的物理性质Hg银白色液体Sn银白色固体Fe银白色固体Cu紫红色固体Ag银白色固体Au金黄色固体常温下为固体（除汞外）有颜色和光泽有金属光泽良好的导电性良好的导热性良好的延性请根据这些金属的用途，说出它们的物理性质？良好的展性良好的延展性｝常温下为固态（除汞外），有颜色和光泽，有良好的导电性、导热性和延展性，熔点比较高、密度、硬度因金属不同而不同综上所述，金属具有这样的物理性质物理性质物理性质比较导电性（以银的导电性为100作标准）密度(g·cm-3）熔点(℃)硬度（以金刚石的硬度为10作标准）银铜金铝锌铁铅（优）10099746127177.9

（良）金铅银铜铁锌铝

19.311.310.58.927.867.142.70

（大）（小）钨铁铜金银铝锡3410153510831064962660232

（高）（低）铬铁银铜金铝铅94~52.5~42.5~32.5~32~2.91.5（大）（小）根据表中数据讨论以下问题：1.为什么菜刀，镰刀，锤子用铁而不用铅？铁的硬度大于铅。2.银的导电性比铜好，为什么电线用铜不用银?①银在自然界的含量少，价格高；②银的密度大，不易架线。3.灯泡里的灯丝用钨不用锡？用锡可能出现什么情况？钨有较高的熔点且易导电。用锡灯丝导电产生的热，易使灯丝熔断影响灯泡寿命。

4.铁制水龙头要镀铬？镀金如何？①增加水龙头的硬度使其不易变形，不易生锈，变得美观大方。②镀金更好看，耐腐蚀但成本高，硬度低易磨损。铬的硬度大，耐磨，保存时间久结论：物质的用途主要由性质决定。但还要考虑价格、资源、美观、使用是否便利，物质是否易于回收利用和对环境的影响。如制金属币时还应考虑：

；

；

；

。资源丰富

耐磨耐腐蚀

无毒轻便美观易加工

【科普知识】金属之最地壳中含量最高的金属元素──目前世界年产量最高的金属─导电、导热性最好的金属──人体中含量最高的金属元素──熔点最高的金属——————熔点最低的金属——————铝钙铁银钨汞硬度最大的金属——————铬

【课堂练习】1.下列金属中导电性最好的是（）

A.CuB.AlC.FeD.

Ag2.科学家预言：到21世纪，用途仅次于铁和铝的第三大金属是（）A.铜B.铬C.钛D.金3.联合国卫生组织经过严密的科学分析，认为我国的铁锅是最理想的炊具，并向全世界大力推广。其主要原因是（）A.价格便宜B.生热慢退热也慢，保温性较好

C.烹饪出的食品含有铁元素

D.铁中含有有机物必含的铁元素4.为什么用铁制菜刀、锄头不用铝？为什么用钨制灯丝而不用铁丝或铜丝？答:D

CC铁的硬度比铝大，用它做炊具不易变形。钨的熔点高达3410℃而铁铜比钨低2000℃，高温下易熔化形成断路.请欣赏下列图片：嫦娥2号你知道这些好东西是什么材料制成的吗？是合金。二、合金：

。如：钢铁铝合金黄铜焊锡等

。思考：生活中不用纯铝做门窗而用铝合金？合金与组成它们的金属有什么不同？一种金属与其他一种或几种金属或非金属一起熔合而成的具有金属特性的物质【实验探究1】探究一些合金材料与纯金属材料在物理性质上的差异【实验步骤】（1）比较黄铜片（铜和锌的合金）和铜片；焊锡（锡和铅的合金）和锡的光泽和颜色（2）将黄铜片和铜片，焊锡和锡互相刻划，比较他们的硬度。金属材料主要成分光泽和颜色硬度大小对比黄铜片（合金）铜锌铜片（纯铜）铜焊锡（合金）铅和锡锡（纯锡）锡【结论】（1）

。（2）

。黄色（紫）红色银白色银白色黄铜片>铜片焊锡>锡合金的硬度大于组成它们的金属合金比其组分金属的颜色鲜艳【实验探究3】比较焊锡和组成它的纯金属锡、铅熔化的温度。【实验步骤】取绿豆粒大小的焊锡、锡、铅放在铁片上进行熔化，比较它们的熔点高低金属材料主要成分熔化速率数据熔点/℃结论纯铅铅慢327纯锡锡中232焊锡（合金）铅、锡快183【结论】（3）

。如：焊锡<锡<铅合金的熔点低于组成其的金属实验探究:合金与组成它们的金属性质的差异性质比较现象黄铜铜焊锡锡光泽和颜色硬度结论黄色紫红色灰色银白色1.合金比其组分金属的颜色鲜艳2.合金的硬度大于组成它们的金属3.合金的熔点小于组成它们的金属4.合金的抗腐蚀能力一般强于组成它们的金属黄铜硬度大于铜焊锡硬度大于锡合金与纯金属相比，性能上发生了改变，说明物质的组成的改变会使其性能发生改变，合金的用途比纯金属的用途广得多。讨论：了解焊锡和武德合金（铅、铋、锡、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？铅镉铋锡焊锡武德合金熔点／℃３２７３２１２７１２３２１８３７０启示合金的熔点低于组成他们的金属的熔点，我们常用的保险丝就是武德合金小结：当电路发生故障时，产生的热量首先使保险丝熔断、切断电路，避免电路事故发生。（4）下图的船就是合金制成的，说明什么？【结论】合金的抗腐蚀能力一般强于组成它们的金属。菜刀是不锈钢作的；铝合金比铝耐腐蚀；黄铜比纯铜具有更好的抗海水腐蚀能力。综上所述，合金比组成它们的金属具有更好的性能：

①合金比其组分金属的颜色鲜艳。②合金的硬度大于组成它的金属。③合金的熔点低于组成它的金属。④合金的抗腐蚀能力一般强于组成它的金属。所以，尽管目前人类已制得的纯金属只有90余种，但人们为适用各种用途而将这些纯金属按一定组成和质量比制得的合金已达几千种。三、铁合金简介生铁和钢就是含碳量不同的铁的两种合金．生铁的含碳量为

，钢的含碳量为

．除含碳外，生铁中还含有硅、锰等，钢如不锈钢中还含有铬、镍等．由于在纯金属铁中熔合了一定量的碳、锰或碳、铬、镍等，这种组成的改变，使得合金性能也随之发生改变．例如，纯铁较软，而生铁比纯铁硬；不锈钢不仅比纯铁硬，而且其抗锈蚀性能也比纯铁好得多．

；

。

0.03％～2％2％～4.3％含碳量越高，硬度越大含碳量越低，韧性越好

四.形状记忆合金简介

有记忆功能的合金材料是在一次实验中偶然发现的。1963年，美国海军军械实验室的研究人员在一次实验中将一些镍钛合金丝拉直。实验中，当温度升到一定值的时候，这些已经被拉直的镍钛合金丝，突然又全部恢复到原来弯曲的形状且和原来一模一样。多次实验，结果都一样。科学家们把这种现象叫做“形状记忆效应”。目前发现的有记忆的金属都是合金。在这种金属里，金属原子按一定的方式排列起来，当金属原子受到一定外力时,可以离开原来的位置而到另一个地方.金属受热后获得,一定能量，金属里的原子又会回到原来的地方。这就是金属具有记忆的原因。

【课堂练习】1.钛和钛合金是21世纪的重要材料,他们具有优良的性能,如钛熔点高、密度小、可塑性好、机械性能好、抗腐蚀能力强，钛合金与人体有很好的“相容性”。根据它们的主要性能，不合实际的用途是（）A.用于核潜艇设备的制造B.用于制造航天设备C.用来做保险设备

D.可用来制造人造骨C2.世界卫生组织正式将铝定为“食品污染源之一”而加以控制，在下列使用场合必须加以控制的是（）①制电缆②制易拉罐③制铝锭④制牙膏皮⑤用明矾KAl(SO4)2·12H2O净水⑥制炊具⑦用明矾及小苏打做食品的膨化剂⑧用Al(OH)3

制胃药⑨制防锈漆

10制桌椅

A.①②④⑤⑧10B.②④⑤⑥⑦⑧

C.②⑤⑥⑦⑧10D.③④⑤⑥⑦⑧⑨3.下列金属材料中，不属于合金的是（）

A.硬铝B.生铁C.三氧化二铁D.青铜CB4.现代建筑的门窗框架常用铝制造，硬铝的成分是（）

A.Al－Mg合金

B.表面有Al2O3

的铝板

C.Al－C合金D.Al－Cu－Mg－Si合金5.不锈钢餐具锃光发亮，长期使用不会生锈，原因是在炼钢过程中加入了下列物质中的（

）A.铬、锰

B.铬、硅C.铬、镍D.铬、碳【基础训练】1.铝与铁相比，具有哪些优良的性质？CD密度小，抗腐蚀性能强，良好的导电性和导热性，较好的延展性等。2.分别举出铁、铜、金的几种用途，这些用途各利用了它们的什么性质？铁：

；铜：

；金：

。3.用来铸造硬币的合金需要具有什么性质？

；

；

；

.4.你将选用哪种合金来制造下列物品，说明理由。（1）外科手术刀（

）（2）防盗门（

）（3）门锁（

）（4）自行车支架（

）架桥—硬度火锅—良好的导热性饰品—金属光泽资源丰富耐磨耐腐蚀无毒轻便美观易加工耐腐蚀性

铁的硬度

硬度、耐腐蚀性

硬度和韧性

5.科学家发现了一种新金属，它的一些性质如下：熔点2500℃密度3g/cm3强度与刚相似导电性良好导热性良好抗腐蚀性优异这种金属的表面有一层氧化物保护层，设想这种金属的可能用途。飞机机体——密度小；船体——抗腐蚀性。天安门城楼的红墙所用的红色颜料是铁红（主要成分是Fe2O3

），试计算1000kg铁红中最多含铁的质量。

Fe2O32Fe

1602×561000kgx=x=700kg解：设含铁的质量为x答：--------。【能力提高与历史回顾】1.目前世界上使用最多的金属材料是_____。生铁和钢都是____的合金，可根据含碳量的不同将它们区分开，含碳量较多的是_____，_____的含碳量较少，生铁和钢都属于___________（填“纯净物或混合物”）。2.如果在金属中加热熔合某些______或__________，就可以制得具有金属特征的物质，即合金。3.纯铁较____，而生铁比纯铁___；不锈钢不仅比纯铁________，而且其_________性能也比纯铁好得多。因此，在日常生活、工农业生产和科学研究中，大量使用的常常不是________，而是它们的_______。4.尽管目前已经制得的纯金属只有___多种，但由这些纯金属按一定组成和质量比制得的合金已达______种。钢铁铁生铁钢混合物非金属金属软硬硬抗锈蚀纯金属合金90几千

课题2金属的化学性质第一课时金属的化学性质上节课我们学习了金属的物理性质，这节课我们学习金属的化学性质。学习本节课后，就会明白怎样识别真假黄金。一、金属的化学性质（一）金属与氧气的反应1.在常温下与氧气反应一、金属与氧气的反应2.在常温下几乎不与氧气反应，高温时能与氧气反应3.金不能和氧气反应高温炼金4Al+3O22Al2O3====点燃2Mg+O22MgO

====点燃致密的氧化物薄膜3Fe+2O2Fe3O4

====点燃2Cu+O22CuO

====加热在相同的条件下，金属与氧气反应越容易，金属的活泼性越强，反应越剧烈，金属的活泼性越强。思考：既然铝“比较活泼”，为什么还用铝做生活用品如铝锅等。查阅资料：铝在空气中与氧气反应，其表面生成一层致密的氧化铝（Al2O3)薄膜，从而阻止铝进一步被氧化。所以，铝制品耐腐蚀。综上所述，判断金属活动性方法之一：金属越容易与氧气反应，其活动性

；同等条件下，反应越剧烈，其活动性

。越强

越强

思考：生活中有这样一种现象：绿豆在铁锅中煮了一会儿会变黑；苹果、梨子用铁刀切了以后，表面也会变黑。查阅资料：

这是因为绿豆、苹果、梨子等水果的细胞中都含有鞣酸，鞣酸能和铁反应，生成黑色的鞣酸铁。这样看来，金属是否能与其它酸反应呢？（二）金属与酸的反应【实验探究2】是不是所有的金属都能与酸反应？盐酸GodSaveme！！有点难受…为什么受伤的总是我！我得意的笑，又得意的笑…金属与盐酸的反应反应物反应现象反应速度反应方程式稀盐酸或稀硫酸镁锌

铁

铜很快较快较慢不反应Mg+H2SO4==MgSO4+H2↑Mg+2HCl==MgCl2+H2↑Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑Zn+2HCl==ZnCl2+H2↑Fe+H2SO4==FeSO4+H2↑Fe+2HCl==FeCl2+H2↑剧烈反应，产生大量气泡较剧烈反应，产生大量气泡反应缓慢，有气泡产生，溶液由无色变为浅绿色不反应(1)、哪些金属能与盐酸、稀硫酸发生反应？哪些金属不能与盐酸、稀硫酸发生反应？

(3)、由此推出，金属活动性顺序______________镁、锌、铁能和稀盐酸或稀硫酸反应；铜不能

(2)、铁、镁、锌能和稀盐酸或稀硫酸反应时剧烈程度不同。____反应最剧烈，其次是_____，然后是_____；镁锌铁Mg＞Zn＞Fe＞Cu（4）、写出镁、铁、锌与稀盐酸反应的化学方程式思考：它们属于化合反应吗？属于分解反应吗？观察六个反应有哪些特征呢？单质单质化合物化合物置换反应：由单质和化合物反应，生成另一种单质和另一种化合物的反应(属于化学反应的基本类型之一）Mg+2HCl==MgCl2+H2↑Zn+2HCl==ZnCl2+H2↑Fe+H2SO4==FeSO4+H2↑Fe+2HCl==FeCl2+H2↑A+BC→AC+B判断金属活动性方法之二：金属与盐酸或稀硫酸

，可反映出金属的

。二.置换反应：

。如：

。

是否反应以及反应的剧烈程度活泼程度2CuO+C2Cu+CO2

↑一种单质和一种化合物反应，生成另一种单质和另一种化合物的反应高温Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑3.下列化学方程式正确的是（）A.2Fe+6HCl=2FeCl3+3H2↑B.Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑C.Cu+2HCl=CuCl2+H2↑D.2Ag+2HCl=2AgCl2+H2↑B第二课时金属活动顺序上节课学过金属与氧气、酸的反应，反应的难易和剧烈程度有所不同，说明金属的化学性质与其金属的活动性强弱有关。金属活动性强弱：

与氧气反应的实验证明：Mg>Al>Fe；Cu>Au

与盐酸、硫酸的反应证明：Mg>Zn>Fe>Cu思考除这二种方法外，还有没有其它方法证明不同金属活动性强弱？比如两种金属都不能和盐酸、稀硫酸反应如Cu和Ag，如何证明它们的活动性强弱。这使我们想起第五单元时，

Fe+CuSO4=FeSO4+Cu，进而说明Fe比Cu

活泼。回忆我们学过的金属及其化合物，它们之间是否像铁和硫酸铜一样发生反应，进而比较金属的活动性顺序呢？【实验探究3】是不是所有的金属都能相互从其化合物的溶液里置换出来？实验步骤实验现象化学方程式（1）铝丝浸入硫酸铜溶液中（2）铜丝浸入硝酸银溶液中（3）铜丝浸入硫酸铝溶液中实验（1）说明铝比铜活泼

；实验（2）说明铜比银活泼

；实验（3）说明铜没有铝活泼

。这就是所谓的“中间金属原则”。蓝色溶液变浅，铝丝表面附有红色物质铜丝上附有白色物质，溶液由无色变为蓝色无明显现象

2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3CuCu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2AgCu+Al2(SO4)3

不反应Al>Cu

Cu>AgCu<Al实验结论：1.Al>Cu>Ag

2.活动性强的金属把活动较弱的金属从它的化合物的水溶液中提取出来。科学家们进行类似于我们的探究，经过许多类似上述实验的研究，认真的去伪存真、由表及里、归纳和总结出了常见金属在溶液中的活动性顺序。得出金属活动性顺序表：KCaNaMgAlMnZnFeNiSnPb（H）CuHgAgPtAu金属活动性由强逐渐减弱此表在工农业生产中，可以给出下列判断：1.

；2.

；3.

.

金属的位置越靠前，它的活动性越强位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢位于前面的金属能把位于后面的金属从它们的化合物的水溶液中置换出来通过课题2的学习，我们可以得到这样的几个结论：一、金属的化学性质：（1）多数金属能与O2反应；（2）氢前金属能与稀HCl或稀H2SO4反应生成氢气；（3）前金换后金发生置换反应时，不用钾、钙、钠。二、判断常见金属活泼性的方法(1)金属与氧气反应的难易程度,可以说明金属的活泼性；(2)金属与酸反应的剧烈程度,可以说明金属的活泼性;(3)前金换后金，可以说明金属的活泼性。

【课堂练习】1.能用铁制容器盛放的是（）

A.盐酸B稀硫酸C硫酸铜溶液

D酒精

2.下列各组金属中，按金属活动性由强到弱顺序排列的是（）A.Na、Fe、MgB.K、Cu、Fe

C.Ca、Ag、ZnD.Al、Zn、Hg

3.下列事实中，能说明铁的金属活动性比铜强的是（）A.铁的年产量比铜高B.铁桶不能用来盛放波尔多液C.铁的硬度比通大D.相同条件下，铁比铜更易被腐蚀

【基础训练】1.波尔多液是一种农业常用的杀菌剂，它是由硫酸铜、石灰加水配制而成，为什么不能铁制容器来配制波尔多液？Fe+CuSO4=FeSO4+CuDBD2.写出下列变化的化学方程式，并注明反应类型（CO与Fe3O4

的反应除外）。

C→CO2

→COFe→Fe3O4

FeSO4FeFe+2HCl=FeCl2+H2↑或Fe+CuCl2=FeCl2+CuFeCl2Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑或Fe+CuSO4=FeSO4+Cu

C+O2

点燃CO2C+CO2

高温2CO3Fe+2O2

点燃

Fe3O4

Fe3O4+4CO

高温

3Fe+4CO4

3.下列物质能否反应？写出能发生反应的化学方程式。（1）银与稀盐酸（2）锌与硫酸铜溶液（3）铜与硫酸锌溶液（4）铝与硝酸银溶液混合物除去杂质的化学方程式主要操作步骤铜粉（Fe）FeCl2

溶液（CuCl2

）Zn+CuSO4=ZnSO4+CuAl+3AgNO3=Al(NO3)3+3Ag4.填写下列表格（“混合物”栏中括号内为杂志）。（1）（3）不能反应。Fe+2HCl=FeCl2+H2↑Fe+CuCl2=FeCl2+Cu

加盐酸至无气泡产生，过滤洗涤、干燥。加适量无锈铁钉或铁粉，过滤。

Fe+2HCl=FeCl2+H2↑562Mg+2HCl=MgCl2+H2↑242Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑

6526.镁、锌、铁三种金属各30g，分别与足量盐酸反应，各生成氢气的质量是多少？如果反应后各生成氢气30g，则需要这三种金属的质量各是多少克？30gx30gy30gz=24230gx=2460gx=65230gy=6560gy=56230gx=5660gz这个题告诉我们：质量相同的活泼金属与足量的酸反应，相对原子质量小的金属产生的氢气多。如果还有等质量的铝,铝产生的氢气最多.解：设----------x、y、z

Fe+2HCl=FeCl2+H2↑562Mg+2HCl=MgCl2+H2↑242Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑

652=242

x30g=652

y30g=562

x30g解：设----------x、y、z

x30gy30g

Z30gX=360gy=975gz=840g相同质量的物质与足量酸反应，产生气体一样多时，相对原子质量（或相对分子质量）大的物质有余，相对原子质量（或相对分子质量）小的物质一定有余；相对原子质量（或相对分子质量）小的物质有余，相对原子质量（或相对分子质量）大的物质不一定有余（有两种可能）。方法一：根据反应快慢程度判断依据：每条曲线中，斜线越陡，说明单位时间内产生氢气多，反应快。MgZnFe反应时间0产生H2质量（）（）（）甲乙丙将等质量的镁（24）、锌（65）、铁（56）三种金属投入到相同溶质质量分数且足量的盐酸中，请判断甲乙丙各属于哪种金属？结论：等质量的金属与足量的酸反应，相对原子质量小的产生的氢气反而多（Al最多）方法二：根据产生H2的多少判断

三、金属活动性顺序的验证方法

考察金属与氧气反应的难易程度,可以说明金属的活泼性；与酸反应的剧烈程度,可以说明金属的活泼性;

前金换后金，可以说明金属的活泼性。最常用的是“中间金属原则”。中间金属原则：先把最活泼和最不活泼的金属找出来，然后把中间金属的单质放入两头金属的

溶液中。或把两头金属的

放入中间金属的化合物溶液中,可判定金属的活动性顺序。化合物单质FeFe(NO3)2

用实验说明Fe、Cu、Ag的活泼顺序Cu(NO3)2

Ag

AgNO3CuFe>Cu>AgFe>Cu

Cu>AgFe>Cu

Cu>AgFe>Cu>Ag四、金属与金属化合物溶液反应的先后次序问题：单质的金属与化合物中的金属相隔远的,先反应.如左下图所示，把Fe粉放入AgNO3

、Cu(NO3)2

混合溶液中，讨论各种可能的情况。1.当Fe粉和AgNO3

反应时、Fe粉不足过滤，得滤液和滤渣。滤渣：

；滤液中溶质：

.2.当Fe粉和AgNO3

恰好反应时,过滤，得滤液和滤渣。滤渣：

；

滤液中溶质：

.

Fe粉

AgNO3Cu(NO3)2

混合溶液AgCu(NO3)2

Fe(NO3)2

AgNO3

AgCu(NO3)2

Fe(NO3)2

3.当Fe粉和Cu(NO3)2

反应时，Fe粉不足。过滤，得滤液和滤渣。滤渣：

；滤液中的溶质：

.4.当Fe粉和Cu(NO3)2

恰好反应时。过滤，得滤液和滤渣。滤渣：

；

滤液中溶质：

。5.当Fe粉和Cu(NO3)2

反应后有余。过滤,得滤液和滤渣滤渣：

；滤液中溶质：

。

Ag、CuCu(NO3)2

Fe(NO3)2

Ag、CuFe(NO3)2

Fe(NO3)2

Ag、Cu、FeFe粉

AgNO3

Cu(NO3)2

混合溶液

【理解与练习】1.下列化合物不能用金属和酸反应制得的时（）

AZnCl2BMgCl2CFeCl3DAlCl3

2.有X、Y、Z三种金属，将X和Y浸入稀硫酸中，Y溶解，X不溶解；将X浸入Z的硝酸盐溶液中，在X表面有Z析出。则XYZ的金属活动性由强到弱的顺序是（）

AZ、Y、XBZ、X、Y

CY、Z、XDY、X、ZCD3.向AgNO3

和Cu(NO3)2

的混合溶液中加入一些铁粉，完全反应后过滤。不可能存在的情况是（）A.滤纸上有Ag，滤液中有Ag+

、Cu2+、Fe2+

B.滤纸上有Ag、Cu，滤液中有Fe2+C.滤纸上有Ag、Cu、Fe，滤液中有Fe2+

D.滤纸上有Ag、Cu、Fe，滤液中有Ag+

、Cu2+、Fe2+D

1.等量的金属Mg、Al、Zn、Fe与足量的酸反应，金属溶解的质量与产生氢气的质量关系

；

据此得到一个结论

.

五、金属与酸反应的图像问题Al>Mg>Fe>Zn相对原子质量越小，产生的氢气量越多2、等量的金属Mg、Al、Zn、Fe与足量的酸反应，产生氢气的质量关系：

。

活动性越强的金属所需时间越少，

。速度关系：

。Mg>Al>Zn>FeAl>Mg>Fe>Zn速度越快3、足量的金属Mg、Al、Zn、Fe与一定量的酸反应，产生氢气的质量

，反应的速度由金属活动性决定

如下图所示。

Mg>Al>Zn>Fe相等Mg+2HCl=MgCl2+H2Al+6HCl=2AlCl3+3H2Zn+2HCl=ZnCl2+H2Fe+2HCl=FeCl2+H27323×733×2732732【历史回顾】1.世博同学在探究铝、铜、银三种金属活动性顺序时做了如下实验，并由此得出了正确结论。（1）请指出上述实验操作中的错误

；Cu＋2AgNO3=Cu(NO3)2＋2Ag胶头滴管都倾斜伸入试管中（2）写出乙中发生反应的化学方程式

课题3金属资源的利用和保护第一课时炼铁的原理杂质的计算

一个国家的经济命脉、国土防卫是离不开钢铁的。地球上的金属资源广泛存在于地壳和海洋中，只有极少数如金、银这些不活泼金属以单质的形式存在其它金属在自然界是以化合物的形式存在。金银

赤铁矿主要成分Fe2O3

黄铁矿主要成分FeS2

菱铁矿主要成分FeCO3铝土矿主要成分Al2O3黄铜矿主要成分CuFeS2辉铜矿主要成分Cu2S令人佩服的是：中国老百姓在商代就能制造出青铜器、春秋战国时期就能冶炼钢铁。问题是，他们怎样从这些化合物中把需要的金属“拿”出来？思考：如何把上述铁矿石中的铁“拿”出来?以赤铁矿（主要成分：Fe2O3

）为例，来学习研究铁的冶炼。根据Fe2O3

的组成“拿”出铁有两种方法。方案一：加热使Fe2O3

发生分解反应。方案二：寻找一种物质使其主动夺取Fe2O3

中的“O”

分析：①方案一：要使Fe2O3

分解，需

，要使Fe2O3

分解成功，还必须在非

进行如此，成本太高。②方案二：比较切实可行。但选用什么样的物质才能使

Fe2O3

失去“O”呢？结论：

等都符合条件。但考虑到经济效益等原因，一般选用

或

.较高温度且铁在高温下易与空气中的氧气反应空气中CCOH2

、C、CO思考：赤铁矿（Fe2O3

）、磁铁矿（Fe3O4

）、菱铁矿（FeCO3）、黄铁矿（FeS2）中，都含铁。

炼铁时选用那种矿石好呢？分析：Fe2O3中含铁

；Fe3O4

中含铁

；

FeCO3中含铁

；FeS2

中含铁

。结论：用

或

。冶炼原理：

.

70%72.41%48.27%46.67%赤铁矿磁铁矿都行Fe2O3+3CO

高温2Fe+3CO2实验步骤：在硬质玻璃管中，放入少量的氧化铁粉末，先通入一氧化碳，排出装置内的空气后，加热氧化铁，当红色粉末变黑时停止加热。玻璃管内物质冷却后，停止通入一氧化碳，观察。实验现象：

。实验结论：

。Fe2O3+3CO

高温2Fe+3CO2红色粉末变黑色粉末；澄清石灰水变浑浊1602×56

800tx三有关杂质问题的计算例题.用1000t含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁96%的生铁多少吨？Fe2O3+3CO

高温2Fe+3CO2=1602×56

800txX=560t可炼含铁96%的生铁的质量为：560t÷96%=583t答：--------------。分析：①化学方程式表示的是纯物质之间的数量比，故计算时须先进行换算。②纯物质的质量=不纯物质的质量×纯净物的质量分数解1：①②设800t氧化铁可炼出生铁的质量为X含氧化铁的质量为：1000t×80%=800t1602×561000t×80%96%·x=解2：设可炼含铁96%的生铁的质量为x1602×56

Fe2O3+3CO

高温2Fe+3CO21000t×80%96%·xX=583t答：---------。

【课堂练习】1.下列有关铁的叙述中，正确的是（）

A.铁在氧气中燃烧生成黑色的氧化铁

B.铁是地壳中含量最多的金属元素

C.铁在自然界中主要以化合物形式存在

D.常用水冲洗铁器表面，可以防止生锈2.下列铁矿石的主要成分表达错误的是（）

A.赤铁矿（FeO）B.铝土矿（Al2O3）

C.菱铁矿（FeCO3）D.黄铁矿（FeS2）3.高炉炼铁主要是通过反应Fe2O3+3CO

高温

2Fe+3CO2进行的其中被还原的物质是（）ACOBFe2O3CFeDCO2

CAB80%·x365t(1-7%)4.若赤铁矿中Fe2O3

的质量分数为80%，多少吨这样的赤铁矿可炼出含碳等其它杂质为7%的生铁

365吨？解：设需含Fe2O3

为80%的赤铁矿的质量为X1602×56

Fe2O3+3CO

高温2Fe+3CO21602×56

=80%·x365t(1-7%)x=600t答：----------。

第二课时金属资源保护一金属的腐蚀和防护【实验探究】（一）铁制品锈蚀条件的探究实验步骤：1.在试管①中加入少量的氯化钠溶液，使铁钉的一部分浸没在溶液中。2.在试管②中加入少量的蒸馏水，使铁钉的一部分浸没在水中。3.在试管③中注满迅速冷却的沸水，塞紧橡皮塞。4.在试管④中加入少量干燥剂（生石灰或无水氯化钙），再放一团干棉球，塞紧橡皮塞。实验现象：铁钉锈蚀的快慢顺序为

.实验结论：

。

②③④食盐水水中水中干燥空气中①>②>③>④在水、氧气同时存在的环境中铁就能锈蚀酸、氯化钠等能使铁在氧气、水存在的环境中加速锈蚀接视频放动画①

（二）铁制品防护措施的探究铁生锈的条件是：必须要有水和氧气。防锈的方法：依据铁制品生锈的条件，防锈的基本思路是破坏铁制品的锈蚀条件，使铁制品隔绝空气和水结论：①保持铁制品保持表面的清洁和干燥，放置时要远离酸性环境。②组成合金，以改变铁内部的组织结构。③在铁制品外面穿一层保护衣，既覆盖保护层。④一发现铁制品有锈蚀，马上处理。这就是保护金属资源的原因！

二金属资源保护②回收和利用废旧金属；③物尽其用；④合理开采矿物。矿物储量有限而且不可再生，一旦矿物被开采完人类的前途在那儿呢？①寻找金属代用品；【课堂练习】1.(1)铝在氧气中燃烧的化学方程式为

此反应属于基本反应类型中的

反应。4Al+3O2

Al2O3

（2）如右图所示，将部分铁棒插入水中，部分露在干燥的空气中，试判断铁棒哪一部分生锈更快

（填序号）①插入水中的那部分铁棒生锈更快②露在干燥的空气中那部分铁棒生锈更快③两部分铁棒生锈一样快化合①

2.在下列各种环境中，埋在地下的铸铁管道被腐蚀速率最慢的是（）

A沼泽中B含较多沙粒、潮湿透气的土中C河流附近的盐碱地中D干燥、有粘性、透气性差的土中3.化学反应往往需要在一定条件下进行。通过控制或改变反应条件可以加快、减缓甚至阻止反应的进行。下列各项所反映的措施中，能加快其化学反应速率的是（）

A铁门表面喷漆B冰箱保