部编高中化学必修1教学课件：第3章-铁-金属材料

第三章铁金属材料

第一节铁及其化合物第1课时铁的单质

【学习任务一】温故知新，感受化学对人类生活的重要意义

一、铁的存在

1、陨铁：以单质形态存在

2、矿石中的铁元素：主要以+2、+3价化合物存在

二、铁的发现

1、最早人工冶铁制品：春秋初年秦国的铜柄铁剑。

2、战国中期以后，铁制工具在社会生产中发挥了巨大作用。

三、铁的冶炼

【回顾】工业炼铁的原理是用还原的方法把铁从铁矿石中提炼出来。你还记得炼铁高炉内的化学反应吗？

【学习任务二】身边的化学，发现问题

2018年，网上流传出一段视频，有网友竟用吸铁石从麦片中吸出了铁粉。这是不是不法商家添加的呢？

【学习任务三】宏观辨识，分析、解决问题

配料表中的还原铁是不是铁的单质呢？该如何验证？

铁有延展性和导热性。铁能导电，但其导电性不如铜和铝。铁能被磁体吸引。四、铁的物理性质

经查证，部分营养麦片中的确添加了铁粉。那么营养麦片中添加铁粉的目的是什么呢？

五、铁的化学性质

【思考与讨论1】我们学习过铁与一些物质的反应。你能举些例子吗？

铁与氧气的反应，铁与盐酸的反应，铁与硫酸铜溶液的反应，铁与氯气的反应。。。【思考与讨论2】性质决定用途，你认为营养麦片中添加铁粉的目的是什么呢？

1.抗氧化，保持麦片新鲜。（利用铁粉与氧气的反应）2.补铁。（铁粉和胃酸发生反应，生成亚铁离子，被人体吸收）【专家建议】1.因为添加铁粉的含量极少，所以抗氧化效果并不佳。2.通过吃铁粉补充铁元素的做法并不科学，因为胃酸浓度不高，铁粉并不能完全被溶解，吸收率很低。结论，营养麦片中添加适量铁粉不存在危害。但益处不大。这是商家的营销手段而已。【思考】如何合理补铁？

【资料卡片】人体中的铁元素

铁在成人体中的含量为4~5g，是人体必需微量元素中含量最多的一种。人体内的含铁化合物主要分为两类，即功能性铁和储存铁。功能性铁参与氧的运输，其余的铁与一些酶结合，分布于身体各器官。体内缺铁将会导致人的记忆能力、免疫能力和对温度的适应能力等生理功能下降。如果体内的铁不足以供给生命活动的需要，就会发生贫血。为了满足生理需要，成人每天铁的适宜摄入量为15~20mg。动物内脏、肉类、鱼类、蛋类等动物性食物中的铁容易被吸收。一般蔬菜中铁的含量较少，吸收率也低，但我国膳食中一般食用蔬菜量很大，仍为铁的重要来源。我国已经实施在某些酱油中加入铁强化剂的措施，以减少缺铁性贫血问题的发生。必要时，我们可以根据医生建议补充一些补铁口服液。【思考与讨论3】在铁与氯气的反应，铁与盐酸的反应，铁与硫酸铜溶液的反应中，铁的化合价的变化有何异同？为什么会有这样的异同？铁与氧化性较弱的氧化剂(如盐酸、硫酸铜等)反应，铁原子失去2个电子生成+2价铁的化合物;而铁与氧化性较强的氧化剂(如氯气等)反应，铁原子则失去3个电子生成+3价铁的化合物。【学习任务四】微观探析，分析、解决问题

判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。(1)铁具有导电、导热、延展性及被磁体吸引的特性(√)(2)Fe分别与氯气和盐酸反应所得氯化物相同(×)(3)已知铁和S反应得到FeS，根据Cl2、S与铁的反应可以判断氯元素和硫元素的非金属性强弱(√)【学习评价一】

【思考与讨论4】通过钠和水的反应，可知水是一种较弱的氧化剂。结合生活常识以及以下材料，预测水能氧化铁吗？材料：在钢铁厂的生产中，炽热的铁水或钢水注入模具之前，模具必须进行充分的干燥处理，不得留有水(如图3~4)。生活经验告诉我们，在常温下，铁与水是不发生反应的。根据材料，在高温下，铁可能与水发生反应。【学习任务五】宏微结合，解决新问题

【思考】若铁在高温下能与水反应，根据所学知识预测产物。

1.铁粉有还原性，水会被还原生成氢气。铁被氧化，可能产生铁的氧化物。2.根据钠和水的反应，产物可能为氢气和氢氧化铁。3.如何设计实验验证你的想法？提示:从水蒸气的产生、铁粉与水蒸气反应、反应产物的检验等讨论。【思考与讨论5】有人设计了如图3-5所示的装置，进行还原铁粉与水蒸气反应的实验。请讨论该装置的实验原理，并根据实验现象，分析可能的生成物。试管底部放入湿棉花，加热湿棉花产生水蒸气。中部放入铁粉装好装置，加热，使水蒸气与铁粉在高温下反应。装置末端将产生的气体导入肥皂液中是为了产生气泡，便于通过点燃验证产物中的气体。

现象：蒸发皿中产生大量的肥皂泡，放出的气体能点燃，或会发出爆鸣声，反应后试管内固体仍为黑色。分析：根据气体检测结果，证明为氢气；反应后试管内固体仍为黑色，说明不是氧化铁或氢氧化铁，因此可能是四氧化三铁。试管冷却后，利用磁铁在试管外侧吸一吸。若固体被吸引，证明固体是四氧化三铁。【思考】如何验证固体是否是四氧化三铁。【学习评价】教材P72

1.红热的铁与水蒸气反应的化学方程式为________________，该反应中氧化剂是______(填化学式)。将烧至红热的铁丝伸到盛有氯气的集气瓶中，可观察到铁丝剧烈燃烧，产生棕黄色的烟，反应的化学方程式为_______________________________________，该反应中被还原的物质是_______________(填化学式)。H2OFe3.下列物质中，在一定条件下与铁反应，且铁元素的化合价能变为+3价的是()A.氯化铁溶液B.氯气C.硫酸铜溶液D.稀盐酸B

第一节铁及其化合物第2课时铁的氧化物和氢氧化物

【学习任务一】对比学习，构建物质学习模型

【思考】铁元素可以形成三种氧化物，分别是氧化亚铁（FeO）、氧化铁（Fe2O3）和四氧化三铁（Fe3O4）。观察三者的外观，并对其作出描述。推测这三种氧化物有什么相同的化学性质和不同的化学性质，并说出你的推测依据？

FeOFe3O4

Fe2O3

推测：从分类的角度分析，三者都是金属氧化物，都能与酸反应。三者都难溶于水，不与水反应。从价态的角度分析，FeO、Fe3O4既有氧化性又有还原性，Fe2O3主要有氧化性。

化学名称氧化亚铁氧化铁四氧化三铁化学式铁元素化合价俗称——色、态水溶性1、铁的氧化物FeO Fe2O3Fe3O4+2

+3 +2、+3铁红磁性氧化铁黑色粉末红棕色粉末黑色晶体均不溶于水（1）物理性质化学名称氧化亚铁氧化铁四氧化三铁稳定性氧化物类别与盐酸反应（用离子方程式表示）氧化性(被还原)用途——（2）化学性质不稳定稳定稳定在空气中加热生成Fe3O4均为碱性氧化物FeO+2H+=Fe2+

+H2OFe2O3+6H+=2Fe3++3H2OFe3O4+8H+

=2Fe3+

+

Fe2+

+4H2OFexOy+yCO===xFe+yCO2△

复杂氧化物在高温下易氧化成Fe2O3红色油漆和涂料、炼铁原料制录音磁带和电讯器材，打印机或复印机的墨粉一种颜料与另一种颜料之间的颜色差异是由于颗粒的形状和表面结构的不同。【方法导引】认识元素及其化合物性质的视角物质类别和元素价态，是学习元素及其化合物性质的重要认识视角。基于物质类别和元素价态，可以预测物质的性质。例如，对于Fe2O3,从物质类别来看，它属于金属氧化物，据此可以预测它可能与酸发生反应;从元素价态来看，Fe2O3

中铁元素的化合价是+3价，为铁元素的高价态，据此可以预测它具有氧化性，可能与具有还原性的物质发生反应。基于物质类别和元素价态，还可以设计物质间转化的途径。例如，要想从单质铁获得FeSO4，既可以基于物质类别设计从金属单质与酸反应获得，也可以通过金属单质与盐的置换反应获得;还可以基于元素价态设计单质铁与+3价铁反应得到+2价铁。1.下列关于铁的氧化物说法正确的是()A.“雨过天晴云破处”所描述的瓷器青色,可能是来自氧化亚铁B.Fe2O3是红棕色粉末,俗称磁性氧化铁,常用作红色油漆和涂料C.Fe3O4中Fe元素的化合价有+2价和+3价,因而Fe3O4是FeO与Fe2O3的混合物D.FeO在空气中受热，能迅速被氧化成Fe2O3【评价任务一】A

2.我国清代《本草纲目拾遗》中叙述了“铁线粉”:“粤中洋行有舶上铁丝.....日久起销,用刀刮其销,....所刮下之销末,名铁线粉”。这里的“铁线粉”是指()A.FeB.FeCl3C.FeOD.Fe2O33.铁的常见化合价有+2价和+3价。据研究,铁在浓硝酸中发生钝化时,可生成一种化学式为Fe8O11的化合物,它可以看作由FeO和Fe2O3组成的复杂氧化物。该化合物可以表示为（）A.FeO·3Fe2O3B.2FeO·3Fe2O3C.FeO·2Fe2O3D.2FeO·Fe2O3D

B

【学习任务二】实验探究，构建物质学习模型

【思考】铁元素有哪些氢氧化物，该如何制取？说出你选择此法的理由。

铁元素的氢氧化物有两种，氢氧化亚铁和氢氧化铁。它们可以分别由相应的可溶性盐和碱溶液反应制得。金属的氢氧化物通常有以下几种方案：1.单质和水反应2.氧化物和水反应3.可溶性盐和碱溶液反应4.电解法（如电解饱和食盐水制氢氧化钠）----暂不考虑根据铁和水蒸气的反应，可知方案1不可行；根据铁的氧化物的水溶性，可知方案2不可行，因此采用方案3。【实验3-1】在两支试管中分别加入少量的FeCl3溶液和FeSO4溶液，然后各滴入NaOH溶液。观察并描述发生的现象。

FeSO4溶液加入NaOH溶液现象离子方程式FeCl3溶液产生红褐色沉淀Fe3++3OH－=Fe(OH)3↓生成的白色絮状沉淀Fe2＋+2OH－==Fe(OH)2↓(白色)为什么在FeSO4溶液中加入NaOH溶液时，生成的白色沉淀迅速变成灰绿色，过一段时间后还会生成红褐色物质呢？4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3迅速变成灰绿色，最后变成红褐色2、铁的氢氧化物由实验3-1可知，白色的Fe(OH)2会被溶解在溶液中的氧气氧化。那么，在实验室里，如何得到Fe(OH)2呢?【思考与讨论】

【分析】Fe(OH)2会被溶解在溶液中的氧气氧化，因此实验室中得到Fe(OH)2的关键是防止氧气的干扰。其中包括溶液中的氧气的干扰与空气中的氧气的干扰。【措施】1.在新制的FeSO4溶液中加入少量铁粉;2.将NaOH溶液煮沸，减少溶解在溶液中的氧气含量;3.将胶头滴管伸入到液面以下，减少带入空气中的氧气。方法：①将吸有3mL8mol/L的NaOH溶液(煮沸过)的长胶头滴管伸人到新制的0.5mol/LFeSO4溶液的液面以下，挤出NaOH溶液。②在试管中加入5mL8mol/L煮沸后的NaOH溶液，用长滴管吸人新制的0.1mol/LFeSO4溶液，伸人到NaOH溶液液面以下，挤出FeSO4溶液。【思考】上述实验还能进一步改进吗？

如图，若向盛有FeSO4溶液的试管里加入少量煤油或苯，再将吸有NaOH溶液的长滴管伸入到FeSO4溶液的液面下，挤出NaOH溶液。显然加入煤油或苯，则隔绝空气的效果会更好。【思考】还有没有其他改进方案？

【讨论】下图为实验方案改进，请讨论图①的防氧化原理。图②的防氧化原理和图①类似，如何操作才能达到目的？

铁粉和硫酸反应得到H2，装置充满了H2，生成的Fe(OH)2没有与O2接触。打开止水夹a,检验试管B出口处排出的氢气的纯度。当排出的H2纯净时，夹紧止水夹a。在如图装置中，用NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4等试剂制备Fe(OH)2

。（1）在试管A里加入的试剂是

。（2）在试管B里加入的试剂是

。（3）为了制得Fe(OH)2沉淀，在试管A和B中加入试剂，塞紧塞子，打开止水夹一会儿。再夹紧止水夹之前的实验步骤是

。（4）这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色，其理由是

。铁屑、稀H2SO4

NaOH溶液检验试管B出口处排出的氢气的纯度,当排出的H2纯净时，再夹紧止水夹。试管A中反应生成的H2充满了试管A和试管B，且外界空气不容易进入。【评价任务二】铁的氢氧化物氢氧化铁

氢氧化亚铁

化学式

色、态

水溶性

与盐酸反应

稳定性

转化关系

【讨论】铁的氢氧化物有哪些性质？请完成以下表格。Fe(OH)3

Fe(OH)2

红褐色固体 白色固体 均不溶于水 Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2OFe(OH)2+2H+=Fe2++2H2O2Fe(OH)3==Fe2O3+3H2O

4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3

4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3

【评价任务三】教材P72(1)写出B和D的化学式:B__________;D___________。FeCl2

KCl

2)写出E转变成F的化学方程式______________________________【评价任务三】教材P72(3)向G溶液中加入A，写出反应的离子方程式_______________________【评价任务三】教材P72

第一节铁及其化合物第3课时铁盐和亚铁盐

【学习任务一】身边的化学，发现问题【思考】补/加铁食品中的铁元素是Fe2+或Fe3+

？如何检验？

【学习任务二】实验探究，分析、解决问题

【方案一】向FeCl3溶液和FeCl2溶液中滴入NaOH溶液。若出现红褐色沉淀，则为FeCl3溶液；若生成白色絮状沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，则为FeCl2溶液。（实验时应注意防氧化）【初步结论】使用该方案对某品牌口服液进行验证，看见现象为生成白色絮状沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色。初步证明补铁食品中的铁元素为Fe2+。【思考】因为实验中产生了红褐色沉淀，某同学提出疑问，补铁食品中除了Fe2+，也可能含有或Fe3+。该如何验证？1.Fe3+的检验【实验3-2】在两支试管中分别加入少量的FeCl3溶液和FeCl2溶液，各滴入几滴KSCN溶液。观察并记录现象。FeCl3溶液FeCl2溶液

滴入KSCN溶液FeCl3溶液FeCl2溶液溶液呈红色溶液颜色无明显变化结论：可利用此KSCN（硫氰化钾）来确定Fe3+的存在和鉴别Fe3+、Fe2+。原理：Fe3++3SCN—=Fe(SCN)3

(红色，易溶难电离)Fe2++2SCN-=Fe(SCN)2(无色)【最终结论】实验证明，该品牌口服液中无Fe3+。说明该品牌口服液的铁元素是Fe2+。

【知识拓展】因为铁在体内运送以及与血红蛋白结合的都是+2价的形式，所以二价铁更易被人体吸收，所以补铁食品主要以亚铁为主。一位病人的化验单上显示其为缺铁性贫血。医生看完化验单后给他开了硫酸亚铁和维生素C片（提示：一种强还原剂）。【思考】为什么医生开了补铁用的硫酸亚铁还要开维生素C片？【评价任务一】亚铁具有还原性，容易被氧化成三价铁，三价铁不易被吸收，所以可同时服用维生素C，提高铁元素的吸收率。此外，植物中的铁一般以三价铁的形式存在，食用维生素C还可以提高食物中铁元素的吸收率。【思考】如何检验Fe2+？（提示：从物质的价态考虑）2.Fe2+的检验②先加KSCN溶液，再加氯水。(利用Fe2+的还原性)现象预测：开始溶液不变红色，加几滴氯水后溶液变红色。①

加KMnO4(H+)溶液(利用Fe2+的还原性)(注：如是未知溶液则不能用此方法)现象预测：溶液紫红色褪去【实验3-3】在盛有2mLFeCl3溶液的试管中加入少量铁粉，振荡试管。充分反应后，滴入几滴KSCN溶液(如图3-10左)，观察并记录现象。把上层清液倒入另一支试管中，再滴入几滴氯水(如图3-10右)，又发生了什么变化?【现象】FeCl3溶液的试管中加入少量铁粉后，溶液有棕黄色变浅绿色，滴入KSCN溶液，溶液无明显变化。2.把上层清液倒入另一支试管中，再滴入几滴氯水，溶液变红色。【解析】在上述实验中，FeCl3溶液中的Fe3+被铁粉还原成Fe2+，Fe2+又被Cl2氧化成Fe3+,Fe3+

与SCN-反应生成红色Fe(SCN)3

。离子方程式如下：2Fe3++Fe=3Fe2+

2Fe2++Cl2

=2Fe3++2Cl-；Fe3++3SCN—=Fe(SCN)3【小结】Fe3+和Fe2+的性质和相互转化Fe3+Fe2+还原剂（Fe、Cu、Vc、KI等）氧化剂[Cl2、Br2、

O2、KMnO4(H+)、HNO3、H2O2等]氧化性还原性【思考】如何保存Fe2+(FeSO4)溶液?加入少量铁粉（防氧化）1.要证明溶液不含Fe3+，而可能含有Fe2+，进行如下实验操作时最佳顺序为（）①加如足量新制氯水②加如足量KMnO4③加入少量KSCN溶液A.①③B．②③C．③①

D．①②③【评价任务二】

C2.为了证明长期放置的硫酸亚铁溶液已经变质，可取少量溶液，加入少量________溶液，如果溶液显____色，说明溶液中含有_____离子，硫酸亚铁已变质。防止硫酸亚铁溶液变质的方法是_____________。KSCN红Fe3+加入少量铁粉3．（不定项）向某溶液中加入几滴KSCN溶液，溶液不变色；向该溶液中继续通入Cl2，溶液变红色。关于原溶液下列说法正确的是：（）

A．一定没有Fe3+B．一定有Fe2+

C．可能有Fe3+D．不可能有Fe2+AB选项甲组乙组A新制氯水、KSCN溶液NaOH溶液B酸性KMnO4溶液KSCN溶液CKOH溶液溴水D溴水酸性KMnO4溶液4.选择合适试剂完成甲、乙两组实验。甲组：检验含Fe3+的溶液中是否含有Fe2+；乙组：检验含Fe2+的溶液中是否含有Fe3+下列试剂及加入试剂顺序能达到实验目的的是（）B【思考与讨论】

(1)Fe、FeSO4和Fe2(SO4)3三种物质中，哪种物质可做氧化剂，哪种可做还原剂，哪种既可做氧化剂又可做还原剂?举例写出相应反应的化学方程式，并加以说明。(2)请你用图示的方法归纳Fe、Fe2+和Fe3+三者之间的相互转化关系，并与同学讨论。

Fe可做还原剂；Fe2(SO4)3做氧化剂；FeSO4既可做氧化剂又可做还原剂。

（3）除上述图示外，我们也可以用价类二维图来表示铁及其化合物的相互转化关系。课后请对铁及其化合物的价类二维图（下图）中的物质转化关系进行总结。。+3+20···铁元素化合价物质类别单质氧化物氢氧化物盐FeFe2O3Fe(OH)3FeCl3FeOFe3O4Fe(OH)2FeCl24．下列离子方程式中，正确的是()。A.铁与盐酸反应:2Fe+6H+=2Fe3++3H2↑B.氯气与氯化亚铁溶液反应:2FeCl2+Cl2=2FeCl3C.氯化铁溶液与铁反应:Fe3++Fe=2Fe2+D.氯化铁溶液与氢氧化钠溶液反应:Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓【评价任务三】教材P72

D2.除去下列物质中含有的少量杂质，写出除杂所用试剂的化学式和反应的离子方程式:(1)FeCl2溶液中含有少量的FeCl3杂质;(2)FeCl3溶液中含有少量的FeCl2杂质;(3)FeSO4溶液中含有少量的CuSO4杂质。所用试剂为Fe，反应的离子方程式是:2Fe3++Fe=3Fe2+

所用试剂为Cl2，反应的离子方程式是:2Fe2++Cl2=2Fe3++2C1-

所用试剂为Fe，反应的离子方程式是:Fe+Cu2+=Fe2++Cu5.现欲探究铁及其化合物的氧化性或还原性，可供选用的试剂有:铁粉、FeCl3溶液、FeCl2溶液、氯水、锌片。请完成以下实验报告。【背景】电子工业中常用覆铜板(以绝缘板为基材，一面或两面覆以铜箔，经热压而成的一种板状材料)为基础材料制作印刷电路板，印刷电路板广泛用于电视机、计算机、手机等电子产品中。用覆铜板制作印刷电路板的原理是，利用FeCl3溶液作为“腐蚀液”将覆铜板上不需要的铜腐蚀。即把预先设计好的电路在覆铜板上用蜡或不透水的物料覆盖，以保护不被腐蚀;然后，把覆铜板放到FeCl3溶液中。根据工业上制作印刷电路板的原理，我们可以利用覆铜板制作所需要的图案(如图3-12)。【探究】利用覆铜板制作图案【实验】取一小块覆铜板，用油性笔在覆铜板上画上设计好的图案，然后浸入盛有FeCl3溶液的小烧杯中。过一段时间后，取出覆铜板并用水清洗干净。观察实验现象，并展示制作的图案。【思考与讨论】(1)在上述实验中，发生了什么化学反应，生成的主要产物是什么?请运用氧化还原反应的规律进行分析，并尝试写出反应的化学方程式。(2)为使使用后的“腐蚀液”能得到充分利用，如何处理使用后的“腐蚀液”?2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+

先加人适量的铁粉与废液中Cu2+反应，回收铜；再向废液中加人氯水等氧化剂，实现FeCl3溶液的再生。【研究与实践】检验食品中的铁元素【研究目的】铁是人体必需的微量元素。食用富含铁元素的食品，可以补充人体所需的铁元素。通过化学实验的方法检验食品中的铁元素，体验实验研究的一般过程和化学知识在实际中的应用。【研究任务】菠菜、芹菜、黑木耳、蛋黄和动物内脏等食品中富含铁元素。请以“菠菜中铁元素的检验”为例(你也可以选择其他食品)进行研究。(1)查阅资料。通过互联网，以“菠菜中铁元素的检验”为关键词搜索相关资料，收集检验菠菜中铁元素的方法。整理并分析资料，为确定实验方案做准备。(3)进行实验。根据实验方案进行实验，检验食品中是否含有铁元素。下面是可供参考的实验方案。①取新鲜的菠菜10g，将菠菜剪碎后放在研钵中研磨，然后倒入烧杯中，加入30mL蒸馏水，搅拌。将上述浊液过滤，得到的滤液作为试验样品。②取少许试验样品加入试管中，然后加入少量稀硝酸(稀硝酸具有氧化性),再滴加几滴KSCN溶液，振荡，观察现象。【结果与讨论】(1)你研究的食品是什么?其中是否含有铁元素?(2)撰写研究报告，并与同学讨论。第二节金属材料第1课时合金我们日常生活中常见的金属材料有哪些？有什么用途?金属材料有什么特性。【思考与交流1】铁制品AlCuAuAgPtTi金属材料：包括纯金属和合金1、大多数金属为银白色（铜：紫红色，金：黄色）固体（汞：液体）。2、有金属光泽3、具有导电性、导热性和延展性导热性延展性导电性金属特性：【思考与交流2】什么是合金？日常生活中使用的金属材料主要是纯金属还是合金？为什么？合金的概念：由一种金属和其他金属或非金属熔合而成的、具有金属特性的物质。合金具有许多优良的物理、化学或机械性能,如合金的硬度、熔点不同于其成分金属,可满足不同的需要。微观探析纯金属与合金的结构比较结构决定性质：在纯金属内加入其他元素形成合金以后,结构发生了变化,使合金的性能与纯金属有很大的差异。合金的特征：熔点低于其成分金属，硬度大于成分金属。【学习任务一】铁合金【思考与交流3】1、联系日常生活中的铁合金用品，谈谈它们的性能。2、阅读教材P73-74的内容，铁合金可以分为什么，分类依据是什么？3、不同的铁合金在组成上有什么区别，性能有什么不同，各自有什么用途？铁合金生铁钢碳素钢合金钢低碳钢中碳钢高碳钢铁合金的分类：根据组成成分（含碳量不同）根据是否加入金属元素根据含碳量不同含碳量：2%~4.3%1、生铁性能：硬度大、抗压,性脆、可以铸造成型。用途：是制造机座、管道的重要材料。0.03%~2%2、钢碳素钢低碳钢（含碳量低于0.3%）中碳钢（含碳量为0.3%-0.6%）高碳钢（含碳量高于0.6%）韧性、焊接性好，但强度低，用于制造钢板、钢丝和钢管等强度高,韧性及加工性好,用于制造钢轨、车轮和建材等硬而脆,热处理后弹性好,用于制造器械、弹簧和刀具等含碳量：0.03%~2%合金钢合金钢也叫特种钢,是在碳素钢里适量地加人一种或几种合金元素,使钢的组织结构发生变化,从而使钢具有各种特殊性能,如强度、硬度大,可塑性、韧性好,耐磨,耐腐蚀等。阅读教材P74资料卡片不锈钢性能：在大气中比较稳定,不容易生锈,具有很强的抗腐蚀能力。用途：生活中常见的医疗器材、厨房用具和餐具等,很多都是用不锈钢制造的;有些地铁列车的车体材质也是不锈钢。合金元素：主要是铬(Cr)和镍(Ni)

各种合金钢的性能和用途【拓展】思考与讨论：在碳素钢中,由于含碳量不同,高碳钢、中碳钢和低碳钢的性能有很大差异;向碳素钢中加入不同的合金元素,可制得不同性能的合全钢。这对你有什么启示?与同学讨论。合金的结构合金的性能合金的用途研制新材料对组成元素定量研究定性研究【拓展】阅读教材P75测试工程师和从超级钢的相关内容决定决定1．生铁的熔点是1100℃～1200℃，则可推断纯铁的熔点是(

)A．1085℃

B．1160℃C．1200℃D．1535℃解析：合金的熔点低于成分金属的熔点。生铁为合金，熔点是1100℃～1200℃，铁的熔点应高于1200℃，D正确。学习评价A【学习任务二】铝和铝合金铝是地壳中含量最高的金属元素铝是一种活泼金属，常温下能被空气中的氧气氧化，写出该反应的化学方程式。4Al＋3O2===2Al2O3【思考与交流】铝容易被空气氧化，但为什么人们日常生活中总喜欢使用铝合金制造的物品呢？阅读教材P76【资料卡片】铝制品的表面处理在空气中,铝的表面自然形成的氧化膜很薄,耐磨性和抗蚀性还不够强。为了使铝制品适应于不同的用途,常采用化学方法对铝的表面进行处理,如增加膜的厚度,对氧化膜进行着色等。例如,化学氧化(用铬酸作氧化剂)可以使氧化膜产生美丽的颜色等。市场上有不少铝制品是经过这种方法处理的。铝合金衣架，表面氧化处理，不生锈。【实验探究一】Al、Al2O3和盐酸反应实验现象∶铝片表面有大量气泡产生，试管壁有发热现象。一段时间后，将点燃的木条放在试管口可观察到淡蓝色火焰。【实验3-4】在一支试管中加入5mL盐酸，再向试管中放入一小块铝片。观察现象。过一段时间后，将点燃的木条放在试管口，你观察到什么现象?Al2O3＋6HCl===2AlCl3＋3H2O,2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑实验结论∶铝表面的保护膜和铝均能与盐酸发生反应。科学探究【实验探究二】Al、Al2O3和NaOH溶液反应实验3-5实验现象反应方程式铝片与NaOH溶液反应铝片（打磨过）与NaOH溶液反应开始没有气泡，一段时间后产生气泡，将点燃的木条放在试管口可观察到淡蓝色火焰。立即产生气泡，将点燃的木条放在试管口可观察到淡蓝色火焰。偏铝酸钠【思考与交流】对比实验3-4、3-5，你对铝和氧化铝的性质有什么认识？如何除去铝片表面的氧化膜？两性氧化物：【新概念】两性氧化物既能与酸反应生成盐和水,又能与碱反应生成盐和水的氧化物,例如Al2O3。【应用】由于Al和A12O3均能与酸、碱反应,因此铝制餐具不宜用来蒸煮或长时间存放酸性或碱性食物。Al和A12O3均能与酸、碱反应，可以采取酸溶或碱浸的方法除去铝表面的氧化膜。

纯铝的硬度和强度较小,不适合制造机器零件等。向铝中加人少量的合金元素,如Cu、Mg、Si、Mn、Zn及稀土元素等,可制成铝合金。铝合金是目前用途广泛的合金之一。例如,硬铝(一种铝合金)中含Cu4%、Mg0.5%、Mn0.5%、Si0.7%,它的密度小、强度高,具有较强的抗腐蚀能力,是制造飞机和宇宙飞船的理想材料。【拓展】1、（P80教材习题3）向一个铝质易拉罐中充满CO2,然后往罐中注人足量的浓NaOH溶液,立即用胶布封严罐口。一会儿听到罐内发出“咔、咔”的响声,且易拉罐变瘪;再过一会儿易拉罐又鼓起来恢复原样。请完成下列空白。(1)易拉罐变瘪的原因_______________________________________________________,反应的离子方程式为_______________________________________________________。(2)易拉罐又鼓起来的原因是________________________________________________，反应的离子方程式为_______________________________________________________。学习评价CO2和NaOH溶液反应，导致易拉罐内压强变小CO2+2OH－====CO32－+H2OAl和NaOH溶液反应产生H2，导致易拉罐内压强又变大2Al+2OH－+2H2O===2AlO2－+3H2↑2、下列关于铝的说法中,正确的是()。A.铝的化学性质不活泼B.铝不与酸、碱反应C.常温下铝不与氧气反应D.铝表面容易生成一层致密的氧化铝保护膜D【学习任务三】新型合金储氢合金阅读教材P77-78，思考以下问题：（1）氢能的利用关键要解决什么问题？（2）储氢合金的储氢原理是什么?储氢合金是一类能够大量吸收H2,并与H2结合成金属氢化物的材料。安全储存和运输问题要求：储氢量大,金属氢化物既容易形成,稍稍加热又容易分解,室温下吸、放氢的速率快。钛合金镍钴合金钛合金、耐热合金和形状记忆合金等新型合金广泛应用于航空航天、生物工程和电子工业等领域。学习评价1、（P80教材习题9）我国发行的第五套人民币中,l元、5角和1角硬币的材质分别为钢芯镀镍(1元)、钢芯镀铜(5角)和铝合金(1角)。请查阅资料,讨论选择铸造硬币的金属材料时应考虑哪些因素。（提示：选择铸造硬币的金属材料时，应该考虑的因素有硬度、价格、光泽、耐磨性、耐腐蚀性、易加工程度等）第二节金属材料第2课时物质的量在化学方程式中的应用

物质是由原子、分子、离子等粒子构成，物质之间的化学反应也是这些粒子按一定的数目关系进行的。化学方程式中的化学计量数可以明确地表示化学反应中粒子之间的数目关系。【学习任务一】从物质的量的角度认识化学方程式的意义。化学计量数之比2：1：2物质的量之比2mol：1mol：2mol质量之比4g：32g：36g宏观（质量关系）角度：化学计量数之比2：1：2物质的量之比2mol：1mol：2mol粒子数之比2：1：2扩大6.02×1023倍2×6.02×1023

：6.02×1023：2×6.02×1023微观（微粒数目）角度：结论：化学方程式中各种物质的化学计量数等于各物质的物质的量之比。【学习评价一】2.3g的金属钠放入足量水中，若所得溶液体积为VL,则溶液中含溶质的浓度为___________;含Na+数目为____________。解析：求出Na的物质的量,根据反应中各物质的物质的量之比等于化学计量数之比。n(Na)=m/M=2.3g÷23g/mol=0.1moln(Na)n(NaOH)=1n(NaOH)=0.1molc(NaOH)=0.1mol/VL=1/10Vmol/LN(Na+)=0.1×6.02×1023=6.02×1022物质的量(n)、摩尔质量(M)、物质的量浓度(c)和气体摩尔体积(m)应用于化学方程式进行计算时,对于定量研究化学反应中各物质之间量的关系会更加方便。【例题】250mL2mol/L的硫酸与足量的铁屑完全反应。计算:(1)参加反应的铁屑的物质的量;(2)生成的H2的体积(标准状况)。【分析】根据硫酸的体积和H2SO4的物质的量浓度,可计算出参加反应的H2SO4的物质的量。然后根据化学反应各物质之间的化学计量数之比,计算出参加反应的铁屑的物质的量和生成的H2的体积。【学习任务二】学会应用物质的量进行化学方程式计算。(1)Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑

11【解】参加反应的H2SO4的物质的量为:0.25L×2mol/L=0.5moln(Fe)0.50mol【例题】250mL2mol/L的硫酸与足量的铁屑完全反应。计算:(1)参加反应的铁屑的物质的量;化学反应各物质的物质的量之比等于化学计量数之比【例题】250mL2mol/L的硫酸与足量的铁屑完全反应。(2)生成的H2的体积(标准状况)。【解】参加反应的H2SO4的物质的量为:0.25L×2mol/L=0.5mol(2)Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑

1

1

0.50moln（H2)

n（H2）0.5mol

n（H2）=0.5mol

标况下，V（H2）=n·Vm=0.5mol×22.4L/mol=11.2L解法一：先求出n(H2),再求V（H2）。1mo11mol

0.50mol

(2)Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑【例题】250mL2mol/L的硫酸与足量的铁屑完全反应。计算:(2)生成的H2的体积(标准状况)。22.4L1、可以用质量，气体体积，物质的量等物理量表示，左右相当。V(H2)2、上下单位（物理量）一致解法二：补充：若求算生成的H2的质量，还可以怎样列关系式。【例题】250mL2mol/L的硫酸与足量的铁屑完全反应。1mo1