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新科粤版化学九年级下册全册教学课件2025年春季新版教材第六单元金属和金属材料6.1金属的物理性质科粤版·九年级化学下册新课导入应用广泛的金属材料课前自学准备新课导入建筑桥梁器械车辆、飞机、舰艇生活用具其它用途思考下图中的物质是由什么金属制成的?银铝青铜奔马“马踏飞燕”河北沧州铁狮子金三星堆遗址黄金面具铜铁为什么金、铂常用来打造首饰,铜常用来制电线,铝、铁常用来做炊具?铝锅、铁锅是纯铝或纯铁制品吗?一起走进古老而新奇的金属世界吧!思考:这些金属制品有哪些相似的物理性质?课堂教学展示课堂探究▋▎金属物理性质的共性与差异性知识点1物理性质说明用途举例有金属光泽都有金属光泽,大多呈银白色(铜:紫红色;金:黄色)金、铂等可以用来打造首饰导电性可导电,导电性:银>铜>铝>铁铜常用来制作导线导热性能导热铝、铁用于制造炊具延展性有延展性金、银、铜、铝可抽成细丝或压成薄片归纳①金属光泽;②导电性;③导热性;④延展性。这些是金属所共有并区别于非金属的物理性质。同类物质所共有的普遍性质,称为这类物质的共性。金属除了这些共同的物理性质外,还有各自不同的特性,例如密度、熔点、硬度等,有的差别还很大。同类物质所表现出的各自不同的性质,称为这类物质的差异性。不同金属也有本身的特性自然界中金属在通常状况下的若干物理性质项目常见的几种金属最大(高)值的金属最小(低)值的金属铁铝铜密度/(g·cm-3)7.862.708.9222.59(锇)0.534(锂)熔点/℃153566010823410(钨)-39(汞)硬度(以金刚石的硬度为10作标准)4~52~2.92.5~39(铬)<1(铯)金属之最地壳中含量最高的金属元素——人体中含量最高的金属元素——目前世界年产量最高的金属——导电性、导热性最高的金属——硬度最大的金属——熔点最高的金属——熔点最低的金属——密度最大的金属——密度最小的金属——铝钙铁银铬钨锇汞锂你知道吗?考虑物质的用途时,除了要考虑物质的性质,还需要考虑哪些因素?使用是否便利资源储量废料是否易于回收价格加工难易程度对环境的影响思考性质用途反映很大程度上决定1.为什么普通电线一般用铜丝制作、高压线用铝丝制作,而不用导电性能更好的银丝?金属的选用不仅考虑性能,还要考虑经济和用量。银在自然界少,价格高,属于贵金属的范畴。使用铜、铝更划算。调查与交流>>>2.如果用铝丝代替钨丝制作电灯泡里的灯丝,结果会怎样?铝的熔点(660℃)比钨的熔点(3410℃)低得多,灯泡通电,灯丝发热温度升高,会造成铝丝熔化,灯泡爆炸。
例资料:黄金在地球上分布较广,但稀少,自然界常以游离态存在,绝大部分金是从岩脉金和冲积金矿中提取的,素有“沙里淘金”之说。金单质是金黄色金属,熔点为1064.43℃,沸点为3080℃,密度为19.3×103kg·m-3,有光泽,质软,延展性大,能拉成5×10-4g·m-1的丝,碾成1×10-5mm厚的半透明箔片。导电性仅次于银、铜,列第三位。课堂教学展示典例剖析问题提出:(1)金是
色、熔点为
、沸点
为
、密度为
的
一种金属。金单质是金黄色金属,熔点为1064.43℃,
沸点为3080℃,密度为19.3×103kg·m-3,有光泽,质软,延展性大,能拉成5×10-4g·m-1的丝,碾成1×10-5mm厚的半透明箔片。金单质是金黄色金属,熔点为1064.43℃,沸点为3080℃,密度为19.3×103kg·m-3,金黄1064.43℃3080℃19.3×103kg·m-3问题提出:(2)金可以打成项链的原因是
。有光泽,质软,延展性大,能拉成5×10-4g·m-1的丝,碾成1×10-5mm厚的半透明箔片。导电性仅次于银、铜,列第三位。金有光泽,质软,延展性好生活中有许多金属制品:它们都是纯金属制成的吗?知识点2合金▋▎神奇的合金特性合金是指由一种金属与其他金属或非金属熔合而成的具有金属特性的物质。合金的定义:AB(金属)C合金注意:1.合金属于混合物2.合金中至少有一种金属思考合金与组成它的金属相比,物理性质有什么变化?目的:认识金属的一些物理性质和合金的特性。【实验6-1】取下列三组金属片互相刻划,比较硬度大小,将结果填入下表。(填“>”或“<”)分组ⅠⅡⅢ硬度比较铜片____铝片铜片____黄铜片铝片____硬铝片学生实验探究>>>><<点击图片播放视频结论:不同金属的硬度_____(填“有”或“无”)差异,而合金的硬度一般比组成它的纯金属_____(填“大”或“小”)。有大分组ⅠⅡⅢ硬度比较铜片____铝片铜片____黄铜片铝片____硬铝片><<【实验6-2】为了比较不同材料的导热性能,请用塑料片、铜片、黄铜片、铝片进行如图所示的对比实验。用250mL的烧杯装适量温度约为75℃的热水,在每个材料片的顶端粘贴40℃变色测温贴,将几个材料片同时放入热水中(注意金属片不要相互接触)。比较不同材料顶端测温贴变色所需的时间,用秒表记录下来,将结果填写在表格中。【实验】比较不同材料的导热性能点击画面播放视频结论:(1)从_____(填序号,下同)和________的对比实验得出,一般来说,金属的导热性大于非金属。12、3、4最长最短较长较短结论:(2)从_____和_____的对比实验得出,不同金属的导热性也不相同,______的导热性比______更好。24铜铝最长最短较长较短结论:(3)从_____和_____的对比实验得出,合金的导热性一般比组成它的纯金属_____(填“好”或“差”)。23差最长最短较长较短比较下列合金及其组分金属的熔点:结论:合金的熔点通常比其组分的熔点_____(填“高”或“低”)。低铁1535℃碳3550℃锡232℃铅327℃铅327℃镉321℃铋271℃锡232℃钢1200℃~1500℃焊锡<200℃保险丝(伍德合金)69℃归纳更大的硬度更高的强度(韧性好,耐拉伸、耐弯曲、耐压打)更好的抗腐蚀性能较低的熔点(易加工)合金与纯金属相比:日常生活中应用更广泛一些常见合金的组分、特性和重要用途合金名称组分特性重要用途碳素钢铁、碳坚硬机器零件、建材、铁轨、桥梁、船体锰钢铁、锰、碳韧性好,硬度大挖掘机铲斗、钢梁、装甲车、自行车架不锈钢铁、铬、镍抗腐蚀性好炊具、医疗器械、手表硬铝铝、铜、镁、硅质轻,强度和硬度好火箭、飞机、轮船、高压锅黄铜铜、锌强度较好,易加工,耐腐蚀机器零件、日用品、乐器青铜铜、锡易加工,耐腐蚀塑像、机器零件(如轴承、齿轮等)焊锡锡、铅熔点低焊接金属伍德合金铅、铋、锡、镉熔点很低,质软保险丝、防火防爆装置K金①金、银、铜光泽好,易加工,耐磨装饰品、金币、电子元件钛合金钛、铝、钼、铜、锡强度高,耐腐蚀,耐热性、生物相容性好航天、航空、医用金属材料①K是表示金的纯度的指标。24K表示含金量达100%,18K表示含金量达75%,14K表示含金量达58.5%。
例下列是关于合金的叙述:①合金中至少含有两种金属;②合金中元素以化合物的形式存在;③合金中一定含有金属元素;④合金一定为混合物;⑤合金依然具有金属特性。其中正确的是()A.④B.①②③C.③④D.③④⑤D可能有非金属单质课堂教学展示典例剖析随着人类社会生产和科学技术的进步,新型合金不断问世,它们具有更加优良的性能。由合金制造的我国古代钱币使用了合金材料的嫦娥四号
钛合金具有熔点高、密度小、可塑性好、易于加工、机械性能好等优良性能,被广泛用于火箭、导弹、航天器、船舶、医疗(如图)、化工和通讯设备等。中国空间站的建造就用到了钛合金。钛合金髌骨爪钛合金与人体具有很好的相容性,可用来制造人造骨中国空间站的建造使用了钛合金
2022年中国科学家成功研发出高性能的钼合金材料。
它具有抗辐射、高熔点、高热导率等特点,在室温及高温下均具有优异的强韧性,或可用于制造太空核反应堆。DOI:10.1016/j.actamat.2022.117725
例金属材料的性质在很大程度上决定了它们的用途。下列说法不正确的是()A.不锈钢抗腐蚀性好,常用于制造医疗器械B.铁具有良好的导热性,可用于制造炊具C.铝合金轻而坚韧,可作汽车、飞机和火箭的材料D.铅锑合金的熔点较低、电阻率较大,常用于制造发热体课堂教学展示典例剖析D金属的物理性质纯金属合金物理性质用途共性差异性课堂教学展示课堂小结定义种类性能硬度更大、熔点更低等铁合金、钛合金等反映很大程度上决定1.判断题。(1)氧化铁、氧化铜均属于金属材料。(2)合金中只含有金属元素。(3)在金属表面镀上一层其他金属,可以制成合金。(4)合金的硬度一般比组成它的纯金属大,熔点比组成它的纯金属低。课后反馈总结课后习题()()()()×××√2.北斗系统的全面建成彰显了中国航天的力量。在航天科技中运用了大量金属材料,下列有关金属材料的说法正确的是()焊锡是锡和铅的合金,其熔点高,可以用于焊接金属钛和钛合金被广泛用于火箭、导弹等金属单质在常温下都是固体合金中一定只含金属元素B3.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(1)不锈钢:硬度大、耐腐蚀。(2)锰钢:韧性好、硬度大。(3)铜合金或铁合金:强度高、可塑性强、易加工、耐腐蚀。(4)锰钢:韧性好、强度大。1.完成课本P7-86.1习题;2.完成练习册本课时的习题。课后反馈总结课后作业同学们,通过这节课的学习,你有什么收获呢?谢谢大家爱心.诚心.细心.耐心,让家长放心.孩子安心。6.1习题科粤版九年级化学下册1.下列性质属于金属共性的是()。A.硬度很大、坚固耐磨B.有良好的导电性和导热性C.是银白色的固体D.熔点很高,不易熔化B2.铜能够制成铜片或拉成铜丝,是因为铜具有良好的()A.导热性 B.导电性
C.延展性 D.韧性C3.焊锡是锡铅合金,可用于焊接金属。把铅加入锡中制成合金的主要目的是()。A.增加强度 B.降低熔点C.增加延展性 D.增强耐磨性B4.不锈钢是一种合金,有耐腐蚀的重要特性,被广泛应用于制作医疗器械、炊具、装饰材料等。不锈钢中添加的主要金属元素是()。A.硅和铬 B.锰和铬C.铬和镍 D.镍和钨C5.下列说法是否正确?若错误应当怎样改正?(请结合实例说明)(1)所有金属都有银白色光泽。(2)所有金属的熔点都比水高,密度都比水大。(3)所有金属的导电性和导热性都相同。错误。所有金属都有金属光泽,但不是所有金属都呈银白色,如铜呈红色,金呈黄色。错误。汞的熔点为﹣39℃,比水的低;锂的密度为0.543g·cm-3,比水的小。错误。所有金属都有导电性和导热性,但程度不同,如导电性:银>铜>铝>铁
。5.下列说法是否正确?若错误应当怎样改正?(请结合实例说明)(4)合金的性质跟组成它的金属性质相同。(5)合金的熔点通常比组成它的金属高,硬度通常比组成它的金属小。错误。合金与组成它的金属的物理性质存在差异,如黄铜的硬度比铜的大。错误。一般来说,与组成它的金属相比,合金的硬度增大、熔点降低,如硬铝的硬度比铝的大,焊锡的熔点比锡、铅的低。6.金属与合金的用途,很大程度上取决于它们的特性。请根据以下金属或合金的用途,推断与此相关联的物理性质。质轻、硬度大、强度高熔点高,导电性好液态金属,熔点低,比热容小硬度大、熔点低导热性好、硬度大、韧性好强度高,生物相容性好7.柯柯和悦悦设计了如右图的实验来比较铜、铝、铁三种金属的导热性。金属棒的一端在酒精灯上加热,一段时间后另一端的石蜡受热熔化,小针掉落。小针掉落的先后反映了金属棒导热能力的强弱。请你从对比实验的角度,说说图中实验设计有无需要改进之处。有需要改进之处:①铜棒与铝棒、铁棒的长度应相同;②三个金属棒被加热一端的受热温度应相同。8.调查与交流:自行车是我们生活中常见的交通工具,一般由车架、车轮、车座、传动结构等部件组成。随着材料科学的发展,自行车的车架材料也在不断地改进。请你做“自行车车架材料发展史”的相关调查,将结果填人下表,参考表中要素制作图文展板展示,并与老师和同学进行交流。同学们,通过这节课的学习,你有什么收获呢?谢谢大家爱心.诚心.细心.耐心,让家长放心.孩子安心。6.2习题科粤版九年级化学下册1.下列同组金属都能与稀盐酸或稀硫酸反应并产生氢气的是()。A.Au、Cu、Pt
B.Fe、Pb、SnC.Mg、Fe、Ag
D.Al、Hg、KB2.下列四个反应,不属于置换反应类型的是()Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑Fe+2AgNO3===2Ag+Fe(NO3)2CuO+H2===Cu+H2OCuO+CO===Cu+CO2D△△3.有X、Y、Z三种金属。将X、Y浸入稀盐酸中,Y溶解、X不溶;将X浸入由Z离子与硫酸根离子构成的化合物溶液中,X的表面附着Z金属。这三种金属的活动性由强到弱的顺序为()。Z、Y、X B.Y、X、Z C.Z、X、Y D.Y、Z、XB4.下列化学方程式正确的是()。4Fe+3O2===2Fe2O3Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑Fe+MgSO4===FeSO4+MgCu+2HCl===CuCl2+H2↑B5.根据金属活动性顺序,判断下列反应能否发生。如能发生,写出化学方程式;不能则说明原因。(1)铜与硝酸银溶液:__________________________________________。(2)锌与氯化铜溶液:__________________________________________。(3)汞与稀盐酸:___________________________________________________________________。不能,在金属活动性顺序中,能,Cu+2AgNO3===2Ag+Cu(NO3)2能,Zn+CuCl2===Cu+ZnCl2汞排在氢的后面,不能置换出酸中的氢5.根据金属活动性顺序,判断下列反应能否发生。如能发生,写出化学方程式;不能则说明原因。(4)铜与硝酸汞[Hg(NO3)2]溶液:__________________________________________。(5)“曾青得铁则化为铜”(“曾青”指硫酸铜溶液):__________________________________。能,Cu+Hg(NO3)2===Hg+Cu(NO3)2能,Fe+CuSO4===FeSO4+Cu6.悦悦打算用金属与稀酸的置换反应制取氢气。请问:(1)她所绘出的制取氢气的装置示意图(见右图),有哪些错误,怎样改进?错误改进用了漏斗用长颈漏斗(且底端插至液面以下)或分液漏斗试管内的导管插至液面以下试管内的导管稍露出橡皮塞即可用向上排空气法收集氢气用向下排空气法收集氢气6.悦悦打算用金属与稀酸的置换反应制取氢气。请问:(2)她改进装置后,用镁和铝从稀硫酸中置换出氢气。若分别用等质量的镁和铝与足量稀硫酸反应,制得的氢气的质量比是多少?3:46.悦悦打算用金属与稀酸的置换反应制取氢气。请问:(3)请你设计利用锌粒与稀硫酸反应制备氢气的装置,要求该装置能随时控制反应的进行或停止,画出其装置示意图。如图所示,合理即可7.实验室有一块金属片,可能是铜片,也可能是铜铝两种金属共熔混合而成的合金片。请和柯柯一起,设计至少两个探究实验鉴定该金属片。将你的实验设计及预测的现象填入下表中。将金属片放入烧杯中,向其中加入少量的稀盐酸无明显现象将金属片放入烧杯中,向其中加入少量硫酸亚铁溶液金属片上有银白色固体析出,溶液由浅绿色变为无色同学们,通过这节课的学习,你有什么收获呢?谢谢大家爱心.诚心.细心.耐心,让家长放心.孩子安心。第1课时金属的化学性质科粤版·九年级化学下册第六单元金属和金属材料6.2金属的化学性质
2007年12月,南宋古沉船“南海一号”于广东阳江附近海域被整体打捞出水,并移驻广东海上丝绸之路博物馆。在已发掘出水的逾18万件文物中,有大量的金属器物。为什么“南海一号”所载物品之中,金首饰仍然光彩夺目,银锭上的字迹仍依稀可辨,而铜镜却长满了铜绿?课堂教学展示新课导入从古至今,为什么金、银一直被人们用来制作比较贵重的首饰或者钱币?金叶银锭金、银的化学性质稳定。物质的用途不仅取决于物质的物理性质,还与物质的化学性质有关。金器、银器总能保持金属光泽,而铁器、铜器却容易锈迹斑斑,这与金属化学性质的差异有关。金属有哪些化学性质?不同金属的化学性质有何差异?课堂教学展示课堂探究知识点1金属化学性质的共性与差异性【实验6-3】a.Mg在空气中燃烧:常温:镁与空气中的氧气反应,易生成很薄的氧化膜。点燃:镁条在空气中燃烧,发出耀眼的白光,生成白色的氧化物。化学方程式:白色点燃2Mg+O22MgO1金属与氧气的反应学生实验探究>>>点击播放b.Fe和O2:常温:常温下纯铁不易与空气中的氧气发生反应。点燃:在纯氧中点燃铁丝,火星四射,生成黑色的氧化物。化学方程式:黑色3Fe+2O2Fe3O4点燃c.Cu和O2:铜与空气中的氧气在加热时发生反应,生成黑色的氧化物。化学方程式:黑色2Cu+O22CuO△实验现象反应的化学方程式镁常温下打磨过的镁条露置在空气中,表面逐渐变暗点燃时镁条在空气中剧烈燃烧,发出耀眼的白光,放出热量,生成白色固体铁空气中铁在空气中不燃烧氧气中铁在纯氧中剧烈燃烧,火星四射,放出大量的热,生成黑色固体铜加热时铜表面生成黑色固体2Mg+O22MgO点燃2Mg+O22MgO3Fe+2O2Fe3O4点燃2Cu+O22CuO△拓展延伸金属与氧气反应的难易和剧烈程度首先与金属本身的性质有关,其次还与金属与氧气的接触面积、氧气的浓度、温度湿度等因素有关。结论常温下镁和空气可以反应,铁、铜不易反应大多数金属能与氧气发生反应铁在氧气中剧烈燃烧,铜在氧气中变黑活泼性:镁____铁、铜活泼性:铁____铜>>1.所有的金属都可以和氧气反应吗?“真金不怕火炼”金在高温条件下也不能与氧气发生反应思考思考2.为什么铁锅容易生锈而铝锅不容易生锈?在常温下,铝和氧气能发生反应,在铝表面生成一层致密的氧化铝薄膜,从而阻止铝进一步被氧化,所以铝具有很好的抗腐蚀性。4Al+3O2===2Al2O3
例已知甲、乙、丙三种不同金属,甲在空气中加热后仍保持原金属光泽,乙在空气中会缓慢氧化而腐蚀,丙在空气中会迅速氧化,需保存在煤油中,则甲、乙、丙三种金属的活动性大小关系为()A.甲>乙>丙B.乙>丙>甲C.丙>甲>乙D.丙>乙>甲解析:根据金属与氧气反应的条件及剧烈程度可判断金属的活动性。D课堂教学展示典例剖析2金属与稀盐酸和稀硫酸反应是不是所有的金属都能与稀盐酸和稀硫酸发生反应?从反应类型来看,金属与稀盐酸和稀硫酸的反应有什么特点?【问题】【实验6-4】金属与稀盐酸和稀硫酸的反应a.铝与稀盐酸:现象:反应剧烈,铝片表面产生大量气泡,发热,铝片溶解,溶液仍为无色。化学方程式:2Al+6HCl2AlCl3+3H2↑点击图片播放视频b.铁与稀盐酸:现象:反应缓慢,放出热量,铁钉表面有气泡产生,溶液由无色逐渐变为浅绿色。化学方程式:Fe+2HClFeCl2+H2↑用稀硫酸替代稀盐酸重复以上实验,比较实验现象。c.铜与稀盐酸:现象:无明显现象。用稀硫酸替代稀盐酸重复以上实验,比较实验现象。金属铝铁铜现象稀盐酸稀硫酸化学方程式稀盐酸稀硫酸反应缓慢,铁钉表面有气泡产生,溶液由无色逐渐变为浅绿色反应现象与铁和稀盐酸反应基本相同无明显现象无明显现象Fe+2HClFeCl2+H2↑Fe+H2SO4
FeSO4+H2↑铁与稀盐酸、稀硫酸反应时,生成的化合物中铁元素显+2价。含有Fe2+的溶液呈浅绿色反应较剧烈,铝片表面产生大量气泡,铝片溶解,溶液仍为无色反应现象与铝和稀盐酸反应基本相同2Al+6HCl2AlCl3+3H2↑2Al+3H2SO4
Al2(SO4)3+3H2↑金属与酸反应与金属活动性有关。金属活动性越强,与酸反应越剧烈;金属活动性越弱,与酸反应越慢,甚至不反应。故这三种金属的活动性顺序为:Al>Fe>Cu结论【实验6-5】a.铝与硫酸铜溶液:现象:铝片表面有红色物质生成,溶液由蓝色逐渐变为无色。化学方程式:2Al+3CuSO4Al2SO4+3Cu3金属与某些金属化合物溶液的反应b.铁与硫酸铜溶液:现象:铁钉表面有红色物质生成,溶液由蓝色逐渐变为浅绿色。化学方程式:Fe+CuSO4FeSO4+Cuc.铜与硫酸铝溶液:现象:无明显现象。结论
铝和铁都能与硫酸铜溶液反应得到单质铜,而铜却不能与硫酸铝溶液反应得到单质铝。
这与金属活动性强弱有关。人们常把能将其他金属从其化合物溶液中置换出来的金属,相对地称为较活泼金属。为什么铝和铁都能与硫酸铜溶液反应,而铜却不能与硫酸铝溶液反应呢?思考例如:Fe能把Cu从CuSO4溶液中置换出来,活动性:Fe>Cu。
例现有等质量的X,Y两种金属,分别放入溶质质量分数相同的足量稀硫酸中,产生氢气的质量与反应时间的关系如图所示(已知X,Y在生成物中化合价均为+2价)。则下列说法不正确的是()A.生成氢气的质量:X>YB.相对原子质量:X>YC.金属活动性:Y>XD.消耗硫酸的质量:X>Y√×√√课堂教学展示典例剖析B▷方法技巧1.看坐标轴:横轴表示反应时间,纵轴表示产生氢气的质量,拐点表示恰好完全反应,其对应的横坐标越小,该金属完全反应所需时间越短;Y完全反应所需的时间最短2.看陡度/斜率:倾斜线段越陡,离纵轴越近,对应金属的活动性就越强;图中可知金属活动性X<Y3.看高度:水平线段越高,即拐点对应的纵坐标越大,对应金属产生氢气的质量就越大。两种金属产生氢气的质量X>Y规律:质量相同时,同价态的金属的相对原子质量越大,产生H2的质量越小。课堂教学展示课堂小结金属的化学性质金属与氧气的反应金属与稀盐酸和稀硫酸反应金属与某些金属化合物溶液反应铝、铁、铜三种金属的活动性顺序为:Al>Fe>Cu1.
下列关于如图所示的反应的说法错误的是(
)铝丝需要用砂纸打磨溶液由蓝色变为无色金属活动性:Al>Cu反应的化学方程式为课后反馈总结课堂练习Al+CuSO4AlSO4+CuD2.春节期间,小明妈妈从市场买了一匹金黄色的“金马”回来做装饰品,小明怀疑它是锌铜合金而不是黄金,为了辨别真伪,下列几种方案中,能区分黄金与假黄金的是()A.在空气中灼烧 B.观察颜色C.放在盐酸中 D.放入水中AC3.铁是生产、生活中应用很广泛的一种金属。如图所示是部分与铁的性质有关的实验,请回答下列问题。(1)A中生成的黑色固体物质的化学式是_________。(2)B中的现象:放出热量,_______________________________________。(3)C中反应的化学方程式为_______________________。(4)C和D_______(填“能”或“不能”)证明铁、铜、银三种金属的活动性顺序。Fe+CuSO4FeSO4+CuFe3O4产生气泡,溶液由无色逐渐变成浅绿色不能完成练习册本课时的习题。课后反馈总结课后作业同学们,通过这节课的学习,你有什么收获呢?谢谢大家爱心.诚心.细心.耐心,让家长放心.孩子安心。第2课时金属的活动性顺序置换反应科粤版·九年级化学下册第六单元金属和金属材料6.2金属的化学性质金属与金属化合物溶液的反应:铁丝放在硫酸铜溶液中时,铁丝表面有
物质析出,溶液由蓝色变为
色,反应的化学方程式为
。铝丝放在硫酸铜溶液中反应的化学方程式为
,而铜与硫酸铝溶液无明显反应。以上反应说明在铁、铝、铜三种金属中,活动性最弱的是
。红色浅绿铜课堂教学展示复习导入经过多方面的研究,科学家将常见金属按其活动性强弱排列如下,称为金属活动性顺序。课堂教学展示课堂探究知识点1金属活动性顺序KCaNaMgAlZnFeSnPb〔H〕CuHgAgPtAu金属活动性由强逐渐减弱金属原子在溶液中失去电子的能力钾钙钠镁铝锌铁锡铅氢铜汞银铂金KCaNaMgAlZnFeSnPb〔H〕CuHgAgPtAu金属活动性由强逐渐减弱排在氢之前的金属是较活泼的金属,能与稀酸发生反应,产生氢气,而排在氢以后的金属不能与此类稀酸反应,它们是不活泼金属金属的冶炼和应用的先后顺序也与其活动性有关:越不活泼的金属,越早被发现,并大量冶炼被人类利用;越活泼的金属,越难冶炼,被人类利用得越晚。说明:1.金属的位置越靠前,其活动性越强。2.位于氢前的金属能置换出稀酸中的氢。3.位置越靠前的金属能把位于后面的金属从其化合物溶液中置换出来。KCaNaMgAlZnFeSnPb〔H〕CuHgAgPtAu金属活动性由强逐渐减弱比较金属的活动性强弱判断金属能否与稀酸反应放出氢气判断金属能否与金属化合物溶液反应应用:注意:金属K、Ca、Na因其太活泼,很容易与水发生反应,故而不能从金属化合物溶液中置换出金属。思路与方法导引>>>在认识一类物质的性质时,常常需要对这类物质进行多方面的探究实验,再根据大量的实验事实进行证据推理,找出这类物质的共性和差异性。在此基础上,还可以针对同一类物质在某种性质上的差异作进一步分析,尝试归纳概括出某种递变规律,进而更好地掌握该类物质的性质。本单元中对金属物理性质及化学性质的探究过程便是如此。课堂教学展示典例剖析下列物质间能否发生反应?若能反应,写出化学方程式。(1)银与稀盐酸(2)锌与硫酸铜溶液(3)铜与硫酸锌溶液(4)铝与硝酸银溶液不能能,不能能,1.在金属活动性顺序里,金属的位置越靠前,它的活动性就越强。判断①金属镁比铝在空气中燃烧更剧烈,说明活动性镁比铝强。()②金属铝比金属铁更耐腐蚀,说明活动性铁比铝强。()√×2.位于氢前的金属能置换出稀盐酸、稀硫酸中的氢。当金属与浓硫酸或硝酸反应时,不产生H2而生成H2O,因为浓硫酸和硝酸都具有强氧化性。3.位于前面的金属能把位于后面的金属从它们化合
物的盐溶液中置换出来(除K、Ca、Na外)。金属A能从溶液中置换出金属B需满足:①金属活动性顺序中A位于B前;②B的化合物能溶于水。两个条件缺一不可。K、Ca、Na非常活泼,常温下会和水反应,不能置换出金属化合物溶液里的金属。如钠与硫酸铜溶液反应。判断金属活动性强弱的方法自由讨论你能说出几种?金属活动性顺序化学方程式与氧气的反应与酸的反应与金属化合物溶液的反应......判断依据结论金属活动性顺序在金属活动性顺序中,金属的位置越靠前,活动性越强化学方程式置换反应中,反应物中金属单质的活动性比生成物中金属单质的活动性强与氧气的反应越容易与氧气反应,金属活动性越强与酸的反应能与酸反应的金属比不能与酸反应的金属的活动性强;与酸反应越剧烈的金属的活动性越强与金属化合物溶液的反应若置换反应能发生,则该金属单质的活动性强于金属化合物中金属的活动性在自然界中的存在形式以化合物形式存在的金属比以单质形式存在的金属活动性强人类开发利用的时间金属活动性越强的金属开发利用得越晚1.比较两种金属的活动性顺序自由讨论验证金属活动性顺序的实验设计将相同大小的两种金属分别放入等体积、等浓度的稀盐酸或稀硫酸中。将其中一种金属放入另一种金属的化合物溶液中。2.比较三种常见金属的活动性顺序将活动性最强和最弱的两种金属单质分别插入活动性居中的金属的化合物溶液中,即“两金夹一液”。将活动性居中的金属单质分别插入活动性最强和最弱的两种金属的化合物溶液中,即“两液夹一金”。1.如何验证Zn、Cu、Ag三种金属的活动性?KCaNaMgAlZnFeSnPb〔H〕CuHgAgPtAu课堂教学展示典例剖析方法1:将活动性居中的金属单质,如铜丝,分别伸入铜两边金属的化合物溶液,如ZnCl2溶液和AgNO3溶液中,观察现象,通过是否有金属被置换出来,确定金属的活动性,即“两液夹一金”。方法2:在金属活动性居中的金属盐溶液,如CuSO4溶液中分别放入Cu两边的金属单质,如锌片和银片,观察现象,根据是否有红色的铜被置换出来,确定金属的活动性,即“两金夹一液”。1.如何验证Zn、Cu、Ag三种金属的活动性?KCaNaMgAlZnFeSnPb〔H〕CuHgAgPtAu2.如何验证Mg、Zn、Cu、Ag的活动性?KCaNaMgAlZnFeSnPb〔H〕CuHgAgPtAu金属活动性由强逐渐减弱氢前氢后一般情况下金属可分成两类:一类氢前金属,一类氢后金属。
通常先取四种金属的单质和一种稀酸(如稀盐酸)反应,根据是否有气泡产生,来确定Mg、Zn比Cu、Ag活泼,同时又可根据产生气泡速率的快慢来确定Mg比Zn活泼。
氢后金属,可根据金属单质与金属盐溶液的反应来确定Cu比Ag活泼(例如将铜丝放入AgNO3溶液中)。归纳利用金属与金属化合物溶液的反应。依据反应能否发生判断:能反应说明置换的金属比被置换金属活动性强。常用的探究金属活动性顺序的方法:方法1:利用金属与稀盐酸、稀硫酸的反应。依据现象判断:放出气体速率越快,其金属活动性越强。没有气体产生的,其金属活动性位于金属活动性顺序中氢的后面。方法2:课堂教学展示典例剖析有一条黄金项链,小溪想通过实验探究这条黄金项链是否为黄铜(铜锌合金)制成的仿制品,她不能选用的试剂是()Cu(NO3)2溶液AlCl3溶液稀硫酸AgNO3溶液黄铜黄金B▷方法技巧1.选用试剂的标准:Au不活泼,一般不与其他物质反应,所选用的试剂必须能与铜或者锌发生反应。2.3.
除了用试剂反应法外,还可用比较硬度法或灼烧法区别黄金和黄铜。鉴别项链是否为铜锌合金验证项链中是否含有Zn或CuZn排在H的前面,Cu、Ag排在H的后面Zn、Cu排在Al的后面Zn___与稀硫酸反应Zn、Cu______与AlCl3溶液反应Zn___与Cu(NO3)2溶液、AgNO3溶液反应能能不能硬度大的是黄铜灼烧,表面变色的是黄铜讨论与交流>>>1.在下面的反应中,反应物和生成物哪些是单质,哪些是化合物?请将答案填在下方的空格内。ZnFe2AlFe2HCl2HCl3CuSO4CuSO4ZnCl2FeCl2Al2(SO4)3FeSO4H2↑H2↑3CuCu++++================+++++====+单质化合物化合物单质知识点2置换反应ZnFe2AlFe2HCl2HCl3CuSO4CuSO4ZnCl2FeCl2Al2(SO4)3FeSO4H2↑H2↑3CuCu++++================+++++====+单质化合物化合物单质2.这些反应都属于“置换反应”。请你说一说什么叫置换反应,它和前面学习过的化合反应、分解反应有什么不同。置换反应:一种单质与一种化合物反应,生成另一种单质和另一种化合物的反应。+====+单质化合物化合物单质特点:反应物和生成物都是一种单质和一种化合物,且反应中一定有元素的化合价发生变化。A+BC====AC+B3.若以A表示单质,BC表示化合物,置换反应的通式应当怎样表示?常见类型:①金属置换非金属②金属置换金属③非金属置换金属Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑Fe+CuSO4FeSO4+CuC+2CuOCO2↑+2Cu高温Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑C+O2CO2点燃2H2O22H2O+O2↑MnO2多变一一变多单换单A+B+···→CA→B+C+···A+BC=B+AC化合反应、分解反应、置换反应都属于化学反应的基本类型。欣赏:置换反应——金属置换金属点击图片播放视频课堂教学展示典例剖析
下列化学反应(反应条件已省略)不属于置换反应的是()2KI+Cl2===I2+2KClFe+CuSO4===FeSO4+CuCuO+CO===Cu+CO2Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑C课堂教学展示课堂小结KCaNaMgAlZnFeSnPb〔H〕CuHgAgPtAu金属活动性由强逐渐减弱常见金属的活动性顺序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的反应。A+BC====AC+B1、判断下列置换反应能否发生,为什么?A.Mg+H2SO4===MgSO4+H2↑B.Cu+2HCl===CuCl2+H2↑C.2Fe+6HCl===2FeCl3+3H2↑D.Cu+2AgCl===CuCl2+2AgE.Fe+Zn(NO3)2===Zn+Fe(NO3)2课后反馈总结课堂练习√××√×2.有X、Y、Z三种金属,将X、Y浸入稀盐酸中,Y溶解、X不溶解;将X浸入Z的硫酸盐溶液中,X的表面附着Z的金属,则三种金属活动性由强到弱的顺序为()A.Z、Y、X
B.Y、X、ZC.Z、X、Y
D.Y、Z、X
B3.向AgNO3溶液中加入一定质量的Al和Fe的混合粉末,充分反应后过滤,得到滤渣和浅绿色滤液。关于该滤渣和滤液有下列四种说法:①向滤渣中加入稀盐酸,一定有气泡产生。②向滤液中加入稀盐酸,一定有沉淀产生。③滤渣中一定含有Ag。④滤液中一定含有Fe(NO3)2,一定不含AgNO3,可能含有Al(NO3)3。以上说法正确的个数为()A.0个B.1个C.2个D.3个××√×B4.镁、锌、铁三种金属各30g,分别与足量盐酸反应,生成氢气的质量各是多少(计算结果保留一位小数)?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?解:(1)镁、锌、铁三种金属各30g,设生成氢气的质量各为x,y,z。Mg~H2Zn~H2Fe~H224265256230gx30gy30gzx=2.5gy≈0.9gz≈1.1g生成氢气的质量:Mg:2.5g,Zn:0.9g,Fe:1.1g。4.镁、锌、铁三种金属各30g,分别与足量盐酸反应,生成氢气的质量各是多少(计算结果保留一位小数)?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?(2)反应后各生成氢气30g,设需要Mg、Zn、Fe的质量各为a,b,c。Mg~H2Zn~H2Fe~H2242652562a
30g
b
30g
c30ga=360gb=975gc=840g需要金属的质量:Mg:360g,Zn:975g,Fe:840g。1.完成课本第14-15页6.2习题;2.完成练习册本课时的习题。课后反馈总结课后作业同学们,通过这节课的学习,你有什么收获呢?谢谢大家爱心.诚心.细心.耐心,让家长放心.孩子安心。6.3金属矿物与金属冶炼科粤版·九年级化学下册铜(铜鼎,商代,距今3000多年)铁(铁犁,西汉,距今2000多年)铝(铝锅,20世纪)人类大量冶炼几种常见金属的年代,如图所示。课堂教学展示新课导入点击图片播放视频铜(铜鼎,商代,距今3000多年)铁(铁犁,西汉,距今2000多年)铝(铝锅,20世纪)1.为什么铜、铁、铝大量冶炼的年代差距如此之大?2.为什么到目前为止,铁仍是世界上产量最大、应用最广的金属?人类社会离不开金属。这些金属是从哪里来的呢?地壳中天然存在的矿物课堂教学展示课堂探究少数很不活泼的金属(如金、铂、银)能以单质形态存在。自然界中以单质形式存在的银自然界中以单质形式存在的金知识点1几种金属矿物绝大多数金属都是以化合物形态存在于矿物中的。通过金属冶炼,人们可将矿物中的金属化合物转化为金属单质。地壳中含量居前三位的金属元素:铝、铁、钙。铁在地壳中含量丰富,冶炼过程较为简单,具有优良的物理性能,生产加工较容易,因此到目前为止,铁仍是世界上产量最大、应用最广的金属。共占23.14%如铜仅占十万分之七观察并学习以下金属矿物的相关知识。调查与交流>>>赤铁矿(Fe2O3)磁铁矿(Fe3O4)黄铁矿(FeS2)孔雀石[Cu2(OH)2(CO3)]赤铜矿(Cu2O)铝土矿(Al2O3·nH2O)其他的金属矿石菱铁矿_________FeCO3CuFeS2黄铜矿_________辉铜矿_________Cu2S金红石_________TiO2你能从经济效益和环境保护两个角度分析,常见的铁矿石中最不适合用来炼铁的是哪一种吗?赤铁矿Fe2O3磁铁矿Fe3O4黄铁矿FeS2菱铁矿FeCO3经济效益角度:含铁量要高,即比较四种矿石中铁元素的质量分数的大小。思考赤铁矿Fe2O3磁铁矿Fe3O4黄铁矿FeS2菱铁矿FeCO3以上四种矿石中,哪几种铁矿石更适合炼铁?√√赤铁矿Fe2O3磁铁矿Fe3O4黄铁矿FeS2菱铁矿FeCO3环境保护角度:要求不污染环境,而黄铁矿中含有硫元素,可能会生成_______,污染空气。SO2黄铁矿含铁量低,且冶炼过程中会产生二氧化硫,污染环境,因此黄铁矿最不适合用来炼铁。一般采用含铁量高的赤铁矿来炼铁。归纳冶炼金属时,选择矿石应遵循的原则:1.所需提炼金属的含量高;2.矿石在冶炼过程中对环境污染小;3.冶炼过程尽可能简便。矿石是怎样变成金属的?把金属矿物变成金属的过程,叫做金属的冶炼。知识点2钢铁的冶炼目的:知道炼铁的原理【实验6-6】利用如图所示的装置,进行氧化铁与一氧化碳反应生成铁的实验。实验装置:观察活动>>>检验生成的二氧化碳尾气处理:燃烧掉剩余的CO实验步骤:1.往耐高温的硬质玻璃管中装入少量氧化铁粉末;2.通入一氧化碳,等片刻后点燃尖嘴管处酒精灯;3.用酒精喷灯对着硬质玻璃管放氧化铁处加热;4.当反应结束后,停止加热,再通一会儿一氧化碳,直至硬质玻璃管冷却。为什么?为什么?点击播放实验现象:Fe2O3+3CO====2Fe+3CO2高温硬质玻璃管中红棕色粉末逐渐变为黑色,澄清石灰水变浑浊,尾气燃烧并产生蓝色火焰。说明反应生成物有:Fe和CO2反应的化学方程式是:2CO+O2====2CO2点燃CO2+Ca(OH)2===Ca2CO3↓+H2O思考1.为什么通一段时间CO后,再加热Fe2O3?排出装置内的空气,以免加热时因混有空气而发生爆炸。2.实验结束前,为什么还要通CO直至试管完全冷却?①防止氧化铁还原成铁后,在较高的温度下重新被氧化;②防止石灰水倒吸使玻璃管炸裂。3.将尖嘴导管排出的气体点燃目的是什么?将尾气中多余的CO燃烧掉,防止有毒的CO污染空气。工业炼铁1.原理:在高温条件下,利用高炉内反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石中还原出来。2.主要原料:铁矿石、焦炭、石灰石、空气
3.主要设备:工业炼铁的主要设备是高炉原料主要反应提供铁元素把铁矿石中不能被利用的矿物(如二氧化硅)转变成滤渣而除去提供还原剂CO提供能量提供反应所需的氧气4.反应过程:(1)焦炭与过量空气高温反应生成二氧化碳;
(2)二氧化碳与焦炭在高温下反应生成一氧
化碳;(3)一氧化碳与赤铁矿石高温反应。
C+O2
CO2
高温
CO2+C
2CO高温
Fe2O3+3CO
2Fe+3CO2高温5.产物:(1)生铁;(2)高炉煤气:CO、CO2、N2、大量灰尘等;(3)炉渣:主要是CaSiO3
。
主要含铁,除此之外还含有2%~4.3%的碳,以及少量的硫和磷等生铁硬而脆,不利于加工,所以,人们还要把生铁放在炼钢炉里,吹进氧气冶炼,使其含碳量降至0.03%~2%,并除去硫、磷等杂质,所得产品称为钢。炼钢生铁和钢的区别2~4.30.03~2多少硬而脆硬而韧、有弹性可铸不可锻可铸可锻点击播放点击播放我国块炼铁始于春秋时代,在掌握块炼铁技术的不久,就炼出了含碳2%以上的液态生铁,并用以铸成工具。战国初期,我国已掌握了脱碳、热处理技术方法,发明了韧性铸铁。战国后期,又发明了可重复使用的“铁范”(用铁制成的铸造金属器物的空腹器)。西汉时期,出现坩埚炼铁法。同时,炼铁竖炉规模进一步扩大。古代炼铁《天工开物》中“生熟炼铁炉”
1949年前,我国的钢铁生产发展缓慢,1949年,钢的年产量仅15.8万吨。1949年后,特别是改革开放以来,钢铁工业飞快发展,近年来年产量均居世界首位,钢材的品种也大大增加。中国钢铁年产量数据年产量/百万吨港珠澳大桥“中国结·三地同心”主题斜拉索塔位于广东省珠江口伶仃洋海域内的港珠澳大桥,连接香港、珠海和澳门,是目前世界上最大的钢结构桥梁。港珠澳大桥于2009年12月动工建设,2018年10月开通运营,仅主梁钢板用量就达到了42吨。例下列有关高炉炼铁的说法正确的一组是()①高炉中焦炭的作用是产生一氧化碳②高炉中焦炭的作用是供热③高炉中把铁矿石冶炼成铁的主要反应原理是:④高炉中把铁矿石冶炼成铁的主要反应原理是:A.①②③B.②③④C.①③④D.①②④√√×√D课堂教学展示典例剖析
Fe2O3+3CO
2Fe+3CO2高温2Fe2O3+3C4Fe+3CO2↑高温
例根据化学方程式计算步骤求出:2000t含氧化铁80%的赤铁矿石,理论上可以炼出含铁95%的生铁的质量。解析:在实际生产过程中,所用的原料或产物一般都含有杂质。再计算用料和产量时,应考虑杂质的问题知识点3含杂质物质的化学方程式的计算纯物质的质量=不纯物质的质量×纯物质的质量分数解:2000t赤铁矿中含氧化铁的质量为:2000t×80%=1600t160 2×561600t
x160 1600t 2×56x=x=1120
t折合为含铁95%的生铁的质量为:1120t÷95%≈1179t答:2000t含氧化铁80%的赤铁矿石,理论上可炼出含铁95%的生铁1179t。设1600t氧化铁理论上炼得铁的质量为x。Fe2O3+3CO
高温
2Fe+3CO2当参加反应的物质含有杂质时,首先要把含杂质的物质的质量换算成纯物质的质量。归纳某钢铁厂采用赤铁矿炼铁。若该厂日产含铁1.4×104t的生铁,至少需要含Fe2O3
80%的赤铁矿的质量是多少?课堂教学展示典例剖析160 2×5680%x
1.4×104t160 80%x
2×561.4×104t=x=2.5×104
t答:至少需要含Fe2O380%的赤铁矿的质量是2.5×104t。解:设至少需要赤铁矿的质量为x。Fe2O3+3CO
高温
2Fe+3CO2还可以用元素守恒法解答。元素守恒法依据:由于反应前后元素种类和质量不变,故铁矿石中铁元素质量=生铁中的铁元素质量。赤铁矿Fe2O3Fe1.4×104t思路:课堂教学展示课堂小结金属矿物与金属冶炼金属矿物钢铁的冶炼存在、种类、分布原理、原料、设备生铁和钢含杂质物质的计算1.实验室里用如图所示装置还原氧化铁,课后反馈总结课堂练习关于该实验下列说法错误的是()A.玻璃管中发生的反应属于置换反应B.该实验说明了一氧化碳既可以燃烧又有还原性C.实验观察到的现象为红棕色固体变黑,澄清石灰水变浑浊D.实验时,先通入纯净的一氧化碳,再点燃酒精喷灯给玻璃管加热A2.写出下列矿物的主要成分的化学式.
赤铁矿________,磁铁矿__________,
孔雀石_________________.3.有下列金属元素:镁、铁、钾、铝、钠,在地壳中含量占第一位的是_____,占第二位的是________.Fe3O4Fe2O3Cu2(OH)2CO3铝铁4.某炼铁厂每天需消耗5000t含76%Fe2O3的赤铁矿石,理论上可生产含Fe98%的生铁多少吨?解:Fe2O3质量为5000t×76%=3800t160 2×563800t
98%·x160 3800t 2×5698%·x=x=2174.3
t设:可日产生铁质量为x,则纯铁质量为98%·x。Fe2O3+3CO
高温
2Fe+3CO2答:理论上可日产含铁98%的生铁2714.3吨。1.阅读课本P20知识视窗,完成P216.3习题;2.完成练习册本课时的习题。课后反馈总结课后作业同学们,通过这节课的学习,你有什么收获呢?谢谢大家爱心.诚心.细心.耐心,让家长放心.孩子安心。6.3习题科粤版九年级化学下册1.下列说法不符合事实的是()。A.Al、Fe、Ca在地壳中含量占金属元素的前三位B.金属元素在自然界中都以化合物形态存在C.金属矿物是冶炼金属的基本原料D.从本课介绍的矿物主要成分分析,金属元素在化合物中都呈正价态B2.我国早在商代就能制造出精美的青铜器,到了战国时期已能炼铁。人类开发利用下列金属单质的时间顺序与金属活动性强弱存在着某种内在的联系。由此推断,人类开发利用下列金属的时间由先到后的顺序是()A.Cu
Fe
Al
Zn B.
CuZnFeAl C.Cu
FeZnAl D.
Al
ZnFeCuC3.生铁和钢的主要区别在于()。组成元素不同
生铁是混合物,钢是纯净物生铁是合金,钢不是合金
含碳量不同D4.生铁因含硫、磷二比较脆,不利于制作加工。据此分析,炼铁所用的矿石,不宜采用下列的(括号内为该矿物主要成分的化学式)()。A.赤铁矿(Fe2O3) B.磁铁矿(Fe3O4)C.菱铁矿(FeCO3) D.黄铁矿(FeS2)D5.高炉炼铁过程中不是直接通入一氧化碳与铁矿石反应,而是投人铁矿石和焦炭,鼓入热空气。若高炉内投入的铁矿石是磁铁矿(主要成分是Fe3O4),请写出各步反应的化学方程式。①____________________________;②____________________________;③____________________________;④____________________________。C+O2====CO2高温2C+O2====2CO高温4CO+Fe3O4====3Fe+4CO2高温CO2+C====2CO高温6.某炼铁厂月产含铁97%的生铁23072t,则该厂每月需消耗含氧化铁80%的赤铁矿原料不低于多少吨?160 112x×80%
23072t×97%160 x×80%11223072t×97%=x=39964
t解:设该厂每月需消耗含氧化铁80%的赤铁矿原料的质量为x。Fe2O3+3CO
高温
2Fe+3CO2答:该厂每月需消耗含氧化铁80%的赤铁矿原料不低于39964t。同学们,通过这节课的学习,你有什么收获呢?谢谢大家爱心.诚心.细心.耐心,让家长放心.孩子安心。6.4金属的腐蚀科粤版·九年级化学下册
金属资源的利用对于人类社会的发展有着重要意义,世界上每年开采和消耗的金属矿物数以亿计。可惜的是,每年因锈蚀而报废的金属设备和材料的量高达当年金属产量的20%以上,其中最容易锈蚀的是产量最多的钢铁材料和设备。课堂教学展示新课导入点击播放钢铁的锈蚀和危害矿物的储量有限,而且不能再生!问题探讨1.铁制品在什么条件下容易锈蚀?2.你认为怎样才能更好地保护金属资源?课堂教学展示课堂探究▋▎探究铁制品锈蚀的原因铁锈的主要成分:Fe2O3·xH2O从生活经验看,铁制品生锈的原因可能是什么?你能设计一个简单的实验验证你的猜想吗?知识点1铁锈蚀的原因有哪些?1.铁的生锈跟_______有关,理由是_____________________;2.在潮湿环境下,铁锈蚀的现象更加严重,由此推测,铁的生锈还可能与_____有关。提出问题:形成假设:学生实验探究>>>氧气铁在空气中容易氧化水设计并实施实验:
【实验6-7】取3枚无锈的洁净铁钉,分装在不同条件的试管内,请运用控制变量的思想完成实验设计,并按要求观察、记录。点击播放只存在氧气试管内放一团用水浸湿的棉花实验现象:无明显现象无明显现象无明显现象无明显现象无明显现象无明显现象无明显现象无明显现象无明显现象表面开始生锈无明显现象无明显现象1.造成钢铁锈蚀的主要因素有哪些?①钢铁直接接触酸性物质;②钢铁处于空气和水分共存的环境中;③铁锈疏松,对内部无保护作用。2.铁主要跟哪些物质反应而发生锈蚀,生成了什么?铁与空气和水分共同反应,生成物为Fe2O3·xH2O。分析解释现象:解释与结论:铁生锈的条件是铁与水、氧气同时接触,缺一不可。铁生锈的过程实际上是铁与空气中的氧气、水蒸气发生化学反应的过程。铁锈放大20倍铁锈放大40倍氧化铝薄层放大50倍氧化铝薄层放大200倍打磨后的铝未打磨的氧化铝观察:你发现了什么?反思评价:
根据以上结论,你认为铁锈蚀与湿度大小有何关系?可以采取哪些措施防止铁生锈呢?改变金属的本质——提高抗腐蚀能力:制成合金。形成保护层:刷油漆、涂油、烧制搪瓷、电镀上一层耐腐蚀的金属、通过化学方法使表面形成致密氧化物薄膜等。改善腐蚀环境,保持铁制品表面干燥和洁净,及时除去铁制品上的锈。生活经验告诉我们,还有很多因素影响铁生锈的快慢。如炒菜后的铁锅、切过咸菜的菜刀、海边的铁制品锈蚀更快,这是因为在温度较高、酸、食盐溶液等环境中,铁生锈速率会加快。铁锈主要成分:Fe2O3·xH2O归纳形成条件:水和氧气,缺一不可
在温度较高、酸、食盐溶液等环境中,
生锈速率会加快。特点:疏松多孔,对里层的铁没有保护作用水分子和氧分子能穿过它的空隙,不断向里层渗透,继续与铁反应,直至铁全部锈蚀。
例下图是探究铁锈蚀条件的装置。调节L端与R端的液面高度一致,塞紧木塞,一周后观察。下列推断错误的是()A.b试管中铁钉不会锈蚀B.L端与R端液面高度仍然保持一致C.该实验说明铁锈蚀与空气、水有关D.若将a管中的水改为食盐水能加快铁的锈蚀B不生锈生锈,消耗氧气课堂教学展示典例剖析自然界可提供给人类的金属资源是有限的,而且不能再生。▋▎金属资源的保护防止金属腐蚀不仅能减少金属腐蚀的危害,也是在节约、保护金属资源知识点21.从资源的采掘与开发方面:①有计划、合理地开采资源,严禁不顾国家整体利益非法乱采金属矿产;②积极进行金属代用品的开发研究,如利用具有特殊性能的塑料去替代金属材料;③加强废旧金属的回收和再利用等。新型塑料废旧金属回收点击播放2.从保护金属材料和制品方面——防止锈蚀水氧气同时满足铁生锈的条件破坏其中任意一个条件。怎样防止铁生锈呢?思考防锈的方法干保持金属制品表面洁净干燥改加入其他金属,改变铁的组成,如在铁中加入铬、镍制成不锈钢,可以增强耐腐蚀能力膜在金属制品表面覆盖保护膜,如在车、船的表面喷涂油漆,在机械表面涂油,在杯子表面搪瓷等烤用化学方法使铁制品表面形成致密的氧化膜,如锯条上的烤蓝等镀在铁制品表面镀一层耐腐蚀的金属,如铜、镍、铬等用保护层使金属与空气和水分隔绝
例矿产资源的储量是有限的,而且是不能再生的,下列不符合金属资源保护的有效途径的是()A.合理开采矿物资源,回收利用废旧金属B.寻找、研制金属的代用品C.有矿物就开采,并加快开采进度D.对金属制品采用有效的防护措施,防止金属
腐蚀C要有计划、合理地开采矿物√√×√课堂教学展示典例剖析学校走廊的铁栏杆生锈了,需要进行除锈
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