课题15 金属和金属材料

课题15 金属和金属材料【学习目标】：1．了解金属的物理特性，能区分常见的金属和非金属。

2．认识金属材料在生产、生活及社会发展中的重要作用。

3．知道常见的金属与氧气的反应。

4．记住金属活动性顺序，能根据金属活动性的不同解释日常生活中的一些现象。

5．掌握置换反应的特点，能用金属活动性顺序表对有关的置换反应进行简单的判断。

6．知道一些常见的金属矿物；了解从铁矿石中将铁还原出来的方法，知道金属资源的现状和保护措施。

7．认识铁生锈的危害，知道铁生锈的主要条件是与空气和水直接接触；记住几种有效防止铁生锈的方法。

8．知道废弃金属对环境的污染，认识回收金属的重要性。

课前延伸1.金属材料在人类活动中已得到越来越广泛的应用。

下列性质属于金属共性的是A.硬度很大、熔点很高B.有良好的导电性、传热性C.是银白色的固体D.易与酸反应产生氢气2.下列说法正确的是A.铁在潮湿的空气中容易生锈B.金属的活动性：Zn＞Ag＞CuC.合金属于纯净物D.铝是地壳中含量最多的元素3.关于金属物品的使用正确的是A.铝合金门窗变旧变暗后用砂纸或钢丝球打磨B.铁桶中加入硫酸铜溶液和石灰乳配制杀菌剂波尔多液C.铝壶内的水垢用质量分数为18％的热盐酸长时间浸泡D.校内用钢架制作的自行车防雨棚应定期喷涂油漆防锈4.下列金属活动性由强至弱顺序及元素名称、符号均正确的一组是A.钾K>钙Ca>钠Na>镁MgB.铝Al>锌Zn>铁Fe>锡XiC.铅Pb>铜Cu>贡HgD.金Au>银Ag>铂pt5.下列说法错误的是( )A.金属材料包括纯金属和它们的合金B.金属在常温下大多是固态C.物质的用途完全由其性质决定，与其它因素无关D.合金是金属与金属或金属与非金属熔合在一起制成的6.如图所示是X 、Y、Z三种金属在容器中的反应现象，下列说法正确的是A.X 、Y、Z三种金属均发生了置换反应B.三种金属的活动性顺序是X＞Y＞ZC.若Z能从金属Y的盐溶液里置换出Y，则三种金属的活动性顺序是X＞Z＞YD.若X为金属镁，则Z可能是铁7．铁丝浸入硫酸铜溶液中，现象为浸入溶液中的铁钉表面覆盖_________________，溶液由_______逐渐变为____________；反应的化学方程式为__________________________，反应后金属的质量_________，溶液的质量_________。

能否有铁制品盛放硫酸铜溶液（或农药波尔多液）________。

铜丝浸入硝酸银溶液中，现象为浸入溶液中的铜丝表面覆盖________________，溶液由_________逐渐变为____________；反应的化学方程式为__________________________，课内探究导入新课金属及金属材料是当今世界发展的重要因素。

今天来回顾相关知识。

课堂探究知识整理几种常见的金属：、、纯金属共性：常温下，大多是体，色，有金属光泽，为电和热的，有延展性，密度，物理性质熔点。

金属特性：铜色，金呈色；常温下，为液体。

材料几种常见的合金：合金合金与纯金属的性质比较：硬度：熔点：1、与氧气的反应：、在常温下就能反应；但、在高温下才与氧气反应；即使高温也不反应。

举例：金属的2、与酸的反应：（镁、铁、锌、铝与盐酸、稀硫酸）化学性质、、、、3、与化合物溶液反应：（铁、铝与硫酸铜溶液和铜与硝酸银溶液）、、4、金属活动性顺序：1、原料：、、1、生铁的冶炼2、原理（方程式）：金属资源的3、设备：利用和保护1、金属的腐蚀与防护：2、金属资源保护：铁锈蚀条件：防锈措施：3点2、保护的途径：4点补充：1.一些金属的特性：______的密度最大，______的密度最小；______的熔点最高，______的熔点最低；______的导电性和导热性最好，______的硬度最大；地壳中含量最多的金属是______，人体中含量最多的金属是______，目前世界年产量最高的金属是______。

2.物质的用途主要由__________决定，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__________、_______、是否美观、使用是否便利，以及________和______等多种因素。

3.几种常见合金⑴铁合金：主要包括__________和__________，它们的区别是____________，生铁含碳量_______，钢的含碳量为__________。

钢比生铁具有更多的优良性能，易于加工，用途更为广泛。

⑵铝合金：铝中加入镁、铜、锌等金属形成合金。

广泛应用于制造飞机、舰艇和载重汽车等，可增加它们的载重量以及提高运行速度，并具有抗海水腐蚀、避磁性等特点。

⑶铜合金：黄铜：铜、锌的合金；青铜：铜、锡的合金；白铜：铜、镍的合金。

⑷钛和钛合金：被认为是21世纪的重要金属材料。

性质：优异的耐腐蚀性，对海水、空气和若干腐蚀介质都稳定，可塑性好，强度大，有密度小，又称亲生物金属。

用途：喷气式发动机、飞机机身、人造卫星外壳、火箭壳体、医学补形、造纸、人造骨、海水淡化设备、海轮、舰艇的外壳等反馈训练1.2010年上海世博会中国馆—“东方之冠”给人强烈的视觉冲击，它的主体结构为四根巨型钢筋混凝上制成的陔心筒。

其中钢属于（）A．金属材料B．合成材料C．天然材料D．复合材料2. 铝、铜、铁、金四种金属具有相似的性质是（）A．都是银白色的固体B．有导电性C．能和稀硫酸反应D．通常状况下能与氧气反应3. “金银铜铁锡”俗称五金。

在这五种金属中，金属活动性最强的是（）A．铁B．金C．银D．铜4. 将甲、乙两种金属片分别放入丙的硫酸盐溶液中，甲表面有金属丙析出，乙表面没有任何变化。

据此判断，三种金属的活动性顺序是（）A．甲>丙>乙B．丙>甲>乙C．乙>甲>丙D．甲>乙>丙5.下列反应中，属于置换反应的是（）A. 2H2O2＝2H2O+ O2↑B. CuO+CO ＝Cu+CO2C. H2+CuO ＝Cu+H2OD. CO2+H2O ＝H2CO36.下列化学方程式书写正确的是（）A. 4Fe+3O22Fe2O3 B．2Fe+6HCl=2FeCl3+3H2↑C．Al + CuS04== AlSO4 + Cu D. Fe2O3+3CO2Fe+3CO27.若金属锰(Mn)在金属活动性顺序中位于铝和锌之间，则下列反应不正确的是A.Mn + H2SO4 = MnSO4 + H2↑B.Mg + MnSO4 = MgSO4 + MnC.Fe + MnSO4 = FeSO4 + MnD.Mn + CuSO4 = MnSO4 + Cu8.为验证镁、铁、铜三种金属的活动性顺序，可选用的一组物质是( )A.铜、氯化亚铁溶液、氯化镁溶液B.铁、铜、氯化镁溶液C.镁、氯化铜溶液、硫酸亚铁溶液D.铁、硫酸铜溶液、氯化镁溶液9.质量相同的下列金属，分别加入到足量的稀盐酸中充分反应，放出氢气最多的是( )A. MgB. AlC. CuD. Zn10. 下列情况常常会使铁制品锈迹斑斑的是（）A．表面涂油B．任其风吹两淋C．表面喷漆D．表面保持干燥11.判断下列物质能否发生反应？若能，写出相关化学方程式。

（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（5）银与氯化铜溶液（6）镁与硫酸亚铁溶液12. 根据你的生活经验，回答下列问题：（1）家用铁锅除了硬度较大外，还利用了铁具有这一性质；（2）在木材上钉钉一般用铁钉，在水泥墙上钉钉一般用钢钉，这是由于铁和钢的不同；（3）铜的导电性强于铝，而高压输电一般用铝线不用铜线的原因是（只要能答出一个理由就可以）；（4）灯泡中的灯丝一般用的是，你能说出不用锡制的原因吗？；（5）区分两块金属材料硬度的大小时，一般采用的方法是；（6）铜合金和金的颜色基本相似，为什么在制作装饰品时用金而不用铜的合金？；（7）在我们日常生活接触的物质中：香烟内包烟纸上的金属是，热水瓶胆壁上的金属是，温度计中填充的金属是。

（8）有些寺院里的佛像和牌匾上的大字是用“镏金”（即将非常薄的金箔，利用物理方法贴在被饰物体的表面）工艺制作的，你知道这项技术是利用了金的哪些性质吗？13．铁是一种化学性质比较活泼的金属，在一定条件下能跟多种物质发生化学反应。

回答下列问题：（1）以铁为研究对象，仿照图中实例在框图处填写物质的化学式（所填写的反应物不属同一类别的物质，生成物必须填写铁的化合物）（2）实验室中要除去细碎铜屑中的少量铁屑，请用化学方法和物理方法将其除去。

（只用简单的原理描述即可）14.请你参与某学习小组的探究活动，并回答相关问题：发现问题：小丽发现盛水的铁锅在与水面接触的部位最易生锈；小茜发现自己的铜制眼镜框表面出现了绿色的铜锈；小玲发现苹果切开不久，果肉上就会产生一层咖啡色的物质，好象生了“锈”一般。

提出问题：这三种物质“生锈”的原因是什么？收集证据：（1）回忆已有知识：铁生锈的条件是。

（2）查阅有关资料：“铜锈”主要成分是Cu2（OH）2CO3（俗称铜绿）；苹果“生锈”是果肉里的物质（酚和酶）与空气中的氧气发生了一系列的反应，生成咖啡色的物质。

（3）实验探究：将四小块铜片分别按下图所示放置一个月，观察现象如下：由实验可知:铜生锈是铜与水、、等物质共同作用的结果。

得出结论：经过交流讨论，三位同学认为这些物质“生锈”除了可能与水有关外，还可能都与（填物质名称）有关。

（4）反思与应用：利用所得结论进行填空：①写出一种防止铁或铜等金属制品生锈的具体方法；②请你提出一条延长食品保质期的建议。

15.某钢铁厂每天需消耗5000 t含Fe2O3 76%的赤铁矿石，该厂理论上可日产含Fe 98%的生铁多少吨？计算：⑴金属混合物中铁的质量分数。

⑵可制得硫酸亚铁的质量。

⑶该稀硫酸中溶质的质量分数。

课后提升1.向氧化铜和铁粉的混合物中加入一定量的稀硫酸，微热，分反应后过滤。

以下判断错误的是( ) A.滤纸上可能含有铜 B.滤液中可能含有硫酸亚铁C.滤液中可能含有硫酸铜D.滤纸上可能含有氧化铜2对甲、乙、丙三种金属活动性的实验研究过程如下：(1)取大小相等的三种金属片，分别放入CuSO4溶液中，一段时间后，甲、丙表面出现红色物质，乙没有现象。

(2)取大小相等的甲、丙两种金属片，分别放入相同的稀盐酸中，甲、丙表面都产生气泡，但甲产生气泡的速度明显比丙的快。

则甲、乙、丙三种金属的活动性顺序是 ( )A.甲>丙>乙B.丙>乙>甲C. 甲>乙>丙 D . 丙>甲>乙.3. 把两种金属的混合物6g,放入足量的稀硫酸中完全反应，结果得到氢气0.2g，则混合物中所含的物质不可能是( ) A.锌和铁B.锌和镁C.锌和铜D.锌和铝4.某钢铁厂高炉炼铁的主要反应过程如下：(1)请在方框内填入相应物质的化学式。