第三课时 用途广泛的金属材料学案
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化学“262高效课堂”导学案编写者张德华校对“262高效课堂”导学案课题组第三课时用途广泛的金属材料【使用说明与学法指导】新授1课时，本节1课时。
1.请同学们认真阅读必修1第64、65 页，划出重要知识，规范完成学案预习自学部分，并记熟基础知识。
2.结合课本知识认真阅读合作探究题目，以备课上能马上开展讨论【知识与技能】①认识金属与合金在性能上的主要差异。
②知道生活中常见合金铁合金及铜合金的主要成分及性能。
【过程与方法】通过实践活动认识如何正确使用金属及如何爱护金属资源。
【情感态度与价值观】训练学生用对比的方法认识事物和全面地分析事物的逻辑思维能力。
教学重点：知道生活中铁合金及铜合金的主要成分及性能。
教学难点：合金的分类、组成和用途。
关键：合金组成。
（一）课前导学案预习案——预习自主学习《我自学，我学会》一、常见合金的重要应用1.合金的特性（1）（2）（3）使用不同的_____________，改变_______________，改变_______________等，可以制得具有不同性能的合金。
因此，合金在工业上具有比纯金属更广泛的用途。
2.我国最早使用的合金是____________，含__________________、_____________等元素。
3.金属材料分为和，金属材料通常包括、、以及它们的合金，是应用最广的金属结构材料。
另一种金属材料品种繁多，可分为、、、和等。
金属材料也可分为和。
1．铜合金青铜：黄铜：白铜：2．铁合金（1）生铁：Fe、C（C％＝2％－4.3％）含碳量高，硬度大；钢：Fe、C（C％＝0.03％－2％）含碳量低，韧性好，是用途最广、用量最大的金属合金。
（2）钢的分类：钢碳素钢合金钢低碳钢中碳钢高碳钢组成元素含碳量性能用途二、正确选用金属材料学生阅读教材66页选择材料时，需考虑、、、、、、、等因素。
(二)课中探究案互动探究——小组学习《我合作，我会学》1、合金的定义是什么，为什么普遍使用的金属材料是合金而不是纯金属？：2、钢的性能与含碳量有什么关系？【我的疑问】（三）【课堂练习】——牛刀小试【1迁移应用】-----《我训练，我巩固》1．下列物质中，不属于合金的是 （ ）Ａ．硬铝（Al 、Cu 、Mg 、Mn 、Si ） Ｂ．黄铜 Ｃ．钢铁 Ｄ．水银 2．用铜锌合金制成的假金元宝欺骗行人的事件屡有发生。
不能．．用于区别其真伪的方法是（ ） Ａ．测定密度 Ｂ．放入硝酸中 Ｃ．放入盐酸中 Ｄ．观察外观3.纯铁的熔点1535℃，高炉中炼铁时生铁在1200℃左右就熔化了，因为 ( )Ａ．铁的纯度越高熔点越低 Ｂ．合金的熔点比其成分物质的熔点高Ｃ．因为形成了铁碳合金，所以熔点变低 Ｄ．在高炉中熔化的过程中发生了化学反应4．所谓合金必须是:①通过融合而成;②由两种或两种以上金属或金属与非金属组成;③耐腐蚀;④耐高温;⑤具有金属的特性;⑥铸造性能良好 ( )A. ①②④B. ①②③C. ①②⑤D. ②③④5．有关合金的叙述正确的是 ( ) A. 合金的密度比各成分金属大 B.合金的抗腐蚀性能都很好C.合金的导电性能比各成分金属强D.多数合金比成分金属熔点低,硬度大6．利用铝合金制作钥匙是利用铝合金的 ( )A ．熔点低 B.不易腐蚀 C.硬度大 D.密度大【2能力提升】-----《我进步，我提高》 1.适宜于制作不锈钢用具的钢是A. 低碳钢B. 中碳钢C. 高碳钢D. 合金钢2.铝镁合金因坚硬轻巧、美观、洁净、易于加工而成为新型建筑材料,主要用于制作空框、卷帘门、防护栏等.下列与这些用途无关的性质是A. 不易生锈B. 导电性好C. 密度小D. 强度高3. 合金有许多特点，例如Na －K 合金为液体，而Na 和K 的单质均为固体，据此试推断生铁、纯铁、碳三种物质中，熔点最低的是A ．纯铁 B. 生铁 C. 碳 D. 无法确定4.有Mg 、Al 、Fe 、Cu 四种金属，若两两混合，取混合物26g 与足量稀H 2SO 4反应，产生标准状况下H 2 11.2L ，此混合物的组合方式最多有A ．二种B .三种C ．四种D ．五种5. 将一块铸造生铁与足量的稀硫酸共热，最后剩余的固体残渣的成分是 A. 碳 B ．Fe C ．Fe 2(SO 4)3 D ．FeSO 46.在化学反应中，铜元素可以表现为0、＋1、＋2价，(1) 在西汉古籍中曾有记载：曾青得铁化为铜。
即曾青(CuSO 4)跟铁反应生成铜。
试写出该反应的化学方程式： .(2) 铜器表面有时会生成铜绿[Cu 2(OH)2CO 3]，这层铜绿可用化学方法除去。
试写出除去铜绿而不损伤器物的反应的化学方程式: .（四）【成功体验】------《我体验，我成功》1．下列说法中不正确的是 （ ） A ．人类历史上使用最早的合金是青铜 B ．司母戊鼎是我国目前已发现的最重的青铜器 C ．目前世界上使用量最大的合金是铝合金 D ．目前世界上用途最广的合金是钢2.含碳量在3％—4％的生铁，因断口呈灰色所以叫灰口铁。
此生铁具有较好的韧性，常用于铸造机器底座和零件。
试判断：①纯铁，②灰口铁，③碳三种固体熔点从高到低的顺序是 ( ) Ａ．①②③ Ｂ．③②① Ｃ．③①② Ｄ．②③①3.铁是人类较早使用的金属之一。
据有关报道，目前已能冶炼出纯度高达99.9999％的铁。
你估计它不会具有的性质是 （ ） Ａ．硬度比生铁低 Ｂ．在潮湿的空气中放置不易生锈Ｃ．在冷的浓硫酸中钝化 Ｄ．不能与盐酸反应4.纯铁的实际应用范围有限，人们大量使用的是铁的合金。
钢铁是铁和碳的合金的总称，其强度高、价格便宜、应用广泛。
在以下关于不锈钢和普通钢的认识中，你认为正确的是（ ） Ａ．它们的组成元素是相同的 Ｂ．耐腐蚀的性能不同Ｃ．它们都属于钢，因此物理性质是一样的Ｄ．构成普通钢和不锈钢的主要元素都是铁，因此它们的化学性质完全相同5．在电子工业中，制印刷电路时，常用氯化铁溶液作为铜的“腐蚀液”，该过程发生的反应为：2FeCl 3＋Cu=2FeCl2＋CuCl2。
该反应利用了铜的什么性质 ( )A ．氧化性 B．还原性 C．导电性 D．导热性6．2000年5月，在香港拍卖会上，保利集团花费3000多万港币购回火烧圆明园时流失的国宝：铜铸的牛首、猴首和虎首。
普通铜器时间较长容易出现铜绿，其主要成分是[Cu2（OH）2CO3]。
这三件1760年铜铸的国宝在240年后看上去依然熠熠生辉，不生锈，下列对其原因的分析，最可能的是( )A．它们的表面都镀上了一层耐腐蚀的黄金B．环境污染日趋严重，它们表面的铜绿被酸雨溶解洗去C．铜的活动性比氢小，因此不易被氧化 D．它们是含一定比例金、银、锌的铜合金7．足量的铝分别与等物质的量浓度的稀硫酸和氢氧化钠溶液反应，放出的气体体积在标准状况下相等，则所取稀硫酸和氢氧化钠溶液的体积比为A 1:2B 3:2C 3:1D 6:18.有0.4g铁的氧化物，用足量的CO在高温下将其还原，把生成的CO2通入足量的澄清石灰水中，得到0.75g固体沉淀物。
这种铁的氧化物的化学式是: .9.某课外活动小组收集了一种合金进行研究。
(1) 外观灰色，表面光滑.(2) 在酒精灯上灼烧，火焰呈绿色;合金片融化，但不滴落。
(3) 取刮去表皮的金属10.0g，放入足量的H2SO4中，收集到标准状况下的H2 9.96L.(4) 另取刮去表皮的金属10.0g放入足量的NaOH(aq)中，也收集到标准状况下的H2 9.96L.试据此判断，合金中一定含有的金属元素是(写元素符号)；下列元素可能含有的是(填选项编号)a. Ag b .Mg c.Na d.Fe如果该合金中只含两种元素，它们的质量比是__________________。
10.古代的“药金”外观与金相似，常被误认为金子。
它的冶炼方法如下：将ZnCO3、赤铜（Cu2O）和木炭混合加热至800℃，得到金光闪闪的“药金”，则药金的主要成分是，有关的化学方程式为，，。
11.有四种质量比可能相同或不同的镁铝合金样品①、②、③、④。
甲、乙、丙、丁四位同学各取一种样品，进行下列实验：（1）甲取样品①m1 g和过量的氢氧化钠溶液反应，然后过滤；再往滤液中通入过量的二氧化碳气体，将所得沉淀过滤、洗涤、烘干、灼烧，得到固体质量仍为m1 g。
则合金中镁的质量分数为。
（2）乙取样品②m2g和足量的盐酸反应，然后滴加过量的氢氧化钠溶液，将所得沉淀过滤、洗涤、烘干、灼烧，得到固体质量仍为m2 g。
则合金中镁的质量分数为。
（3）丙取样品③m3 g和足量的稀硫酸反应，发现样品完全溶解，标准状况下得到的气体体积为V L，则m3的取值范围是。
（4）丁取不同质量的样品④分别和30 mL同浓度的盐酸反应，所取合金质量与产生气体体积（标准状况下测定）如下表所示：求：①盐酸中HCl的物质的量浓度；②合金中镁的质量分数。
答案（三）【课堂练习】——牛刀小试：【1迁移应用】-----《我训练，我巩固》1 D2 D3 C4 C5 D6 C【2能力提升】-----《我进步，我提高》1 D2 B3 B4 C5 A6 解析：(1)曾青即CuSO4，与铁反应生成铜，此反应即湿法炼钢的原理：实验序号 a b c合金质量/mg 510 765 918气体体积/mL 560 672 672CuSO4＋Fe===FeSO4＋Cu。
（2）铜的化学性质虽比较稳定，但在潮湿空气中久置，表面会生成一层绿色的铜锈，即铜绿[Cu2(OH)2CO3]，属于碱式盐，可用酸溶解除去，考虑到不能损坏铜器，宜选用与铜不反应的盐酸或稀硫酸，反应为Cu2(OH)2CO3＋4H＋===2Cu2＋＋CO2↑＋3H2O。
（四）【成功体验】------《我体验，我成功》1 C2 C3 D4 B5 B6 D7 B8.Fe2O3CO2+Ca(OH)2====CaCO3+H2O44 100X 0.75x=0.33gCO-----CO2 增加44 160.33 YY=0.12g所以这种铁的氧化物中氧有0.12g所以氧化物中铁有0.28g所以铁与氧的摩尔比为0.28/56：0.12/16=2:3所以这种氧化物是Fe2O39.焰色反应呈绿色，表明此合金中含有铜。
相等质量的合金分别与H2SO4(aq)或NaOH(aq)反应，放出等体积的H2，表明该合金中含有两性金属铝，且不再含有比铜活泼的金属，否则与酸反应放出的H 2多。
2Al 3 H2↑54 g 67.2 Lm(Al) 9.96 Lm(Al)＝8.0 g，则m(Cu)＝10.0 g－8.0 g＝2.0 gm(Cu)∶m(Al)＝1∶4答案：(4)Cu、Al a m(Cu)∶m(Al)＝1∶410.铜锌合金ZnCO3===ZnO＋CO2↑，C＋2Cu2O===4Cu＋CO2↑，C＋2ZnO===2Zn＋CO2↑11.（1）47.06%（2）60%（3）0.80V＜m＜1.07V或27V/33.6＜m＜24V/22.4或9V/11.2＜m＜3V/2.8（4）①丙中盐酸反应完全，n(H2)=0.672L/22.4 L·mol-1=0.03 mol则c(HCl)=0.03 mol×2/0.03 L=2.0 mol·L-1②设合金中Mg、Al的物质的量分别为x、y，则有：求得x=y=0.01 mol，则w（Mg）=［（0.01 mol×24 g·mol-1）/0.510 g］×100%=47.06%。
