第一节金属与金属矿物
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第一节金属与金属矿物四、参考资料1、金属通常可分为黑色金属和有色金属两大类,黑色金属包括铁、锰和铬以及它们的合金,主要是铁碳合金(钢铁),有色金属是指除去铁、锰和铬之外的所有金属。
有色金属大致上按其密度、价格、在地壳中的储量和分布情况、被人们发现以及使用的早晚等分为五大类:①轻有色金属:一般指密度在4.5g/cm3以下的有色金属,包括铝、镁、钠、钾、钙、锶、钡。
这类金属共同点是:密度小(0.53~4.5g/cm3),化学性质活泼,与氧、硫、碳和卤素的化合物都相当稳定。
②重有色金属:一般指密度在4.5g/cm3以上的有色金属,其中有铜、镍、铅、锌、钴、锡、锑、汞、镉、铋等。
③贵金属:这类金属包括金、银和铂族元素(铂、铱、锇、钌、钯、铑。
)由于它们对氧和其它试剂的稳定性,而且在地壳中含量少,开采和提取比较困难,故价格比一般金属贵,因而得名贵金属。
它们的特点是密度大(10.4~22.4 g/cm3);熔点高(1189~3273K);化学性质稳定。
④准金属:一般指硅、锗、硒、碲、钋、砷、锑、硼、其物理化学性质介于金属与非金属之间。
⑤稀有金属:通常是指在自然界中含量很少,分布稀散、发现较晚,难以从原料中提取的或在工业上制备和应用较晚的金属。
这类金属包括:锂、铷、铯、铍、钨、钼、钛、镓、铟、铊等稀土元素和人造超铀元素。
金属的导电性和导热性:大多数金属有良好的导电性和导热性。
善于导电的金属也善于导热,按照导电和导热能力由大到小的顺序,将常见的几种金属排列如下:Ag Cu Au Al Zn Pt Sn Fe Pb Hg 。
金属的延展性:金属有延性,可以抽成细丝。
例如最细的白金丝直径不过(1/5000)mm。
金属又有展性,可以压成薄片,例如最薄的金箔,只有(1/10000)mm厚。
金属的密度:锂、钠、钾比水轻,大多数其它金属密度较大。
金属的硬度:金属的硬度一般较大,但它们之间有很大差别。
有的坚硬如铬、钨等;有些软如蜡,可用小刀切割如钠、钾等。
第一节金属与金属矿物(第一课时)【学习目标】1.知识与技能:⑴理解金属的物理特征,能区分常见的金属和非金属;⑵常识性理解铁的物理性质、铁在磁场作用下能被磁化的特性;⑶初步形成物质的性质决定物质用途的观点。
2.过程与方法:采用多种方式表现学习情景,使学生在学习情景中获取信息,回忆已有的知识和经验,产生理解的矛盾和冲突,激发求知的欲望。
3.情感态度和价值观:从生活、生产中提取学生熟悉的、感兴趣的内容,培养学生归纳总结的水平。
【你已经知道什么】书P113【发现规律】1.“金属”与“金属元素”是两个不同的概念,金属是指由金属元素组成的单质,而金属元素既可组成单质,也可组成化合物。
2.不是所有的金属在常温下都是固体,金属汞在常温下是液体。
【课程导入】信息:公路上,油罐车的尾部拖有一条铁链,能够防止油起火燃烧或爆炸,生活中常用铁锅炒菜…根据以上信息,你想提出一个感兴趣的问题是:【交流与讨论】书P114小结:1.日常生活中,你所接触到的金属有 ,这些金属的用途(举例说明) 。
2.物理学知识告诉我们,金属一般具有的物理性质有。
3.纯铁是一种色有金属光泽的金属,质,导电传热。
把铁块抽成丝,敲成片,说明铁有性,熔、沸点高,它能被磁铁吸引,本身也易被磁化。
【联想与启示】书P114【发现规律】物质的性质在很大水准上决定了它们的用途,但这并不是惟一的决定因素。
在考虑物质的用途时,还要考虑价格、资源,是否美观,使用是否便利,废料是否易于回收和对环境的影响等多种因素。
【练一练】1.下表是“一些金属物理性质的比较”,在表中所列的金属中:⑴导电性最好的金属是。
⑵密度最大的金属是。
⑶熔点最高的金属是。
⑷硬度最大的金属是。
⑸菜刀、镰刀、锤子等用铁制,不用铅制,原因是。
⑹灯泡里的灯丝用钨制,不用锡制,原因是。
2.常见金属的以下用途各利用了金属的哪些性质?⑴用钨作电灯泡中的灯丝。
⑵人们用黄金做项链、耳环、戒指。
⑶用铁制成菜刀、镰刀、锤子等生活用具。
初三化学上册知识点:金属与矿物? ? ? ?初三化学上册知识点:金属与矿物第一节金属与金属矿物物理性质取决于物质的结构。
金属通常是固体,但不是一切的金属都是固体。
金属通常很生动,容易与空气中的氧气、酸和某些盐反响,生成氧化物和其他化合物。
如金属铁在湿润的空气中容易被腐蚀,生成铁锈;金属铜容易发生铜绿等。
金属通常很生动,但有的金属性质很动摇,普通不与物质反响。
置换反响的基本特征:单质+化合物====化合物+单质金属罕见化合价有:+1、+2、+3。
罕见+1价金属有:Na+、K+、Ag+等;难点精讲铁在常温下不与氧气反响,在湿润空气中,可与氧气反响,生成铁锈,但铁锈结构很疏松,不能阻碍外界空气继续与氧气反响,所以最终可完全被腐蚀生成铁锈。
2、你能否由以下内容归结出金的物理性质?资料:黄金在地球上散布较广,但稀少,自然界常以游离态存在,绝大局部金是从岩脉金和冲积金矿中提取的,素有〝沙里淘金〞之说。
导电性仅次于银、铜,列第三位,是化学性质动摇的金属之一,在空气中不被氧化,亦不变暗,古人云〝真金不怕火炼〞。
黄金是一种珍贵金属,黄金饰品中的假货经常鱼目混珠,单纯从颜色外形看与黄金无多大差异,由于一些不法分子选择的是黄铜(铜锌合金,金黄色)冒充黄金停止诈骗活动。
剖析:金的物理性质是:金单质是金黄色金属,熔点为1064。
43℃,沸点为3080℃,第二节铁的冶炼合金参与石灰石的目的是除去矿石中难以熔化的脉石,参与焦炭的目的是提供发生一氧化碳气体的原资料。
实验室中采用把尾气中的CO气体熄灭除去的方法。
工业消费上,那么可以回收作为燃料,否那么会形成很大糜费。
湿法炼铜在现代就已运用,其实质是金属单质间的置换反响。
生铁和钢实质都是铁合金,区别主要是含碳量,含碳量越高,硬而脆,机械功用差,炼钢的主要目的是降低生铁中的含碳量,提高合金韧性和可加工性。
合金与各成分金属相比,有很多良好的功用。
第三节金属的防护和回收钢铁防腐的主要措施,是防止空气中氧气和水蒸气对钢铁同时作用。
第周第课时总课时第五章第一节金属与金属矿物(1)【教学目标】知识目标:1.认识金属材料在生产、生活和社会发展中的重要作用。
2.了解金属的主要物理性质;3.知道金属矿物在自然界中的存在形态。
能力目标:1.通过学习认识金属材料的重要地位。
2.学会观察与思考,类比推理能力。
3.学生能通过类比推知多数金属的共性。
情感目标:1.认识金属材料在生产、生活和社会发展中的重要作用。
2.学生通过课堂活动提高自身科学探究精神。
【教学重点】1.了解金属的主要物理性质。
2.知道金属矿物在自然界的存在形态。
【教学难点】如何探究金属的主要物理性质。
【教学方法】实验探究、归纳小结、讲授、练习。
【教学过程】[新课导入]1.金属伴随着人类从古代走向文明,为人类作出了伟大的贡献。
在我们的生活中金属制品随处可见,就连我们身体内也含有多种金属元素,真可谓人类的生存发展与金属元素息。
息相关。
今天我们就一起来学习金属和金属矿物。
2.实物展示常见的金属。
[想一想]1. 人类最找发现的金属是什么?2.你知道那些金属?见过哪些金属?完成P113表5-1[投影] 展示各种金属材料的应用[议一议] P114 联想与启示[实验探究]铁丝,铜丝,镁条,铝片的物理性质。
[小结] 金属的主要物理性质:具有金属光泽,能导电、导热,有较好的延展性等。
[交流讨论]1.银的导电性比铜好,为什么电线一般用铜制而不用银制?2.为什么菜刀、镰刀、锤子用铁制而不用铅制?3.为什么有的铁制品如水龙头等要镀铬?4.联合国为什么推荐使用中国的铁锅作炊具?[投影] 一些金属矿物[小结]1.铁矿石:赤铁矿、磁铁矿、菱铁矿、黄铁矿;2.铜矿物:孔雀石、黄铜矿、赤铜矿、斑铜矿;3.铝矿物:铝土矿、明矾石[练习与实践]1.地壳中含量最多的金属元素是( D )A.氧B.铁C.镁D.铝2.关于铁的物理性质的下列叙述中不正确的是( A )A.纯铁是黑色的B.铁具有延展性C.铁能被磁化D.铁导电性比铝弱3.铝被轧成铂箔是利用了铝的 ( C )A.导热性B.导电性C.延展性D.机械强度大板书:第一节金属与矿物一、金属的物理性质1、金属的主要物理性质:具有金属光泽,能导电、导热,有较好的延展性等。
第5章金属与矿物第一节金属与金属矿物一.知识与技能1.了解金属的物理特性,能区分常见的金属和非金属2.知道常见的金属与氧气、酸的反应3.知道一些常见金属矿物的主要化学成分二.过程与方法通过对金属性质的实验探究,学习利用实验认识物质的性质和变化的方法。
三.情感、态度和价值观初步形成物质的性质决定物质的用途的观点四.重、难点解读1.重点:了解金属的物理性质及化学性质2.难点:金属的物理、化学性质的应用。
五.新知识点细解【点1细解】金属的物理性质在通常情况下,金属除汞是液体外,其余都是固体。
金属具有特殊的金属光泽,易导电易传热具有延展性、机械强度大等性质。
铁、等少数金属还能被磁铁吸引。
【点2细解】金属活动性顺序K Ca Na Mg AL Zn Fe Sn Pb H Cu Hg Ag Pt Au 采用五元素一句的方法记忆。
【点3细解】金属的化学性质【点4细解】置换反应由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叫做置换反应。
金属活动顺序里排在氢前面的金属与盐酸或稀硫酸等酸的反应,以及类似铁与硫酸铜溶液的反应等都属于置换反应。
铁跟盐酸、稀硫酸及其化合物溶液发生反应时,其化合价由0到+2价,而不是0到+3价。
【点5细解】金属及化合物的存在形式金属元素在自然界里多数以化合物形式存在。
化合态的金属元素在自然界里又以矿物的形式存在。
含有矿物的岩石称为矿石。
六.特殊实例探究【例1】从金属的利用历史来看,先是青铜器,后是铁器时代,铝的利用是近100年的事。
下列说法与这个先后顺序有关的是()A.地壳中金属元素的含量B.金属的活泼性C.金属的导电性D.金属冶炼的难易程度E.金属的延展性【例2】判断2Fe+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2↑这个化学方程式是否正确【例3】下列物质混合时,铁能溶解但无气体产生的是()A.铁粉和稀盐酸B.铁粉和硫酸锌溶液C.铁钉和稀硫酸D.铁粉和硫酸铜溶液【例4】如图所示的实验中,将一枚洁净的铁钉放在试管内的湿棉花上,并用装有U型导管的橡皮塞塞紧试管,U型管内装有红墨水,约一周后,发现U型管————,(填A 或B端红墨水下降,原因——————。
第一节金属与金属矿物晋江市磁灶中学吴雪华教学设计思想:新课程着重体现以学生为主体,教师为主导作用,因而本节课设计为学生活动与探究课,在活动与探究中能充分发挥学生的主体能动性,有力地调动学生的积极性,同时考虑到学生的实际情况,教师在活动与探究中及时发现学生的不足之处,及时进行纠正,防止学生把错误的概念记在大脑中。
在教学中要充分考虑到学生对金属的接触较多,但对金属的性质了解不多的现状,教师必须做好引导工作,创设一些便于学生学习的情景。
一、教学目标知识与技能:学生能较独立地应用探究学习策略对金属的物理性质、化学性质的认识,对自己感兴趣的有关金属问题进行探究。
尝试自己或与同学合作,应用各种探究手段对一类物质进行探究的方法。
过程与方法:在开放性较强的环境中,培养和提高学生对研究对象提问能力、确定探究主题能力、资料分析能力、设计和实验能力、交流、汇报能力等,体会科学探究的价值,把知识内化为自己的行为。
态度情感与价值观:在此过程中体验合作学习和探究学习的乐趣,激发创新精神和求知欲。
二、教学重点和难点重点—金属的物理性质和化学性质难点—如何鼓励胆小的学生在探究过程中能得到锻炼三、教材处理本节主要围绕金属的性质和用途呈现学习情景和素材。
由于金属在工农业、科学技术和日常生活中都有广泛的用途,所涉及的内容与人类的生存和发展都有密切的联系,所以强调学生从生产、生活中发现问题并获取信息,强调学生通过探究性学习获取知识。
与前几章不同,本章的许多内容教材中没有直接给出答案,而是让学生通过学习活动自己总结出相关的结论。
所以本节在呈现金属的性质时,注意引导学生从金属的用途中分析、归纳出金属的性质;在呈现金属材料的用途时,又要求学生能说明金属的用途是金属性质的应用。
这样的安排,旨在希望学生通过探究学习建立“物质的性质决定物质用途”的观念。
本节对金属的物理性质和化学性质都安排了大量的实验探究内容。
教学中通过引导学生进行类似的实验方案设计的练习,并结合随堂“学案”,培养学生的设计和创新能力。
第一节金属与金属矿物(教案)
第五章金属与金属矿物
第一节金属与金属矿物
学习目标:
1、初步比较常见金属的活泼性的强弱,为今后学习金属活动性顺序打下基础。
2、了解金属的物理特征,能区分常见的金属和非金属;
3、知道常见的金属与氧气、酸溶液的反应,铁与硫酸铜之间的反应,置换反应的概念;
4、了解一些常见金属矿物(铁矿、铝矿等)的主要成分。
过程与方法:
通过对金属性质的实验探究,学习利用实验认识物质的性质和变化的方法;初步形成物质的性质决定物质用途的观念。
教学重点:
金属化学性质的探究,置换反应的概念。
教学方法:
启发式、探究式、引导式、讲解式等。
课时安排:2课时
第一课时
问题引入:展示金属图片,讨论:这些物品是由什么材料制成?
想一想:你知道哪些金属,填写113页表5-1
阅读图5-1,体会金属的应用。
交流讨论:
举出金属在生产、生活中的应用实例,小结金属的物理性质:
1.金属光泽:
(1)金属都具有一定的金属光泽,一般都呈银白色,而少量金属呈现特殊的颜色,如:金(Au)是黄色、铜(Cu)是红色或紫红色、铅(Pb)是灰蓝色、锌(Zn)是青白色等;
(2)有些金属处于粉末状态时,就会呈现不同的颜色,如铁(Fe)和银(Ag)在通常情况下呈银白色,但是粉末状的银粉或铁粉都是呈黑色的,这主要是由于颗粒太小,光不容易反射。
(3)典型用途:利用铜的光泽,制作铜镜;黄金饰品的光泽也是选择的因素。
2.金属的导电性和导热性:
(1)金属一般都是电和热的良好导体。
其中导电性的强弱次序:银(Ag)>铜(Cu)>铝(Al)
(2)主要用途:用作输电线,炊具等
3.金属的延展性:
(1)大多数的金属有延性(抽丝)及展性(压薄片),其中金(Au)的延展性最好;也有少数金属的延展性很差,如锰(Mn)、锌(Zn)等;
(2)典型用途:金属可以被扎制成各种不同的形状,金属金打成金箔贴在器物上
4.金属的密度:
(1)大多数金属的密度都比较大,但有些金属密度也比较小,如钠(Na)、钾(K)等能浮在水面上;密度最大的金属──锇,密度最小的金属──锂
(2)典型用途:利用金属铝(Al)比较轻,工业上用来制造飞机等航天器
5.金属的硬度:
(1)有些金属比较硬,而有些金属比较质软,如铁(Fe)、铝(Al)、镁(Mg)等都比较质软;硬度最高的金属是铬(Cr);
(2)典型用途:利用金属的硬度大,制造刀具,钢盔等。
6.金属的熔点:
(1)有的金属熔点比较高,有的金属熔点比较低,熔点最低的金属是汞(Hg);熔点最高的金属是钨(W);
(2)典型用途:利用金属锡(Sn)的熔点比较低,用来焊接金属
拓展:金属之最
展性最强的金属——金。
延性最好的金属——铂。
导电性性最强的金属——银。
地壳中含量最高的金属——铝。
熔点最低的金属——汞。
熔点最高的金属——钨。
制造新型高速飞机最重要的金属——钛,也被科学家称为“21世纪的金属”,或被称为未来的钢铁。
最硬的金属——铬。
密度最大的金属——锇。
密度最小的金属——锂。
光照下最易产生电流的金属——铯。
最能吸收气体的金属——钯。
最易应用的超导元素——铌。
海水中储量最大最大的放射性元素——铀。
价格最高的金属——锎,1克锎的价格为10亿美元。
联想与启示:114页1-4题。
教师小结:物质的性质在很大程度上决定了物质的性质,但是不是唯一的因素。
在考虑物质的用途时,还要考虑价格、资源、是否美观、使用是否方便以及废料是否易于回收和对环境是否有不良影响等等。
进一步交流:你知道我们使用的金属是从哪来的?认识常见的金属矿物。
1.金属矿物存在的形式:
自然界少数不活泼的金属以游离态(单质)存在,如金、铂等;大多数金属都是以化合态(化合物)存在。
2.常见的金属矿物
铁矿石:赤铁矿(Fe2O3),磁铁矿(Fe3O4),菱铁矿(FeCO3),黄铁矿(FeS2);
铜矿石:黄铜矿(CuFeS2),孔雀石[Cu2(OH)2CO3],斑铜矿(Cu5FeS4);
铝矿石:铝土矿(Al2O3),明矾(KAlSO4·12H2O)
巩固练习:常见的铁矿石主要有:赤铁矿(主要成分是Fe2O3)、磁铁矿(主要成份Fe3O4)、菱铁矿(主要成分为FeCO3)、黄铁矿(主要成分是FeS2)。
请你从多角度分析这几种矿石哪些不适合用来炼铁。
分析:根据化学式的计算,黄铁矿及菱铁矿中铁的质量分数都较小,并且黄铁矿中含有硫元素,在炼铁的过程中,很有可能形成二氧化硫气体,排放到空气中引起空气污染。
课堂小结:本节课你学到了什么?口答118页第5-6题。
课后作业:学习评价课时26.
第二课时
设置情景:镁带在空气中燃烧、铁丝在氧气中燃烧各有什么现象?你还知道哪些金属发生化学变化时的现象?
探究常见金属的化学性质(见115页“观察与思考”)
在实验基础上,引生思考:
1.不同金属与氧气的反应条件、反应现象不同。
大多数金属在一定条件下,都能与氧气发生反应,生成对应的金属氧化物,也有少数金属很难与氧气发生化合反应。
如:“真金不怕火炼”,就是指黄金很难与氧气反应。
(1)金属镁与氧气发生反应
实验现象:在空气中点燃镁带后,镁带剧烈燃烧,发出耀眼白光,放出白烟,生成一种白色固体。
化学方程式:2Mg+O2点燃===2MgO
注意事项:在做点燃实验之前,应先用砂纸将其打磨。
(2)金属铁与氧气发生反应
反应现象:金属铁在空气中是不能被点燃的,在纯氧中,被引燃后能够剧烈燃烧,火星四射,铁丝熔成小球,生成一种黑色的固体。
化学方程式:3Fe+2O2点燃===Fe3O4
注意事项:
①反应前在集气瓶中留有少量的水或沙,以防高温生成物溅落瓶底,使瓶底破裂。
②将铁丝绕成螺旋状,有利于聚热,同时增大与氧气的接触面
③在铁丝的一端绑上一段火柴,目的是为了预热铁丝,有利于铁丝达到着火点
(3)金属铝与氧气发生反应
反应现象:在空气中,铝条不能被点燃,在酒精灯上加热后,失去金属光泽;若改成铝箔在氧气中,则能被点燃。
化学方程式:4Al+3O2 △===2Al2O3
注意事项:铝表面容易与空气中的氧气发生化学反应,生成一种结构致密的氧化物,形成保护膜。
因此,我们在做铝条性质实验之前,务必要将其保护膜打磨去除。
(4)金属铜与氧气发生反应
反应现象:铜不能在空气中或氧气中点燃,在酒精灯上加热后,在红色的铜表面形成一层黑色的物质。
化学方程式:2Cu +O2 △===2CuO
2.不是所有金属都能与盐酸、稀硫酸反应,金属不同与酸反应的剧烈程度也不同。
Fe+2HCl==FeCl2+H2↑;2Al+3H2SO4==Al2(SO4)3+3H2↑;Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑;Cu不能与稀硫酸反应
怎样验证有氢气生成?要制取氢气怎样设计实验装置?什么叫置换反应?
继续探究:金属与硫酸铜溶液的反应(见116页“活动与探究”)
Fe+ CuSO4==FeSO4+Cu
实验现象:在铁丝表面出现红色物质,一段时间后,溶液由蓝色转变为浅绿色。
主要用途:古代湿法炼铜的原理“曾青得铁则化为铜”,现代湿法镀铜
又如:Cu+Hg(NO3)2==Cu(NO3)2+Hg
介绍金属活动性顺序表:钾(K)钙(Ca)钠(Na)镁(Mg)铝(Al)锌(Zn)铁(Fe)锡(Sn)铅(Pb)[氢(H)]铜(Cu)汞(Hg)银(Ag)铂(Pt)金(Au)
(1)在金属活动性顺序表中,排在氢(H)前面的金属,能与某些酸发生置换反应生成氢气;而排在氢后面的金属不能与酸发生置换反应生成氢气;排在越前面的金属就越容易与酸反应,即在相同情况下,反应速率越大。
(2)排在金属活动性顺序表前面的金属能与盐溶液反应,置换出排在顺序表后面的金属.
巩固应用:口答课本117页1、2、3、4、8题,板演第7题。
总结反思:本节课的收获有哪些?
布置作业:学习评价27课时。