2022年Unit金属和金属材料.docx

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1、【学习目标】第八单元金属和金属材料11 / 101. 明白金属的物理特点，能区分常见的金属和非金属；熟悉金属材料在生产、生活和社会进展中的重要作用；2. 知道常见的金属与氧气的反应；明白防止金属锈蚀的简洁方法；3. 知道一些常见金属 铁、铝等 矿物，明白从铁矿石中将铁仍原出来的方法；4. 明白常见金属的特性及其应用，熟悉加入其他元素可以改良金属特性的重要性；知道生铁和钢等重要的合金；5. 知道废弃金属对环境的污染，熟悉回收金属的重要性；【学习导引】课题 1 金属材料一、几种重要的金属1. 打开书后的元素周期表，你会发觉金属元素比非金属元素多；由金属制成的制品在日常生活中特殊多，请查找你身边的制

2、品是由哪些金属材料制的，这些金属制品表达了金属的什么物理性质？金属常温下是 除汞外 、有光泽、大多为热和电的 导体 用作加热器具和导线 ，有性 能展成薄片、拉成丝 、密度、硬度、熔点 等共性；2. 金属的物理性质具有相像的共性，但导电性、导热性、密度、熔点、硬度等也会存在较大的差别，利用物理性质差别可做到“慧眼识金属”，不信你可以试一试；(1) 从颜色上看，大多数金属如铝、铁等都呈 色；铜为色；金是 色；从状态上看，常温下铝、铁、铜等大多数金属都是 体，汞是体；3导电性最好的金属为；密度最大的金属为； 熔点最高的金属为 ；硬度最大的金属为；3. 日常生活中有铁锅、铝锅、铜锅；是由于铁铝铜能够导

3、热；是不是金属有相像的物理性质，就可以在制品中相互代替吗？菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不用 制；银的导电性比铜好，电线一般用 制而不用制；灯泡里的灯丝用 制而不用锡制，有的铁制水龙头等一般要镀而不镀；因此物质的性质在很大程度上打算了物质的用途，但这不是 的打算因素；在考虑物质的用途时，仍需要考虑 、资源、是否美观、使用是否便利，以及废料是否易于 和对环境的影响等多种因素；【同步训练】1以下物品不是由金属材料制成的A 菜刀B蓝球框C灯丝D 乒乓球台面2以下金属在常温下为液体的A 铝B铜3以下金属中，硬度最大的是C汞D 锌A 铁B钨C铬D 钙4. “垃圾是放错了位置的资源”，应当分类回收；生活中废弃

4、的铁锅、铝质易拉罐、铜导线等可以归为一类加以回收，它们属于A 化合物B金属C氧化物D 纯洁物5金属具有共同的物理性质是A 熔点高、硬度大C有银白色金属光泽B 有磁性，能被磁体吸D 能导电、导热6. 某新型“防盗玻璃”为多层结构，每层中间嵌有极细的金属线，当玻璃被击碎时，与金 属线相连的警报系统就会马上报警；“防盗玻璃”能报警，这利用了金属的 A 延展性B导电性C弹性D 导热性7. 用短线把以下铝及其合金的有关性质和用途连接起来：延展性好做导线、电缆 导热性好制造飞机、汽车导电性好铝箔包装糖果、香烟密度小炊具、太阳能吸取装置二、合金【学习导引】1. 你知道最常见的合金是什么？合金有什么用？合金是

5、混合物仍是化合物？让我们依据漫画回忆一下人类发觉合金的历程；(1) 纯铁较 硬、软 ；向纯铁中加入或加热融合成铁的合金，铁的合金比纯铁坚硬；(2) 生铁和钢是铁的两种 ，生铁和钢的区分在于含碳量， 含碳量为24.3，含碳量为 0.03 2；生铁和钢是混合物、纯洁物 3向钢中加入铬、镍形成 ，它的抗腐蚀才能比较强；2. 合金与组成合金的成分在物理性质上有差异吗？一般，合金的硬度 组成它的纯金属，熔点 组成它的纯金属，性能比纯金属更好，应用更广泛；因此，日常使用的金属材料大多数为合金；3. 人类使用金属材料历史是从青铜、铁器到铝合金，今日有人称钛及其合金是21 世纪的金属，你认为对吗？钛及合金具有

6、许多优良性能，如熔点 、密度、可塑性好、易于加工、机械性能好；把它们放在海水中数年，取出后仍光亮如初，其抗 性能远远优于不锈钢，因此用途广；【同步训练】1以下物质不属于合金的是 A 青铜B硬铝C不锈钢D 氧化铁2以下关于金属材料的说法中，正确选项A 钢是纯铁B 铝比铁活泼，所以铝制品更易被腐蚀C生铁是铁的合金D 被腐蚀的铁制品属于不行回收垃圾3制作家庭中使用的餐具，最好是用A 生铁B锰钢C不锈钢D 硅钢4生铁和钢在组成上的主要区分是A 钢的机械性能比生铁强B 钢是铁的合金，生铁是纯铁C钢和生铁的含碳量不同D 钢的熔点比生铁高5钛和钛的合金被认为是21 世纪的重要材料，它们具有许多优良的性能，如

7、熔点高、密度小、可塑性好、易于加工，钛合金与人体有很好的“相容性”；依据它们的主要性能，以下用途不切合实际的是A 用来做保险丝B 用于制造航天飞机C用来制造人造骨D 用于制造船舶6硬铝的以下性质中，与制造飞机外壳无关的是A 导电性较好B密度较小C耐腐蚀性较强D 硬度较大7你将选用那种合金来制造以下物品，说明理由；(1) 外科手术刀选择 ；制造，理由(2) 鸟巢的外结构选择 ；制造，理由(3) 门锁选择 制造，理由 ；【才能拓展】1人们在日常生活中离不开金属，高科技新材料的开发和应用也需要金属；1地壳中含量最高的金属元素是 ；(2) 根 据 下 图 金 属 应 用 实 例 推 断 金 属 具 有

8、 的 物 理 性 质 有 ；(3) 日常使用的金属材料多属于合金；下表列出了一些常见合金的主要成份和性能；合金焊锡硬铝 不锈钢合金的主要性能熔点 183 强度和硬度好抗腐蚀性好主要成分及纯金属的性能锡：熔点 232；铅：熔点327铝、铜、镁等；硬度小，质软铁、铬、镍等；纯铁抗腐蚀性能不如钢由上表推断，与组成合金的纯金属相比，合金的优点一般有填序号 ；强度更低硬度更高熔点更高抗腐蚀性更好【学习导引】课题 2 金属的化学性质1. 回忆我们怎么在课上探究金属活动性强弱呢？(1) 金属在氧气中反应和猛烈程度不同表达了金属活动性强弱；镁、铝在常温下能与氧气反应；铝在空气中与氧气反应，其表面形成一层致密的

9、 薄膜；铁、铜在常温下几乎不与氧气反应，但在 时能与氧气反应；铁在氧气中猛烈燃烧生成黑色的 ；“真金不怕火炼”说明金即使在高温时也不能与 反应；从上可得出：较活泼，铁、铜次之， 最不活泼；(2) 金属与酸 稀硫酸或 能否反应以及反应的，可反映金属活动性；把相同浓度的稀硫酸分别放入盛有相同大小的镁、铝、铁、铜的试管中，生成氢气的金属是，没有生成氢气的金属是 ；金属与酸反应猛烈程度由高到低的次序，较强，次之，较弱；同样条件下，镁、铝、铁、铜与稀硫酸的反应结论，和稀盐酸的反应结论 ；由上可得出镁、铝、铁、铜的金属活动性由强到弱的次序；(3) 金属与金属化合物溶液能否反应，这也是比较金属活动性的依据之

10、一；把铝丝浸入硫酸铜溶液中，铝丝表面有 生成，说明铝比铜活泼；把铜丝浸入硝酸银溶液中，铜丝表面有银生成，说明 比活泼；把铜丝浸入硫酸铝溶液中，铜丝表面没有铝生成，说明 比活泼；由三个试验得出铝、铜、银金属活动性由强到弱的次序 ；2. 请你完成以下常见金属活动性次序：3. 在金属活动性次序里：(1) 金属的位置越靠前，它的活动性就越 ；(2) 位于前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢；(3) 位于的金属能把位于的金属从它们的化合物溶液中置换出来；【同步训练】1. 把铁粉、镁粉和铝粉 各取 1 g混合匀称，装入一个瓶盖扎有小孔的小塑料瓶中，点燃酒精灯，轻拍塑料瓶，混合物撒落在火焰上燃烧，火焰上就会

11、闪耀着红色和白色的星光，非常漂亮；请你用化学方程式说明这些现象：123 2. 废旧运算机的某些部件含有Zn、Al 、Cu、 Ag、 Pt铂、 Au 金等金属，经物理方法初步处理后，加入足量稀盐酸充分反应，过滤所得的金属是 ；与稀盐酸反应的金属 ， 写 出 它 们 分 别 与 稀 盐 酸 反 应 的 方 程 式， ；3. “蚀刻”是制作印刷模板的一种方法；现用“蚀刻”的方法制作“福娃”的印刷模板， 制作过程如下：用稀盐酸除去金属板表面的“锈斑”，再进行打磨等处理；在金属板上镀一层防酸材料蜂蜡；在上面刻出“福娃”图像；用稀盐酸对其表面进行处理，稀盐酸就能“吃掉”金属；除去蜂蜡镀层，金属板上显出“福

12、娃”；依据上述制作过程回答以下问题：(1) 制作印刷模板的金属可选用 选填“铁”、“银”或“铜”；(2) 写出制作过程中发生反应的化学方程式 ；4. 有 X 、Y 、Z 三种金属，把Y 投入 XNO 32 溶液中， Y 表面有X 析出，把 X 投入ZNO 32 溶液中， X 表面有 Z 析出； X 、Y 、Z 三种金属的活动性由强到弱的次序是 A Z Y XB Y X ZC X Y ZD X Z Y(1) 上述 实 验中 ，有 气泡 产 生 的是填写 装置序号 (2) E 中显现的现象是 (3) 通过上述试验，能否证明镁、锌、铁、铜、银五种金属的活动次序？并说明理由；4我国古代“湿法冶铜”就是

13、利用了D 中的反应原理，请写出该反应的化学方程式6试验室现有以下药品：盐酸5 ，硫酸 5 ；大小相同的镁片、铝片、铁片；铁粉，铝粉；某同学为了比较金属与酸的反应，按下图所示的试验方案进行试验；从试验开头到反应5 分钟，所观看到的现象记录如下：该同学依据上述试验现象得出结论：金属与酸反应的猛烈程度按镁、铁、铝的次序减弱；你认为该同学的结论是否合理填“合理”或“不合理”，假如有不合理的地方，请你在上述设计的基础上完善该试验，在下图中填写所需的化学药品；假如合理，可以不填；5. 如下图所示，某同学探究金属化学性质的试验；编号金属表面立刻有大量无色金属表面渐渐有少量无色铁粉中不断有无色气泡冒现象气泡冒

14、出，反应不到5 分钟金属已消逝气泡冒出，反应到5 分钟时，铝片仍在冒气泡出，气泡的量比中多，溶液逐步显浅绿色，反应到 5 分钟时，铁粉仍在冒气泡【才能拓展】1. 向硫酸亚铁和硫酸铜的混合溶液中加入肯定量锌粉，充分反应后过滤，得到固体和滤液；将固体放入稀硫酸中有气体产生，就固体中肯定含有液中 水除外 肯定不含有，可能含有；3. 甲同学为了探究铝、铁和铜三种金属的活动性，他用铜丝、铁丝、铝丝和稀盐酸四种试剂，设计了以下只用一支试管，取一次盐酸的探究方案；(1) 请你帮忙甲同学完善下表中的探究方案试验步骤观看到的现象在试管中取少量盐酸，插入铁丝，充分作用在所得溶液中，插入在所得溶液中，插入 ，充分作

15、用 ，充分作用无明显现象2. 为了探究影响金属与酸反应猛烈程度的因素，进行了以下试验： ，可能含有；滤试验序号试验过程试验现象1镁粉和铁粉分别与5盐酸反应镁粉产愤怒体快2铁粉和铁片分别与10盐酸反应铁粉产愤怒体快3铁片分别与 5盐酸和 10盐酸反应10盐酸产愤怒体快由此得出影响金属与酸反应猛烈程度的因素有：因素一：因素二：因素三：结论：金属活动性Al Fe Cu写出中反应的化学方程式： ；将铝丝插入溶液前应进行的操作是 ；(2) 乙同学看到甲同学的方案后，认为只要再补充一个试验，仍能得出活动性Al Fe HCu的结论；乙同学要补充的实验是 ；(3) 丙同学认为要得到活动性Al Fe H Cu

16、的结论，不必补做试验，只需将甲同学方案 中 插 入 金 属 的 顺 序 调 整 即 可 ， 调 整 后 的 金 属 插 入 顺 序 为 ；课题 3 金属资源的利用和爱护一、铁的冶炼【学习导引】1. 自然界中元素的存在形式有两种：以单质形式存在、化合物形式存在；前面我们学过地壳中元素含量从高到低依次：氧、硅、铝、铁，你知道铁在地壳中的存在形式吗？池球上的金属资源除少数很不 的金属如金、银等有单质形式存在外，其余都以化合物形式存在；常见的含铁矿石有：赤铁矿主要成分 、黄铁矿 主要成分 、菱铁矿 主要成分；2. 你知道选用炼铁的铁矿石的标准吗？你知道如何炼制铁吗？(1) 炼铁的铁矿石不仅要选富铁矿，

17、仍要选“有害元素”少；富铁矿是指铁矿石中含铁元素含量，“有害元素”是指能在炼铁过程中生成有害物质的元素；(2) 炼铁的原理是利用 与氧化铁的反应；实际上铁矿石冶炼成铁是一个复杂过程，把铁矿石和、石灰石一起加入高炉，在高温下，利用焦炭与 反应生成一氧化碳把铁从铁矿石里仍原出来；主要反应过程如下所示：【同步训练】1. 依据下图回答疑题；(1) 写出标有序号的仪器名称：ab；(2) CO和Fe2O3均属于 ；(3) 澄清石灰水中可观察到的现象 ；(4) 点燃酒精灯的目的是 ；(5) 高温条件下此反应的化学方程式是 ；2. 以下铁的化合物中，铁元素的化合价相同的是A FeO 和 FeOH 3B Fe2

18、 O3 和 FeCl3CFeSO4 和 Fe2SO43D FeCO3 和 Fe3O4 3某铁矿石 12.8 g 中含氧化铁 6.4 g，该铁矿石中铁元素的质量分数为A 80B 50C 40D 35 4炼铁的主要反应原理是在条件下，用从含铁的矿石中将铁仍原出来，5用 2000 t 含氧化铁 80的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁96的生铁多少吨？二、金属资源爱护【学习导引】1. 金、银、铝、铁长时间放在空气中，有的光采照旧，有的表面发暗，有的锈迹斑斑；同样是金属，为什么会出现不同的现象？金、银长时间放在空气中没有变化，缘于 ；铝表面变暗但不生锈的原因 ；铁与水、氧气等反应生成的铁锈很 ，不能阻碍里层

19、的铁连续与水、氧气等反应；2. 据有关资科说明，全世界每年的钢铁产品的四分之一将会生锈腐蚀，防止铁生锈的讨论是世界性的课题，如何防止铁生锈呢？我们是从讨论燃烧的条件动身，得出灭火防火 的措施；同样找出防铁锈的方法，源于我们对铁生锈的机理的熟悉，铁在什么条件下生锈？(1) 铁必需同时与和接触，才能生锈；(2) 请你依据破坏铁生锈的条件，提出防止铁制品生锈的两个方法；方法一 ；方法二3. 依据已探明金属矿物的储量，并结合目前金属的消耗速度，有人估量可供开采矿物的年限：最多的为铝，开采的年限为257 年；最少的为银，开采的年限为18 年；面对不行再生金属矿物资源日益削减，我们有什么计策？(1) 防止

20、金属腐蚀；(2) 金属的回收利用；回收一个铝制饮料罐比制造一个新饮料罐要廉价 ，而且仍可节省金属资源和 以上的能源；目前已有 以上的铁和 以上的金得到回收；回收废旧电池仍有利于环保，假如将废旧电池随便丢弃，废旧电池中含有等渗出，会造成和的污染，威逼人类健康；(3) 有计划、合理开采矿物，积极寻找 ；【同步训练】1. 以下情形下，铁钉最易生锈的是2. 有关金属资源的表达错误选项A 地球上金属资源大多数以化合物形式存在B 目前世界年产量最高的金属是铁C爱护金属资源的惟一途径是防止金属的腐蚀D 地球的金属资源是有限的，而且不能再生3. 以下条件中，铁最简洁发生锈蚀的是A. 表面喷涂油漆B 埋在潮湿疏

21、松的土壤里C浸没在水中D 放置在干燥的氧气中 4以下方法中：涂上润滑油，刷上油漆，镀上不易生锈的金属，表面生成氧化膜烤蓝或发蓝 加搪瓷层，其中能有效防止铁生锈的是A B只有和C只有、和D只有和5. 家庭生活中以下做法不能防止菜刀生锈的是 A 菜刀使用完后，用水洗净，并擦干B 久置不用时在菜刀表面涂一层食用油C把菜刀存放在潮湿的地方D 用不锈菜刀取代一般菜刀6. 金属制品在潮湿的空气中易生锈，日常生活中的防锈方法许多，依据你的生活体会，自行车的以下构件分别使用什么方法防锈？自行车支架 ；链条 ；钢圈 ；7. 下面是某同学对铁部分学问学习的过程；1对铁制品生锈的情形调查：调查内容掉漆的自行车暴露在

22、混凝土以外的钢筋涂油的无锈铁钉镀铬的铁质剪刀铁制品锈蚀的情形风吹雨淋，时间长了，掉漆的部分会生锈时间长了钢筋表面显现锈层铁钉较长时间仍不生锈剪刀较长时间不生锈从调查中可知铁制品生锈的主要条件是(2) 提出以下爱护铁资源的建议，其中正确选项 ；填字母 A 防止铁制品腐蚀B 回收利用废旧铁制品C任意开采铁矿石(3) 通过铁与硫酸铜溶液反应的试验，来比较铁和铜的金属活动性强弱；请写出该反应的化学方程式 ；【才能拓展】1. 目前社会上有些不法分子，以黄铜铜锌合金，金黄色戒指假冒黄金戒指进行诈骗活动，请你找出检验戒指是真金仍是黄铜的方法请写出两种 ；2. 某同学在 A 、B 、C、D 四支烧瓶分别放入干

23、燥的细铁丝、浸过食盐水的细铁丝、浸过清水的细铁丝、食盐水和细铁丝，并使细铁丝完全浸没在食盐水中，然后装配成如图所示的四套装置，每隔一段时间测量导管中水面上升的高度，结果如下表所示表中所列数据为导管中水面上升的高度/cm；时间/小时00.51.01.52.02.53.0A 瓶盛干燥铁丝 0000000B 瓶盛沾了食盐水的铁丝00.41.23.45.67.69.8C 瓶盛沾了清水的铁丝0000.30.80.83.5D 瓶盛完全浸没在食盐水中的铁丝 00000001导管中水面为什么会上升？ ；2铁 生 锈 的 速 率 由 大 到 小 ；的 排 列 顺 序 为填 烧 瓶 序 号 ：3影响铁生锈的因素有： ；3现有含杂质的氧化铁样品杂质不参与反应 ，为了测定该样品中氧化铁的质量分数，某同学称取该样品 10 g，并用右图所示的装置进行试验，得到如下两组数据：试回答：A 组B 组反应前玻璃管和氧化铁样品的质量43.7g烧杯和澄清石灰水的质量180.0g氧化铁完全反应后玻璃管和固体物质的质量41.3g烧杯和烧杯中物质的质量186.2g(1) 你认为，应当挑选组的试验数据来运算样品中氧化铁的质量分数，运算的结果为；(2) 这位同学所用试验装置的不足之处是 ；