第三章 第三节用途广泛的金属材料
文档属性
| 名称 | 第三章 第三节用途广泛的金属材料 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 23.2KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2013-02-28 21:22:14 | ||
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文档简介
第三章 第三节用途广泛的金属材料
教学目的3：
1. 巩固学习钠、铝、铁等金属的主要性质，强化训练。
教学课时：
2.5课时
知识体系3
1. 金属概述（A）
⑴ 金属元素在周期表中的位置和原子结构
金属元素分布在元素周期表的左下方，大部分金属元素原子的最外层电子数少于四个电子，金属元素原子半径比同周期的非金属原子半径大，故金属原子易失去电子。
⑵ 金属分类
按金属密度 轻金属：ρ＜4.5 g/cm3 如Na、Mg、Al等
重金属：ρ＞4.5 g/cm3 如Zn、Cu、Pb等
按冶金工业 黑色金属：Fe、Cr、Mn﹙3种﹚
有色金属：除Fe、Cr、Mn以外的金属
⑶ 物理通性
最外层电子数较少，一般金属都具有银白色的金属光泽，具有良好的延展性，是电、热的良导体。
⑷ 金属活动顺序表
金属活动顺序表
K Ca Na
MgAl
Mn Zn Cr Fe Ni Sn Pb
(H)
Cu Hg Ag
Pt Au
金属原子失电子的能力（还原性）
强 ————→ 弱
金属阳离子的电子能力（氧化性）
弱————→ 强
与氧气化合
常温下易被氧化
常温下缓慢被氧化
加热被氧化
不能
与水反应置换
常温下
加热时
不能置换
与非氧化性酸（如盐酸、稀硫酸等）
能发生置换反应，生成H2。
不能置换
与强氧化性酸（如硝酸、浓硫酸等）
发生氧化还原反应
发生氧化还原反应
发生氧化还原反应
只与王水反应
与盐溶液反应
先与水反应
前面的金属置换出后面的金属
在自然界中的存在形式
化合态
化合态和游离态
游离态
金属冶炼
电解法
热还原法（Cu、W用还原剂法）
热分解法
注：① Al、Fe遇浓硝酸、浓硫酸，在常温下发生钝化。
② Cr2O3+2Al=Al2O3+2Cr
⑸ 判断金属活动性的规律
①金属与水或酸反应越剧烈，该金属越活泼。
②金属所对应的氢氧化物的碱性越强，该金属越活泼。
③一种金属能从另一种金属盐的溶液中将其置换出来，则该金属活泼性比另一金属强。
④两金属能够构成原电池时，做负极的金属比做正极的金属活泼。
2. 合金（A）
⑴ 定义：指两种或两种以上的金属（或金属与非金属）熔合而成具有金属特性的物质。一般来说，合金的熔点比它各组分低，硬度比各组分大。
⑵ 物理性质
① 硬度大、熔点低
② 一般来说，合金的性质并不是各成分的性质的总和，合金具有良好的物理、化学和机械的性能
③ 合金的性能可以通过所添加的合金元素的种类、含量和生成合金的条件等来加以生铁调节。
如：生铁的熔点比纯铁的低；硬铝（Cu、Mn、Si)的强度和硬度都比纯铝大。
⑶ 常用的合金
铁 合 金
含 碳 量
成 分
性 能
生 铁
2％～4.3%
铁、碳
生铁硬度大、抗压、性脆，可铸不可锻
钢
碳素钢
0.03%~2%
铁、碳
有良好的延展性，机械性能好，可铸可锻
含碳量高，硬度大；
含碳量低，韧性较强
合金钢
（不锈钢）
在碳素钢中加入其它元素，如镍、铬等
如不锈钢在空气中比较稳定，不容易生锈，具有很强的抗腐蚀能力
成分
性能
铝合金
向Al中加入少量的合金元素如：Cu、Mg、Si、Mn、Zn及稀土元素
抗腐蚀能力强，强度高，密度较小，如：高压锅是由铝合金制造的
铜合金
黄铜
Cu-Zn合金
高强度、可塑性好、易加工、耐腐蚀，作仪器、日用品
青铜
Cu-Sn合金
高强度、可塑性好、耐磨耐腐蚀，作机器零件
白铜
Cu-Ni合金
光泽好、耐磨、易加工、耐腐蚀，作铅笔、饰品
新型合金
储氢合金
室温下吸收氢气速度快，放出氢气快
钛合金
密度小、强度高、耐腐蚀、耐高温，主要应用于飞机、火箭、导弹、人造卫星、宇宙飞船
耐热合金、形状记忆合金、泡沫合金
[基础达标3]
1. 据报道：目前世界有近20亿人口患缺铁性贫血，为了预防缺铁性贫血，专家建议最好使用
A. 铝锅 B. 铁锅 C. 钛合金锅 D. 砂锅
2．下列有关合金的叙述中正确的是
①合金具有金属特性； ②合金中的元素以单质形式存在； ③合金中不一定含有金属；
④钢是含杂质较少的铁合金； ⑤合金属于金属材料； ⑥生铁可完全溶解于稀盐酸
A. ①②③④⑤⑥ B. ①③④⑤⑥ C. ①②④⑤ D. ①④⑥
3．我国劳动人民在3000多年前就制造出精美的青铜器，青铜是铜锡合金，具有良好的可铸造性．耐磨性和耐腐蚀性。取青铜样品8.1g，经分析其中含锡0.9g，此青铜中铜与锡的质量比是
A．9:2 B．9:1 C．8:1 D．4:1
4. 人们利用铁、铜、铝，由早到晚的时间顺序是
A. 铁、铝、铜 B. 铜、铁、铝 C. 铝、铜、铁 D. 铁、铜、铝
5. 下列物质中属于金属材料的是
A. 氧化镁 B. 金刚石 C. 水 D. 黄铜
6. 下列物质中，不属于合金的是
A. 硬铝 B. 黄铜 C. 钢铁 D. 水银
7. 重金属离子有毒。实验室中有甲、乙两种废液，均有一定的毒性。甲废液经化验呈碱性，主要有毒离子是Ba2＋，如将甲、乙两废液按一定比例混合，毒性明显降低。乙废液中可能含有的离子是
A. Cu2＋和SO42— B. Cu2＋和Cl— C. K＋ 和SO42— D. Na＋和Cl—
8. 铁属于：①重金属；②轻金属；③常见金属；④稀有金属；⑤黑色金属； ⑥有色金属
A. ①②⑤ B. ②③⑤ C. ①③⑤ D. ①④⑥
9. 现代建筑门框架，常用电解加工成古铜色的硬铝制造。硬铝是
A. Al-Mg合金 B. Al-Cu-Mg-Mn-Si合金
C.表面有氧化膜的纯铝 D. 表面没有氧化膜的纯铝
10．a、b、c、d、e分别是Cu、Ag、Fe、Al、Mg 5种金属中的一种.已知:(1)a、c均能与稀硫酸反应放出气体;(2)b与d的硝酸盐反应,置换出单质d;(3)c与强碱反应放出气体;(4)c、e在冷浓硫酸中发生钝化.由此可判断a、b、c、d、e依次为
A．Mg??? Cu??? Al??? Ag??? Fe B．Al??? Cu?????Ag??? Fe Mg C. Fe??? Cu????? Ag??? Mg Al? D．Mg????Al?? Cu Fe Ag
11．1989年世界卫生组织把铝确定为食品污染源之一而应加以控制使用，铝在下列应用时应加以控制的是①制铝合金②制电线③制炊具④银色漆颜料⑤明矾净水⑥明矾与苏打制食品膨松剂⑦易拉罐⑧用氢氧化铝凝胶制胃舒平药品⑨包装糖果和食品
A．③⑤⑧⑨ B．⑥⑧⑨ C．③⑤⑨ D．③⑤⑥⑦⑧⑨
12. 纯碱和小苏打都是白色晶体，在日常生活中都可以找到。要在家庭将它们区分开，下面的方法可行的是
A．分别放在炒锅中加热，观察是否有残留物
B．分别用干净铁丝蘸取样品在煤气火焰上灼烧，观察火焰的颜色
C．在水杯各盛相同质量的样品，分别加入等体积的白醋，观察反应剧烈的程度
D．将样品溶解，分别加入澄清石灰水，观察是否有白色沉淀
13．下列曲线图(纵坐标为沉淀的量，横坐标为加入物的量)不正确的是
A．向1L浓度均为0.1mol/L的Ba(OH)2、Na[Al(OH)4]混合液加入0.1 mol/L稀H2SO4溶液
B．向含有0.1 mol/L AlCl3和0.3mol/L NH4Cl的混合液1L中加入0.1mol/L NaOH溶液
C．向烧碱溶液滴加明矾[KAl(SO4)2]溶液 D．向AlCl3溶液滴加过量氨水
14. 已知还原性Fe＞Cu＞Fe2+。现将一定量的m g铁粉加入到某x mol FeCl3和y mol CuCl2的混合溶液中，所得固体质量仍为m g。则x与y的比值可能为
A．2∶7?????????? B．3∶5???????????? C．1∶4???????????? D．4∶3
15. 实验室制取少量FeO，以下方法中能得到FeO是
A、FeCO3FeO+CO2 B、FeC2O4 FeO+CO+CO2
C、Fe(OH)2 FeO+H2O???? D、Fe2O3+CO 2FeO+CO2
教学目的3：
1. 巩固学习钠、铝、铁等金属的主要性质，强化训练。
教学课时：
2.5课时
知识体系3
1. 金属概述（A）
⑴ 金属元素在周期表中的位置和原子结构
金属元素分布在元素周期表的左下方，大部分金属元素原子的最外层电子数少于四个电子，金属元素原子半径比同周期的非金属原子半径大，故金属原子易失去电子。
⑵ 金属分类
按金属密度 轻金属：ρ＜4.5 g/cm3 如Na、Mg、Al等
重金属：ρ＞4.5 g/cm3 如Zn、Cu、Pb等
按冶金工业 黑色金属：Fe、Cr、Mn﹙3种﹚
有色金属：除Fe、Cr、Mn以外的金属
⑶ 物理通性
最外层电子数较少，一般金属都具有银白色的金属光泽，具有良好的延展性，是电、热的良导体。
⑷ 金属活动顺序表
金属活动顺序表
K Ca Na
MgAl
Mn Zn Cr Fe Ni Sn Pb
(H)
Cu Hg Ag
Pt Au
金属原子失电子的能力（还原性）
强 ————→ 弱
金属阳离子的电子能力（氧化性）
弱————→ 强
与氧气化合
常温下易被氧化
常温下缓慢被氧化
加热被氧化
不能
与水反应置换
常温下
加热时
不能置换
与非氧化性酸（如盐酸、稀硫酸等）
能发生置换反应，生成H2。
不能置换
与强氧化性酸（如硝酸、浓硫酸等）
发生氧化还原反应
发生氧化还原反应
发生氧化还原反应
只与王水反应
与盐溶液反应
先与水反应
前面的金属置换出后面的金属
在自然界中的存在形式
化合态
化合态和游离态
游离态
金属冶炼
电解法
热还原法（Cu、W用还原剂法）
热分解法
注：① Al、Fe遇浓硝酸、浓硫酸，在常温下发生钝化。
② Cr2O3+2Al=Al2O3+2Cr
⑸ 判断金属活动性的规律
①金属与水或酸反应越剧烈，该金属越活泼。
②金属所对应的氢氧化物的碱性越强，该金属越活泼。
③一种金属能从另一种金属盐的溶液中将其置换出来，则该金属活泼性比另一金属强。
④两金属能够构成原电池时，做负极的金属比做正极的金属活泼。
2. 合金（A）
⑴ 定义：指两种或两种以上的金属（或金属与非金属）熔合而成具有金属特性的物质。一般来说，合金的熔点比它各组分低，硬度比各组分大。
⑵ 物理性质
① 硬度大、熔点低
② 一般来说，合金的性质并不是各成分的性质的总和，合金具有良好的物理、化学和机械的性能
③ 合金的性能可以通过所添加的合金元素的种类、含量和生成合金的条件等来加以生铁调节。
如：生铁的熔点比纯铁的低；硬铝（Cu、Mn、Si)的强度和硬度都比纯铝大。
⑶ 常用的合金
铁 合 金
含 碳 量
成 分
性 能
生 铁
2％～4.3%
铁、碳
生铁硬度大、抗压、性脆，可铸不可锻
钢
碳素钢
0.03%~2%
铁、碳
有良好的延展性，机械性能好，可铸可锻
含碳量高，硬度大；
含碳量低，韧性较强
合金钢
（不锈钢）
在碳素钢中加入其它元素，如镍、铬等
如不锈钢在空气中比较稳定，不容易生锈，具有很强的抗腐蚀能力
成分
性能
铝合金
向Al中加入少量的合金元素如：Cu、Mg、Si、Mn、Zn及稀土元素
抗腐蚀能力强，强度高，密度较小，如：高压锅是由铝合金制造的
铜合金
黄铜
Cu-Zn合金
高强度、可塑性好、易加工、耐腐蚀，作仪器、日用品
青铜
Cu-Sn合金
高强度、可塑性好、耐磨耐腐蚀，作机器零件
白铜
Cu-Ni合金
光泽好、耐磨、易加工、耐腐蚀，作铅笔、饰品
新型合金
储氢合金
室温下吸收氢气速度快，放出氢气快
钛合金
密度小、强度高、耐腐蚀、耐高温，主要应用于飞机、火箭、导弹、人造卫星、宇宙飞船
耐热合金、形状记忆合金、泡沫合金
[基础达标3]
1. 据报道：目前世界有近20亿人口患缺铁性贫血，为了预防缺铁性贫血，专家建议最好使用
A. 铝锅 B. 铁锅 C. 钛合金锅 D. 砂锅
2．下列有关合金的叙述中正确的是
①合金具有金属特性； ②合金中的元素以单质形式存在； ③合金中不一定含有金属；
④钢是含杂质较少的铁合金； ⑤合金属于金属材料； ⑥生铁可完全溶解于稀盐酸
A. ①②③④⑤⑥ B. ①③④⑤⑥ C. ①②④⑤ D. ①④⑥
3．我国劳动人民在3000多年前就制造出精美的青铜器，青铜是铜锡合金，具有良好的可铸造性．耐磨性和耐腐蚀性。取青铜样品8.1g，经分析其中含锡0.9g，此青铜中铜与锡的质量比是
A．9:2 B．9:1 C．8:1 D．4:1
4. 人们利用铁、铜、铝，由早到晚的时间顺序是
A. 铁、铝、铜 B. 铜、铁、铝 C. 铝、铜、铁 D. 铁、铜、铝
5. 下列物质中属于金属材料的是
A. 氧化镁 B. 金刚石 C. 水 D. 黄铜
6. 下列物质中，不属于合金的是
A. 硬铝 B. 黄铜 C. 钢铁 D. 水银
7. 重金属离子有毒。实验室中有甲、乙两种废液，均有一定的毒性。甲废液经化验呈碱性，主要有毒离子是Ba2＋，如将甲、乙两废液按一定比例混合，毒性明显降低。乙废液中可能含有的离子是
A. Cu2＋和SO42— B. Cu2＋和Cl— C. K＋ 和SO42— D. Na＋和Cl—
8. 铁属于：①重金属；②轻金属；③常见金属；④稀有金属；⑤黑色金属； ⑥有色金属
A. ①②⑤ B. ②③⑤ C. ①③⑤ D. ①④⑥
9. 现代建筑门框架，常用电解加工成古铜色的硬铝制造。硬铝是
A. Al-Mg合金 B. Al-Cu-Mg-Mn-Si合金
C.表面有氧化膜的纯铝 D. 表面没有氧化膜的纯铝
10．a、b、c、d、e分别是Cu、Ag、Fe、Al、Mg 5种金属中的一种.已知:(1)a、c均能与稀硫酸反应放出气体;(2)b与d的硝酸盐反应,置换出单质d;(3)c与强碱反应放出气体;(4)c、e在冷浓硫酸中发生钝化.由此可判断a、b、c、d、e依次为
A．Mg??? Cu??? Al??? Ag??? Fe B．Al??? Cu?????Ag??? Fe Mg C. Fe??? Cu????? Ag??? Mg Al? D．Mg????Al?? Cu Fe Ag
11．1989年世界卫生组织把铝确定为食品污染源之一而应加以控制使用，铝在下列应用时应加以控制的是①制铝合金②制电线③制炊具④银色漆颜料⑤明矾净水⑥明矾与苏打制食品膨松剂⑦易拉罐⑧用氢氧化铝凝胶制胃舒平药品⑨包装糖果和食品
A．③⑤⑧⑨ B．⑥⑧⑨ C．③⑤⑨ D．③⑤⑥⑦⑧⑨
12. 纯碱和小苏打都是白色晶体，在日常生活中都可以找到。要在家庭将它们区分开，下面的方法可行的是
A．分别放在炒锅中加热，观察是否有残留物
B．分别用干净铁丝蘸取样品在煤气火焰上灼烧，观察火焰的颜色
C．在水杯各盛相同质量的样品，分别加入等体积的白醋，观察反应剧烈的程度
D．将样品溶解，分别加入澄清石灰水，观察是否有白色沉淀
13．下列曲线图(纵坐标为沉淀的量，横坐标为加入物的量)不正确的是
A．向1L浓度均为0.1mol/L的Ba(OH)2、Na[Al(OH)4]混合液加入0.1 mol/L稀H2SO4溶液
B．向含有0.1 mol/L AlCl3和0.3mol/L NH4Cl的混合液1L中加入0.1mol/L NaOH溶液
C．向烧碱溶液滴加明矾[KAl(SO4)2]溶液 D．向AlCl3溶液滴加过量氨水
14. 已知还原性Fe＞Cu＞Fe2+。现将一定量的m g铁粉加入到某x mol FeCl3和y mol CuCl2的混合溶液中，所得固体质量仍为m g。则x与y的比值可能为
A．2∶7?????????? B．3∶5???????????? C．1∶4???????????? D．4∶3
15. 实验室制取少量FeO，以下方法中能得到FeO是
A、FeCO3FeO+CO2 B、FeC2O4 FeO+CO+CO2
C、Fe(OH)2 FeO+H2O???? D、Fe2O3+CO 2FeO+CO2