《铝及铝合金》
一、教案背景
1、面向学生：高一学生
2、学课：化学
3、课时：第一课时
4、学生课前准备：
二、教学课题
学生了解铝的主要性质，能运用铝的性质解释生产、生活中的一些实际问题，培养学生实验操作能力、观察能力和分析问题的能力。善于利用互联网搜索，扩大知识面，加深对知识的理解。
三、教材分析
本节课要求掌握铝的主要性质，结合知识解决生产、生活中的一些实际问题。
教学目标：
1、理解并掌握铝的主要性质和用途
2、通过实验探究和问题讨论，了解实验研究的方法。
3、通过动手实验及分组讨论，激发学生的探究热情，形成对科学持续的内在兴趣。
四、教学方法
教法：分组讨论法、实验探究法、多媒体课件教学、充分运用互联网技术，搜索相关知识加深理解，激发兴趣，提高能力。
学法：学生预习，上网查找相关资料，合作交流，解读探究。
五、教学过程
军事的发展其实也离不开化学，制造导弹、飞机的材料都要用到铝合金。现在就让我们走进铝的世界。
[图片观察]同学们看，这幅图(如图1所示)展示了铝的很多用途。用途由性质决定，请大家观察这些图片，讨论、归纳铝的物理性质。
[分组讨论一] 由图片讨论并归纳出铝的物理性质。
[第一次展示高压锅] 请看，这是日常生活中常用的铝制高压锅，高压锅中都有这样的一张说明书，请一位同学上来读一下说明书中关于清洗高压锅的注意事项。这位同学读的内容已经显示在大屏幕上了(如图2所示)，请大家分组讨论一下，从说明书中推测铝可能有哪些化学性质？
[分组讨论二]从说明书中推测铝可能具有的化学性质。
[归纳总结]从说明书中可以看出，铝能与酸、碱等物质反应。是不是这样呢？我们用实验来验证。
[分组实验] 铝与酸、碱、盐的反应。这是点滴板，今天的实验就在点滴板中进行，主要做三个实验：铝与酸、碱、盐的反应。(如图3所示) 实验过程中请仔细观察现象。
[汇报现象]已经完成实验的小组请举手。请同学来描述一下实验现象。
[原因分析]同样是铝片与硫酸反应，不同小组观察到的现象为什么不一样呢？（停顿）原来是硫酸的浓度不同，有的小组发的是稀硫酸，有的发的却是浓硫酸。请到课本P68中寻找答案。
[启迪升华]刚才的实验告诉我们，活泼金属与酸反应不一定都有气体产生，这几组同学观察非常仔细，没有主观臆断，而是尊重事实，科学探究要的就是这种实事求是的态度。
[分组讨论三]常温下，铝片在浓硫酸中会“钝化”，在空气中能不能也形成致密的氧化膜呢？请结合生活实际来讨论一下。
[归纳总结]铁容易生锈，而铝难腐蚀。为什么呢？铁在空气中被氧化，表面生成的Fe2O3是疏松的，不能阻止了内部的铁进一步发生反应。铝比铁更活泼，但铝在空气中生成Al2O3是致密的氧化膜，阻止了内部的铝进一步发生反应。(如图4所示)
[第二次展示高压锅]拿出高压锅并敲打，铝制高压锅能否经常用钢丝球擦洗？
[引导释疑]擦了不是更亮吗？(停顿片刻)擦了氧化，再擦再氧化，虽然漂亮，但越擦越薄。
[提出问题]铁在纯氧中剧烈燃烧，火星四射，铝比铁活泼，铝在纯氧中也能燃烧吗？
[演示实验一]铝粉在氧气中燃烧(如图5所示)。这是盛有二氧化锰的广口瓶，加适量的双氧水可产生氧气，用棉花包裹铝粉，点燃。
[军事应用]军事上利用这个反应来制造信号弹、燃烧弹，还可用作火箭推进剂。
[提出问题]通过前面的分组实验，大家观察到：铝不仅与酸溶液反应，也能与强碱溶液产生气体。铝与氢氧化钠、水反应，生成了一种钠盐，叫偏铝酸钠。反应中铝元素由0价升高到+3价，那产生的是什么气体呢？请讨论确定一下。
[分组讨论四] 铝与氢氧化钠溶液反应产生的是什么气体？
[归纳总结]从元素守恒看，气体可能是氧气或氢气。从化合价看反应中铝元素的化合价升高了，必然有元素化合价降低，能降低的元素只能是氢元素，生成的是氢气。是不是呢？请观察下面的演示实验(如图6所示)
[演示实验二]师生合作完成铝粉与氢氧化钠溶液反应实验
[得出结论]这种气体可以燃烧，果然是氢气。
[第三次展示高压锅]钢丝球对高压锅是物理损害，而酸碱性食品腐蚀高压铝锅是化学损害，原理是酸、碱先破坏表面氧化膜，继而再与内部的铝反应。
[演示实验三]利用铝热反应来焊接铁钉。下面我来模拟这个实验，这是埋在沙里的两根铁钉，将它们相互靠近，同学们可将这两根铁钉想象成两根钢轨，再向试管中加入铝粉和氧化铁的混合物，加一定量氯酸钾，氯酸钾高温产生氧气，助燃。插上镁条，镁条燃烧可以产生反应需要的高温。(如图7所示)
[轻松过渡]让我们一起走进开心辞典吧！
[比赛规则]①以小组为单位，采用抢答形式。②出题后，在规定时间内组员相互讨论，然后由一名同学举手回答。③每组基分10分，每题抢答正确加5分。（教师在黑板上列表打分。）
[问题抢答] 1.铝在人体中积累可使人慢性中毒，1989年世界卫生组织正式将铝确定为食品污染源之一而加以控制。铝在下列场合的使用须加以控制的是 ( )
①制铝锭 ②制易拉罐 ③制电线、电缆 ④制包糖果用的铝箔 ⑤制炊具⑥制防锈油漆
A．①②④⑤⑥ B．②⑤⑥ C．②④⑤ D．③④⑤⑥
2.相同条件下，等质量的铝分别与足量硫酸溶液、烧碱溶液反应产生的氢气的体积之比为 ( )
A．1∶l B．2∶l C．3∶1 D．1∶3
3.铝合金因坚硬、轻巧、美观、洁净、易于加工而成为新型建筑装潢材料，主要用于制作窗框、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
为什么铝箔加热后可以晃动而不掉落下来呢？(模仿央视青歌赛上的视听题)
[总结发奖]今天开心辞典的抢答冠军是第3小组，让我们把掌声送给他们。今天的奖品是易拉罐雪碧，请组长上来领奖。（发奖，面对组长）你们享受的可是拿破仑、门捷列夫那时的待遇啊！
[化学史教育]当年元素周期表的创始人门捷列夫在受到英国皇家学会的表彰时，得到的不是金杯，而是铝杯，因为当时从实验室制出的铝既少又昂贵，物以稀为贵。
[布置作业] ①完成学案后的达标检测题；②上网查找资料，调查金属铝在生活、生产、科技方面的应用，把你的调查报告和同学交流。
六、教学反思
优点：（1）充分体现“从生活走进化学，从化学走向社会”的教学理念。从生活视角巧妙进入化学视角，调动了学习化学的积极性。
（2）课堂上每个实验都有震撼力。实验现象很“刺激”。学生激动、欢呼，对学科知识的理解将是何等深刻。
（3）充分利用互联网搜索视频，加强了学生的直观认识，激发了学生的学习兴趣，提高了教学效果。
不足：还可进步挖掘互联网资源，加强多媒体手段在化学教学中的应用。
课件16张PPT。合 金
1、什么是合金？你日常生活中的金属制品那些是合金？
2、为什么我们使用的金属材料主要是合金？而不是纯金属？思考与交流合金1、什么是合金？ 合金是由两种或两种以上的金属（或金属与非金属）熔合而成的具有金属特性的物质。 2、为什么我们使用的金属材料主要是合金，而不是纯金属？ 合金与金属相比，除具有金属的特性外，还具有许多比各成分金属更优良的物理、化学或机械的性能 。
如：硬度大、熔点低、密度小、耐磨、耐腐蚀等。铜、铝导电性好
延展性好低碳钢易加工便宜钨熔点高铝合金密度小、强度
大耐腐蚀不锈钢耐腐蚀 3.查阅资料，填写下列汽车配件所用的金属或合金，
并解释使用这些材料的原因。思考题：
（1）、为什么合金的性能与纯金属有很大的差异呢 ？金属与合金的结构比较：改变了金属原子有规则的层状结构（2）我们在日常生活中使用的合金有铁合金、铝合 金、铜合金等，这些合金的组成是怎么样的？生 铁：
钢：
不锈钢：
硬 铝：
黄 铜：
青 铜：铁 + 碳铁 + 碳 或 铁 + 碳及其他金属（合金钢）铁 + 铬（Cr）、镍（Ni）铝 + 铜、镁、锰、硅铜 + 锌铜 + 锡（Sn）[学与问]
钢铁的生锈与什么有关？铁锈的主要成分是什么？若铁锈的主要成分以Fe2O3表示，写出用盐酸除去铁锈有关反应的化学方程式。二 、使用合金铁合金生铁（铁碳合金，含碳2%～4.3%，硬度大、抗压性强、性脆，用于制造机座、管道）钢含碳0.03%～2%，延展性、机械性能好，用于制造机械和交通工具。碳素钢高碳钢（硬度较大）
中碳钢
低碳钢（韧性较好）合金钢不锈钢（Cr18%,Ni8%）锰钢（增加强度和韧性）密度小、强度大、抗腐蚀力强。 铝是地壳中含量最多的金属元素。纯铝的硬度较小，不适于制造机器零件等。向铝中加入少量的合金元素如Cu Mg Si Mn Zn及稀土元素等可制成铝合金。
如硬铝：含Cu4% Mg0.5% Mn0.5%Si0.7%3、焰色反应
很多金属或3 、铜合金：铜合金黄铜：青铜：白铜：含Cu Zn——耐腐蚀，耐磨，可塑性强，硬度较小。含Cu Sn Pb等——硬而脆，强度大含Ni Zn（少量Mn）——制洒具等2、铝合金：常识：24K金和18K金 纯金质软，不适合直接制造首饰。
向纯金中加入一定量的铜或银，可以制成硬度较大的金合金，用于制造金首饰等。其成色常用K数表示。K数越高表示金会含量越高。如：24K（99.5%以上），18K（约75%）。
P.51页 思考与交流3、新型合金储氢合金
钛合金
耐热合金
记忆合金
泡沫金属 广泛用于卫星、航空航天、生物工程和电子工业领域。归纳与整理1、能解释合金与纯金属在性能上的差异。
2、认识一些重要的合金。资料金属之最熔点最低的金属是--------汞熔点最高的金属是--------钨密度最小的金属是--------锂密度最大的金属是--------锇硬度最小的金属是--------铯硬度最大的金属是--------铬最活泼的金属是----------铯最稳定的金属是----------金延性最好的金属是--------铂展性最好的金属是--------金练习：
1、有关合金的叙述不正确的是
A、合金的熔点比它的各成分金属的熔点低
B、合金的硬度和强度一般比纯金属高
C、合金一定是金属熔合而成的物质
D、硬铝、黄铜和钢均为合金
2、用于飞机制造业的重要材料是
A、Mg－Al合金 B、Cu－Sn合金
C、Al－Si合金 D、不锈钢
3、下列关于镁铝合金的说法正确的是
A、熔点比镁、铝都高 B、熔点比镁、铝都低
C、硬度比镁、铝都小 D、硬度比镁、铝都大 CABD4、向一铝制易拉罐中充满 CO2 后，再往罐中注入足量的质量分数为 20% 的 NaOH 溶液，立即严封罐口，不一会儿就发现易拉罐变瘪，再过一会易拉罐又鼓胀起来，解释上述实验现象。
（1）易拉罐开始变瘪的原因是：______________，
______________________________
反应的化学方程式为：_____________________。
（2）易拉罐又鼓胀起来的原因是：_____________
_____________________________________
其反应的离子方程式为：NaOH与 CO2反应，罐内压强减小，大气压将易拉罐压瘪。2NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2ONaOH溶液与Al反应，产生H2，使罐内压强增大。2Al + 2OH－+2H2O = 2AlO2－+ 3H2↑课件21张PPT。生铁和钢合金建筑
桥梁
器械
交通
生活
其它用途金属材料纯金属合 金合金是混合物:如黄铜.铝合金.钢铁
最常见的金属材料就是铁及其合金(一)铁的物理性质：铁粉呈黑色,Fe2+溶液呈浅绿色,Fe3+溶液呈黄色,Fe(OH)3是红褐色沉淀2%－4.3%0.03%－2%铁矿石.焦炭.石灰石生 铁高 炉Fe2O3+3CO 高温
2Fe+3CO2(1)将过量碳转变为气体
(2)融入有益的合金元素硬而脆,无韧性坚硬,韧性大,弹性好可铸而不可锻可铸可锻可压延铁的两种合金比较含碳量越高,越硬越脆;含碳量越低,韧性越好,越柔软(一般来说,钢的机械性能比生铁好)转 炉生铁和钢的区别在于含弹量不同。那么炼钢就是降低生铁中的含碳量炼钢原料：生铁、氧气、或铁 的氧化物
设备：转炉
原理： 把生铁中的碳氧化从而降低含碳量生铁和钢都是铁的合金。
那么什么叫合金？合金有什么性能？三、合金金属在生活、生产中非常广泛的应用。不同的用途需要不同性能的金属。如：做飞机机翼的金属，需要坚硬而质轻；用于制造切割工具的金属，需要有很大的硬度制造电灯丝的金属熔点要高。
制造保险丝的金属熔点要低制造化工生产设备的金属要耐腐蚀等等新型金属 — 合金纯金属很难满足各种特殊要求。为此，人们在生产实践中制造出许许多多的具有特殊性能“新型金属—合金” 是由一种金属跟其他金属（或非金属）熔合形成的有金属特性的物质。
如：人类历史上使用最早的青铜是由铜、锡等元素形成的合金世界上最常见、应用很广泛的钢是由铁、碳等元素形成的合金合金通常所说的“金属材料”，既包括各种纯金属，也包括各种合金合金钢铜合金保险丝（武得合金）铝合金窗铱铂合金笔钛合金与人造骨多种多样的合金制品●1、取一段保险丝，试试能不能用手把它弯曲，是不是很容易被折断。2、某种保险丝是用武得合金制成的，熔点为：69℃。
其组成金属及其熔点分别为：
铋：271℃、
铅：327℃
锡：232℃
镉：321℃
武得合金：69℃。比较武得合金与其组成金属的熔点差异，对此你有什么想法？合金的定义：合金是由一种金属与其他金属或非金属熔合而成的具有金属特性的物质合金和它组成的金属相比有那些不同？某些合金及组分的熔点钢
<1200 ℃焊锡
<200 ℃保险丝
69 ℃→→→合金跟组成的金属相比具有：熔点降低、硬度增大
二、合金
合金的概念；
合金具有与金属类似的物理性质；一般情况下，若跟组成它的成分相比，硬度增大、熔点降低；有的合金还有强度大、耐腐蚀、强磁性等特性。
几种合金不锈钢不锈钢是指含铬13%以上的铁合金。最常见的不锈钢含18%的铬和8%的镍。这种合金在空气中较稳定，不容易生锈，能够长久保持其金属光泽和银白色。但在某些情况下（例如在海水中）不锈钢仍然会被腐蚀。所以 ，不锈钢并不是绝对不会生锈的，只不过是它“自我保护能力”比较强而已。几种合金形状记忆合金这类合金被广泛地用于卫星、航空、生物工程、医疗。能源和自动化等方面几种合金高温合金储氢合金 在高温下，仍然保持其较高强度的合金叫高温合金
它主要用于制造飞机和航天飞机的关键部件 储氢合金是指能在温室下吸收氢气，稍稍加热即能很快放出氢气的合金。它以镁或稀土金属为主形成的合金。
氢气是21世纪要开发的新能源之一。
储氢合金不但能解决氢气储存和运输问题，而且可用于氢气的回收、分离、净化等方面
拿一段电线看看：在“橡皮房子”里，住着紫色的铜。不，更确切点讲，是纯铜。纯铜的颜色才是紫色的。
纯铜的导电，传热本领最强了。在电气工业上、是铜“挂帅”：电线、电开关、电扇、电铃、电话等，都需要大量的铜。现在，世界上每年有50％的铜，是用于电气工业的。电气工业上所需要的铜，都是非常纯的，阿一般用电解粗铜的方法来制得。
铜很软，非常听话。普普通通的一滴纯铜，可以拉成长2000米细丝。纯铜就是有这样的好脾气，它那么听话，具有很好的延展性。它不仅可以拉成细丝，一点也不夸张地说，它还能被打成比你现在看着的这页书还薄的铜箔，甚至透明，风一吹，就飞起来。
有些乐器也是用铜做的。更确切地说，是用黄铜做的。黄铜是铜与锌的合金。
我们中国人，在汉朝的时候，就知道制造黄铜了。黄铜是因色黄而得名。其实，这“黄色”只是一般来说罢了。严格地讲，随着含锌量的不同，黄铜的颜色也不同。
如含锌量为18～20％时，呈红黄色；
含锌20～30％，呈棕黄色；
含锌30～42％，呈淡黄色；
含锌42～50％，呈金黄色；
含锌50～60％，呈黄白色；
含锌60％以上，呈银白色。 工业上所用的黄铜，一般含锌量在45％以下，所以常见的黄铜大都是黄色的。黄铜敲起来的音响很好，怪不得人们都爱用它来制造乐器——锣啦、钹啦、军号啦……
在一些高大的建筑物前，常常矗立着庄严而黝黑的铜像，就是用青铜铸造的。青铜是铜与锡的合金，有时也含有锌。很多金属受冷要收缩，而青铜受冷后却会“变胖”——膨胀起来。因此用青铜铸造的塑像，眉目清楚，轮廓正确。青铜也很耐磨。“青铜轴承”是工业上大名鼎鼎的耐磨轴承。纺纱机里的轴承，很多是用青铜做的
用白铜做的器皿都是光亮闪闪的，很漂亮，而且不容易生铜绿。白铜，就是在铜里加进一些镍制成的。是铜镍合金。我国在公元前一世纪就知道制造白铜了。我国古代把白铜称为“鋈”【Wù】。《诗经·秦风·小戎》中有一句“阴 ”【yǐn】鋈续”，就是用白铜装饰马具的意思。在采朝何喜爱的《春渚纪闻》一书中，有所谓“化铜为烂银”的记载，“烂银”即白铜。在明朝李时珍著的《本草纲目》和来应星著的《天工开物》中，则更有详细的关于用砒矿炼白铜的记载。这种云南出产的砒矿，就是现在矿物质学上所说的“砒镍矿”。直到十八世纪，白铜才从中国传入欧洲。那时，德国人学着中国的方法，大量进行仿造。在过去，有人把白铜称作“德银”，那是不对的。因为在化学上，铜和银是不相同的两种元素，二者之间没有必然的联系，白铜是铜和镍的合金。和银只是颜色相近罢了。 课题：5.2金属矿物 铁的冶炼
【学习目标】
1、了解常见的金属矿物及其主要成分，从铁矿石中将铁还原出来的方法。
2、知道工业炼铁的原理、设备及原料。
3、掌握一氧化碳还原氧化铁实验的装置及注意事项
【学习重点】工业炼铁的原理、设备及原料
【学习难点】工业炼铁的原理
【学习过程】
阅读教材123-124页，回答下面问题：
1、铁的常见矿物主要有 、 、 、和 ，铜的矿
物主要有 、 和 等，铝的矿物主要有 和 等。
2、什么叫金属的冶炼？
【探究问题1】 铁矿石是怎样炼成铁的？让我们探究冶炼的原理
以赤铁矿为例：
【探究问题2】探究实验的装置
【探究问题3】探究实验的步骤
归纳：实验开始，先 后 ；结束时，先 后 。
【探究问题4】探究尾气的处理：化学方程式 。
【探究问题5】上述的原理用于工业炼铁，看下图回答问题
[讨论]
1、工业炼铁的设备叫什么？
2、工业炼铁需要哪些原料？
3、高炉练铁时焦炭的作用是
① ② 。
4、高炉中反应过程如下：
过量空气、高温 焦炭、高温 赤铁矿、高温
焦炭 --------------------- 二氧化碳 ----------------一氧化碳-----------------生铁
① ② ③
写出①②③各步的化学方程式
① ② 。③
【探究问题6】金属冶炼还有哪些方法？
【课堂反馈】
班级 姓名 评价
1、下列关于铁的说法中正确的是 （ ）
A．铁是地壳中含量最多的金属元素 B．铁在空气中燃烧生成四氧化三铁
C．纯净的生铁属于金属单质 D．赤铁矿的主要成分是氧化铁
2、铁的主要原料是 ① 铁矿石 ② 一氧化碳 ③ 焦炭 ④ 石灰石 ⑤ 孔雀石 （ ）
A．①②④ B．①③④ C．③④⑤ D．①④⑤
3、学习了钢铁冶炼的知识后，我们应该懂得高炉炼铁的反应原理是 （ ）
A．用焦炭把化合物态的铁从铁矿石中反应出来
B．用CO把化合物态的铁从铁矿石中反应出来
C．用空气中的氧气把铁矿石中的铁反应出来 D．用高纯氧把铁反应出来
4、下列铁的化合物中，铁的质量分数最大的是 （ ）
A．Fe2O3 B．Fe3O4 C．FeO D．FeSO4
5、完成下列化学方程式：
①把铁放入硫酸铜溶液中得到铜和硫酸亚铁__________________ ____ ：
②把少量的水泼到燃烧旺的焦炭上，生成了一氧化碳和氢气________ ；
③氢气在高温条件下和氧化铁反应生成铁和水_____________ _
6、某学生使用如下图所示装置进行CO与CuO反应的实验。请回答
下列有关问题。
按上图装置进行实验：
⑴ 实验开始时，应先____________ ，然后_____________ ，防止
_______________________ ；
⑵ 实验结束时应先___________ 再__________，防止 。
⑶ 实验进行一段时间后，A装置中出现的现象____________ __________，
说明有____ 生成；B装置中出现的现象为________________________，说明有____________生成。
⑷ 在C处放置燃着的酒精灯，目的是 。
7、现有含Fe2O3 80％（其他成分不含铁）的赤铁矿400t ，其中含Fe2O3多少吨?能炼出含铁元素98％的生铁多少吨?（计算结果保留1位小数）
第二节 铁的冶炼 合金
教学目标：
知识与技能：
1．了解从铁矿石中将铁还原出来的方法；
2．知道生铁和钢等重要的合金，认识加入其他元素可以改善金属特性的重要性；
3．认识金属材料在生产、生活和社会发展中的重要作用。
过程与方法：
1．学习从日常生活事物中发现和提出问题；
2．指导学生通过各种媒体和资料收集、整理和加工信息。
情感态度价值观：
了解我国钢铁工业的发展；认识金属冶炼的重要性。
内容要点：
1、 在炼铁高炉里用一氧化碳把铁矿石中的氧化铁（或其他铁的氧化物）在高温下反应能生成生铁。（写出化学方程式）
2、生铁和钢是重要的铁合金。
3、合金是由一种金属跟其他金属(或非金属)熔合形成的有金属特性的物质。如青铜是由铜、锡等元素形成的合金。世界上最常见、应用很广的钢是由铁、碳等元素形成的合金。
通常所说的“金属材料”，既包括各种纯金属，也包括各种合金。
教学重点与难点
教学重点：生铁的冶炼；铁的两种合金；含杂质物质的化学方程式的计算。
教学难点：1．含杂质物质的化学方程式的计算；
2．“一氧化碳与氧化铁反应”的演示实验。
探究学习：
1．一氧化碳与氧化铁反应的注意事项
2．生铁和钢的比较
知识整理：
一．生铁的冶炼
1．炼铁的原料：铁矿石、焦炭、石灰石和空气
铁矿石：主要有赤铁矿Fe2O3、磁铁矿Fe3O4、菱铁矿FeCO3、黄铁矿FeS2
焦炭：主要作用是提供热量和产生还原剂CO；
石灰石：主要作用是造渣，除去铁矿石中SiO2等杂质。
2．炼铁的设备：高炉
3．炼铁的原理：在高温条件下，利用还原剂一氧化碳从铁的氧化物中将铁还原出来。
4．炼铁的过程及反应（以赤铁矿为例）：
（1）焦炭燃烧产生热量并生成还原剂
C+O2CO2；CO2+C2CO
（2）氧化铁被CO还原成铁
Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
（3）SiO2与CaCO3分解产生的CaO反应生成硅酸钙
CaCO3CaO+CO2↑；CaO+SiO2==CaSiO3 ；炉渣主要成分
5．炼铁产物：生铁
有关问题：常见的铁矿石主要有：吃铁矿（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。
6．金属冶炼的方法：
（1）还原法：把金属矿物与焦炭、氢气、一氧化碳等还原性物质一起加热反应。
如：利用赤铜矿（Cu2O）提取铜Cu2O+C2Cu+CO；古代湿法炼铜：Fe+CuSO4==FeSO4+Cu
（2）电解法：活泼金属很难从其矿石中还原出来，需要用电解法。
如：电解熔融氧化铝制铝：2Al2O34Al+3O2↑，电解熔融氯化钠制钠：2NaCl2Na+Cl2↑
（3）分解法：有些金属的氧化物受热容易分解，可以用简单加热的方法得到。
如：氧化汞制水银:2HgO2Hg+O2↑
二．一氧化碳还原氧化铁实验
1．反应方程式：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
2．实验现象：红棕色的粉末变为黑色粉末，澄清石灰水变浑浊。
3．实验步骤：
反应前，先通一段时间一氧化碳，然后再加热。目的是为了尽可能的排尽试管中的空气，防止造成爆炸。
反应后，先撤走酒精灯，等固体冷却后再停止通一氧化碳。目的是为了使固体冷却，防止石灰水倒吸。
4．尾气处理：由于一氧化碳有毒，在关于该气体的实验都需要注意尾气的处理，点燃或收集。
5．氧化剂、还原剂；氧化性、还原性；氧化反应、还原反应
氧化剂具有氧化性，在反应过程中失去氧，本身被还原，发生还原反应；
还原剂具有还原性，在反应过程中得到氧，本身被氧化，发生氧化反应。
如：
在该反应中， Fe2O3是氧化剂，CO是还原剂。
三．铁的两种重要的合金——生铁和钢
1．合金：由一种金属和其他金属（或者非金属）熔合形成的具有金属特性的物质。
2．生铁和钢组成和性能上的差异：
生铁
钢
含碳量
2%~4.3%
0.03%~2%
其他元素
硫、磷、硅、锰（少量）
硅、锰（少量）、硫、磷（几乎没有）
冶炼原料
铁矿石、焦炭、石灰石、空气
生铁、氧气
冶炼原理
在高温下，用一氧化碳从铁的氧化物中将铁还原出来
在高温下，用氧气或铁的氧化物把生铁中所含有过量的碳和其他杂质转变为气体或炉渣而除去
化学方程式
Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
C+O2CO2
机械性能
硬而脆，无韧性
坚硬、韧性好，塑性好
机械加工
可铸造
可锻、轧和铸造
应用
制造铁锅、暖气片、机床底垫
制造机械、交通工具和武器
差异本质原因
含碳量不同
3．合金的性能：
（1）一般来说，合金的硬度比组成它的金属大；
（2）大多数合金的熔点比组成金属的熔点低；
（3）导电、导热性能比组成它的金属差
（4）合金的性能主要决定于合金的成分
4．金属材料：包括各种纯金属，也包括各种合金。
有关问题：黄铜是由铜与锌组成的合金，外观上类似于黄金。请你设计有关问题：黄铜是由铜与锌组成的合金，外观上类似于黄金。请你设计些具体的实验来鉴别黄金与黄铜。
实验步骤
实验现象
实验结论
将该固体在酒精灯进行加热
若看到黄色固体变黑；
看到没有明显变化
是黄铜
是黄金
将该固体加入到稀盐酸中
在金属表面出现气泡
金属没有明显变化
是黄铜
是黄金
称取一定质量的该固体m
投入水中，测得固体的体积V
根据ρ=
查找资料，金的密度为ρ0
ρ=ρ0
ρ<ρ0
是黄金
是黄铜
铝及铝合金
【学习目标】
知道铝的物理性质，化学性质；
了解铝及其化合物在生产生活中的重要应用；
进一步认识化学与生产生活的关系。
【学习过程】
根据金属活动性顺序表，铝比铁活泼，但铝为什么却不像铁那样容易被空气腐蚀？家中的铝锅能否经常用金属清洁球或煤渣擦亮，为什么？
铝的化学性质
1、与氧气、氯气等非金属单质的反应：
写出铝与氧气的反应方程式
写出铝与氯气的反应方程式
2、与酸的反应：
现象：
注意：能与铝反应产生氢气的酸（如 等）为非氧化性酸。
钝化----常温时铝遇到浓硫酸、浓硝酸会在表面生成致密的氧化膜而发生钝化，从而阻止内部金属进一步发生反应。
与碱的反应：
现象：
离子反应方程式（即反应实质）：
与盐的反应（置换）：
铝热反应：
（1）定义
（2）写出反应方程式并标出电子转移的方向和数目
（3）应用：
三、铝及其合金的用途
【归纳与总结】
铝、氧化铝、氢氧化铝、偏铝酸钠、氯化铝之间关系如图所示，请尝试写出反应的方程式：
Al(OH)3
AlCl3 Al2O3 NaAlO2
Al
【巩固练习】
1．铝合金因坚硬、轻巧、美观、洁净、易于加工而成为新型建筑装潢材料，主要用于制作窗框、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
2．铝热剂中铝的作用是（ ）
A．催化剂?? ? ??? B．氧化剂 C．还原剂??????D．填充剂
3. 1989年世界卫生组织把铝确定为食品污染源之一，而加以控制使用.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Al(OH)3凝胶制胃舒平药片 ⑨包装糖果和小食品 （ ）
A.③⑤⑧⑨ B.⑥⑧⑨ C.③⑤⑨ D.③⑤⑥⑦⑧⑨
4. 铝分别与足量的稀盐酸和氢氧化钠溶液反应，当两个反应放出的气体在相同状况下体积相等时，反应中消耗的HCl和NaOH物质的量之比为
A．3:1 B．2:1 C．1:1 D．1:3
