初中化学九年级下鲁教版 常见金属材料 导学案

常见金属元素导学案
一、学习目标：
学习目标：1、知道常见金属的物理性质，能运用相关性质解决实际问题。
2、掌握合金的定义及种类，能理解合金性质的优越性
3、知道常见的铁矿石，炼铁的原理和装置，及实验装置中需要注意的问题，并由此掌握氢气还原氧化铜的步骤。
4、了解氧化还原反应，会判断氧化剂与还原剂。
二、学习重点及难点：
学习重点与难点：
（1）重点：铁矿石炼铁的原理及装置
（2）难点：能从熟悉的化学反应中判断氧化、还原剂
三、学法指导：课本导学、小组合作、
四、导学过程：
（一）基础知识回顾（阅读教材，复习旧知）
一、常见的金属材料
1、金属的物理性质
1）大多数金属具有金属光泽，呈 色，但铜呈 色，金呈 色。
2）常温下大多为固体，但 是液体。
3）金属具有良好的 性、 性和 性，密度和硬度 ，熔沸点 ，但这些物理性质差别较大。
2多识一点：
1.熔点最高的金属 ； 2、.熔点最低的金属 ； 3、.硬度最大的金属 ； 4.产量最高的金属 ； 6.地壳中含量最高的金属元素 ； 7人体中含量最高的金属元素 ；8.海水中含量最高的金属元素 。
3、合金
1）概念：在一种金属中加热熔合其它 或 而形成的具有 的性质。
注：a、合金是混合物；b、合金中至少含有一种金属；c、合金一定具有金属的性能。
2）性质特性：合金的很多性能与组成它们的纯金属不同，合金的强度和硬度一般比它们的纯金属 ，抗腐蚀性能 ，合金的熔点一般 它们所含纯金属的熔点。
3）合金与纯金属性质存在差异的原因：金属在熔合了其它 后不仅 发生了变化，其 也发生改变，从而引起性质的变化。
4）常见合金
生铁：2%~4% 青铜：铜锡合金
铁合金 铜合金 铝合金、钛合金等。
钢：0.03%~2% 黄铜： 铜锌合金
二、常见金属的冶炼
1、炼铁的原理
1）常见的铁矿石：赤铁矿 、磁铁矿 、菱铁矿 、黄铁矿
，其中 、 因含铁量高，有害元素少，可用来炼铁。
2）铁的冶炼
①CO还原氧化铁的实验
a.现象： 色粉末逐渐变为 色，澄清的石灰水 ；
b.化学方程式： ；
c.操作步骤：实验开始前要检查 ，检验CO的 ，然后先
后 ，实验完毕先 后 ；
d.尾气处理：因为CO ，尾气不能直接排入大气中，应用 或
后处理。
②工业炼铁过程
a.原料： 、 、石灰石、空气；
b.主要反应： ；
2、还原反应和氧化反应
1）还原反应：含氧化合物中的 被夺去的反应；
2）氧化反应：物质得 的反应；
3）得氧的物质叫 剂，失氧的物质叫 剂。
（二）小组合作探究
1、金属、金属材料的性质在很大程度上决定了它们的用途。下列相关说法中错误的是( )
A.钛合金与人体具有很好的“相容性“，可以用来制造人造骨
B.铁具有良好的导热性，可以用于制造炊具 C.不锈钢抗腐蚀性好，常用于制造医疗器械 D.铝锑合金的熔点较低、电阻率较大，常用于制成发热体
2、金属熔合了其它金属或非金属后，不仅组成发生了改变，其内部结构也发生了改变，从而引起性质的改变。这种熔合过程属于（ ）
A.物理变化 B.化学变化 C.既有物理变化，又有化学变化 D.无法确定
3阅读下列表格，综合考虑下表各方格的因素，回答以下问题：
金属 全球产量（104） 密度（103kg/m3） 熔点（℃） 导热性能 导电性能 市场价格（元/吨）
铝 15000 2.7 660 4 4 16000
铜 8000 8.9 1083 2 2 17700
金 2 19.3 1063 3 3 88000000
铁 301430 7.9 1540 8 7 2200
铅 3000 11.3 327 9 9 4900
银 8 10.5 961 1 1 1365000
（注：表中导热性1→9表示导热性由强到弱；导电性1→9表示导电性由强到弱）
⑴导电性能最好的两种金属是 。
⑵在你认为导电性能好的金属中，哪种更适宜作导线？ 。为什么？ 。
⑶为什么用铝锅炒菜时锅底易产生变形，而用铁锅则不会？ 。
（三）课堂练习
1、氧化银纽扣电池常用于手表和计算器，总反应可表示为Zn+Ag2O=ZnO+2Ag，在该反应中（ ）A.发生了置换反应 B.银由+2价变为0价 C.锌发生了还原反应 D.Ag2O起还原剂作用
2、钢铁是使用最多的金属材料。
⑴早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器。写出以赤铁矿（Fe2O3）为原料炼铁的化学方程式 ；
⑵利用新技术能将不锈钢加工成柔软的金属丝，用它和棉纤维一起编织成性能优良的劳保防护服，这是利用了不锈钢的 （填序号）。
A.耐腐蚀性 B.延展性 C.导热性 D.导电性
⑶市场上有一种含铁粉的麦片，食用后在胃酸作用下将铁粉转化为人体可吸收的铁元素，反应的化学方程式为 。这种麦片必须真空保存，原因是 。
1、下列物质中，不属于合金的是（ ）A.水银 B.青铜 C.18K白金 D.焊锡
2、焊锡是锡铅合金，把铅加入锡中制成合金的主要目的是（ ）
A.增加强度 B.降低熔点 C.增加延展性 D.增强抗腐蚀性
4、炼铁厂高炉炼铁的原料有赤铁矿、焦炭、空气等，主要反应过程如下：
⑴请在上述方框中写出有关的反应物或生成物的名称。
⑵焦炭的作用是：a. ，反应的方程式为： ；
b. ，反应的方程式为： 。
（四）课堂反馈
1、某化学兴趣小组用一氧化碳与氧化铁的反应来探究炼铁的原理，装置如图所示。请回答有关问题：
⑴为避免一氧化碳污染空气并回收利用一氧化碳，方框中连接的是C和D，导管接口的连接顺序为a→（ ）→（ ）→（ ）。C装置中NaOH的作用是 。
⑵实验开始时，应先 后 ，目的是 。
⑶实验进行一段时间后，玻璃管A中出现的现象为 ，反应方程式为 。
⑷除CO外，还有哪些物质可以还原Fe2O3： （填化学式）。
2、已知某金属X有下列相关信息：①它的主要矿物的化学成分是X2O3②它主要通过热还原法冶炼而成③它的年产量位于金属之首。
⑴据此推断X是 （填选项字母）。A.钛 B.铁 C.铝 D.铜
⑵高炉中用含X2O3的矿物冶炼该金属的原理是 （化学方程式）
⑶同学们设计了如下实验方案测定该矿物中X2O3的质量分数（装置气密性良好；矿物中的杂质不参加反应；假设矿物样品中的X2O3完全反应）：
①取矿物样品并称量该样品的质量；②测出反应前广口瓶和瓶内物质总质量；
③测出反应后广口瓶和瓶内物质总质量；④计算得出矿物样品中X2O3的质量分数。
你认为该实验方案 （填“一定”或“不一定”）能准确测出矿物中X2O3的质量分数，理由是 。不改变装置和药品，你还可以通过测定哪些数据，再通过计算得出矿物中X2O3的质量分数：
从环保角度看，该装置的不足之处是
过量空气，高温
碳，高温
铁矿石，高温