6.3 珍惜和保护金属资源
重点：钢铁生锈的条件；保护金属资源的措施
课前导学
1、钢铁生锈的条件是：铁与 、 同时接触，共同作用，就会生锈。
铁锈的主要成分是
2、促进钢铁生锈的因素： 和 能加快铁生锈的速度。
3、防止钢铁生锈的基本原理：
4、防锈措施：①钢铁制品的表面保持干燥。②在钢铁的表面涂上一层保护层。
5、钢铁除锈方法：① 。② 。
6、保护金属资源的途径： 、
、 、 。
疑点探究
例：（09福州）人类生活离不开金属。
(1)铁是生活中常用的金属。图6是某“取暖片”外包装的图片。该“取暖片”中发热剂主要成分有铁粉、活性炭、氯化钠、水等，其发热是利用铁生锈时会放热 。
①发热剂需接触到空气才会发热，原因是铁要与 、 等物质共同作用才会生锈。
②推测发热剂成分中氯化钠的作用是 加速铁粉生锈，更快地放出热量 。
（2）应用金属活动性顺序能帮助我们进一步学习金属性质。
已知下列各组物质间均能发生置换反应。
A．Fe 和CuSO4 溶液 B．Mg和MnSO4 溶液 C．Mn和FeSO4 溶液
①写出Fe 和CuSO4 溶液反应的化学方程式 。
②Mn、Fe、Mg 、Cu四种金属的活动性由强到弱的顺序 。
课堂练习
课本P184 3、4、5
2、下列有关铁生锈的叙述错误的是（ ）
A.铁生锈时一定伴随物理变化 B.铁生锈时，铁发生了缓慢氧化
C.铁生锈的实质是铁与空气中氧气反应，生成氧化铁
D.铁生锈时会有难以察觉的热量放出
3.把一根洁净的铁钉放入稀硫酸中，下列叙述正确的是（ ）
①在铁钉表面产生气泡 ②溶液由无色逐渐变为浅绿色 ③铁钉的质量增加
④溶液的质量减轻
A.②③ B.①②③ C.①②④ D.①②
4.被雨水淋湿的自行车，应（ ）
A.先用布擦干，再用带油的布擦拭 B.在自行车表面刷一层油漆
C.用布擦干即可 D.晾干后，用盐酸除去锈层
5.下列有关金属说法正确的是（ ）
A.铝在空气中能生成一层致密的氧化物保护膜
B.铜的化学性质不活泼，在潮湿的空气中也不生锈
C.钛具有耐腐蚀性，可用来制造海轮的外壳
D.镀锌的“白铁皮”不易生锈，说明锌没有铁活泼
课后拓展
1.铁生锈，实际上是 、 和 等物质相互作用，发生氧化的过程，因此铁锈中至少含有 等 种元素。全世界每年因生锈损失的钢铁占世界年产量的，防止铁制品生锈，最常用的方法是 。
2.( 08年河北省)金属材料在生产、生活中有着广泛的应用。
(1)人类每年从自然界提取大量的金属，其中提取量最大的是铁。用赤铁矿(主要成分为Fe2O3)和一氧化碳炼铁的化学方程式为 。
(2)北京奥运会用到多种材料。下列应用中使用金属材料的有 (填序号)。
①使用金、银和铜等制作奖牌 ②使用纯羊毛和聚酯纤维制作“福娃，，
③使用新型钢材建造“鸟巢” ④使用聚氟乙烯制造“水立方”外层膜
(3)金属矿物的储量有限，而且不能再生，所以保护金属资源尤为重要。保护金属资源的有效途径是 (答出两条即可)。
3. （09潍坊）取3枚洁净无锈的铁钉，分别加入3支试管中，如图所示的物质进行实验，试管中铁钉锈蚀速度由快到慢的顺序为（ ）
A．①②③ B．②①③ C．②③① D．③①②
4、(08年苏州市)关于金属物品的使用正确的是 ( )
A.铝合金门窗变旧变暗后用砂纸或钢丝球打磨
B.铁桶中加入硫酸铜溶液和石灰乳配制杀菌剂波尔多液
C.铝壶内的水垢用质量分数为18％的热盐酸长时间浸泡
D.校内用钢架制作的自行车防雨棚应定期喷涂油漆防锈
5、（09杭州）若金属锰(Mn)在金属活动性顺序中位于铝和锌之间，则下列反应不正确的是 （ ）
A. Mn+2HCl ==MnC12＋H2↑ B. Mg +MnSO4== MgSO4＋Mn
C. Mn＋Cu（NO3）2===Mn（NO3）2+Cu D. Fe＋MnSO4 ==FeSO4＋Mn
6、（09青岛）钢铁是重要的金属材料，在生产、生活中有广泛的用途。建造北京奥运会主体育场“鸟巢”，就是用了大量的钢铁。
（1）钢铁属于______________（填“纯净物”或“混合物”）；
（2）每年世界上钢铁的产量很高，钢铁的锈蚀也给人类带来了巨大的损失。铁在空气中锈蚀，实际上是铁跟空气中的__________和___________共同作用的结果；
（3）为了防止钢铁锈蚀，人们常采用在其表面涂刷矿物油或镀上其他金属等覆盖保护膜的方法。这些方法都能防止锈蚀的共同原理是_________________________；
（4）炼铁厂常以焦炭、赤铁矿（主要成分是氧化铁）、空气等为主要原料炼铁，反应过程如下：
焦炭 CO2 CO Fe
请写出第③步反应的化学方程式：_________________________________________；
（5）金属矿物的储量有限，而且不能再生；目前世界上已有50%以上的废钢铁得到回收利用，其目的是_____________________________（填“合理开采矿物”或“节约金属资源”）。
7、（09）(3分)物质的用途与其性质密切相关，研究金属的性质可以更好地利用金属。
(1)2009年“拍卖风波”中的兔首和鼠首是青铜器。久置的铜制品表面会锈蚀生成铜绿[Cu2(OH)2CO3]，铜绿是铜与空气中的氧气、水和 共同作用的结果。
(2)为探究铝、铁、铜的活动性顺序，某同学设计了一组实验：①铝片浸入稀硫酸中 ②铜片浸入稀硫酸中 ③铝片浸入硫酸亚铁溶液中。 这组实验还不能完全证明三种金属的活动性顺序，请补充一个实验来达到目的(写出实验步骤、现象和化学方程式)
8、（10）请回答下列有关金属的问题。
(1)铝是活泼金属，为什么通常铝锅却很耐腐蚀
(2)右边是探究铁生锈实验装置图。一段时间后，能观察到什么现象 (装置气密性良好，且开始时U型管两端的红墨水液面相平)
(3)X、Y、Z是三种金属固体，将X和Y浸入稀硫酸中，Y溶解并产生氢气，X无变化；将X和Z浸入硝酸银溶液中，X表面有银析出而Z无变化。
①判断X、Y、Z和银四种金属的活动性由强到弱的顺序。
②具体确定一种X后，写出X与硝酸银溶液的化学方程式。
9、金属是一类重要的材料，人类的生活和生产都离不开金属。下图表示了金属活动性顺序表中铜、锡、铁和铝元素被人类大规模开发、利用的大致年限。
（1）根据图中数据和有关的化学知识，你认为金属大规模开发、利用的先后顺序跟下列哪些因素有关：
①地壳中金属元素的含量 ②金属的导电性 ③金属的活动性
④金属的延展性 ⑤金属冶炼的难易程度
（2）钢铁的生产和使用是人类文明和社会进步的一个重要标志。请你写出一氧化碳在高温条件下把铁从赤铁矿（主要成分是氧化铁）里还原出来的化学方程式。
（3）每年世界上钢铁的产量很高，但钢铁的锈蚀也给人类带来了巨大的损失。铁在空气中锈蚀，实际上是铁跟 等物质相互作用的结果。
（4）铝的活动性比铁强，但铝在空气中却表现出良好的抗蚀性，其原因是什么？
（5）若将13g锌放入100g稀硫酸溶液中恰好完全反应，则可生成氢气多少克？参加反应的稀硫酸中溶质的质量分数是多少？(相对原子质量：H:1 O:16 S:32 Zn:65)
学后记：
图6
过量空气、高温
①
焦炭、高温
②
赤铁矿、高温
③6.1 奇妙的金属性质（2）
重点：金属的化学性质；金属活动性顺序及应用；置换反应；合金。
课前导学
默写金属活动性顺序
金属活动性顺序表中：
排在前面的金属，活动性越 。
排在前面的活动性较 的金属，可以把排在后面活动性较 的金属从其 中置换出来。例如铁可以从硫酸铜溶液中置换出来铜。（溶液！亚铁！）
排在氢之前的金属能与盐酸（或稀硫酸）反应，置换出氢气；排在氢之后的金属不能 。如 能与盐酸（或稀硫酸）反应，置换出氢气；而 不能与盐酸（或稀硫酸）反应。
什么是置换反应？
字母表示：
4、合金是指由 与 而成的具有 的物质。
5、一般来说，跟组成的金属相比，合金的硬度 ，熔点 。有的合金还有 、耐腐蚀、强磁性等优点。
6、 是人类历史上使用最早的合金； 和 是人类利用最广泛的合金。
疑点探究
1、金属与某些金属化合物（盐）溶液的反应：
反应的现象 化学方程式
铝与硫酸铜溶液
铁与硫酸铜溶液
铜与硫酸铝溶液
小结：前置换后，盐可溶，铁+2价，钾、钙、钠例外。
练习：判断下列物质混合能否反应，若能，完成化学方程式。
①铜和稀硫酸 ②稀硫酸与铁 ③铜与硝酸银溶液 ④氯化铝和铁
2、金属活动性顺序表的应用：
（一）、判断金属与酸（或盐溶液）能否发生反应
例1、 5角硬币的外观呈金黄色，它是铜和锌的合金，市面上有人用它制成假金元宝行骗，小明同学用一种试剂揭穿了他。小明一定不会用的试剂是（ ）
A. 硫酸铜溶液 B. 硝酸银溶液 C. 盐酸 D. 硝酸钠溶液
（二）、判断未知金属的活动性大小
例2、 小颖同学为探究X、Y、Z三种金属（都不是银）的活动性顺序，做了以下实验：（1）把X和Y分别放入稀硫酸中，X溶解并产生氢气，Y不反应；（2）把Y和Z分别放入硝酸银溶液中，在Y表面有银析出，而Z没有变化。根据以上实验事实，判断金属X、Y、Z的活动性顺序由强到弱排列正确的是 。
（三）、判断金属与酸的反应速率
用图象表示：
例3、质量相等的镁、铝、锌和铁，分别与相同浓度足量的稀盐酸充分反应，产生氢气的质量和反应所用时间的关系。
课堂练习
课本P177-178习题6.1（其中1-5和9写书上，6-8写作业本上，不抄题）
课后作业
1、下列各组金属中，按金属活动性由强到弱顺序排列的是( )
(A)K、Mg、Cu (B)Zn、Na、Hg (C)Fe、Zn、Al (D)Mg、Na、Cu
2、现有下列六种物质① K2O ②CaO ③Na2O ④MgO ⑤X ⑥ZnO,他们是按照某种规律排列的，请推断并写出 X 的化学式________ 。
3、可由金属和盐酸反应制取的物质是( )。
A.FeCl3 B.AgCl C.MgCl2 D.CuCl2
4、下列反应的化学方程式中，正确的是( ) （提示：AgCl不溶于水）
(A) Cu+2AgCl =2Ag+CuCl2 (B) Zn+2AgNO3=2Ag+ Zn(NO3)2
(C) Cu+Na2SO4 = 2Na+CuSO4 (D) 2Fe+3CuCl2=2FeCl3+3Cu
5、X、Y、Z三种金属，将X投入到Y的盐溶液中，X表面覆盖有Y；将X和Z分别投入到盐酸中，Z溶解并有氢气放出，而X不溶解。则三种金属的活动性顺序由强到弱依次是________。
6、某化学兴趣小组，设计了验证Fe、Cu、Ag的金属活动性顺序的多种方案，每种方案所需的试剂如下：
① Fe、 CuSO4溶液、Ag； ② FeCl2溶液、Cu、 AgNO3溶液；
③ Fe、Cu、 AgNO3溶液； ④ Fe、Cu、稀盐酸、 AgNO3溶液
⑤ FeSO4溶液、Cu、Ag。
你认为可行的方案是________（填序号）并说明理由。
7、请你设计一个实验，验证Al、Fe、Cu三种金属活动性顺序。并写出所用的试剂，简要的写出实验步骤、实验现象以及结论。
8、钛(Ti)因为具有许多神奇的性能而越来越引起人们的关注。某化学兴趣小组对Mg、Ti、Ag的金属活动性顺序进行探究。
提出假设：
a. Ti的金属活动性比Mg强； b. Ti的金属活动性介于Mg和Ag之间
c. Ti的金属活动性比Ag弱
查阅资料：
在相同条件下，金属与酸反应，产生气泡的速度越快，则该金属活动性越强。
实验设计：
同温下，取大小相同的这三种金属薄片，分别投入等体积、等质量分数的足量稀盐酸中，观察现象。请回答：
(1)三种金属加入盐酸前都先用砂纸将表面擦光亮，其目的是 (填序号) ①除去氧化膜，利于直接反应 ②使反应的金属温度相同，易反应
③使表面光亮，易观察现象
(2)根据下表中的实验现象填空：
物 质 Ti Mg Ag
实验现象 产生气泡速度缓慢 产生气泡速度快 无任何现象
结论：原假设中 正确(填“a”或“b”或“c”)；三种金属的活动性由强到弱的顺序为___ ___。
(3)上述实验设计中，如果所用盐酸的浓稀不同，是否一定能够得出正确的结论 ___ _(填“是”或“否”)，理由是________ ___ __________。
9、下列反应不属于置换反应的是（ ）
A、2Na+2H2O===2NaOH+H2↑ B、Mg+2HCl === MgCl2+H2↑
C、2Al+6HCl === 2AlCl3+3H2↑ D、CO+CuO ===Cu+CO2
10、 (2008年南通市)若金属锰(Mn)在金属活动性顺序中位于铝和锌之间，则下列反应不正确的是( )
A.Mn + H2SO4 = MnSO4 + H2↑ B.Mg + MnSO4 = MgSO4 + Mn
C.Fe + MnSO4 = FeSO4 + Mn D.Mn + CuSO4 = MnSO4 + Cu
11、（08）金属材料在生活、生产中应用十分广泛。
（1）右图A是金属的一个应用实例，请说出利用了金属的什么物理性质？（答出一点即可）
（2）右图B中两块金属片互相刻画后，在纯铜片上有明显的划痕。该实验探究的目的是什么
12、写出本章已学的化学方程式
学后记6.2 金属矿物与冶炼（2）
重点：冶炼金属的常用方法。
第二课时（共两课时）
课前导学
1、一氧化碳还原氧化铁实验
① 炼铁的基本原理：
②在实验操作中，先通CO的目的：
③装置图中，右边酒精灯的作用：
2、冶炼金属的常用方法：
①直接加热法：氧化汞加热分解：
②电解法，电解氧化铝炼铝：
疑点探究
1、教材P182，《观察活动》
自然界有一种颜色美丽的铜矿叫孔雀石，主要成分是碱式碳酸铜[ ]，它受热时会发生分解反应，生成一种 色固体 和两种气体，其中一种是 ，另一种能使澄清的石灰水 。可知分解的产物是氧化铜，水和二氧化碳。化学方程式为 。
注意事项：①试管夹应夹在离试管口的 处。②试管口应略向 倾斜。③导气管不应伸到试管内太 。④应用酒精灯的 焰加热。⑤酒精灯内的酒精的量不得超过酒精灯容积的 。
实验步骤:
①检查装置的气密性；
将导管插入 中，手握住 ，如果导管口有 ，证明不漏气。
②装药品：将药品平铺在试管底部，用带导管的橡皮塞塞紧试管口；
③将试管固定在铁架台上； ④点燃酒精灯加热；
先使点燃的酒精灯在试管下方来回 ，让试管均匀受热，然后再 在盛药品处加热。
实验现象：
色固体逐渐变成 色；试管口出现 ；澄清石灰水变 。
2、氧化铜可以跟还原性的物质（如 、 、 ）反应，生成 。
氢气还原氧化铜的实验步骤:
①将CuO粉末平铺在试管底，并把试管固定在铁架台上②向盛有氧化铜粉末的试管中通入氢气（目的是 ，以免 ）③用酒精灯加热④停止用酒精灯加热⑤继续通氢气直到试管冷却（以免铜被 ）
（注意：氢气的导管一直伸到试管底部CuO的上方，这种装置有利于氢气把试管内的空气排尽，有利于H2与CuO充分反应）
实验现象：
试管内壁有 形成，试管中的粉末由 色转为 色
化学方程式为 。
思考：氢气还原氧化铜与一氧化碳还原氧化铁的实验装置的不同之处：
，原因是
课堂练习
1、课本P184 3、4、5
课后拓展
1、下图为某同学探究铁、铜、银三种金属活动性顺序的一组实验：
（1）上述实验中，有气泡产生的是（填写装置序号）________，请写出这一反应的化学方程式__________ ______。
（2）我国古代“湿法冶铜”就是利用了C中的反应原理，请写出该反应的化学方程式_________ _______。
（3）通过上述实验，还不能证明铁、铜、银三种金属的金属活动性顺序，请你在此基础上补充一个实验帮助这位同学达到实验目的。
实验步骤 现象 结论
2、小娟想测定Cu-Zn合金和Cu-Ag合金中铜的质量分数，实验室只提供了一瓶末标明溶质质量分数的稀盐酸和必要的仪器。
（1）你认为她能测出铜的质量分数的合金是 合金。
（2）小娟取该合金的粉末32.5 g，与足量该盐酸充分反应后，经测定产生了0.4 g气体，请你帮助她计算出该合金中铜的质量分数。
学后记6.1 奇妙的金属性质（1）
重点：金属的物理性质和化学性质。
课前导学阅读课本P168-171后回答：
填出下列金属的颜色：铜 ，金 ，铁 ，铝 。金属所共有的物理性质有哪些？
2、熔点最高的金属是 ，最低的是 ；最硬的金属是 ，最软的是 ，密度最大的金属是 ，最小的是 。人体中含量最高的金属元素 ；地壳中含量最多元素是 ，含量最多的金属元素是 。
否所有金属都可以和氧气反应，生成金属氧化物？
4、写出下列化学变化的化学方程式
铝在氧气中燃烧：
铁在氧气中燃烧：
铜在空气中加热：
5、倾倒试剂瓶里的液体时，标签要 ，以免
疑点探究
1、教材P170，《探究活动》思考：
同样的金属，在常温、空气中和点燃、纯氧中反应的现象不同，说明化学反应的现象与 有关。
观察镁、锌、铁、铜与盐酸反应的实验，记录现象。
镁与盐酸反应有 产生，速度 。
锌与盐酸反应有 产生，速度 。
铁与盐酸反应有 产生，速度 ，溶液变成了 色。
铜和盐酸 。
根据现象总结这些金属的活动性由强到弱的顺序是 。
3、根据示例写化学方程式：
示例：Zn+2HCl==ZnCl2+H2↑
仿写：
镁和稀盐酸的反应：
铁和稀盐酸的反应：
铝和稀盐酸的反应：
4、实验室制取氢气用锌和稀硫酸反应，而不用镁、铁和铜，为什么？
课堂练习
课本P177第1题的前三问
2、金属与氧气反应：
在氧气中燃烧的现象 化学方程式
镁
铝
铁
3、根据示例写化学方程式：
示例：Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑
仿写：
铝和稀硫酸的反应：
铁和稀硫酸的反应：
镁和稀硫酸的反应：
4、实验室用锌和稀硫酸在常温下反应制取氢气，其发生装置应选 ，收集氢气可选 ，分别利用了氢气 和 的性质。
课后拓展
金属与酸反应：
反应现象 化学方程式（与盐酸反应） 化学方程式（与硫酸反应）
镁
锌
铁
学后记：6.2 金属矿物与冶炼（1）
年级：初四 学科：化学 课型：新授课 时间：
执笔人：郭建刚 审核人：武清芬 审定人：彭文涛
重点：1、炼铁原理及实验注意事项。 2、还原反应、还原性；生铁与钢的主要区别
第一课时（共两课时）
课前导学
1、写出下列化学变化的化学方程式
铁在氧气中燃烧：
锌和稀硫酸的反应：
铁和稀盐酸的反应：
铁和硫酸铜溶液的反应：
铜和硝酸银溶液的反应：
2、默写金属活动性顺序：
3、自然界中，少数金属以 形态存在，绝大多数金属都是以 形态存在。
4、地壳中含量最多的元素是 ，含量最多的金属元素是 ，它们形成化合物的化学式 。
5、写出下列金属矿物主要成分的名称及化学式。
赤铁矿（ 、 ） 磁铁矿（ 、 ）
黄铁矿（ ） 孔雀石（ 、 ）
赤铜矿（ 、 ）铝土矿（ 、 ）
6、生铁与钢的主要区别是 。
7、炼铁原理：在 条件下，利用还原剂 将铁从铁矿石中还原出来。
8、炼钢原理：向熔融的生铁中吹入氧气，使其 降低，并除生铁中去的 磷、硫杂质。
疑点探究
1、教材P179，《观察活动》
活动收获：① 炼铁的基本原理：
在这个反应中，一氧化碳表现出的化学性质
②在实验操作中，先通CO的目的：
③装置图中，右边酒精灯的作用：
④具有还原性的物质： 、 、 。
思考：这套装置图中一共发生几个化学变化？你能写出是哪几个？
2、钢铁厂炼铁的主要设备 ，原料 、 、 、 ，
炼出来的产品不是纯铁而是 。其中焦炭的作用： ；石灰石的作用： 。
课堂练习
1、课本P182《检查站》 2、课本P184 1、2
课后拓展
1. 将质量相等的A、B、C三种金属，同时分别放入三份溶质质量分数相同且足量的稀盐酸中，反应生成H2的质量与反应时间的关系如图所示。根据图中所提供的信息，得出的结论正确的是（ ）。(已知：A、B、C在生成物中均为+2价)
A．放出H2的质量是A＞B＞C B．金属活动性顺序是A＞B＞C
C．反应速率最大的是A D．相对原子质量是C＞B＞A
2. （09）在实验室里，可以利用右图装置制得铁。
(1)A处玻璃管内所发生反应的化学方程式为 。
(2)B处可观察到的现象是 ；
C处酒精灯的作用是 。
(3)待四氧化三铁完全反应后，停止加热A处，在断开 A、B之前应继续通入一氧化碳至A处玻璃管冷却。若不继续通入一氧化碳．可能出现的后果是 。
3.小莹同学向过量的稀硫酸中加入一定质量的镁条后，绘制了如下表示其变化过程的坐标曲线图，其中不正确的是（ ）
4、现有磁铁矿、黄铁矿、赤铁矿三种铁矿石，不适宜用来炼铁的矿石是黄铁矿，其原因是：
5、用1000吨含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量是多少？（相对原子质量：Fe：56 O：16）
学后记：
