第六章
金属
本章内容概述
本章学习的主要内容是：金属的物理性质（如导电性、导热性、硬度、延展性等）和化学性质（如与氧气、盐酸等反应）；反应的规律性知识（如置换反应、金属活动性顺序）；金属资源的利用（如铁的冶炼）和保护（如金属的腐蚀和防护、废旧金属的回收利用）等。
本章教学目标
1.了解金属一些共同物理性质、常见金属的特性以及在实际中的应用，认识金属材料在生产、生活和社会发展中的重要作用。
2.了解常见合金的主要成分、性能和用途，认识化学知识的巨大作用。
3.进一步认识常见金属与氧气、酸、某些金属化合物溶液的反应；能利用金属活动性顺序表对有关反应能否发生进行简单的判断，会设计实验证明金属的活动性顺序。
4.知道常见金属及其在自然界的存在形式，认识从矿石中提取金属的方法。
5.认识金属生锈的条件，了解防护措施，从而认识保护金属资源的意义。
6.1
金属材料的物理特性
本节分为两部分。第一部分从许多日常生活用品是用金属材料制成的入手，说明金属材料包括纯金属和合金两类，并重点介绍金属的物理性质。然后，由学生根据金属的性质讨论其用途，最后得出“性质决定物质的用途，还要综合考虑多方面因素”的结论。
第二部分介绍合金，通过活动与探究比较合金与纯金属在性质方面的差异，并根据这些差异得出合金的用途更为广泛的结论。为拓展学生视野，教材还特意介绍了很有前途的金属钛及新型高科技合金，教师应充分运用这些材料。
【教学目标】
1.知识与技能
（1）了解金属的物理性质，知道物质性质与用途的关系。
（2）认识同类物质既有通性又有各自的特性。
（3）认识合金及其特性，知道几种常见的重要合金。
2.过程与方法
（1）学习运用观察、实验等方法获取信息。
（2）学习运用比较、分析、归纳等方法对获取的信息进行加工。
3.情感、态度与价值观
（1）进一步培养学生对生活中化学现象的好奇心和探究欲，激发学习化学的兴趣。
（2）树立事物是普遍联系的观点，逐步形成合理使用物质的观念。
【教学重点】
金属及合金的物理性质。
【教学难点】
物质的性质决定物质的用途，但不是唯一决定因素。
【教学准备】
教学设备（投影仪，计算机）、纯铁片、钢片、黄铜片、铜片、铝合金片、铝片。
一、导入新课
1867年冬天，俄国彼得堡海军仓库的大批锡砖，一夜之间不翼而飞，留下了泥土一样的灰色粉末。1912年，英国斯科特探险队的船只，在去南极的途中，天气十分寒冷，可是用于取暖的煤油却漏光了，以致探险队员全部冻死在南极冰原。原来装煤油的铁桶是用锡焊接的，而锡却莫名其妙地化为了灰尘。怎么回事？
锡在温度低于-18℃时，体积就会骤然膨胀，原子间空隙加大。如果温度下降到-33℃，这种变化就像传染病一样迅速蔓延。这种现象人们称为“锡疫”，使整块的锡很快变成粉末。
听了上面两个小故事，你能猜出事故发生的原因吗?在日常生活中，你碰到过类似因为不恰当使用金属而导致的尴尬事吗?说出来听听。从今天开始，我们学习第六章《金属》。
二、推进新课
活动1
了解金属的物理性质
［引入］现在，你最想知道哪些关于金属材料的知识?
［板书］6.1金属材料的物理性质
一、富有特色的物理特性
［展示图片］教材P164图6-1和补充图片。用红笔圈出你知道名称的金属，用蓝笔圈出你用过其制品的金属。
［提出问题］这些金属制品用途能反映出它们有哪些物理性质？联系生活，请你谈一谈。
［学生活动］学生看图，阅读课本P165的第1~6自然段和表，回答这些常见金属的用途和有关性质，总结出金属的通性和特性。
［投影］学生讨论后得出。
通性：导电性、导热性。
差异：金属光泽、延展性、密度、硬度、熔点。
［学生活动］在日常生活中，你经常用到哪些金属材料？你能设计出更别致的用途吗？每组推荐一位同学，请你走上讲台，为我们做一次精彩的演说！
活动2
知道决定物质用途的因素
［过渡］现在，你知道金属材料的物理性质和用途有哪些关系了吗？
［板书］二、金属的物理性质与用途的关系
［展示资料并提出问题］
展示教材P165表，根据上述信息和生活体验，请分析下述问题：
1.为什么当今社会和生产活动中，铁是应用最广泛的金属？
（铁之所以应用的广泛最主要的原因有：它的韧度比其他的金属要高；储量很高；比其他的金属便宜易得；能够融合多种稀有元素从而制成不同的钢材等等。）
2.为什么电线用铜丝制作、高压线用铝丝制作而不用导电性能更好银丝？
（铜具有优良的导电性，铝在地壳中含量高，密度小，价格便宜，银在自然界的含量少，价格昂贵，银的密度大，不易架设。）
3.为什么灯泡里的灯丝用钨制而不用铝制？如果用铝制会出现什么情况？
（灯泡里的灯丝用钨制是由于钨有较高的熔点，且易导电。若用铝制的话，灯丝导电产生的热量易使灯丝熔断(因铝的熔点低)，从而影响灯泡的寿命。）
引导学生总结出物质的性质和用途之间的关系。
（学生通过阅读资料回答3个问题。得出物质的性质决定物质的用途的结论。但不是唯一的决定因素，还需要考虑价格、资源、是否美观、使用是否方便，废料是否易回收，对环境是否有影响等多种因素。）
［投影］考虑物质的用途时，首先要考虑物质的性质，还需要考虑其他因素。
活动3
初步认识合金和合金的特性
［过渡］我们生活中常见的金属材料都是纯金属吗？引入合金概念。
［板书］三、神奇的合金特性
［展示图片并提出问题］
展示教材P166图6-2，提出问题，什么是合金？
［板书］四、合金
［设问］我们应该怎样定义合金？谈谈你的看法。
［交流］由合金的概念可知，合金中至少含有一种金属；合金中的元素以单质形式存在；合金具有金属特性；合金属于混合物。
［板书］五、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混合物。
［设问］合金与纯金属有什么不同呢？下面我们通过实验和查资料进行分析。
［实验］（教材P167实验6－1）。学生实验中老师巡视、指导。
目的：知道合金的特性
［投影］
［学生汇报后投影］
（1）取三组金属片，如图所示互相横移刻划，看谁硬度大?将比较结果填入下表。(用“＞”或“＜”表示)。
［结论］合金的硬度比纯金属大。
（2）比较下列某些合金及其组分的熔点:
［结论］合金的熔点比其组分的熔点低。
［小结］合金与纯金属相比，性能上发生了改变，说明物质的组成的改变会使其性能发生改变，合金的用途比纯金属的用途广得多。
［提出问题］合金材料一定比纯金属材料好吗？请你解释汽车使用这些材料的原因。
［学生阅读、思考并回答问题］
电线芯用纯铜，是因为铜具有很好的导电性；
汽车外壳、发动机和排气管用合金，是因为合金硬度大、韧性好。
灯丝用纯金属，是因为纯金属的熔点高于合金的熔点。
［阅读］教材第168页表，了解几种常见合金的组分、特性和重要用途。
［讲解］人类使用金属最早是从铜开始的，后来进入铁器时代，铝的使用才近百年的历史，钛和钛合金是21世纪最重要的金属材料，那么未来会是以哪种金属材料为主呢？这需要同学们去研究、创造。
三、典例剖析
例
金属材料在生活、生产中应用十分广泛。
（1）图A是金属的一个应用实例，利用了金属的________。
（2）图B是两块金属片相互刻划后，在纯铜片上有明显的划痕。该实验探究的目的是___________________________。
（3）生活中常用的硬币都是合金制成的，其中一元硬币为钢芯镀镍合金，五角硬币为铜锌合金和铜芯镀铜合金。请说出用来铸造硬币的合金需要具有哪些性质。（答出三点）
【解析】
（1）图A是金属的一个应用实例，利用了金属的物理性质的导热性。
（2）图B是两块金属片相互刻划后，在纯铜片上有明显的划痕．该实验探究的目的是：比较合金和纯金属的硬度。
（3）用来铸造硬币的合金必须具备硬度和耐磨性好、抗腐蚀性好、熔点高、色泽美观等优点。
【答案】
（1）导热性
（2）比较合金和纯金属的硬度
（3）硬度和耐磨性好、抗腐蚀性好、熔点高、色泽美观。
四、课堂检测
教师引导学生做《状元导练》P1“当堂训练”中的题目，并有针对性地讲解。
五、课堂小结
［提问］学完本课之后，请你回顾一下，学习到了哪些知识呢？
［小结］学完本节你应该知道：
大多数的金属一般都是具有银白色的金属光泽，具有延展性，导电导热性等性质。合金的很多性能与组成它们的纯金属不同，使合金更容易适合于不同的用途。因此，日常使用的金属材料，大多数属于合金。
六、布置作业
1.《状元导练》P2“课后作业”练习，并提醒学生预习后续内容，试着做《状元导练》P3“课前预习”。
2.课本P168～P169习题第1～7题。
6.1
金属材料的物理特性
一、富有特色的物理性质
1.常温下一般为固态（汞为液态），有金属光泽。
2.大多数呈银白色（铜为紫红色，金为黄色）。
3.有良好的导热性、导电性、延展性。
二、物质的性质与物质的用途之间的关系
1.物质的性质决定物质的用途，而物质的用途又反映出物质的性质。
2.物质的性质很大程度上决定了物质的用途。但这不是唯一的决定因素，在考虑物质的用途时，还需要考虑价格、资源、是否美观、使用是否便利，以及废料是否易于回收和对环境的影响等多种因素。
三、神奇的合金特性
1.合金：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混合物。
2.合金的熔点比其中的纯金属低，硬度比纯金属大。
3.合金的很多性能与组成它们的纯金属不同，使合金更容易适合于不同的用途。日常使用的金属材料，大多数为合金。
本节课以学生为主体探究解决金属材料，采撷短小、精致的历史故事，点燃学生的学习热情。由于本节的知识难度不算太大，所以引导学生积极进行探究，培养学生的思维能力便成了本课题教学的难点。在设计教学过程中，主要从以下五个方面入手对难点进行突破。
1.联系学生的生活经验提出问题。
2.给学生提供更多的活动探究的机会。
3.结合生活实际培养学生综合分析问题的能力。
4.注意拓展学生的视野。
5.为学生发挥丰富的想像力提供一定的空间。
16.2
金属的化学性质
学生在学习本节之前已经学习了《空气》、《维持生命之气——氧气》和《生命之源——水》等知识，而金属在生产生活的各个领域都被广泛应用，所以本节的学习可以看作是对前面知识的一种完善。在物质的分类中金属是非常重要的一类；金属制品的使用和保护与其化学性质密切相关；金属单质能转化为各种金属化合物；在金属的化学反应中涉及到金属单质、非金属单质、金属氧化物、酸、盐等不同类别的物质，所以本节的学习将有助于学生理解物质的分类和转化，同时对物质的化学性质以及化学方程式的书写起巩固深化作用。
第1课时
金属的化学性质
【教学目标】
1.知识与技能
（1）知道镁、铁、铜等常见金属与氧气的反应。
（2）初步认识常见金属与盐酸、硫酸的反应。能用金属和酸反应解释一些与日常生活有关的化学问题。
2.过程与方法
（1）通过金属和酸反应，学习利用控制变量法进行科学探究。
（2）根据金属和酸反应的剧烈程度判断金属活动性顺序。
3.情感、态度与价值观
在实验操作中，获得科学方法的体验，养成实事求是的科学精神和严谨的科学态度，激发学习化学的兴趣。
【教学重点】
金属和酸反应。
【教学难点】
判断金属活动性强弱。
【教学准备】
教学设备（投影仪，计算机）、试管、试管架、稀盐酸、稀硫酸、镁片、锌片、铁片、铜片。
一、导入新课
不法商贩用铜锌合金冒充黄金欺骗消费者，你能用简单的方法去拆穿他们的骗局吗？［学生回答用测密度（两者的密度不同）、硬度、测熔点（熔点不同）等等。］这些方法都是一些物理方法，在现场不容易实现，我们可以用一些化学方法来鉴别黄金的真伪。学完本课，你就会用化学方法鉴别黄金的真伪。
展示历史上金属利用发展史图片（教材P170图6-4）。
（人类利用金属的历史最早可追溯到公元前4000年。我国是世界上最早冶炼和利用铜及铜合金的国家。我国人民从商代开始使用青铜器，春秋时期会冶炼铁，战国时期会炼钢，直到一百多年前人类才开始使用铝。现在大量使用铝合金等金属材料。至今人类仍然在不断开发新的金属材料。虽然铁器时期比青铜器时期晚很多，可为什么铁器时期能保留下来的铁器很不完整，也不多呢？地壳中含量最多的金属元素是铝，其次是铁，为什么人类最早利用的金属依次是铜、铁、铝？）
二、推进新课
活动1
认识金属与氧气的主要化学性质
［板书］6.2金属的化学性质
一、金属与氧气反应
［引入］回忆一下我们曾经学过的金属参加的反应，写出化学方程式来。
老师巡视，指导学生书写方程式。
［学生］学生书写化学方程式。
引导学生描述曾经学过的金属与氧气反应的现象，比较这几种金属的活动性。
［投影］学生描述汞、铁、镁与氧气反应的现象。
并得出镁比铁活泼，铁比铜活泼，铜比汞活泼的结论。
［追问］所有的金属都可以和氧气发生反应吗？用生活中的例子来说明。
［交流］黄金饰品不变色，说明金不和氧气反应。（古代用金银做为货币，说明金银一般不和氧气发生反应。）
［追问］“真金不怕火炼”说明了什么？为什么暖气片上要刷银粉？银粉是银吗？
［交流］即使在很高的温度下，金也不和氧气发生反应。铝在空气中和氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜，阻止铝进一步氧化，所以暖气片上涂的银粉成分是铝，并不是银。
［追问］为什么铜、铁、铝的发现和利用的年代相差那么大？
［交流］这与它们的化学性质有关。
［小结］组织学生讨论金属与氧气反应的规律，金属越活泼，越容易和氧气发生反应。
得出结论：大多数的金属能够和氧气发生反应，但是反应的难易和剧烈程度不同。
铝在常温下能和氧气发生反应，生成致密的氧化膜，阻止铝进一步氧化，金在高温下也不和氧气发生反应。
活动2
金属跟稀盐酸（或稀硫酸）反应
［过渡］我们学过锌和稀硫酸反应，镁和盐酸反应，那么其他的金属可以和稀硫酸反应吗？
［板书］二、金属与盐酸、稀硫酸反应
［演示］学生猜想并设计实验，探究铝、铁、铜和稀盐酸（或稀硫酸）反应，观察现象。实验结束后，写出反应的化学方程式。
［投影］学生完成表格，讨论、交流。
［讨论］根据实验现象判断铝、铁、铜这三种金属中哪种金属更活泼。根据什么来判断金属的活泼性呢？
［交流］学生根据现象回答：铝、铁都可以和盐酸或稀硫酸反应，但是反应的剧烈程度不同，铜不和盐酸或稀硫酸反应，所以这三种金属中铝最活泼，其次是铁、铜。根据金属和酸反应的剧烈程度来判断金属的活动性顺序。
［追问］鉴别真假黄金的方法有哪些呢？
［交流］学生思考并回答：
（1）取样品，放在酒精灯火焰上灼烧，变成黑色的是假黄金，不变色的是真金。
（2）把样品置于稀盐酸或稀硫酸中，有气泡产生，则是假黄金，无现象是真金。
三、典例剖析
例
金属在生产、生活中有着广泛的应用。
（1）铝在空气中具有很好的抗腐蚀性能，原因是_____（用化学方程式表示）。
（2）俗语说“真金不怕火炼”，其化学含义是_________。
（3）春节期间，小明妈妈从市场买了一匹金黄色的“金马”回来做装饰品，小明怀疑它是锌铜合金而不是黄金，为了辨别真伪，下列几种方案中，能区分黄金与假黄金的是_________.
A．在空气中灼烧
B．观察颜色
C．放在盐酸中
D．放入水中
（4）如图，两只U形管中分别加入纯净、等物质的量的铝粉和铁粉，同时将两端注射器内的液体（等质量、浓度为20%的稀硫酸）快速注入U形管中。
Ⅰ．写出铁粉与稀硫酸发生反应的化学方程式___________________。
Ⅱ．反应结束并冷却至室温，发现左端气球膨胀程度明显大于右端，若仅有一只U形管内的硫酸有剩余，则是______（填“左”或“右”）端的U形管。
【解析】
（1）铝的化学性质较活泼，在空气中易和氧气反应生成致密的保护膜氧化铝，增强抗腐蚀性。
（2）真金不怕火炼，说明金的化学性质很稳定，在高温的条件下不会与氧气等物质反应。
（3）A．在空气中灼烧黄金无颜色变化，而铜和氧气会生成氧化铜，所以假黄金能变黑，故能区分。B．因为黄金与假黄金颜色基本相同，故不能区分。C．放在盐酸中黄金不反应，而假黄金中的锌能与盐酸反应生成氢气，故能区分。D．放在水中，均无现象，故不能区分。
（4）Ⅰ铁粉与稀硫酸发生反应生成硫酸亚铁和氢气。Ⅱ两金属都能和稀硫酸反应生成氢气，由于题目中指出：“发现左端气球膨胀程度明显大于右端”说明左端产生的氢气多，根据质量守恒定律，说明左边消耗的稀硫酸多，所以若仅有一只U形管内的硫酸有剩余，则是右边。
【答案】
（1）4Al+3O2==2Al2O3
（2）金的化学性质稳定
（3）AC
（4）Fe+H2SO4==H2↑+FeSO4
右
四、课堂检测
教师引导学生做《状元导练》P3“当堂训练”中的题目，并有针对性地讲解。
五、课堂小结
［提问］学完本课你有哪些收获？
1.大部分金属可以和氧气反应，金在高温下也不和氧气反应。
根据与氧气反应的难易和剧烈程度比较金属的活动性强弱
2.活泼金属可以和盐酸或稀硫酸反应。
根据金属能否和酸反应及反应剧烈程度比较金属的活动性强弱。
六、布置作业
1.《状元导练》P4“课后作业”练习，并提醒学生预习后续内容，试着做《状态导练》P5“课前预习”。
2.课本P175习题第1、2、7题。
6.2金属的化学性质
第1课时金属的化学性质
一、金属与氧气反应许多金属可与氧气反应，但反应难易、剧烈程度不同。
活动性：Mg＞Al＞Fe＞Cu＞Au
二、金属与盐酸、稀硫酸反应
活动性：Mg>Zn>Fe>Cu依据试验进行的快慢来判断，需要限定影响反应速率的条件：可变因素：不同的金属。不变因素：金属外观形状，表面光滑度一致，因为表面积与反应速率有关；同一温度，酸的溶质质量分数相同的同一种酸（盐酸）。
在本课教学设计中从生活中的现象入手引入新课，激发学生学习兴趣。通过情景，复习纯金属和合金的物理性质，然后再复习曾经学过的金属的化学性质，达到温故知新的效果。利用学过的知识，将学过的知识和生活中的现象联系起来，总结规律，知识得到提升。注重理论与实践相结合，培养学生分析问题的能力。
1第六章
金属
第2课时
金属活动性顺序
置换反应
【教学目标】
1.知识与技能
（1）初步认识常见金属与盐溶液的置换反应，能用置换反应解释一些与日常生活有关的化学问题。
（2）能用金属活动性顺序对有关的置换反应进行简单地判断，并能利用金属活动性顺序解释一些与日常生活有关的化学问题。
2.过程与方法
通过探究金属和化合物溶液的反应，判断金属活动性顺序。
3.情感、态度与价值观
在实验操作中，获得科学方法的体验，养成实事求是的科学精神和严谨的科学态度，激发学习化学的兴趣。
【教学重点】
1.金属和化合物溶液反应
2.探究金属活动性顺序
【教学难点】
判断金属活动性强弱
【教学准备】
教学设备（投影仪，计算机）、试管、试管架、铝片、铁片、铜片、硝酸银溶液、硫酸铜溶液、硫酸锌溶液。
一、导入新课
配制农药波尔多液时不能用铁桶作容器，你知道这是为什么吗？
二、推进新课
活动1
认识金属跟某些金属化合物溶液的反应
［复习］通过对金属化学性质的学习，你能说出用哪些化学方法可以鉴别金和铜锌合金吗？学生回忆上节课学习的金属和氧气、酸反应，回答鉴别真假黄金的方法。
［过渡］还有没有其他的方法来鉴别呢？答案是肯定的，那就是：活动性强的金属能把活动性弱的金属从它们的化合物中置换出来。下面，我们通过此结论来探究铝、铜、银三种金属的活动性顺序。
［板书］三、金属跟某些金属化合物溶液的反应
［活动与探究］
1.把一根用砂纸打磨过的铝丝浸入硫酸铜溶液中，过一会儿取出，观察，有什么现象发生？
2.把一根洁净的铁丝浸入硫酸铜溶液中，过一会儿取出，观察，有什么现象发生？
3.把另一根洁净的铜丝浸入硫酸铝溶液中，过一会儿取出，观察，有什么现象发生？
［学生活动］实验结束后，根据现象填写实验报告。
［投影］实验现象反应的化学方程式，铝丝浸入硫酸铜溶液中溶液蓝色变浅，铝丝上附着一层红色固体，2Al＋3CuSO4==Al2(SO4)3＋3Cu。
铁丝浸入硫酸铜溶液中铁丝上附有红色固体，溶液由蓝色变为浅绿色,Fe＋CuSO4==FeSO4＋Cu。
铜丝浸入硫酸铝溶液中无明显现象。
［追问］通过实验1、2、3，你可分别得出什么结论？能否据此得出铝、铜、银的金属活动性顺序？
［交流］实验1说明铝的活动性强于铜。
实验2说明铁的活动性强于铜。
实验3说明铜的活动性弱于铝。
综合以上结论，可知铜、铁、铝三种金属的活动性顺序为：铝>铁>铜。
活动2
认识金属活动性顺序
［讲解］经过了许多类似上述实验的探究过程，人们进行了认真的去伪存真、由表及里的分析、归纳和总结出了常见金属在溶液中的
活动性顺序：
［板书］四、金属活动性顺序
［提问］根据刚才的实验，结合金属
活动顺序表，你能获得哪些信息？
［交流］金属
活动性顺序在工农业生产和科学研究中有重要应用，它可以作为你以下一些判断的依据：
1.在金属活动性顺序里，金属的位置越靠前，它的活动性就越强。
2.在金属活动性顺序里，位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢。
3.在金属活动性顺序里，位于前面的金属能把位于后面的金属从它们化合物的溶液里置换出来。
活动3
认识置换反应
［过渡］下面，是我们本节课探究时所发生的一些化学反应。
［投影］Fe＋2HCl==FeCl2＋H2↑
2Al＋6HCl==2AlCl3＋3H2↑
Fe+CuSO4==FeSO4+Cu
2Al＋3CuSO4==Al2(SO4)3＋3Cu
单质
化合物
化合物
单质
［追问］请大家从反应物和生成物的物质类别如单质、化合物的角度分析，这些反应有什么特点？它与我们学过的化合反应和分解反应的特点是否相同？
［交流］这些反应的特点是：一种单质和一种化合物反应，生成另一种单质和另一种化合物。其特点不同于化合反应和分解反应。
［评析］回答得很好。化学上，我们把具有这一特点的反应叫做置换反应。
［板书］五、置换反应
由一种单质与一种化合物反应，生成另一种单质与另一种化合物的反应叫做置换反应。
［追问］你对置换反应有着怎样的理解？
［交流］特点：①形式上：单质+化合物→单质+化合物。
一般形式可表示为：A+BC→B+AC。是化学反应基本类型之一。
②“置换”实际上就是位置交换，“一换一”，反应前后一定有单质出现；反应中一定有化合价的改变。
三、典例剖析
例
结合常见金属的活动性顺序和下列反应，回答问题。
A．Fe+CuSO4==FeSO4+Cu
B．Mg+MnSO4==MgSO4+Mn
C．Mn+FeSO4==MnSO4+Fe
（1）金属铜（Cu）比Fe的活动性_________。
（2）Fe、Cu、Mg、Mn四种金属的活动性由强到弱的顺序是_________。
（3）由上面的化学方程式总结出金属与可溶性金属化合物溶液发生置换反应生成__________________。
【解析】（1）由金属活动性顺序表可知，金属铜（Cu）比（Fe）的活动性弱。
（2）Fe和CuSO4溶液反应，说明铁的活动性比铜强；Mg和MnSO4溶液反应，说明镁的活动性比锰强；Mn和FeSO4溶液反应，说明锰的活动性比铁强；由以上分析可知则Mn、Fe、Mg、Cu四种金属活动性由强至弱的顺序为Mg、Mn、Fe、Cu。
（3）由上面的化学方程式总结出金属与可溶性盐发生置换反应生成新金属化合物和新金属。
【答案】
（1）弱
（2）Mg、Mn、Fe、Cu
（3）新金属化合物和新金属
四、课堂检测
教师引导学生做《状元导练》P5“当堂训练”中的题目，并有针对性地讲解。
五、课堂小结
［提问］学完本课题后，你有哪些收获?
［小结］金属的化学性质
1.金属和氧气反应
2.金属和盐酸或稀硫酸反应
3.金属和某些金属化合物溶液反应
4.置换反应
5.金属活动顺序表
金属活动性顺序从左到右依次减弱，排在氢前面的金属能够把盐酸、稀硫酸中的氢置换出来，排在前面的金属能把后面的金属从它们的化合物溶液中置换出来（钾、钙、钠除外）。
六、布置作业
1.《状元导练》P6“课后作业”练习，并提醒学生预习下节的内容，试着做《状态导练》P7“课前预习”。
2.课本P175习题第3~6题。
本节课复习旧知识，引入新知识。通过对金属与金属化合物溶液的反应的探究，培养学生观察能力及分析问题的能力。体会实验探究的一般过程，体验探究学习的乐趣，在实验探究活动中、在交流和表达中提高学生的语言交流能力。由于教材的内容组织符合物质的认知规律，对物质的认识由感性认识上升到理性认识。课堂教学设计遵循学生的认知规律，突出活动中重点知识的掌握及难点突破，以学生活动为主体，教师及时讲解、点评、总结，使教学过程更加合理，有效。
1第六章
金属
6.3
金属矿物与冶炼
本节由常见金属矿物的照片以及资料“金属元素在地壳中的含量”表引入，简单介绍了地球上及我国的金属资源情况。人类对地球上金属矿物资源的利用主要是用来冶炼金属，而其中冶炼量最大的是铁。因此，教材很自然地转入到对铁的冶炼的讨论中。
“铁的冶炼”是本节教学的重点。教材除简要地介绍了我国冶炼铁的历史外，主要是通过实验，说明从铁矿石中将铁还原出来的化学反应原理，并结合炼铁的实际情况，以习题的方式学习化学方程式计算中有关杂质问题的计算。这样，把化学原理、计算和生产实际紧密地结合在一起，使学习活动成为有机的整体，有利于学生主动参与学习。
【教学目标】
1.知识与技能
（1）知道一些常见的金属矿物。
（2）了解从铁矿石中将铁还原出来的方法。
（3）会根据化学方程式对含有杂质的反应物或生成物进行有关计算。
2.过程与方法
通过收集材料、查阅资料、讨论交流等具体探究性
活动，从而获得良好学习习惯和学习方法。
3.情感、态度与价值观
通过炼铁的教学，使学生体会到化学在生产中的作用，树立合理利用化学物质的观念，树立环保意识。认识到化学原理对实际生产的指导作用。
【教学重点】
一氧化碳还原氧化铁的实验装置、现象和操作。
【教学难点】
炼铁高炉中的有关化学反应，关于混合物的化学方程式计算。
【教学准备】
教学设备（投影仪，计算机），一氧化碳还原氧化铁视频。
一、导入新课
地球上的金属资源广泛地存在于地壳和浩瀚的海洋中，除少数很不活泼的金属如金、银等有单质形式存在外，其余都以化合物形式存在。以化合物形式存在的金属在自然界中以矿物形式存在。为人类社会做出许多贡献的金属是从哪里来的呢？有本文学名著叫《钢铁是怎样炼成的》，我们来看看实际生产中钢铁是怎样炼成的。
二、推进新课
活动1
了解几种金属矿物
［引言］昨天我看到一条广告词“电话一响，黄金万两”，黄金和白银的单质在自然界中有吗？（稍停顿，学生说出之后），自然界真的有，有事实例证。（教材P176第一自然段）但大部分的金属是以化合物形式存在的，那么我们在生产、生活中用到最多的金属——铁，它是怎样炼成的吗？
（学生倾听、思考并回答。炼铁需要铁矿石、需要还原剂。）
［板书］6.3金属矿物与冶炼
一、几种重要的矿物
［展示图片］欣赏自然界中几种矿石图片，教材第176页图6-9。
［展示实物样品］学生出示课外收集到的矿石样品（重晶石、赤铁矿石等），朗读有关矿石的产地、产量、钢铁厂的名称等背景资料。
［设问］如果你是炼铁厂的厂长，你会选择哪种铁矿石？
［投影］金属矿物
（阅读课本，解读插图，讨论炼铁时铁矿石选取的方案，使学生弄清楚为什么选取这种矿石,理解化学与社会、技术的相互关系。）
活动2
探究铁冶炼的原理（在高温条件用一氧化碳还原氧化铁）
［过渡］我们学过的还原剂有碳、氧气、一氧化碳，选择哪种还原剂呢？（思考、讨论选择碳、氢气、一氧化碳中的哪种物质做还原剂。）
［板书］二、钢铁是怎样炼成的
1.一氧化碳还原氧化铁
［展示］展示一氧化碳还原氧化铁的图片，播放视频《一氧化碳还原氧化铁》。
（学生观看图片和视频）
［记录］实验现象
玻璃管中的现象：红色的氧化铁粉末逐渐变为黑色。
试管中的现象：澄清石灰水变浑浊。
玻璃管出口处现象：时而有蓝色火焰产生。
［讨论］在实验过程中应注意哪些安全事项？
［交流］（1）先通CO，再加热，目的是将玻璃管中的空气排尽。
（2）实验完毕后，先停止加热，继续通CO至冷却，目的是防止石灰水倒吸。
（3）用酒精灯点燃尾气的作用是：防止一氧化碳污染空气。
［提问］在实验过程中发生了几个化学反应，写出化学方程式。
［投影］学生书写化学方程式。
活动3
了解工业炼铁
［过渡］上述实验是实验室模拟铁的冶炼过程，工业上铁的冶炼原理虽与上述实验相同，但其规模、条件、装置与此差异很大。
［介绍］把铁矿石冶炼成铁是一个复杂的过程。工业上炼铁时，把铁矿石和焦炭、石灰石一起加入高炉，在高温下，利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来。
［板书］2.工业炼铁
［投影］展示炼铁高炉结构（教材P178图6-11）。
［讨论］工业炼铁和实验室炼铁有什么不同。
［交流］学生讨论后回答：
（1）产物不同。工业炼铁得到的是生铁，实验室得到的是纯铁。
（2）设备不同。工业炼铁设备是高炉，实验室用玻璃管。
（3）温度不同。高炉内温度高，玻璃管内温度较低。
（4）对环境影响不同。高炉炼铁对环境影响大，实验室对环境影响小。
（5）操作难易程度不同。高炉炼铁工艺复杂，实验室操作简单。
［讲解］（1）炼铁时，分别把焦炭、铁矿石和石灰石等原料，按一定数量比送到炉顶的自动装料设备，然后装进高炉里（加料后，开炉第一次先将下层的焦炭点燃），并鼓入热空气，焦炭就被氧化，生成二氧化碳，并放出大量热；C+O2燃烧CO2+热。二氧化碳从炉底上升，与烧红的焦炭相遇，被还原成一氧化碳，CO2+C高温2CO。一氧化碳继续上升，遇到炽热的铁矿石，就把铁逐步还原出来，3Fe2O3+CO高温2Fe3O4+CO2，Fe3O4+CO高温3FeO+CO2，FeO+CO高温Fe+CO2。由于铁矿石里除了铁的氧化物外，还含有难熔化的脉石（主要成分一般为SiO2）。因此，炼铁时还要加入助熔剂（一般用石灰石），利用石灰石（CaCO3）在高温下分解出的生石灰（CaO）与脉石反应生成熔点较低的硅酸钙，这样将脉石从矿石里分离出来，CaCO3高温CaO+CO2↑。CaO+SiO2高温CaSiO3。在冶炼过程中，混在铁矿石里的锰、硅、硫、磷等元素也会被碳或一氧化碳从它们的化合物中还原出来，少量的碳、锰、硅、硫、磷等在高温下熔合在铁里，成为生铁。这就是炼铁时不能得到纯铁的原因。
（2）生铁的出口比炉渣的出口低，这因为生铁（铁水）的密度大于炉渣的密度。
（3）炼铁高炉气中的主要成分是CO、CO2、N2等。
（4）从生铁炼成钢的实质为：降碳、除硫磷、调硅锰。
［设问］生铁和钢有什么不同？
［交流］学生阅读教材第178页表后回答。
［投影］生铁和钢的区别
活动4
学会有关杂质问题的计算
［过渡］在炼铁的实际生产过程中，所用的原料或产物一般都含有杂质，故在计算用料和产量时就不可能不考虑杂质问题。
［板书］3.有关杂质问题的计算
［投影］例1
某炼铁厂每天需消耗5000t含Fe2O376%的赤铁矿石，理论上可生产含Fe98%的生铁多少吨？
［指导］提示学生在根据化学方程式计算时，代入的数据都是纯净物的质量，所以需要求出铁矿石中氧化铁的质量，然后再进行计算。学生在讨论、计算过程中老师巡视、指导。学生思考、独立完成例题后交流。
解：Fe2O3质量为5000t×76%＝3800t
设生铁质量为x，则纯铁质量为98%·x。
答：理论上可日产含铁98%的生铁2714.3吨。
［投影］例2某炼铁厂每天生产1000t含Fe96%的生铁理论上需消耗含Fe2O370%的赤铁矿石多少吨？
巡视、指导学生进行计算。
解：Fe质量为1000t×96%＝960t
设铁矿石质量为x，则氧化铁质量为70%·x。
答:需消耗含氧化铁70%的赤铁矿1959.2吨。
［练习］教材P179“检查站1、2题”
［对练习中出现的错误进行分析和纠正］
三、典例剖析
例
实验室里用如图所示装置还原氧化铁，关于该实验下列说法错误的是（
）
A．玻璃管中发生的反应属于置换反应
B．该实验说明了一氧化碳既可以燃烧又有还原性
C．实验观察到的现象为红棕色固体变黑，澄清石灰水变浑浊
D．实验时，先通入纯净的一氧化碳，再点燃酒精喷灯给玻璃管加热
【解析】A．在玻璃管中发生的反应是一氧化碳与氧化铁在加热时反应生成了二氧化碳和铁，在该反应中反应物是两种化合物，不属于置换反应.故A说法错误。B．在该实验中，一氧化碳将氧化铁还原成铁，又能被点燃，说明了一氧化碳既有可燃性又有还原性，故B说法正确。C．在加热条件下，一氧化碳与氧化铁反应生成了铁和二氧化碳，二氧化碳与氢氧化钙反应生成了碳酸钙沉淀和水。所以反应的现象是:红棕色固体变黑，澄清石灰水变浑浊，故C说法正确。D．由于一氧化碳与空气的混合气体在点燃时易发生爆炸，所以实验开始时的操作是：先通入纯净的一氧化碳，再点燃酒精灯给玻璃管加热，故D说法正确。
【答案】A
四、课堂检测
教师引导学生做《状元导练》P7“当堂训练”中的题目，并有针对性地讲解。
五、课堂小结
［提问］学完本课后，你了解了什么？知道了什么？
［小结］1.炼铁的原料：铁矿石、焦炭、石灰石
2.炼铁的原理：在高温下用一氧化碳将铁矿石中的铁还原出来。
3.炼铁的设备：高炉
4.炼铁时发生的反应
5.关于含杂质的化学方程式计算
六、布置作业
1.《状元导练》P8“课后作业”练习，并提醒学生预习下节的内容，试着做《状元导练》P8“课前预习”。
2.课本P179～P180习题第1~6题。
6.3金属矿物与冶炼
一、几种重要的矿物
二、钢铁是怎样炼成的
1.一氧化碳还原氧化铁
2.工业炼铁
3.有关杂质问题的计算
本课的知识内容学生较为陌生，但教师用丰富的素材引导学生感知熟悉学习的对象，从生活经验出发，引出课题，易激发学生的兴趣，让学生用科学家的身份来研究金属矿物的种类，从而感受到“身边处处有化学”。
在教学中，注意培养学生阅读教材、查阅资料的能力，展示学生课前调查和收集样品的信息，能较好地达到资源共享的目的，有利于培养“合作”意识。而一氧化碳还原氧化铁的实验采用动画演示，既明白清晰，又节约时间，同时可避免仪器、材料短缺而不能做实验，环节紧凑。在整个教学过程中体现了学生“从生活走向化学，从化学走向社会”的理念。更可贵的是学生在课堂上充分发挥了主体作用，自主实验、自主探究、自主评价，无疑使学生自信心更强，学习兴趣更浓。
1第六章
金属
6.4
珍惜和保护金属资源
“珍惜和保护金属资源”，重点是有关铁的锈蚀以及防护的“探究活动”内容。该活动与探究内容包括提出问题、设计实验并实施、讨论、得出结论、对结论进行应用等多个步骤，对培养学生的创新精神和解决实际问题的能力具有较大的价值。关于金属资源的保护，教材中首先以图示的方法给出了一些矿物可供开采的年限，形像他说明了金属矿物资源是有限的，以及金属资源保护的重要性。教材中简要地介绍了废旧金属的回收利用、合理开采矿物等保护金属资源的措施。
【教学目标】
1.知识与技能
了解金属锈蚀的条件以及防止金属锈蚀的简单方法。
2.过程与方法
通过对铁生锈条件的探究，了解控制变量法在化学实验中的作用，并让学生初步学会这种研究问题的方法。
3.情感、态度与价值观
（1）通过对矿藏开采年限的介绍，让学生产生金属资源的危机意识，懂得保护金属资源的重要性。
（2）通过废弃金属对环境的污染，让学生树立环保意识。
【教学重点】
铁的锈蚀及防护的“探究活动”。
【教学难点】
对“活动与探究”的现象分析，掌握铁生锈的条件以及防锈的方法。
【教学准备】
多媒体、计算机、铁钉、试管、铁架台、水、棉花、酒精灯、橡皮塞、生石灰或其他干燥剂。
一、导入新课
小亮买了一辆漂亮的自行车，淋了几次雨后，自行车就变得锈迹斑斑了，为什么自行车淋雨后会生锈？如何防止铁制品锈蚀呢？上一节课我们学习了金属矿物及其冶炼方法。自然界的金属资源是取之不尽的吗？人类不仅要重视金属矿产的开发和利用，冶炼出多种多样的金属和合金，还应当十分珍惜和保护金属资源。
二、推进新课
活动1
探究钢铁生锈的原因
［展示投影资料］
资料一：据有关资料报道，现在世界上每年因腐蚀而报废的金属设备和材料相当于年产量的20％～40％。
资料二：矿物的储量有限，而且不能再生。根据已探明的一些矿物的储藏量，并根据目前这些金属的消耗速度，有人估计一些矿物可供开采的年限如下图所示(不包括今后新探明的矿物储量、一些国家的金属储备量和金属的回收利用等)。
［议一议］1.金属腐蚀可给我们带来哪些危害？
2.金属资源短缺对人类社会的发展意味着什么？
［过渡］由大家刚才的讨论可知，金属腐蚀和金属资源短缺对人类是严峻的挑战。因此，保护金属资源也就成了目前我们所面临的重大问题。导致钢铁生锈有哪些因素呢？
［板书］6.4珍惜和保护金属资源
一、探究金属锈蚀的原因
1.钢铁生锈的条件
［投影］［探究活动］
［问题］钢铁锈蚀的因素有哪些？
［假设］铁在空气中容易氧化，据此推断，铁的生锈必然跟氧气有关。另外，在潮湿环境或在海水浸泡下，铁锈蚀的现象更加严重，由此推断：铁的生锈还可能与水分、盐分有关。
［讲解］在此实验中可能有多个条件会影响钢铁生锈，当我们要研究其中的一个条件时，就要控制其他条件保持不变。
实验与事实：
［实验6-6］取4枚无锈的洁净铁钉，如图所示分装在不同条件的试管内，并按下表要求观察记录：
［实验分析］
［交流1］试管（1）实验说明铁与酸溶液接触后，更易被锈蚀了；试管（2）实验说明与水和空气接触，铁易生锈；试管（3）实验说明没有空气，铁很难生锈；试管（4）实验说明只与空气接触，没有与水接触，则铁很难生锈。
［交流2］铁生锈的实质：就是铁与空气中氧气和水等物质相互作用，发生的一系列复杂的化学反应的结果。
［交流3］铁锈的成分比较复杂，主要成分是氧化铁，它是一种疏松多孔的物质，能使水分和空气中的氧气透过，不断向里层渗透，加速了铁的锈蚀。
［交流4］铝在空气中与氧气反应，会生成一层致密的氧化物薄膜，阻止了铝的进一步氧化，所以铝不易锈蚀，因此，平时我们要注意保护铝制品的表面，清洗时，不要用铁丝抹布擦试。
［板书］钢铁生锈的条件是必须与空气和水接触，另外，钢铁的纯度、环境的温度、湿度和酸碱性也是影响钢铁锈蚀的因素。
活动2
探究减缓钢铁锈蚀的方法
［教师启发］铁制品的锈蚀是需要具备一定条件的。如果破坏铁制品锈蚀的条件，使它们不再具备锈蚀的基础，就能防止铁制品锈蚀。
［投影］依据铁制品生锈的条件，防止铁生锈的基本思路是破坏铁制品锈蚀的条件。
［讨论］自行车的构件如支架、链条、钢圈等，分别采取了什么防锈措施？
［学生讨论并回答］刷漆、涂油脂、镀其他金属等。
［过渡］上面我们讨论了铁制品的腐蚀和防护。对于金属资源，除了采取防止金属腐蚀的措施外，还可以通过什么途径来使金属资源得到保护呢？
活动3
认识保护金属资源的重要性
［启发］废品收购站为什么要收购废铁、废铜和易拉罐等金属？
［讨论］废弃金属的回收有什么意义？
［讲解］据估算，回收一个铝制饮料罐比制造一个新饮料罐要便宜20％，1t废钢铁回炉冶炼可炼成近1t钢，跟用铁矿石冶炼比，能节约11t煤和铁矿石，减少污染空气的悬浮微粒11kg，可见回收利用废金属，具有巨大的社会和经济效益。目前世界上已有50％以上的铁和90％以上的金属得到了回收和利用。
［讨论］你还知道保护金属资源的其他途径吗？
［学生讨论并回答］合理开采矿物，可避免乱采矿所引起的金属资源的浪费；寻找金属的代用品也可使金属资源得到保护；进一步研究金属的结构和性质，使各种金属都能最大限度地得以运用。
［投影］
［讲解］金属资源不可再生，我国随着经济的不断发展，金属资源呈日益短缺之势，故保护金属资源人人有责。希望大家能从身边做起，从自己做起，也希望大家能好好学习，且能在将来利用你的智慧找出更多的金属代用品，从而使我们的未来不再为金属资源的匮乏而发愁。
［讨论］
［实践活动］学校实验室有一批生锈的铁架台，需要进行除锈翻新。请你为此设计一个具体方案，要求说明方案的根据、除锈翻新方法、需用材料、施工步骤、注意事项等。
［投影］学生讨论后投影。
三、典例剖析
例
化学是一把双刃剑，有利也弊。您瞧！如图是某“暖宝宝”外包装的图片。该“暖宝宝”中发热剂的主要成分有铁粉、活性炭、氯化钠、水等，其发热原理就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_______。
（3）厨房中的切菜刀也是铁制品，写出防止其生锈的一种方_______。
【解析】
（1）发热剂需接触到空气才会发热，原因是铁要与水、氧气等物质共同作用才会生锈。
（2）发热剂成分中氯化钠的作用是加快铁粉的生锈速率。
（3）菜刀用完后擦干，或擦干后涂一层植物油，都能够防止菜刀生锈。
【答案】
（1）水
氧气
（2）加快铁粉的生锈速率
（3）用完后擦干
四、课堂检测
教师引导学生做《状元导练》P9“当堂训练”中的题目，并有针对性地讲解。
五、课堂小结
［提问］学完本课你有哪些收获？
［小结］学完本课你应该知道：
一、钢铁锈蚀的原因
1.主要是铁与水、氧气等物质的作用。
2.在有盐和酸性条件下会加快生锈速率。
二、防锈
1.防锈原理：隔绝氧气或水
2.防止钢铁生锈的常见做法：
（1）“穿外衣”——在钢铁表面覆盖保护层。(例如:喷涂油漆、涂防锈油、烧涂搪瓷等。)镀上其他金属作为保护层。(例如：镀锡、镀铬等……）
（2）“增强体质”——制成合金：不锈钢、不锈铁。
（3）保持铁制品的干燥和洁净。
三、保护金属资源的措施
1.防止金属锈蚀。
2.回收和利用废旧金属。
3.合理开采矿物。
4.寻找金属的代用品。
六、布置作业
1.《状元导练》P10“课后作业”练习，并提醒学生预习下节的内容，试着做《状元导练》P13“课前预习”。
2.课本P184～P185习题第1~7题。
6.4珍惜和保护金属资源
一、探究钢铁锈蚀的原因
1.钢铁生锈的条件：钢铁与空气和水接触，另外，钢铁的纯度、环境的温度、湿度和酸碱性也是影响钢铁锈蚀的因素。
2.防止钢铁生锈的基本思路是破坏铁制品锈蚀的条件。
二、金属保护
1.防锈蚀；2.回收利用；3.合理开采；4.寻找代用品。
本课由一个简单的设问和一个具体的数字，将学生的思维带入了金属资源的保护中。让学生清楚地认识到金属资源的保护的重要性。学完本课题，让学生有时间再整理本课题内容，使知识形成脉络。在完成作业的过程中，让学生用辩证的观点看待金属资源：提高学生的资源意识。同时利用金属资源的回收提高学生的环保意识，使学生积极投入到金属回收的活动中去。从防锈方法的确定，引导学生形成基本的运用知识的思路：了解反应的条件—促进或破坏反应的条件—达到某一目的。但由于本节课实验时间有限，导致一些学生不能真正理解，对某些知识存在疑惑，还有学生自己做的铁生锈的探究实验，由于缺乏正确的引导，材料的选择，时间的把握等方面存在不同的差异，导致实验现象和结果不同，给学生带来不一样的认识，今后的教学中要着重注意这些。
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