1、第一節(jié)第一節(jié) 常見的金屬材料常見的金屬材料學習目標學習目標 1、知識與技能、知識與技能 1）認識金屬材料與人類生活和社會發(fā)展的密切關系。）認識金屬材料與人類生活和社會發(fā)展的密切關系。 2）了解常見）了解常見金屬的物理性質及合金的特點金屬的物理性質及合金的特點。 3）了解物質的）了解物質的性質與用途性質與用途的關系。的關系。 2、過程與方法、過程與方法 1）學習運用）學習運用觀察、實驗觀察、實驗等方法等方法獲取信息獲取信息。 2）學習運用）學習運用比較、分析、歸納比較、分析、歸納等方法對獲取的信息等方法對獲取的信息進行加工。進行加工。 3、情感態(tài)度與價值觀、情感態(tài)度與價值觀 1）進一步培養(yǎng)對生活

2、中化學現(xiàn)象的好奇心和探究欲，）進一步培養(yǎng)對生活中化學現(xiàn)象的好奇心和探究欲，激發(fā)激發(fā)學習化學的興趣學習化學的興趣。 2）樹立事物是普遍聯(lián)系的觀點，逐步形成）樹立事物是普遍聯(lián)系的觀點，逐步形成合理使用合理使用物質物質的觀念。的觀念。一、金屬材料 金屬材料的種類： 1.純金屬 Fe Ag Cu 體溫計中的Hg、24K金 24K是一種黃金制品成色標識。24k金常被人們認為是純金，但實際含金量為 99.99%(實為99.998%)。黃金及其制品的純度叫作“成色”，市場上的黃金制品成色標識有兩種：一種是百分比，如 G999等；另一種是 K 金，如 G24K金 、 G22K 和 G18K 等。 2.合金 金

3、屬與金屬或金屬與非金屬。常見：鐵合金（生鐵2%-4.3%、鋼0.03%-2%）、銅合金、鈦合金、硬鋁（鋁銅鎂硅）、焊錫（錫鉛）、18K黃金、18K白金、奧運獎牌（金牌的含金量只有1左右，其主要成分其實是銀(925),還有少量的銅。銀牌不含黃金,含銀量與金牌相同。銅牌含有97的銅,還有25的鋅和05的錫。 獎牌的直徑為85毫米，重量高達400克左右） 判斷： 金屬屬于金屬材料。 金屬材料不一定是純金屬，也可能是合金。 含有金屬元素的不一定是金屬材料。 金屬材料中至少含有一種金屬單質。 商朝：青銅 春秋：鐵 戰(zhàn)國：鋼 現(xiàn)在：產量：鐵鋁銅二、金屬的物理性質 共性：課本P55第一段,銀白色金屬光澤 特

4、性：Cu：紫紅色。Au：黃色部分金屬的物理性質物理性質物理性質物理性質比較物理性質比較導電性導電性(以銀的導電以銀的導電性為性為100作標準作標準) 銀銅銀銅金鋁鋅鐵金鋁鋅鐵鉛鉛(優(yōu)優(yōu)) 100 99 74 61 27 17 7.9 (良良)密度密度/(gcm-3) 金金 鉛鉛 銀銀 銅銅 鐵鐵 鋅鋅 鋁鋁(大大) 19.3 11.3 10.5 8.92 7.86 7.14 2.7 (小小)熔點熔點/ 鎢鎢 鐵鐵 銅銅 金金 銀銀 鋁鋁 錫錫(高高) 3410 1535 1083 1064 962 660 232 (低低)硬度硬度(以金剛石的硬以金剛石的硬度為度為10作標準作標準) 鉻鉻 鐵鐵

5、 銀銀 銅銅 金金 鋁鋁 鉛鉛(大大) 9 4-5 2.5-4 2.5-3 2.5-3 2-2.9 1.5 (小小) O H Cl Na Mg硬度最高的金屬 密度最大的金屬 密度最小的金屬 暖氣片上刷的“銀粉”：不是銀而是鋁 包裝香煙、巧克力等的金屬箔：鋁 保溫瓶或暖瓶內膽：Ag 干電池外皮金屬：Zn 體溫計、血壓計中的金屬：Hg 結構、性質和用途的關系 結構決定性質 性質決定用途，用途反映或體現(xiàn)性質（課本P55第二段）使用使用是否便利是否便利廢料是否廢料是否易于回收易于回收 是否美觀是否美觀對環(huán)境對環(huán)境的影響的影響 考慮物質的用途時，考慮物質的用途時，需要考慮那些因素？需要考慮那些因素？價格

6、價格 資源資源物質的性質 1 . 為什么菜刀、鐮刀、錘子等用鐵制而不為什么菜刀、鐮刀、錘子等用鐵制而不用鉛制？用鉛制？ 答案：鐵的硬度比鉛大答案：鐵的硬度比鉛大 2 . 銀的導電性比銅好，為什么電線一般用銀的導電性比銅好，為什么電線一般用銅制而不用銀制？銅制而不用銀制？ 答案：銀的價格比銅高答案：銀的價格比銅高 3 . 為什么燈泡里的燈絲用鎢制而不用錫制？如果用錫制為什么燈泡里的燈絲用鎢制而不用錫制？如果用錫制的話，可能會出現(xiàn)什么情況？的話，可能會出現(xiàn)什么情況？ 錫的熔點很低，而鎢的就很高了；錫的熔點很低，而鎢的就很高了； 用錫的話，發(fā)熱就熔用錫的話，發(fā)熱就熔斷了，而鎢則不會熔斷。斷了，而鎢則

7、不會熔斷。 鎢的價格不高，相對鎢同樣的金屬價格比較高，經濟上不鎢的價格不高，相對鎢同樣的金屬價格比較高，經濟上不實用。實用。 但一般情況下，發(fā)熱元件在工作的時候由于溫度很高，易但一般情況下，發(fā)熱元件在工作的時候由于溫度很高，易被氧化燒蝕，故一般都充入惰性氣體予以保護。被氧化燒蝕，故一般都充入惰性氣體予以保護。 答案：鎢的熔點高于錫。如果用錫，則燈絲熔斷。答案：鎢的熔點高于錫。如果用錫，則燈絲熔斷。 水龍頭一般本體為銅質，銅的抗腐蝕、抗氧化能力有限，水龍頭一般本體為銅質，銅的抗腐蝕、抗氧化能力有限，所以需要先鍍鎳，再鍍鉻。鍍金理論上是可以的，比如奧所以需要先鍍鎳，再鍍鉻。鍍金理論上是可以的，比如

8、奧運金牌就是銅鍍金，但是用在水龍頭上實用價值不高。運金牌就是銅鍍金，但是用在水龍頭上實用價值不高。 答案：水龍頭鍍鉻耐磨、耐腐蝕、美觀，水龍頭鍍金易磨答案：水龍頭鍍鉻耐磨、耐腐蝕、美觀，水龍頭鍍金易磨損、價格貴。損、價格貴。 金屬的分類 課本P561.黑色金屬： 有色金屬：2.輕金屬： 重金屬：3.常見金屬： 稀有金屬：三、合金 1、定義：、定義：合金的主要性質類似于合金的主要性質類似于合金的形成過程屬于合金的形成過程屬于 變化變化金屬金屬熔點熔點沸點沸點Mg6491090Fe15352750 Mg和和 Fe 能用加能用加熱熔合的方法形成合熱熔合的方法形成合金嗎？為什么？金嗎？為什么？ 合金中

9、一定含有合金中一定含有合金一定為合金一定為 物（初中）物（初中）合金中元素以的形式存在合金中元素以的形式存在物理物理金屬金屬混合混合單質單質金屬金屬不能因為鐵的熔點比鎂的沸點不能因為鐵的熔點比鎂的沸點還要高，鐵熔化時鎂會變成氣體，還要高，鐵熔化時鎂會變成氣體，無法熔合無法熔合 下列有關合金的敘述：合金中至少有兩種金屬；合金中元素以化合物形式存在；合金中一定含有金屬；合金一定為混合物；生鐵是含雜質較多的鐵合金；生鐵可完全溶解于稀鹽酸中正確的是（） A B C DD重點：合金與金屬性質比較 合金合金顏色顏色更更鮮艷鮮艷 合金的合金的硬度硬度一般比各成分金屬的硬度一般比各成分金屬的硬度大大。（強度同

10、樣如此。）（強度同樣如此。） 多數(shù)合金的多數(shù)合金的熔點低熔點低于組成它的成分金屬于組成它的成分金屬 合金的合金的抗腐蝕性能和機械加工性能抗腐蝕性能和機械加工性能一般一般強強于組成它的成分金屬于組成它的成分金屬常見的合金：課本常見的合金：課本P57討論1：為什么合金與純金屬在性質上存在著較大的差異？組成討論2：為什么我們日常生活中用的最為什么我們日常生活中用的最多的是合金材料而不是純金屬材料？多的是合金材料而不是純金屬材料？因為合金在很多方面都比純金屬要好，因為合金在很多方面都比純金屬要好，例如合金硬度大，熔點小，耐腐例如合金硬度大，熔點小，耐腐蝕蝕.故合金的使用較廣泛。故合金的使用較廣泛。 四

11、、金屬礦物及其冶煉 (1).金屬在自然界中的分布：課本P58 (2).稀土金屬簡介：課本P58 (3).工業(yè)煉鐵的化學原理： 鋼鐵工業(yè)的發(fā)展狀況是世界各國工業(yè)化水平的重要標志之一，工業(yè)上人類利用鐵礦石的冶煉得到鐵。 選擇鐵礦石的主要方法： 1.資源豐富的 2.含鐵量高的 3.有害元素少的常見的鐵礦石及其產地赤鐵礦（赤鐵礦（Fe2O3)磁鐵礦磁鐵礦(Fe3O4)菱鐵礦菱鐵礦(FeCO3)黃鐵礦黃鐵礦(FeS2)遼寧鞍山、甘肅鏡鐵山、湖北大冶、湖南寧鄉(xiāng)和河北宣化 磁鐵礦分布廣，我國遼寧鞍山等地都有大量產出。 著名產地有廣東英德和云浮、安徽馬鞍山、甘肅白銀廠等 我國菱鐵礦的主要產地有四川省等 你認為

12、最適宜煉鐵的礦石是哪種？為什么?最適宜煉鐵的礦石是:赤鐵礦和磁鐵礦,它們含鐵量高,且不含硫元素或含硫等有害元素少,既提高經濟效益又減少環(huán)境污染.Fe2O3 重點實驗：工業(yè)煉鐵的化學原理重點實驗：工業(yè)煉鐵的化學原理:原理、裝置、步驟、現(xiàn)原理、裝置、步驟、現(xiàn)象、實驗結論、尾氣處理象、實驗結論、尾氣處理 1.原理：在高溫條件下，用還原劑原理：在高溫條件下，用還原劑CO從鐵的氧化物中將從鐵的氧化物中將鐵還原出來。鐵還原出來。 2.裝置：課本裝置：課本P59 3.步驟步驟：（兩種：尾氣處理：酒精燈：（兩種：尾氣處理：酒精燈or氣球）氣球） a.檢查裝置的氣密性檢查裝置的氣密性 b.將氧化鐵放入硬質玻璃管

13、中央固定將氧化鐵放入硬質玻璃管中央固定 c.向硬質玻璃管中通入一氧化碳氣體直至排盡硬向硬質玻璃管中通入一氧化碳氣體直至排盡硬質玻璃管中的空氣質玻璃管中的空氣 d.給氧化鐵加熱給氧化鐵加熱 e.當紅色粉末全部變黑后，停止加熱，繼續(xù)通一當紅色粉末全部變黑后，停止加熱，繼續(xù)通一氧化碳，直到試管冷卻氧化碳，直到試管冷卻 f.停止通一氧化碳停止通一氧化碳 4.現(xiàn)象：紅色粉末逐漸變?yōu)楹谏吻迨宜儸F(xiàn)象：紅色粉末逐漸變?yōu)楹谏吻迨宜儨啙幔ㄗ⒁猓簻啙幔ㄗ⒁猓?.純凈的鐵為銀白色，此實驗生成純凈的鐵為銀白色，此實驗生成的細小的鐵粉為黑色，其原因是的細小的鐵粉為黑色，其原因是生成的鐵顆粒小，生成的鐵顆粒

14、小，對可見光吸收多，反射少對可見光吸收多，反射少 2.化學方程式如下）化學方程式如下） Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2 Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O 5.實驗結論：紅色的氧化鐵被一氧化碳還原成黑實驗結論：紅色的氧化鐵被一氧化碳還原成黑色的單質鐵色的單質鐵 6.尾氣處理：一氧化碳有毒不能排放到空氣中，尾氣處理：一氧化碳有毒不能排放到空氣中，否則會污染空氣，可將尾氣進行收集或點燃處理。否則會污染空氣，可將尾氣進行收集或點燃處理。高溫高溫實驗注意事項：實驗注意事項： 1.通入一氧化碳前要先檢驗一氧化碳的純度，防止加熱時通入一氧化碳前要先檢驗一氧化碳的純度，防止加熱時發(fā)生爆炸。發(fā)生

15、爆炸。 2.加熱之前應先通一氧化碳將空氣排凈，原因是加熱之前應先通一氧化碳將空氣排凈，原因是一氧化碳一氧化碳是可燃性氣體，與空氣混合的情況下加熱可能會發(fā)生爆炸。是可燃性氣體，與空氣混合的情況下加熱可能會發(fā)生爆炸。 實驗結束時，應先停止加熱，繼續(xù)通一氧化碳，目的是實驗結束時，應先停止加熱，繼續(xù)通一氧化碳，目的是防防止高溫下鐵被空氣中的氧氣氧化，而且可以防止石灰水倒止高溫下鐵被空氣中的氧氣氧化，而且可以防止石灰水倒吸回硬質玻璃管，引起硬質玻璃管炸裂。吸回硬質玻璃管，引起硬質玻璃管炸裂。 反應之前先通氣，空氣排凈再點燈；反應之前先通氣，空氣排凈再點燈； 反應結束先撤燈，裝置冷卻通氣停；反應結束先撤燈

16、，裝置冷卻通氣停； 先點后通要爆炸，先撤后停要氧化。先點后通要爆炸，先撤后停要氧化。 即即:一氧化碳早出晚歸，酒精噴燈遲到早退一氧化碳早出晚歸，酒精噴燈遲到早退 補充：工業(yè)煉鐵 1.煉鐵的設備：高爐 2.煉鐵的原料：鐵礦石、焦炭、石灰石 3.煉鐵過程中發(fā)生的反應：下一張PPT 4.原料中石灰石的作用：將鐵礦石中的雜質二氧化硅(SiO2)轉化為爐渣除去 。 5.焦炭的作用：a.焦炭在高爐里作為提供熱能的燃料,還原劑b.做骨架作用,支撐鐵礦在火中燃燒 C+OC+O2 2=CO=CO2 2COCO2 2+C=2CO+C=2COFeFe2 2OO3 3+3CO=2Fe+3CO+3CO=2Fe+3CO2

17、 2CaCOCaCO3 3=CaO+CO=CaO+CO2 2CaO+SiO2=CaSiO3上述兩個合并為：CaCO3SiO2=CaSiO3CO2 高溫高溫高溫高溫高溫高溫點燃點燃高溫高溫高溫高溫 (4)工業(yè)煉鋁 課本P59 工業(yè)上采用電解法冶煉鋁 2Al2O3=4Al+3O2通電通電五、還原反應 1.定義：化學上把含氧化合物中的氧被奪去的反應叫還原反應.在加熱的條件下，一氧化碳也能奪取氧化銅中的氧，在加熱的條件下，一氧化碳也能奪取氧化銅中的氧，使氧化銅還原成銅。使氧化銅還原成銅。你能寫出這個反應的化學方程式嗎？你能寫出這個反應的化學方程式嗎？ 2.氧化反應與還原反應的區(qū)別和聯(lián)系類型氧化反應還原

18、反應概念物質和氧發(fā)生的反應含氧化合物中的氧被奪去的反應本質得到氧失去氧聯(lián)系氧化反應和還原反應是同時發(fā)生的，統(tǒng)稱為氧化還原反應 3.注意： 1.初中階段，氧化反應、還原反應是從得氧失氧的角度進行分類的Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2 一氧化碳得到了氧，發(fā)生了氧化反應，一氧化碳使氧化鐵發(fā)生了還原反應，因此在反應中作還原劑；氧化鐵失去了氧，發(fā)生了還原反應，氧化鐵使一氧化碳發(fā)生了氧化反應，因此在反應中作氧化劑。（在氧化還原反應中，被氧化的物質是還原劑，被還原的物質是氧化劑。） 2.氫氣、炭、一氧化碳的化學性質相似，除都具有可燃性外，還都具有還原性 3.實際上，凡是反應前后有化合價變化的反應就是氧化

19、還原反應。口訣：失升氧還，得降還氧高溫高溫六、含雜質物質化學方程式的計算六、含雜質物質化學方程式的計算復習問題復習問題1例1、1000t含氧化鐵含氧化鐵80%的赤鐵礦石中含的赤鐵礦石中含氧化鐵的質量是多少？氧化鐵的質量是多少？氧化鐵的質量氧化鐵的質量： 1000t 80% =800t純物質的質量純物質的質量=不純物質的質量不純物質的質量物質的質量分數(shù)物質的質量分數(shù)或純凈物的質量或純凈物的質量=混合物的總質量混合物的總質量純凈物的質量分數(shù)純凈物的質量分數(shù)不純物質的質量不純物質的質量=純物質的質量純物質的質量復習問題復習問題2探究問題探究問題3：用：用800噸氧化鐵理噸氧化鐵理論上可煉鐵多少噸？論

20、上可煉鐵多少噸？解：設可煉鐵的質量為解：設可煉鐵的質量為X 3CO+Fe2O3 =高溫高溫= 3CO2+2Fe 160 112 800t X 160 112 - = - 800t X X=560t答：略。答：略。 探究問題4：用1000噸含氧化鐵80%的赤鐵礦可煉鐵多少噸？ 解：1000噸含氧化鐵噸含氧化鐵80%的赤鐵礦中含氧化鐵的質量的赤鐵礦中含氧化鐵的質量=1000tX80%=800t 設：可煉鐵的質量為設：可煉鐵的質量為X 3CO+Fe2O3 =高溫高溫= 3CO2+2Fe 160 112 800t X 160 112 - = - 800t X X=560t 答：略。答：略。探究問題5：

21、用1000噸含氧化鐵80%的赤鐵礦可煉含鐵96%的生鐵多少噸？解：1000噸含氧化鐵噸含氧化鐵80%的赤鐵礦中含氧化鐵的質量的赤鐵礦中含氧化鐵的質量=1000噸噸X80%=800t 設：可煉鐵的質量為設：可煉鐵的質量為X 3CO+Fe2O3 =高溫高溫= 3CO2+2Fe 160 112 800t X 160 112 - = - 800t X X=560t 折合成生鐵的質量折合成生鐵的質量=560t96%=583t答：略。答：略。 分分 析：赤鐵礦石析：赤鐵礦石氧化鐵氧化鐵鐵鐵生鐵生鐵小結：小結：1、代入化學方程式計算的數(shù)據(jù)應是表示、代入化學方程式計算的數(shù)據(jù)應是表示 純純凈物的質量凈物的質量2

22、、如果已知的是混合物的質量，就要先求出純凈物的質量再代入化學方程式中進行計算；3、如果要求混合物的質量，就要先根據(jù)化學方程式計算出純凈物的質量，然后再求出混合物的質量4.純凈物的質量分數(shù)純凈物的質量分數(shù)=純凈物的質量純凈物的質量100%=（1-雜質的質量雜質的質量 混合混合物的總質量）物的總質量）100%練習：練習： 要煉出含雜質要煉出含雜質2%的生鐵的生鐵3200噸，需要含氧噸，需要含氧化鐵質量分數(shù)為化鐵質量分數(shù)為80%的赤鐵礦石多少噸？的赤鐵礦石多少噸？分析：生鐵分析：生鐵鐵鐵氧化鐵氧化鐵赤鐵礦石赤鐵礦石解：純鐵的質量=3200噸（12%）=3136t 設：需要氧化鐵的質量為 3CO +

23、Fe2O3 =高溫高溫= 3CO2 + 2Fe 160 112 3136t 160 112 = = 3136t =4480t 折合成赤鐵礦的質量折合成赤鐵礦的質量=4480t80%=5600t答：略。答：略。密度密度硬度硬度制造飛機制造飛機制造機器底座制造機器底座導電性、導熱性、熔點高導電性、導熱性、熔點高小小大大大大大大制造飛機，質量越小越靈活，據(jù)此應選用密度較小，但硬度較大的鋁合制造飛機，質量越小越靈活，據(jù)此應選用密度較小，但硬度較大的鋁合金；落地式電風扇，底座質量越大越穩(wěn)定，據(jù)此應選用密度和硬度均較金；落地式電風扇，底座質量越大越穩(wěn)定，據(jù)此應選用密度和硬度均較大而成本較低的鑄鐵較合理大而成本較低的鑄鐵較合理 3.3.用來鑄造硬幣的金屬材料需要具有什么性質？用來鑄造硬幣的金屬材料需要具有什么性質？資源豐富資源豐富無毒輕便無毒輕便耐磨耐腐蝕耐磨耐腐蝕美觀、易加工美觀、易加工1、以下鐵的用途，涉及了哪些鐵的性質？以下鐵的用途，涉及了哪些鐵的性質？（1）燒菜用