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◆课题名称：金属和金属材料 ◆教学目标：
1.常见金属的物理性质及用途 2.常见的合金及合金的优良性能 3.掌握金属的化学性质
4.熟悉掌握铁的冶炼、金属生锈的条件和防止生锈的措施 ◆重 难 点：
重点：金属与氧气的反应、金属与酸的反应、置换反应的判断、金属活动性顺序的应用、炼铁 原理、铁生锈的条件及防止生锈的措施
难点：金属活动性顺序的应用、金属与酸以及盐溶液反应的化学方程式的书写、炼铁的原 理及相关方程式、关于炼铁的计算 ◆教学步骤及内容
一、金属的物理性质及用途 （1）金属的物理性质
共同性质：有金属光泽、能导电、能导热、有延展性等。 不同的金属的物理性质也有很多差别，如： ①多数金属常温下呈固态，汞是液态
②多数金属呈银白色（铁在粉末状态时呈黑色），铜呈银白色，金呈黄色 ③铁能被磁铁吸引，其他金属一般不能。 （2）金属的物理性质与用途
金属的物理性质与用途 具有金属光泽 机械强度大 延展性好 导电性好 传热性好 贵重金属可以做装饰品 加工成很多工具，如铁锤、剪刀等 制成车辆外壳、钢丝绳、铝箔纸 电线、电缆 铁锅、铝壶 应用
例1.盛饮料的易拉罐多数是铝制的，真空包装袋多数也是用铝箔，这是利用了铝的 （ ） A.导热性 B.导电性 C.延展性 D.机械性强度大 答案：C
例2.用铁锅炒菜的主要原因是（ ）
A.不易生锈 B.导热性能好 C.含有碳元素 D.保温性好 二、合金
（1）合金的概念
合金是在金属中加热融合某些金属或者非金属，从而得到的具有金属特性的混合物。 （2）合金的用途
合金的用途比纯金属更广泛，是因为合金与组成它的组分金属相比，硬度更大、熔点更低，因而性
能更优越，加工更容易。
（3）常见的合金
铁的合金──生铁、钢； 铜的合金──青铜、黄铜、白铜； 锡的合金──焊锡； 铝的合金──硬铝； 金的合金──18K黄金、18K白金等。
例3.门窗用铝合金制作而不用纯铝，主要是因为铝合金比纯铝（ ）
A.密度更小 B.硬度更大 C.更美观 D.更耐腐蚀
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答案：B
例4.钛和铁合金被认为是21世纪的重要金属材料。具有熔点高、密度小、可塑性好、易于加工、机械性能 好、耐腐蚀等优良性能，钛合金与人体有很好的“相容性”，下列不适合用钛合金制造的是（ ） A.制造船舶 B.制造保险丝 C.制人造骨 D.制造飞机
解析：利用钛的密度小、可塑性好、易于加工、机械性能好、耐腐蚀等优良性能，可制造船舶和飞机；利用其与人体有很好的“相容性”，可制造人造骨；但由于其熔点高，故不能用于制造保险丝，因为其不容易熔断，起不到保险作用。 答案：B
三、金属的化学性质
金属的用途不仅仅与它们的物理性质有密切关系，而且与它们的化学性质有密切关系。 （1）金属与氧气的反应
很多金属金属都能与氧气反应，但反应的难易和剧烈程度是不一样的。 镁、铝等在常温下就能和氧气反应
2Mg + O2 ═ 2MgO 2Al + 3O2 ═ Al203
铁、铜在常温下几乎不与氧气反应，但在高温下能与氧气反应
3Fe + 2O2
高温 Fe304
2Cu+ O2高温2Cu0
而金即使在高温下也不能与氧气反应。
这些说明不同的金属活动性不同：镁、铝较活泼，、铜次之，金最不活泼。
铁
例5.下列事实与金属的化学性质无关的是（ ）
A.将铝粉涂在铁器的表面以保护铁 B.真金不怕火炼 C.钨在高温下不熔化 D.燃烧镁做照明弹 答案：C
（2）金属与酸的反应 活动性不同的金属，与盐酸(或稀硫酸)反应的剧烈程度不相同。通过探究实验我们知道：镁与盐酸(或稀硫酸)的反应很激烈，迅速产生大量气泡；锌与盐酸(或稀硫酸)反应速率较快；铁与与盐酸(或稀硫酸)反应较慢；铜与盐酸(或稀硫酸)不反应。我们可以得出这四种金属在溶液中的活动性顺序是：Mg>Zn>Fe>Cu。相关的化学方程式如下：
Mg + 2HCl ═ MgCl2 + H2↑
Zn + 2HCl ═ ZnCl2 + H2↑ Fe + 2HCl ═ FeCl2 + H2↑
由上面三个反应，我们可以观察到它们都是由一种单质与一种化合物反应，生成另一种单质和化合物。这种反应我们称之为置换反应。置换反应的特征是反应物和生成物都是一种单质和一种化合物。可表示为
A + BC → AC + B。
例6.下列物质可以由金属与同一种酸反应直接制取的是（ ）
A.FeCl2与FeCl3 B.FeCl2与FeSO4 C.MgCl2与ZnCl2 D.ZnCl2 与CUCl2
答案：C
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例7.下列不属于置换反应的是（ ）
A.C + 2CuO 高温 2Cu + C02↑ B.C0 + CuO 加热 Cu + C02 C.H2+ CuO 加热 Cu + H20 D.Zn + CUCl2═ Cu + ZnCl2 答案：B
(3) 金属活动性顺序
常见金属在溶液中的活动性顺序如下：
K>Ca>Na>Mg>Al>Zn>Fe>Sn>Pb>(H)>Cu>Hg>Ag>Pt>Au
判断依据：
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。
例8.将X、Y两种金属片分别插人硫酸铜溶液中，X没有发生明显变化，Y表面析出金属铜。据此判断这三种金属的活动性由强到弱的顺序是： （ ）
A. Y、铜、X B. X、铜、Y C. 铜、Y、X D. Y、X、铜 答案：A
例9.某同学要验证Fe、Cu、Ag三种金属的活动性顺序，做了以下实验，你认为可以不必做的实验是
答案：C 例10.X、Y、Z是金属活动性顺序表里的三种金属，它们在溶液中能发生如下反应：①X+YSO4=XSO4+Y ②Y+2ZNO3=Y(NO3)2+2Z ③X+H2SO4=XSO4+H2↑ ④Z与H2SO4不发生反应。 则三种金属的活动性满足（ ）
A．X>Y>Z B．Z>Y>X C．Y>Z>X D．X>Z>Y.
解析：依据金属活动性顺序中“前换后，强换弱”的基本原则可以依次判断： X>Y ，Y>X，X>H，H>Z。综合推定答案为A。
答案：A
四、金属资源的利用和保护
（1）金属在自然界中的存在
在地壳和海洋中存在着大量的金属资源，大多数金属以化合物的形式存在，极少数不活泼金属如金、 银等以单质的形式存在。地壳中含量最多的金属是铝，其次是铁、钙、钠、钾、镁等。 金属元素在地壳中主要以矿石的形式存在，常见的矿石有：赤铁矿（主要成分：Fe2O3）、磁铁矿（主要成分：Fe3O4）、菱铁矿（主要成分：FeCO3）、黄铁矿（主要成分：FeS2）。其中，最不适合炼铁的是黄铁矿，且含有硫元素，会产生污染空气的二氧化硫。
（2）炼铁的原理
炼铁的原理：利用一氧化碳与氧化铁反应，把铁还原出来。模拟炼铁的实验装置如下图所示：
金属与金属材料的教案
