课题1　金属材料教案设计范例

金属和金属材料

一、复习旧知

①燃烧的条件②灭火的方法③燃烧和爆炸图标的识别④三大化石燃料⑤氢能⑥实验室制氢气

二、新课讲解

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重难点：①金属的化学性质②铁的冶炼实验③含杂质化学反应的计算

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考 点：①金属的性质②金属活动性顺序③铁的冶炼实验④含杂质化学反应的计算⑤铁的锈蚀

【知识点】



金属材料

一、几种重要金属材料

1.金属材料包括纯金属和合金两类。

金属属于金属材料，但金属材料不一定是纯金属，也可能是合金。

2.金属制品是由金属材料制成的，铁、铜、铝及其合金是人类使用最多的金属材料。

3.金属材料的发展史

人类使用金属的历史经历了由青铜器——铁器——铝——合金及多种金属材料的过程。

4.金属的物理性质

①

常温下，大多数金属都是固体。（汞是液体）

②

大多数金属是银白色，具有金属光泽但铜呈紫红色，金呈黄色。

③

大多数金属能够导电、导热。

④

大多数金属具有良好的延展性。

⑤

各种金属的导电性、导热性、密度、熔点、硬度等差异较大；

5.金属之最：

1)

铝：地壳中含量最多的金属元素。

2)

钙：人体中含量最多的金属元素。

3)

铁：目前世界年产量最多的金属（铁>铝>铜）。

4)

银：导电、导热性最好的金属（银>铜>金>铝）。

5)

铬：硬度最高的金属。 6)

钨：熔点最高的金属。

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7)

汞：熔点最低的金属。 8)

锇：密度最大的金属。

9)

锂：密度最小的金属。

6.合金

（1）概念：在金属中加热熔合某些金属和非金属，形成具有金属特性的物质。

（2）合金的形成条件：当两种金属形成合金时，其中任一金属的熔点不能高于另一金属的沸点。

（3）合金与组成它们的纯金属性质比较：

“一高一低二更好”

一高：合金的强度和硬度一般组成它们的纯金属更高。

一低：合金的熔点比组成它们的纯金属的熔点低。 二更好：合金的机械加工性能更好；合金的抗腐蚀性能更好。

（4）几种常见合金

1）铁合金：主要包括生铁和钢，它们的区别是含碳量不同，生铁含碳量2%-4.3%，钢的含碳量为0.03%—2%。钢比生铁具有更多的优良性能，易于加工，用途更为广泛。

2）铝合金：铝中加入镁、铜、锌等金属形成合金。

广泛应用于制造飞机、舰艇和载重汽车等，可增加它们的载重量以及提高运行速度，并具有抗海水腐蚀、避磁性等特点。

3）铜合金：黄铜：铜、锌的合金； 青铜：铜、锡的合金；

白铜：铜、镍的合金。

4）钛和钛合金：被认为是21世纪的重要金属材料。

用途：飞机机身、人造卫星外壳、火箭壳体、医学补形、造纸、人造骨、

二、金属的化学性质

1.金属与氧气反应

①大多数金属都能与氧气反应，但反应的难易和剧烈程度不同。

活泼性强的金属在常温下就能与氧气反应；如K、Ca、、Na、Mg、 Al （生成薄膜，有耐腐蚀性）、Zn等活泼性较强的金属会在高温下与氧气反应或在潮湿的空气中与氧气反应。如Fe在潮湿空气中生成铁锈，Cu在潮湿空气中生成铜绿。

②活泼性较弱的金属即使在高温下也不与氧气反应。如Au、Ag。

记忆大比拼：

③金属与氧气的反应方程式（上册学）

点燃

2Mg +O2

2MgO（白色固体） 4Al +3O2

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点燃

2Al2O3（白色固体）

3Fe + 2O2

点燃

Fe3O4

（黑色固体） 2Cu + O2

△

2CuO（黑色固体）

2.金属与酸的反应

金属 + 酸 == 盐 + H2↑ 置换反应（条件：活动性：金属＞H ）

① H2SO4 + Mg == MgSO4 + H2↑ 2HCl + Mg == MgCl2+ H2↑

现象：反应剧烈，有大量气泡产生。

②3H2SO4 + 2Al == Al2(SO4)3 + 3H2↑ 6HCl + 2Al == 2AlCl3+ 3H2↑

现象：反应剧烈，有大量气泡产生。

③H2SO4 +Zn == ZnSO4 + H2↑ 2HCl +Zn == ZnCl2 + H2↑

现象：反应比较剧烈，有大量气泡产生。

④ H2SO4 + Fe == FeSO4 + H2↑ 2HCl + Fe == FeCl2+ H2↑

现象：反应比较缓慢，有气泡产生，溶液由无色变为浅绿色。

3.金属与盐溶液的反应

金属 + 盐

→

另一金属 + 另一盐 置换反应（条件：参加反应的金属＞化合物中金属元素） ①Fe + CuSO4 == Cu + FeSO4 (“湿法冶金”原理) 现象：铁钉表面有红色物质出现，液体由蓝色变为浅绿色

②2Al + 3CuSO4 Al2(SO4)3 + 3Cu 现象：铝丝表面有红色物质出现，液体由蓝色变为无色

③Cu + 2AgNO3 Cu(NO3)2 + 2Ag 现象：铜丝表面有银白色物质出现，液体由无色变为蓝色。 注意：①CuSO4溶液：蓝色 FeSO4

、FeCl2溶液：浅绿色[来源:学科网]

②Fe在参加置换反应时，生成+2价的亚铁盐。

③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。

4.金属活动性顺序

人们通过大量的实验验证得到常见金属的活动性顺序

K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag Pt Au 金属活动性：由强到弱

应用：

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1）在金属活动性顺序里，金属的位置越靠前，它的活动性越强。(比较不同金属的活动性强弱) 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。（判断金属与酸能否发生置换反应）

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（K、Ca、Na除外）。（判断金属跟盐溶液能否发生置换反应）

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