化学下册第三单元金属第一节常见的金属材料

第三单元金属第一节常见的金属材料一、【我要预习】{我的回忆}1、金属元素原子的最外层电子数一般小于4，容易失去而形成阳离子。

2、某些金属可以和酸反应产生盐和氢气。

3、铁制品在潮湿的空气中易生锈。

二．【我的课堂】（一）、（学习目标）我们在本节课里要学到什么呢？首先初步认识1、知道金属的物理性质及其用途。

2、能区分合金与纯金属，知道金属与合金性质上存在的差异。

3、会根据化学方程式进行含杂质的计算。

重点、难点：1、了解从铁矿石中将铁还原出来的方法。

2、会根据化学方程式进行含杂质的计算。

（二）（背景资料）当我们骑着自行车或乘公共汽车上学时，你是否想过他们的零件都是用什么材料制成的？这些材料具有什么性质？为什么自行车淋雨后容易生锈？而不锈钢壶经常用来烧水却不生锈？怎样防止或减缓金属制品锈蚀？学完这一单元我们就会解决这些问题。

（三）、{我要看书}1、大多数金属都具有光泽，和较大，、较高，具有良好的性和、性能，除外，金属在常温下都是固体。

2、不同的金属还具有各自的特性，铂的好，金的好，钨的等。

3、合金是指在金属中加热熔合某些或，制得有特性的物质。

其性质一般比组成他们的纯金属有、、等优点。

4、铁的合金有和。

铜的合金有、和。

5、工业炼铁的原料：、、、空气。

常见的铁矿石有、、、等，常用来炼铁的有、等6．还原反应：含氧化合物中的被的反应叫还原反应。

我们把反应中能得到氧的物质，叫，还原剂具有还原性。

7．炼铁的反应原理：在高温条件下，用还原剂从铁的氧化物中将铁还原出来。

化学方程式为_____________________ 。

（四）、（讲解课文）1、金属的物理性质(1)在常温下一般为固态（汞为液态），大多数金属都具有金属光泽，密度和硬度较大。

熔、沸点较高，具有良好的延展性和导电、导热性能。

(2). 一些金属的特性：铁、铝等大多数金属都呈银白色，铜呈紫红色，金呈黄色；常温下大固体，汞却是液体；各种金属的导电性、导热性、密度、熔点、硬度等差异较大；银的导电性锇的密度最大，锂的密度最小，钨的熔点最高，汞的熔点最低，铬的硬度最大。

2．合金(1)概念：在一种金属中加热熔合其他金属或非金属而形成的具有金属特性的物质。

(2)特性：其性能与组成它们的纯金属不同，合金的强度和硬度一般比它们的纯金属大，抗腐蚀性能强；合金的熔点一般低于它们的纯金属的熔点。

二、炼铁的原理：(1)常见的铁矿石(2)炼铁的原理①原料：铁矿石、焦炭、石灰石及空气。

②原理：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。

如用赤铁矿炼铁的化学方程式为：Fe2 O3+3CO 2Fe+3CO2注意：此反应属于氧化—还原反应。

一氧化碳还原氧化铁的实验中需注意的问题：Fe2 O3是氧化剂，被还原，发生还原反应；CO 是还原剂，被氧化，发生氧化反应。

a．操作顺序：先通CO，再加热，实验完毕，停止加热，继续通CO至试管冷却。

b．尾气的处理：因CO有剧毒，不能随意排入空气中，处理的基本原则是将CO燃烧转化为无毒的CO2或收集备用。

③设备：高炉。

（四）（例题详释）例题一：下列描述属于铁的物理性质及用途的是 ( )A．具有银白色金属光泽，常用于制电线、电缆等B．具有银白色金属光泽，常用于制炒菜用的锅C．具有红色金属光泽，常用于制枪弹、炮弹等D．具有亮黄色金属光泽，常用于制各种首饰、装饰品等解析：要求从几种金属的物理性质及常见用途入手。

大家较熟悉的铁、铝都为银白色，铁制品中最常见的是炒菜用的铁锅，铝制品中除铝锅外就是高压电线、电缆等。

子弹壳主要是由金属铜制造的。

黄金最常见的用途就是制造各种首饰和装饰品。

通过分析知道与铁相符的只有B选项。

答案：B例题二：下列生活中的各种金属制品主要利用了金属的什么物理性质？（1）、铜导线（2）、铝锅（3）、金项链解析:物质性质决定物质的用途，所以要分析金属制品的用途才能了解金属的性质。

答案：（1）、、主要利用了铜的导电性、延展性及有较好的机械强度等；（2）主要利用了铝的导热性和表面保护膜的稳定性等；（3）主要利用了金的金属光泽、良好的延展性等。

例题三：某合金与铁的物理性质的比较如下表所示：（注：硬度以金刚石的硬度为10作标准，导电性以银的导电性为100作标准.）已知合金耐腐蚀、强度大、从性能上看，钙合金不是和制（）A.门窗框B.炉具C.导线D.飞机外壳【解题思路】A项主要从硬度方面考虑，该合金的硬度大于铁，适合制作门框；B项从熔点方面考虑，该合金熔点大于铁，适合于制炉具；C项从导电性方面考虑，该合金的导电性不如铁，不适合作导线；D想从密度方面考虑，该合金密度比铁小适合做飞机外壳。

【答案】C例题四：现有①磁铁矿（主要成分是Fe3O4）②黄铁矿（主要成分是FeS2）③赤铁矿（主要成分是Fe2O3）.请你从多角度分析三种矿石中哪种不适合用来炼铁（填序号）:，理由是。

解析：可先从物质组成上比较分析：黄铁矿中含硫元素，炼铁过程中回产生污染空气的二氧化硫。

再从所含铁元素的质量分数比较分析：磁铁矿的主要成分是Fe3O4，铁元素的质量分数是72.4%；黄铁矿的主要成分是FeS2，铁元素的质量分数是46.7%；赤铁矿的主要成分是Fe2O3，铁元素的质量分数是70%。

其中，最低的是黄铁矿，因此最不适合用来炼铁的是黄铁矿。

答案:黄铁矿中铁的质量分数最低，冶炼过程中会产生有害气体二氧化硫。

例题五：某地根据当地资源特点将石灰石的开采、加工和高炉炼铁建在一起，形成联产。

（1）炼铁的固体原料有铁矿石、焦炭和。

请写出炼铁过程中CO和Fe2O3反应的化学方程式：。

（2）高炉炼铁排放的废气中含有大量的高温一氧化碳，可作为能源用来煅烧石灰石。

请写出煅烧石灰石的化学方程式：。

（3）此联产方式的主要优点是。

（答出一点即可）分析：炼铁的原料有铁矿石、焦炭、石灰石和空气，发生的主要反应为：3CO+ Fe2O32Fe+3CO2石灰石高温煅烧能生成CaO和CO2，反应的化学方程式为CaCO3CaO+CO2↑把炼铁和石灰石的开采、加工联合生产，可以节约能源、降低成本、变废为宝、减少环境污染等。

答案：（1）石灰石3CO+Fe2O32Fe+3CO2（2)CaCO3CaO+CO2↑(3)节约能源（或降低成本、变废为宝、减少环境污染等）。

例题六:化学兴趣小组用以下装置探究炼铁的原理。

(1)加热Fe2O3之前要先通一会儿CO，目的是。

(2)方框中连接的是C和D，导管接口的连接顺序为 a→( ) →( ) →( )，如果导管连接错误，后果是。

(3)玻璃管A中发生反应的化学方程式为，用这种方法“炼”得的铁与工业上炼出的生铁在组成上的最大区别是。

【解题思路】CO是一种可燃性气体，与氧混合后点燃可能会发生爆炸，因此在实验中要先排尽装置中的空气。

对装置C、D分析，尾气进入C剩余的CO2与氢氧化钠溶液反应，CO将要被收集在瓶中，瓶中部分的溶液将被“压”到D装置中，所以导管接口的顺序是d、b、e。

【答案】(1)排尽玻璃管中的空气，防止加热时发生爆炸(2)d b e CO排入空气中污染空气(3)3CO+Fe2O32Fe+3CO2此种方法“炼”得的铁不含碳，工业上的生铁含有碳【方法总结】炼铁的原理是本节课的重点，明确 CO的性质：①可燃性；②还原性；③毒性。

例题七：4640t质量分数为80%的磁铁矿，可炼出含杂质质量分数为4%（杂质中不含铁元素）的生铁多少吨？重点让学生理解纯净物与含杂质物质间的转化计算，并注意规范的解题格式。

[错误解答]解：设得到含杂质质量分数为4％的生铁的质量为x。

Fe304+4CO3Fe+4CO2：232 1684640t x(1—4％)[错因分析]直接将含杂质的磁铁矿石的质量代入化学方程式计算。

[正确解答]解法一：设得到合杂质质量分数为4％的生铁的质量为 X。

Fe304+4CO3Fe+4CO2232 1684640t×80％ x(1—4％)X=2800t。

解法二：；Fe04中的铁全部都被还原成单质铁，故可利用铁元素守恒进行计算。

设可制得3含杂质质量分数为4％的生铁的质量分数为X。

4640t× 80％×(Fe04中铁元素的质量分数)×100％=X(1—4％)，3X=2800 t。

答：可炼出含杂质质量分数为4％的生铁2800 t。

此题是含杂质物质的化学方程式计算。

解题的关键是将不纯物的质量换成纯净物的质量，再代入化学方程式进行计算。

换算的方法是：纯净物的质量一不纯净物的质量×纯度。

注意：这道题给出的两个质量分数有本质的区别。

80％对应的纯净物为Fe04，4％对应3的是杂质，所以纯铁的质量为：生铁的质量×(1一4％)。

[点评]解答含杂质的化学方程式的计算时一定要注意将含杂质的物质转化为纯净物，再代入化学方程式进行计算；并熟练掌握纯物质和不纯物质之间的相互转化关系。

（五）（课堂练习）1、下列物质中不具有金属特性的是（）A、生铁B、硬铝C、氧化铁D、24K黄金2、美国“深度撞击”飞行器成功炮轰彗星，其撞击器采用的是一种含铍（一种金属）3%的铜合金。

关于合金，下列说法错误的是（）A.合金属于金属材料B.只能是金属融合而成C.合金比纯金属性能更优D.生铁和钢都属于铁合金3、门窗用铝合金而不用纯铝，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4、盛饮料的易拉罐多数是铝制的，真空包装袋多数使用铝箔，这都是利用了铝的（）A导热性 B 、导电性C、延展性D、机械强度大5、下列有关合金的叙述正确的是（）A、合金的密度比各成分金属的小B、合金的抗腐蚀性能都比较小C、合金的导电性能比成分金属强D、多数合金比成分金属熔点低、硬度大6.(2009·河南)在实验室里，可以利用下图装置制得铁。

(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_________________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_________________7、某炼铁厂用含杂质20%的赤铁矿石（主要成分是Fe2O3）冶炼生铁。

求8000kg这种矿石可炼出含铁96%的生铁多少千克？7. 4666.7kg三、【我的课后学习】（一）小资料：课外延伸：厨房用锅与人体健康铝锅：质轻无锈，传热快，但铝极易与其他物质发生化学反应。

人体对铝的摄人量超过正常5至10倍时，就可抑制消化道对磷的吸收，导致钙、磷比例失调，影响骨骼的生长发育，造成消化功能紊乱。

长期过量摄人铝可导致早衰，甚至会出现老年性痴呆。