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新科粵版化學九年級下冊全冊教學課件2025年春季新版教材第六單元金屬和金屬材料6.1金屬的物理性質(zhì)科粵版·九年級化學下冊新課導入應(yīng)用廣泛的金屬材料課前自學準備新課導入建筑橋梁器械車輛、飛機、艦艇生活用具其它用途思考下圖中的物質(zhì)是由什么金屬制成的?銀鋁青銅奔馬“馬踏飛燕”河北滄州鐵獅子金三星堆遺址黃金面具銅鐵為什么金、鉑常用來打造首飾,銅常用來制電線,鋁、鐵常用來做炊具?鋁鍋、鐵鍋是純鋁或純鐵制品嗎?一起走進古老而新奇的金屬世界吧!思考:這些金屬制品有哪些相似的物理性質(zhì)?課堂教學展示課堂探究▋▎金屬物理性質(zhì)的共性與差異性知識點1物理性質(zhì)說明用途舉例有金屬光澤都有金屬光澤,大多呈銀白色(銅:紫紅色;金:黃色)金、鉑等可以用來打造首飾導電性可導電,導電性:銀>銅>鋁>鐵銅常用來制作導線導熱性能導熱鋁、鐵用于制造炊具延展性有延展性金、銀、銅、鋁可抽成細絲或壓成薄片歸納①金屬光澤;②導電性;③導熱性;④延展性。這些是金屬所共有并區(qū)別于非金屬的物理性質(zhì)。同類物質(zhì)所共有的普遍性質(zhì),稱為這類物質(zhì)的共性。金屬除了這些共同的物理性質(zhì)外,還有各自不同的特性,例如密度、熔點、硬度等,有的差別還很大。同類物質(zhì)所表現(xiàn)出的各自不同的性質(zhì),稱為這類物質(zhì)的差異性。不同金屬也有本身的特性自然界中金屬在通常狀況下的若干物理性質(zhì)項目常見的幾種金屬最大(高)值的金屬最小(低)值的金屬鐵鋁銅密度/(g·cm-3)7.862.708.9222.59(鋨)0.534(鋰)熔點/℃153566010823410(鎢)-39(汞)硬度(以金剛石的硬度為10作標準)4~52~2.92.5~39(鉻)<1(銫)金屬之最地殼中含量最高的金屬元素——人體中含量最高的金屬元素——目前世界年產(chǎn)量最高的金屬——導電性、導熱性最高的金屬——硬度最大的金屬——熔點最高的金屬——熔點最低的金屬——密度最大的金屬——密度最小的金屬——鋁鈣鐵銀鉻鎢鋨汞鋰你知道嗎?考慮物質(zhì)的用途時,除了要考慮物質(zhì)的性質(zhì),還需要考慮哪些因素?使用是否便利資源儲量廢料是否易于回收價格加工難易程度對環(huán)境的影響思考性質(zhì)用途反映很大程度上決定1.為什么普通電線一般用銅絲制作、高壓線用鋁絲制作,而不用導電性能更好的銀絲?金屬的選用不僅考慮性能,還要考慮經(jīng)濟和用量。銀在自然界少,價格高,屬于貴金屬的范疇。使用銅、鋁更劃算。調(diào)查與交流>>>2.如果用鋁絲代替鎢絲制作電燈泡里的燈絲,結(jié)果會怎樣?鋁的熔點(660℃)比鎢的熔點(3410℃)低得多,燈泡通電,燈絲發(fā)熱溫度升高,會造成鋁絲熔化,燈泡爆炸。
例資料:黃金在地球上分布較廣,但稀少,自然界常以游離態(tài)存在,絕大部分金是從巖脈金和沖積金礦中提取的,素有“沙里淘金”之說。金單質(zhì)是金黃色金屬,熔點為1064.43℃,沸點為3080℃,密度為19.3×103kg·m-3,有光澤,質(zhì)軟,延展性大,能拉成5×10-4g·m-1的絲,碾成1×10-5mm厚的半透明箔片。導電性僅次于銀、銅,列第三位。課堂教學展示典例剖析問題提出:(1)金是
色、熔點為
、沸點
為
、密度為
的
一種金屬。金單質(zhì)是金黃色金屬,熔點為1064.43℃,
沸點為3080℃,密度為19.3×103kg·m-3,有光澤,質(zhì)軟,延展性大,能拉成5×10-4g·m-1的絲,碾成1×10-5mm厚的半透明箔片。金單質(zhì)是金黃色金屬,熔點為1064.43℃,沸點為3080℃,密度為19.3×103kg·m-3,金黃1064.43℃3080℃19.3×103kg·m-3問題提出:(2)金可以打成項鏈的原因是
。有光澤,質(zhì)軟,延展性大,能拉成5×10-4g·m-1的絲,碾成1×10-5mm厚的半透明箔片。導電性僅次于銀、銅,列第三位。金有光澤,質(zhì)軟,延展性好生活中有許多金屬制品:它們都是純金屬制成的嗎?知識點2合金▋▎神奇的合金特性合金是指由一種金屬與其他金屬或非金屬熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)。合金的定義:AB(金屬)C合金注意:1.合金屬于混合物2.合金中至少有一種金屬思考合金與組成它的金屬相比,物理性質(zhì)有什么變化?目的:認識金屬的一些物理性質(zhì)和合金的特性?!緦嶒?-1】取下列三組金屬片互相刻劃,比較硬度大小,將結(jié)果填入下表。(填“>”或“<”)分組ⅠⅡⅢ硬度比較銅片____鋁片銅片____黃銅片鋁片____硬鋁片學生實驗探究>>>><<點擊圖片播放視頻結(jié)論:不同金屬的硬度_____(填“有”或“無”)差異,而合金的硬度一般比組成它的純金屬_____(填“大”或“小”)。有大分組ⅠⅡⅢ硬度比較銅片____鋁片銅片____黃銅片鋁片____硬鋁片><<【實驗6-2】為了比較不同材料的導熱性能,請用塑料片、銅片、黃銅片、鋁片進行如圖所示的對比實驗。用250mL的燒杯裝適量溫度約為75℃的熱水,在每個材料片的頂端粘貼40℃變色測溫貼,將幾個材料片同時放入熱水中(注意金屬片不要相互接觸)。比較不同材料頂端測溫貼變色所需的時間,用秒表記錄下來,將結(jié)果填寫在表格中?!緦嶒灐勘容^不同材料的導熱性能點擊畫面播放視頻結(jié)論:(1)從_____(填序號,下同)和________的對比實驗得出,一般來說,金屬的導熱性大于非金屬。12、3、4最長最短較長較短結(jié)論:(2)從_____和_____的對比實驗得出,不同金屬的導熱性也不相同,______的導熱性比______更好。24銅鋁最長最短較長較短結(jié)論:(3)從_____和_____的對比實驗得出,合金的導熱性一般比組成它的純金屬_____(填“好”或“差”)。23差最長最短較長較短比較下列合金及其組分金屬的熔點:結(jié)論:合金的熔點通常比其組分的熔點_____(填“高”或“低”)。低鐵1535℃碳3550℃錫232℃鉛327℃鉛327℃鎘321℃鉍271℃錫232℃鋼1200℃~1500℃焊錫<200℃保險絲(伍德合金)69℃歸納更大的硬度更高的強度(韌性好,耐拉伸、耐彎曲、耐壓打)更好的抗腐蝕性能較低的熔點(易加工)合金與純金屬相比:日常生活中應(yīng)用更廣泛一些常見合金的組分、特性和重要用途合金名稱組分特性重要用途碳素鋼鐵、碳堅硬機器零件、建材、鐵軌、橋梁、船體錳鋼鐵、錳、碳韌性好,硬度大挖掘機鏟斗、鋼梁、裝甲車、自行車架不銹鋼鐵、鉻、鎳抗腐蝕性好炊具、醫(yī)療器械、手表硬鋁鋁、銅、鎂、硅質(zhì)輕,強度和硬度好火箭、飛機、輪船、高壓鍋黃銅銅、鋅強度較好,易加工,耐腐蝕機器零件、日用品、樂器青銅銅、錫易加工,耐腐蝕塑像、機器零件(如軸承、齒輪等)焊錫錫、鉛熔點低焊接金屬伍德合金鉛、鉍、錫、鎘熔點很低,質(zhì)軟保險絲、防火防爆裝置K金①金、銀、銅光澤好,易加工,耐磨裝飾品、金幣、電子元件鈦合金鈦、鋁、鉬、銅、錫強度高,耐腐蝕,耐熱性、生物相容性好航天、航空、醫(yī)用金屬材料①K是表示金的純度的指標。24K表示含金量達100%,18K表示含金量達75%,14K表示含金量達58.5%。
例下列是關(guān)于合金的敘述:①合金中至少含有兩種金屬;②合金中元素以化合物的形式存在;③合金中一定含有金屬元素;④合金一定為混合物;⑤合金依然具有金屬特性。其中正確的是()A.④B.①②③C.③④D.③④⑤D可能有非金屬單質(zhì)課堂教學展示典例剖析隨著人類社會生產(chǎn)和科學技術(shù)的進步,新型合金不斷問世,它們具有更加優(yōu)良的性能。由合金制造的我國古代錢幣使用了合金材料的嫦娥四號
鈦合金具有熔點高、密度小、可塑性好、易于加工、機械性能好等優(yōu)良性能,被廣泛用于火箭、導彈、航天器、船舶、醫(yī)療(如圖)、化工和通訊設(shè)備等。中國空間站的建造就用到了鈦合金。鈦合金髕骨爪鈦合金與人體具有很好的相容性,可用來制造人造骨中國空間站的建造使用了鈦合金
2022年中國科學家成功研發(fā)出高性能的鉬合金材料。
它具有抗輻射、高熔點、高熱導率等特點,在室溫及高溫下均具有優(yōu)異的強韌性,或可用于制造太空核反應(yīng)堆。DOI:10.1016/j.actamat.2022.117725
例金屬材料的性質(zhì)在很大程度上決定了它們的用途。下列說法不正確的是()A.不銹鋼抗腐蝕性好,常用于制造醫(yī)療器械B.鐵具有良好的導熱性,可用于制造炊具C.鋁合金輕而堅韌,可作汽車、飛機和火箭的材料D.鉛銻合金的熔點較低、電阻率較大,常用于制造發(fā)熱體課堂教學展示典例剖析D金屬的物理性質(zhì)純金屬合金物理性質(zhì)用途共性差異性課堂教學展示課堂小結(jié)定義種類性能硬度更大、熔點更低等鐵合金、鈦合金等反映很大程度上決定1.判斷題。(1)氧化鐵、氧化銅均屬于金屬材料。(2)合金中只含有金屬元素。(3)在金屬表面鍍上一層其他金屬,可以制成合金。(4)合金的硬度一般比組成它的純金屬大,熔點比組成它的純金屬低。課后反饋總結(jié)課后習題()()()()×××√2.北斗系統(tǒng)的全面建成彰顯了中國航天的力量。在航天科技中運用了大量金屬材料,下列有關(guān)金屬材料的說法正確的是()焊錫是錫和鉛的合金,其熔點高,可以用于焊接金屬鈦和鈦合金被廣泛用于火箭、導彈等金屬單質(zhì)在常溫下都是固體合金中一定只含金屬元素B3.你將選用哪種合金來制造下列物品?說明理由。(1)外科手術(shù)刀(2)防盜門(3)門鎖(4)自行車支架(1)不銹鋼:硬度大、耐腐蝕。(2)錳鋼:韌性好、硬度大。(3)銅合金或鐵合金:強度高、可塑性強、易加工、耐腐蝕。(4)錳鋼:韌性好、強度大。1.完成課本P7-86.1習題;2.完成練習冊本課時的習題。課后反饋總結(jié)課后作業(yè)同學們,通過這節(jié)課的學習,你有什么收獲呢?謝謝大家愛心.誠心.細心.耐心,讓家長放心.孩子安心。6.1習題科粵版九年級化學下冊1.下列性質(zhì)屬于金屬共性的是()。A.硬度很大、堅固耐磨B.有良好的導電性和導熱性C.是銀白色的固體D.熔點很高,不易熔化B2.銅能夠制成銅片或拉成銅絲,是因為銅具有良好的()A.導熱性 B.導電性
C.延展性 D.韌性C3.焊錫是錫鉛合金,可用于焊接金屬。把鉛加入錫中制成合金的主要目的是()。A.增加強度 B.降低熔點C.增加延展性 D.增強耐磨性B4.不銹鋼是一種合金,有耐腐蝕的重要特性,被廣泛應(yīng)用于制作醫(yī)療器械、炊具、裝飾材料等。不銹鋼中添加的主要金屬元素是()。A.硅和鉻 B.錳和鉻C.鉻和鎳 D.鎳和鎢C5.下列說法是否正確?若錯誤應(yīng)當怎樣改正?(請結(jié)合實例說明)(1)所有金屬都有銀白色光澤。(2)所有金屬的熔點都比水高,密度都比水大。(3)所有金屬的導電性和導熱性都相同。錯誤。所有金屬都有金屬光澤,但不是所有金屬都呈銀白色,如銅呈紅色,金呈黃色。錯誤。汞的熔點為﹣39℃,比水的低;鋰的密度為0.543g·cm-3,比水的小。錯誤。所有金屬都有導電性和導熱性,但程度不同,如導電性:銀>銅>鋁>鐵
。5.下列說法是否正確?若錯誤應(yīng)當怎樣改正?(請結(jié)合實例說明)(4)合金的性質(zhì)跟組成它的金屬性質(zhì)相同。(5)合金的熔點通常比組成它的金屬高,硬度通常比組成它的金屬小。錯誤。合金與組成它的金屬的物理性質(zhì)存在差異,如黃銅的硬度比銅的大。錯誤。一般來說,與組成它的金屬相比,合金的硬度增大、熔點降低,如硬鋁的硬度比鋁的大,焊錫的熔點比錫、鉛的低。6.金屬與合金的用途,很大程度上取決于它們的特性。請根據(jù)以下金屬或合金的用途,推斷與此相關(guān)聯(lián)的物理性質(zhì)。質(zhì)輕、硬度大、強度高熔點高,導電性好液態(tài)金屬,熔點低,比熱容小硬度大、熔點低導熱性好、硬度大、韌性好強度高,生物相容性好7.柯柯和悅悅設(shè)計了如右圖的實驗來比較銅、鋁、鐵三種金屬的導熱性。金屬棒的一端在酒精燈上加熱,一段時間后另一端的石蠟受熱熔化,小針掉落。小針掉落的先后反映了金屬棒導熱能力的強弱。請你從對比實驗的角度,說說圖中實驗設(shè)計有無需要改進之處。有需要改進之處:①銅棒與鋁棒、鐵棒的長度應(yīng)相同;②三個金屬棒被加熱一端的受熱溫度應(yīng)相同。8.調(diào)查與交流:自行車是我們生活中常見的交通工具,一般由車架、車輪、車座、傳動結(jié)構(gòu)等部件組成。隨著材料科學的發(fā)展,自行車的車架材料也在不斷地改進。請你做“自行車車架材料發(fā)展史”的相關(guān)調(diào)查,將結(jié)果填人下表,參考表中要素制作圖文展板展示,并與老師和同學進行交流。同學們,通過這節(jié)課的學習,你有什么收獲呢?謝謝大家愛心.誠心.細心.耐心,讓家長放心.孩子安心。6.2習題科粵版九年級化學下冊1.下列同組金屬都能與稀鹽酸或稀硫酸反應(yīng)并產(chǎn)生氫氣的是()。A.Au、Cu、Pt
B.Fe、Pb、SnC.Mg、Fe、Ag
D.Al、Hg、KB2.下列四個反應(yīng),不屬于置換反應(yīng)類型的是()Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑Fe+2AgNO3===2Ag+Fe(NO3)2CuO+H2===Cu+H2OCuO+CO===Cu+CO2D△△3.有X、Y、Z三種金屬。將X、Y浸入稀鹽酸中,Y溶解、X不溶;將X浸入由Z離子與硫酸根離子構(gòu)成的化合物溶液中,X的表面附著Z金屬。這三種金屬的活動性由強到弱的順序為()。Z、Y、X B.Y、X、Z C.Z、X、Y D.Y、Z、XB4.下列化學方程式正確的是()。4Fe+3O2===2Fe2O3Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑Fe+MgSO4===FeSO4+MgCu+2HCl===CuCl2+H2↑B5.根據(jù)金屬活動性順序,判斷下列反應(yīng)能否發(fā)生。如能發(fā)生,寫出化學方程式;不能則說明原因。(1)銅與硝酸銀溶液:__________________________________________。(2)鋅與氯化銅溶液:__________________________________________。(3)汞與稀鹽酸:___________________________________________________________________。不能,在金屬活動性順序中,能,Cu+2AgNO3===2Ag+Cu(NO3)2能,Zn+CuCl2===Cu+ZnCl2汞排在氫的后面,不能置換出酸中的氫5.根據(jù)金屬活動性順序,判斷下列反應(yīng)能否發(fā)生。如能發(fā)生,寫出化學方程式;不能則說明原因。(4)銅與硝酸汞[Hg(NO3)2]溶液:__________________________________________。(5)“曾青得鐵則化為銅”(“曾青”指硫酸銅溶液):__________________________________。能,Cu+Hg(NO3)2===Hg+Cu(NO3)2能,F(xiàn)e+CuSO4===FeSO4+Cu6.悅悅打算用金屬與稀酸的置換反應(yīng)制取氫氣。請問:(1)她所繪出的制取氫氣的裝置示意圖(見右圖),有哪些錯誤,怎樣改進?錯誤改進用了漏斗用長頸漏斗(且底端插至液面以下)或分液漏斗試管內(nèi)的導管插至液面以下試管內(nèi)的導管稍露出橡皮塞即可用向上排空氣法收集氫氣用向下排空氣法收集氫氣6.悅悅打算用金屬與稀酸的置換反應(yīng)制取氫氣。請問:(2)她改進裝置后,用鎂和鋁從稀硫酸中置換出氫氣。若分別用等質(zhì)量的鎂和鋁與足量稀硫酸反應(yīng),制得的氫氣的質(zhì)量比是多少?3:46.悅悅打算用金屬與稀酸的置換反應(yīng)制取氫氣。請問:(3)請你設(shè)計利用鋅粒與稀硫酸反應(yīng)制備氫氣的裝置,要求該裝置能隨時控制反應(yīng)的進行或停止,畫出其裝置示意圖。如圖所示,合理即可7.實驗室有一塊金屬片,可能是銅片,也可能是銅鋁兩種金屬共熔混合而成的合金片。請和柯柯一起,設(shè)計至少兩個探究實驗鑒定該金屬片。將你的實驗設(shè)計及預(yù)測的現(xiàn)象填入下表中。將金屬片放入燒杯中,向其中加入少量的稀鹽酸無明顯現(xiàn)象將金屬片放入燒杯中,向其中加入少量硫酸亞鐵溶液金屬片上有銀白色固體析出,溶液由淺綠色變?yōu)闊o色同學們,通過這節(jié)課的學習,你有什么收獲呢?謝謝大家愛心.誠心.細心.耐心,讓家長放心.孩子安心。第1課時金屬的化學性質(zhì)科粵版·九年級化學下冊第六單元金屬和金屬材料6.2金屬的化學性質(zhì)
2007年12月,南宋古沉船“南海一號”于廣東陽江附近海域被整體打撈出水,并移駐廣東海上絲綢之路博物館。在已發(fā)掘出水的逾18萬件文物中,有大量的金屬器物。為什么“南海一號”所載物品之中,金首飾仍然光彩奪目,銀錠上的字跡仍依稀可辨,而銅鏡卻長滿了銅綠?課堂教學展示新課導入從古至今,為什么金、銀一直被人們用來制作比較貴重的首飾或者錢幣?金葉銀錠金、銀的化學性質(zhì)穩(wěn)定。物質(zhì)的用途不僅取決于物質(zhì)的物理性質(zhì),還與物質(zhì)的化學性質(zhì)有關(guān)。金器、銀器總能保持金屬光澤,而鐵器、銅器卻容易銹跡斑斑,這與金屬化學性質(zhì)的差異有關(guān)。金屬有哪些化學性質(zhì)?不同金屬的化學性質(zhì)有何差異?課堂教學展示課堂探究知識點1金屬化學性質(zhì)的共性與差異性【實驗6-3】a.Mg在空氣中燃燒:常溫:鎂與空氣中的氧氣反應(yīng),易生成很薄的氧化膜。點燃:鎂條在空氣中燃燒,發(fā)出耀眼的白光,生成白色的氧化物?;瘜W方程式:白色點燃2Mg+O22MgO1金屬與氧氣的反應(yīng)學生實驗探究>>>點擊播放b.Fe和O2:常溫:常溫下純鐵不易與空氣中的氧氣發(fā)生反應(yīng)。點燃:在純氧中點燃鐵絲,火星四射,生成黑色的氧化物?;瘜W方程式:黑色3Fe+2O2Fe3O4點燃c.Cu和O2:銅與空氣中的氧氣在加熱時發(fā)生反應(yīng),生成黑色的氧化物。化學方程式:黑色2Cu+O22CuO△實驗現(xiàn)象反應(yīng)的化學方程式鎂常溫下打磨過的鎂條露置在空氣中,表面逐漸變暗點燃時鎂條在空氣中劇烈燃燒,發(fā)出耀眼的白光,放出熱量,生成白色固體鐵空氣中鐵在空氣中不燃燒氧氣中鐵在純氧中劇烈燃燒,火星四射,放出大量的熱,生成黑色固體銅加熱時銅表面生成黑色固體2Mg+O22MgO點燃2Mg+O22MgO3Fe+2O2Fe3O4點燃2Cu+O22CuO△拓展延伸金屬與氧氣反應(yīng)的難易和劇烈程度首先與金屬本身的性質(zhì)有關(guān),其次還與金屬與氧氣的接觸面積、氧氣的濃度、溫度濕度等因素有關(guān)。結(jié)論常溫下鎂和空氣可以反應(yīng),鐵、銅不易反應(yīng)大多數(shù)金屬能與氧氣發(fā)生反應(yīng)鐵在氧氣中劇烈燃燒,銅在氧氣中變黑活潑性:鎂____鐵、銅活潑性:鐵____銅>>1.所有的金屬都可以和氧氣反應(yīng)嗎?“真金不怕火煉”金在高溫條件下也不能與氧氣發(fā)生反應(yīng)思考思考2.為什么鐵鍋容易生銹而鋁鍋不容易生銹?在常溫下,鋁和氧氣能發(fā)生反應(yīng),在鋁表面生成一層致密的氧化鋁薄膜,從而阻止鋁進一步被氧化,所以鋁具有很好的抗腐蝕性。4Al+3O2===2Al2O3
例已知甲、乙、丙三種不同金屬,甲在空氣中加熱后仍保持原金屬光澤,乙在空氣中會緩慢氧化而腐蝕,丙在空氣中會迅速氧化,需保存在煤油中,則甲、乙、丙三種金屬的活動性大小關(guān)系為()A.甲>乙>丙B.乙>丙>甲C.丙>甲>乙D.丙>乙>甲解析:根據(jù)金屬與氧氣反應(yīng)的條件及劇烈程度可判斷金屬的活動性。D課堂教學展示典例剖析2金屬與稀鹽酸和稀硫酸反應(yīng)是不是所有的金屬都能與稀鹽酸和稀硫酸發(fā)生反應(yīng)?從反應(yīng)類型來看,金屬與稀鹽酸和稀硫酸的反應(yīng)有什么特點?【問題】【實驗6-4】金屬與稀鹽酸和稀硫酸的反應(yīng)a.鋁與稀鹽酸:現(xiàn)象:反應(yīng)劇烈,鋁片表面產(chǎn)生大量氣泡,發(fā)熱,鋁片溶解,溶液仍為無色?;瘜W方程式:2Al+6HCl2AlCl3+3H2↑點擊圖片播放視頻b.鐵與稀鹽酸:現(xiàn)象:反應(yīng)緩慢,放出熱量,鐵釘表面有氣泡產(chǎn)生,溶液由無色逐漸變?yōu)闇\綠色?;瘜W方程式:Fe+2HClFeCl2+H2↑用稀硫酸替代稀鹽酸重復以上實驗,比較實驗現(xiàn)象。c.銅與稀鹽酸:現(xiàn)象:無明顯現(xiàn)象。用稀硫酸替代稀鹽酸重復以上實驗,比較實驗現(xiàn)象。金屬鋁鐵銅現(xiàn)象稀鹽酸稀硫酸化學方程式稀鹽酸稀硫酸反應(yīng)緩慢,鐵釘表面有氣泡產(chǎn)生,溶液由無色逐漸變?yōu)闇\綠色反應(yīng)現(xiàn)象與鐵和稀鹽酸反應(yīng)基本相同無明顯現(xiàn)象無明顯現(xiàn)象Fe+2HClFeCl2+H2↑Fe+H2SO4
FeSO4+H2↑鐵與稀鹽酸、稀硫酸反應(yīng)時,生成的化合物中鐵元素顯+2價。含有Fe2+的溶液呈淺綠色反應(yīng)較劇烈,鋁片表面產(chǎn)生大量氣泡,鋁片溶解,溶液仍為無色反應(yīng)現(xiàn)象與鋁和稀鹽酸反應(yīng)基本相同2Al+6HCl2AlCl3+3H2↑2Al+3H2SO4
Al2(SO4)3+3H2↑金屬與酸反應(yīng)與金屬活動性有關(guān)。金屬活動性越強,與酸反應(yīng)越劇烈;金屬活動性越弱,與酸反應(yīng)越慢,甚至不反應(yīng)。故這三種金屬的活動性順序為:Al>Fe>Cu結(jié)論【實驗6-5】a.鋁與硫酸銅溶液:現(xiàn)象:鋁片表面有紅色物質(zhì)生成,溶液由藍色逐漸變?yōu)闊o色。化學方程式:2Al+3CuSO4Al2SO4+3Cu3金屬與某些金屬化合物溶液的反應(yīng)b.鐵與硫酸銅溶液:現(xiàn)象:鐵釘表面有紅色物質(zhì)生成,溶液由藍色逐漸變?yōu)闇\綠色?;瘜W方程式:Fe+CuSO4FeSO4+Cuc.銅與硫酸鋁溶液:現(xiàn)象:無明顯現(xiàn)象。結(jié)論
鋁和鐵都能與硫酸銅溶液反應(yīng)得到單質(zhì)銅,而銅卻不能與硫酸鋁溶液反應(yīng)得到單質(zhì)鋁。
這與金屬活動性強弱有關(guān)。人們常把能將其他金屬從其化合物溶液中置換出來的金屬,相對地稱為較活潑金屬。為什么鋁和鐵都能與硫酸銅溶液反應(yīng),而銅卻不能與硫酸鋁溶液反應(yīng)呢?思考例如:Fe能把Cu從CuSO4溶液中置換出來,活動性:Fe>Cu。
例現(xiàn)有等質(zhì)量的X,Y兩種金屬,分別放入溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)相同的足量稀硫酸中,產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量與反應(yīng)時間的關(guān)系如圖所示(已知X,Y在生成物中化合價均為+2價)。則下列說法不正確的是()A.生成氫氣的質(zhì)量:X>YB.相對原子質(zhì)量:X>YC.金屬活動性:Y>XD.消耗硫酸的質(zhì)量:X>Y√×√√課堂教學展示典例剖析B?方法技巧1.看坐標軸:橫軸表示反應(yīng)時間,縱軸表示產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量,拐點表示恰好完全反應(yīng),其對應(yīng)的橫坐標越小,該金屬完全反應(yīng)所需時間越短;Y完全反應(yīng)所需的時間最短2.看陡度/斜率:傾斜線段越陡,離縱軸越近,對應(yīng)金屬的活動性就越強;圖中可知金屬活動性X<Y3.看高度:水平線段越高,即拐點對應(yīng)的縱坐標越大,對應(yīng)金屬產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量就越大。兩種金屬產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量X>Y規(guī)律:質(zhì)量相同時,同價態(tài)的金屬的相對原子質(zhì)量越大,產(chǎn)生H2的質(zhì)量越小。課堂教學展示課堂小結(jié)金屬的化學性質(zhì)金屬與氧氣的反應(yīng)金屬與稀鹽酸和稀硫酸反應(yīng)金屬與某些金屬化合物溶液反應(yīng)鋁、鐵、銅三種金屬的活動性順序為:Al>Fe>Cu1.
下列關(guān)于如圖所示的反應(yīng)的說法錯誤的是(
)鋁絲需要用砂紙打磨溶液由藍色變?yōu)闊o色金屬活動性:Al>Cu反應(yīng)的化學方程式為課后反饋總結(jié)課堂練習Al+CuSO4AlSO4+CuD2.春節(jié)期間,小明媽媽從市場買了一匹金黃色的“金馬”回來做裝飾品,小明懷疑它是鋅銅合金而不是黃金,為了辨別真?zhèn)?,下列幾種方案中,能區(qū)分黃金與假黃金的是()A.在空氣中灼燒 B.觀察顏色C.放在鹽酸中 D.放入水中AC3.鐵是生產(chǎn)、生活中應(yīng)用很廣泛的一種金屬。如圖所示是部分與鐵的性質(zhì)有關(guān)的實驗,請回答下列問題。(1)A中生成的黑色固體物質(zhì)的化學式是_________。(2)B中的現(xiàn)象:放出熱量,_______________________________________。(3)C中反應(yīng)的化學方程式為_______________________。(4)C和D_______(填“能”或“不能”)證明鐵、銅、銀三種金屬的活動性順序。Fe+CuSO4FeSO4+CuFe3O4產(chǎn)生氣泡,溶液由無色逐漸變成淺綠色不能完成練習冊本課時的習題。課后反饋總結(jié)課后作業(yè)同學們,通過這節(jié)課的學習,你有什么收獲呢?謝謝大家愛心.誠心.細心.耐心,讓家長放心.孩子安心。第2課時金屬的活動性順序置換反應(yīng)科粵版·九年級化學下冊第六單元金屬和金屬材料6.2金屬的化學性質(zhì)金屬與金屬化合物溶液的反應(yīng):鐵絲放在硫酸銅溶液中時,鐵絲表面有
物質(zhì)析出,溶液由藍色變?yōu)?/p>
色,反應(yīng)的化學方程式為
。鋁絲放在硫酸銅溶液中反應(yīng)的化學方程式為
,而銅與硫酸鋁溶液無明顯反應(yīng)。以上反應(yīng)說明在鐵、鋁、銅三種金屬中,活動性最弱的是
。紅色淺綠銅課堂教學展示復習導入經(jīng)過多方面的研究,科學家將常見金屬按其活動性強弱排列如下,稱為金屬活動性順序。課堂教學展示課堂探究知識點1金屬活動性順序KCaNaMgAlZnFeSnPb〔H〕CuHgAgPtAu金屬活動性由強逐漸減弱金屬原子在溶液中失去電子的能力鉀鈣鈉鎂鋁鋅鐵錫鉛氫銅汞銀鉑金KCaNaMgAlZnFeSnPb〔H〕CuHgAgPtAu金屬活動性由強逐漸減弱排在氫之前的金屬是較活潑的金屬,能與稀酸發(fā)生反應(yīng),產(chǎn)生氫氣,而排在氫以后的金屬不能與此類稀酸反應(yīng),它們是不活潑金屬金屬的冶煉和應(yīng)用的先后順序也與其活動性有關(guān):越不活潑的金屬,越早被發(fā)現(xiàn),并大量冶煉被人類利用;越活潑的金屬,越難冶煉,被人類利用得越晚。說明:1.金屬的位置越靠前,其活動性越強。2.位于氫前的金屬能置換出稀酸中的氫。3.位置越靠前的金屬能把位于后面的金屬從其化合物溶液中置換出來。KCaNaMgAlZnFeSnPb〔H〕CuHgAgPtAu金屬活動性由強逐漸減弱比較金屬的活動性強弱判斷金屬能否與稀酸反應(yīng)放出氫氣判斷金屬能否與金屬化合物溶液反應(yīng)應(yīng)用:注意:金屬K、Ca、Na因其太活潑,很容易與水發(fā)生反應(yīng),故而不能從金屬化合物溶液中置換出金屬。思路與方法導引>>>在認識一類物質(zhì)的性質(zhì)時,常常需要對這類物質(zhì)進行多方面的探究實驗,再根據(jù)大量的實驗事實進行證據(jù)推理,找出這類物質(zhì)的共性和差異性。在此基礎(chǔ)上,還可以針對同一類物質(zhì)在某種性質(zhì)上的差異作進一步分析,嘗試歸納概括出某種遞變規(guī)律,進而更好地掌握該類物質(zhì)的性質(zhì)。本單元中對金屬物理性質(zhì)及化學性質(zhì)的探究過程便是如此。課堂教學展示典例剖析下列物質(zhì)間能否發(fā)生反應(yīng)?若能反應(yīng),寫出化學方程式。(1)銀與稀鹽酸(2)鋅與硫酸銅溶液(3)銅與硫酸鋅溶液(4)鋁與硝酸銀溶液不能能,不能能,1.在金屬活動性順序里,金屬的位置越靠前,它的活動性就越強。判斷①金屬鎂比鋁在空氣中燃燒更劇烈,說明活動性鎂比鋁強。()②金屬鋁比金屬鐵更耐腐蝕,說明活動性鐵比鋁強。()√×2.位于氫前的金屬能置換出稀鹽酸、稀硫酸中的氫。當金屬與濃硫酸或硝酸反應(yīng)時,不產(chǎn)生H2而生成H2O,因為濃硫酸和硝酸都具有強氧化性。3.位于前面的金屬能把位于后面的金屬從它們化合
物的鹽溶液中置換出來(除K、Ca、Na外)。金屬A能從溶液中置換出金屬B需滿足:①金屬活動性順序中A位于B前;②B的化合物能溶于水。兩個條件缺一不可。K、Ca、Na非?;顫?,常溫下會和水反應(yīng),不能置換出金屬化合物溶液里的金屬。如鈉與硫酸銅溶液反應(yīng)。判斷金屬活動性強弱的方法自由討論你能說出幾種?金屬活動性順序化學方程式與氧氣的反應(yīng)與酸的反應(yīng)與金屬化合物溶液的反應(yīng)......判斷依據(jù)結(jié)論金屬活動性順序在金屬活動性順序中,金屬的位置越靠前,活動性越強化學方程式置換反應(yīng)中,反應(yīng)物中金屬單質(zhì)的活動性比生成物中金屬單質(zhì)的活動性強與氧氣的反應(yīng)越容易與氧氣反應(yīng),金屬活動性越強與酸的反應(yīng)能與酸反應(yīng)的金屬比不能與酸反應(yīng)的金屬的活動性強;與酸反應(yīng)越劇烈的金屬的活動性越強與金屬化合物溶液的反應(yīng)若置換反應(yīng)能發(fā)生,則該金屬單質(zhì)的活動性強于金屬化合物中金屬的活動性在自然界中的存在形式以化合物形式存在的金屬比以單質(zhì)形式存在的金屬活動性強人類開發(fā)利用的時間金屬活動性越強的金屬開發(fā)利用得越晚1.比較兩種金屬的活動性順序自由討論驗證金屬活動性順序的實驗設(shè)計將相同大小的兩種金屬分別放入等體積、等濃度的稀鹽酸或稀硫酸中。將其中一種金屬放入另一種金屬的化合物溶液中。2.比較三種常見金屬的活動性順序?qū)⒒顒有宰顝姾妥钊醯膬煞N金屬單質(zhì)分別插入活動性居中的金屬的化合物溶液中,即“兩金夾一液”。將活動性居中的金屬單質(zhì)分別插入活動性最強和最弱的兩種金屬的化合物溶液中,即“兩液夾一金”。1.如何驗證Zn、Cu、Ag三種金屬的活動性?KCaNaMgAlZnFeSnPb〔H〕CuHgAgPtAu課堂教學展示典例剖析方法1:將活動性居中的金屬單質(zhì),如銅絲,分別伸入銅兩邊金屬的化合物溶液,如ZnCl2溶液和AgNO3溶液中,觀察現(xiàn)象,通過是否有金屬被置換出來,確定金屬的活動性,即“兩液夾一金”。方法2:在金屬活動性居中的金屬鹽溶液,如CuSO4溶液中分別放入Cu兩邊的金屬單質(zhì),如鋅片和銀片,觀察現(xiàn)象,根據(jù)是否有紅色的銅被置換出來,確定金屬的活動性,即“兩金夾一液”。1.如何驗證Zn、Cu、Ag三種金屬的活動性?KCaNaMgAlZnFeSnPb〔H〕CuHgAgPtAu2.如何驗證Mg、Zn、Cu、Ag的活動性?KCaNaMgAlZnFeSnPb〔H〕CuHgAgPtAu金屬活動性由強逐漸減弱氫前氫后一般情況下金屬可分成兩類:一類氫前金屬,一類氫后金屬。
通常先取四種金屬的單質(zhì)和一種稀酸(如稀鹽酸)反應(yīng),根據(jù)是否有氣泡產(chǎn)生,來確定Mg、Zn比Cu、Ag活潑,同時又可根據(jù)產(chǎn)生氣泡速率的快慢來確定Mg比Zn活潑。
氫后金屬,可根據(jù)金屬單質(zhì)與金屬鹽溶液的反應(yīng)來確定Cu比Ag活潑(例如將銅絲放入AgNO3溶液中)。歸納利用金屬與金屬化合物溶液的反應(yīng)。依據(jù)反應(yīng)能否發(fā)生判斷:能反應(yīng)說明置換的金屬比被置換金屬活動性強。常用的探究金屬活動性順序的方法:方法1:利用金屬與稀鹽酸、稀硫酸的反應(yīng)。依據(jù)現(xiàn)象判斷:放出氣體速率越快,其金屬活動性越強。沒有氣體產(chǎn)生的,其金屬活動性位于金屬活動性順序中氫的后面。方法2:課堂教學展示典例剖析有一條黃金項鏈,小溪想通過實驗探究這條黃金項鏈是否為黃銅(銅鋅合金)制成的仿制品,她不能選用的試劑是()Cu(NO3)2溶液AlCl3溶液稀硫酸AgNO3溶液黃銅黃金B(yǎng)?方法技巧1.選用試劑的標準:Au不活潑,一般不與其他物質(zhì)反應(yīng),所選用的試劑必須能與銅或者鋅發(fā)生反應(yīng)。2.3.
除了用試劑反應(yīng)法外,還可用比較硬度法或灼燒法區(qū)別黃金和黃銅。鑒別項鏈是否為銅鋅合金驗證項鏈中是否含有Zn或CuZn排在H的前面,Cu、Ag排在H的后面Zn、Cu排在Al的后面Zn___與稀硫酸反應(yīng)Zn、Cu______與AlCl3溶液反應(yīng)Zn___與Cu(NO3)2溶液、AgNO3溶液反應(yīng)能能不能硬度大的是黃銅灼燒,表面變色的是黃銅討論與交流>>>1.在下面的反應(yīng)中,反應(yīng)物和生成物哪些是單質(zhì),哪些是化合物?請將答案填在下方的空格內(nèi)。ZnFe2AlFe2HCl2HCl3CuSO4CuSO4ZnCl2FeCl2Al2(SO4)3FeSO4H2↑H2↑3CuCu++++================+++++====+單質(zhì)化合物化合物單質(zhì)知識點2置換反應(yīng)ZnFe2AlFe2HCl2HCl3CuSO4CuSO4ZnCl2FeCl2Al2(SO4)3FeSO4H2↑H2↑3CuCu++++================+++++====+單質(zhì)化合物化合物單質(zhì)2.這些反應(yīng)都屬于“置換反應(yīng)”。請你說一說什么叫置換反應(yīng),它和前面學習過的化合反應(yīng)、分解反應(yīng)有什么不同。置換反應(yīng):一種單質(zhì)與一種化合物反應(yīng),生成另一種單質(zhì)和另一種化合物的反應(yīng)。+====+單質(zhì)化合物化合物單質(zhì)特點:反應(yīng)物和生成物都是一種單質(zhì)和一種化合物,且反應(yīng)中一定有元素的化合價發(fā)生變化。A+BC====AC+B3.若以A表示單質(zhì),BC表示化合物,置換反應(yīng)的通式應(yīng)當怎樣表示?常見類型:①金屬置換非金屬②金屬置換金屬③非金屬置換金屬Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑Fe+CuSO4FeSO4+CuC+2CuOCO2↑+2Cu高溫Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑C+O2CO2點燃2H2O22H2O+O2↑MnO2多變一一變多單換單A+B+···→CA→B+C+···A+BC=B+AC化合反應(yīng)、分解反應(yīng)、置換反應(yīng)都屬于化學反應(yīng)的基本類型。欣賞:置換反應(yīng)——金屬置換金屬點擊圖片播放視頻課堂教學展示典例剖析
下列化學反應(yīng)(反應(yīng)條件已省略)不屬于置換反應(yīng)的是()2KI+Cl2===I2+2KClFe+CuSO4===FeSO4+CuCuO+CO===Cu+CO2Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑C課堂教學展示課堂小結(jié)KCaNaMgAlZnFeSnPb〔H〕CuHgAgPtAu金屬活動性由強逐漸減弱常見金屬的活動性順序置換反應(yīng)由一種單質(zhì)與一種化合物反應(yīng),生成另一種單質(zhì)與另一種化合物的反應(yīng)。A+BC====AC+B1、判斷下列置換反應(yīng)能否發(fā)生,為什么?A.Mg+H2SO4===MgSO4+H2↑B.Cu+2HCl===CuCl2+H2↑C.2Fe+6HCl===2FeCl3+3H2↑D.Cu+2AgCl===CuCl2+2AgE.Fe+Zn(NO3)2===Zn+Fe(NO3)2課后反饋總結(jié)課堂練習√××√×2.有X、Y、Z三種金屬,將X、Y浸入稀鹽酸中,Y溶解、X不溶解;將X浸入Z的硫酸鹽溶液中,X的表面附著Z的金屬,則三種金屬活動性由強到弱的順序為()A.Z、Y、X
B.Y、X、ZC.Z、X、Y
D.Y、Z、X
B3.向AgNO3溶液中加入一定質(zhì)量的Al和Fe的混合粉末,充分反應(yīng)后過濾,得到濾渣和淺綠色濾液。關(guān)于該濾渣和濾液有下列四種說法:①向濾渣中加入稀鹽酸,一定有氣泡產(chǎn)生。②向濾液中加入稀鹽酸,一定有沉淀產(chǎn)生。③濾渣中一定含有Ag。④濾液中一定含有Fe(NO3)2,一定不含AgNO3,可能含有Al(NO3)3。以上說法正確的個數(shù)為()A.0個B.1個C.2個D.3個××√×B4.鎂、鋅、鐵三種金屬各30g,分別與足量鹽酸反應(yīng),生成氫氣的質(zhì)量各是多少(計算結(jié)果保留一位小數(shù))?如果反應(yīng)后各生成氫氣30g,則需要這三種金屬的質(zhì)量各是多少?解:(1)鎂、鋅、鐵三種金屬各30g,設(shè)生成氫氣的質(zhì)量各為x,y,z。Mg~H2Zn~H2Fe~H224265256230gx30gy30gzx=2.5gy≈0.9gz≈1.1g生成氫氣的質(zhì)量:Mg:2.5g,Zn:0.9g,F(xiàn)e:1.1g。4.鎂、鋅、鐵三種金屬各30g,分別與足量鹽酸反應(yīng),生成氫氣的質(zhì)量各是多少(計算結(jié)果保留一位小數(shù))?如果反應(yīng)后各生成氫氣30g,則需要這三種金屬的質(zhì)量各是多少?(2)反應(yīng)后各生成氫氣30g,設(shè)需要Mg、Zn、Fe的質(zhì)量各為a,b,c。Mg~H2Zn~H2Fe~H2242652562a
30g
b
30g
c30ga=360gb=975gc=840g需要金屬的質(zhì)量:Mg:360g,Zn:975g,F(xiàn)e:840g。1.完成課本第14-15頁6.2習題;2.完成練習冊本課時的習題。課后反饋總結(jié)課后作業(yè)同學們,通過這節(jié)課的學習,你有什么收獲呢?謝謝大家愛心.誠心.細心.耐心,讓家長放心.孩子安心。6.3金屬礦物與金屬冶煉科粵版·九年級化學下冊銅(銅鼎,商代,距今3000多年)鐵(鐵犁,西漢,距今2000多年)鋁(鋁鍋,20世紀)人類大量冶煉幾種常見金屬的年代,如圖所示。課堂教學展示新課導入點擊圖片播放視頻銅(銅鼎,商代,距今3000多年)鐵(鐵犁,西漢,距今2000多年)鋁(鋁鍋,20世紀)1.為什么銅、鐵、鋁大量冶煉的年代差距如此之大?2.為什么到目前為止,鐵仍是世界上產(chǎn)量最大、應(yīng)用最廣的金屬?人類社會離不開金屬。這些金屬是從哪里來的呢?地殼中天然存在的礦物課堂教學展示課堂探究少數(shù)很不活潑的金屬(如金、鉑、銀)能以單質(zhì)形態(tài)存在。自然界中以單質(zhì)形式存在的銀自然界中以單質(zhì)形式存在的金知識點1幾種金屬礦物絕大多數(shù)金屬都是以化合物形態(tài)存在于礦物中的。通過金屬冶煉,人們可將礦物中的金屬化合物轉(zhuǎn)化為金屬單質(zhì)。地殼中含量居前三位的金屬元素:鋁、鐵、鈣。鐵在地殼中含量豐富,冶煉過程較為簡單,具有優(yōu)良的物理性能,生產(chǎn)加工較容易,因此到目前為止,鐵仍是世界上產(chǎn)量最大、應(yīng)用最廣的金屬。共占23.14%如銅僅占十萬分之七觀察并學習以下金屬礦物的相關(guān)知識。調(diào)查與交流>>>赤鐵礦(Fe2O3)磁鐵礦(Fe3O4)黃鐵礦(FeS2)孔雀石[Cu2(OH)2(CO3)]赤銅礦(Cu2O)鋁土礦(Al2O3·nH2O)其他的金屬礦石菱鐵礦_________FeCO3CuFeS2黃銅礦_________輝銅礦_________Cu2S金紅石_________TiO2你能從經(jīng)濟效益和環(huán)境保護兩個角度分析,常見的鐵礦石中最不適合用來煉鐵的是哪一種嗎?赤鐵礦Fe2O3磁鐵礦Fe3O4黃鐵礦FeS2菱鐵礦FeCO3經(jīng)濟效益角度:含鐵量要高,即比較四種礦石中鐵元素的質(zhì)量分數(shù)的大小。思考赤鐵礦Fe2O3磁鐵礦Fe3O4黃鐵礦FeS2菱鐵礦FeCO3以上四種礦石中,哪幾種鐵礦石更適合煉鐵?√√赤鐵礦Fe2O3磁鐵礦Fe3O4黃鐵礦FeS2菱鐵礦FeCO3環(huán)境保護角度:要求不污染環(huán)境,而黃鐵礦中含有硫元素,可能會生成_______,污染空氣。SO2黃鐵礦含鐵量低,且冶煉過程中會產(chǎn)生二氧化硫,污染環(huán)境,因此黃鐵礦最不適合用來煉鐵。一般采用含鐵量高的赤鐵礦來煉鐵。歸納冶煉金屬時,選擇礦石應(yīng)遵循的原則:1.所需提煉金屬的含量高;2.礦石在冶煉過程中對環(huán)境污染??;3.冶煉過程盡可能簡便。礦石是怎樣變成金屬的?把金屬礦物變成金屬的過程,叫做金屬的冶煉。知識點2鋼鐵的冶煉目的:知道煉鐵的原理【實驗6-6】利用如圖所示的裝置,進行氧化鐵與一氧化碳反應(yīng)生成鐵的實驗。實驗裝置:觀察活動>>>檢驗生成的二氧化碳尾氣處理:燃燒掉剩余的CO實驗步驟:1.往耐高溫的硬質(zhì)玻璃管中裝入少量氧化鐵粉末;2.通入一氧化碳,等片刻后點燃尖嘴管處酒精燈;3.用酒精噴燈對著硬質(zhì)玻璃管放氧化鐵處加熱;4.當反應(yīng)結(jié)束后,停止加熱,再通一會兒一氧化碳,直至硬質(zhì)玻璃管冷卻。為什么?為什么?點擊播放實驗現(xiàn)象:Fe2O3+3CO====2Fe+3CO2高溫硬質(zhì)玻璃管中紅棕色粉末逐漸變?yōu)楹谏吻迨宜儨啙?,尾氣燃燒并產(chǎn)生藍色火焰。說明反應(yīng)生成物有:Fe和CO2反應(yīng)的化學方程式是:2CO+O2====2CO2點燃CO2+Ca(OH)2===Ca2CO3↓+H2O思考1.為什么通一段時間CO后,再加熱Fe2O3?排出裝置內(nèi)的空氣,以免加熱時因混有空氣而發(fā)生爆炸。2.實驗結(jié)束前,為什么還要通CO直至試管完全冷卻?①防止氧化鐵還原成鐵后,在較高的溫度下重新被氧化;②防止石灰水倒吸使玻璃管炸裂。3.將尖嘴導管排出的氣體點燃目的是什么?將尾氣中多余的CO燃燒掉,防止有毒的CO污染空氣。工業(yè)煉鐵1.原理:在高溫條件下,利用高爐內(nèi)反應(yīng)生成的一氧化碳把鐵從鐵礦石中還原出來。2.主要原料:鐵礦石、焦炭、石灰石、空氣
3.主要設(shè)備:工業(yè)煉鐵的主要設(shè)備是高爐原料主要反應(yīng)提供鐵元素把鐵礦石中不能被利用的礦物(如二氧化硅)轉(zhuǎn)變成濾渣而除去提供還原劑CO提供能量提供反應(yīng)所需的氧氣4.反應(yīng)過程:(1)焦炭與過量空氣高溫反應(yīng)生成二氧化碳;
(2)二氧化碳與焦炭在高溫下反應(yīng)生成一氧
化碳;(3)一氧化碳與赤鐵礦石高溫反應(yīng)。
C+O2
CO2
高溫
CO2+C
2CO高溫
Fe2O3+3CO
2Fe+3CO2高溫5.產(chǎn)物:(1)生鐵;(2)高爐煤氣:CO、CO2、N2、大量灰塵等;(3)爐渣:主要是CaSiO3
。
主要含鐵,除此之外還含有2%~4.3%的碳,以及少量的硫和磷等生鐵硬而脆,不利于加工,所以,人們還要把生鐵放在煉鋼爐里,吹進氧氣冶煉,使其含碳量降至0.03%~2%,并除去硫、磷等雜質(zhì),所得產(chǎn)品稱為鋼。煉鋼生鐵和鋼的區(qū)別2~4.30.03~2多少硬而脆硬而韌、有彈性可鑄不可鍛可鑄可鍛點擊播放點擊播放我國塊煉鐵始于春秋時代,在掌握塊煉鐵技術(shù)的不久,就煉出了含碳2%以上的液態(tài)生鐵,并用以鑄成工具。戰(zhàn)國初期,我國已掌握了脫碳、熱處理技術(shù)方法,發(fā)明了韌性鑄鐵。戰(zhàn)國后期,又發(fā)明了可重復使用的“鐵范”(用鐵制成的鑄造金屬器物的空腹器)。西漢時期,出現(xiàn)坩堝煉鐵法。同時,煉鐵豎爐規(guī)模進一步擴大。古代煉鐵《天工開物》中“生熟煉鐵爐”
1949年前,我國的鋼鐵生產(chǎn)發(fā)展緩慢,1949年,鋼的年產(chǎn)量僅15.8萬噸。1949年后,特別是改革開放以來,鋼鐵工業(yè)飛快發(fā)展,近年來年產(chǎn)量均居世界首位,鋼材的品種也大大增加。中國鋼鐵年產(chǎn)量數(shù)據(jù)年產(chǎn)量/百萬噸港珠澳大橋“中國結(jié)·三地同心”主題斜拉索塔位于廣東省珠江口伶仃洋海域內(nèi)的港珠澳大橋,連接香港、珠海和澳門,是目前世界上最大的鋼結(jié)構(gòu)橋梁。港珠澳大橋于2009年12月動工建設(shè),2018年10月開通運營,僅主梁鋼板用量就達到了42噸。例下列有關(guān)高爐煉鐵的說法正確的一組是()①高爐中焦炭的作用是產(chǎn)生一氧化碳②高爐中焦炭的作用是供熱③高爐中把鐵礦石冶煉成鐵的主要反應(yīng)原理是:④高爐中把鐵礦石冶煉成鐵的主要反應(yīng)原理是:A.①②③B.②③④C.①③④D.①②④√√×√D課堂教學展示典例剖析
Fe2O3+3CO
2Fe+3CO2高溫2Fe2O3+3C4Fe+3CO2↑高溫
例根據(jù)化學方程式計算步驟求出:2000t含氧化鐵80%的赤鐵礦石,理論上可以煉出含鐵95%的生鐵的質(zhì)量。解析:在實際生產(chǎn)過程中,所用的原料或產(chǎn)物一般都含有雜質(zhì)。再計算用料和產(chǎn)量時,應(yīng)考慮雜質(zhì)的問題知識點3含雜質(zhì)物質(zhì)的化學方程式的計算純物質(zhì)的質(zhì)量=不純物質(zhì)的質(zhì)量×純物質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)解:2000t赤鐵礦中含氧化鐵的質(zhì)量為:2000t×80%=1600t160 2×561600t
x160 1600t 2×56x=x=1120
t折合為含鐵95%的生鐵的質(zhì)量為:1120t÷95%≈1179t答:2000t含氧化鐵80%的赤鐵礦石,理論上可煉出含鐵95%的生鐵1179t。設(shè)1600t氧化鐵理論上煉得鐵的質(zhì)量為x。Fe2O3+3CO
高溫
2Fe+3CO2當參加反應(yīng)的物質(zhì)含有雜質(zhì)時,首先要把含雜質(zhì)的物質(zhì)的質(zhì)量換算成純物質(zhì)的質(zhì)量。歸納某鋼鐵廠采用赤鐵礦煉鐵。若該廠日產(chǎn)含鐵1.4×104t的生鐵,至少需要含F(xiàn)e2O3
80%的赤鐵礦的質(zhì)量是多少?課堂教學展示典例剖析160 2×5680%x
1.4×104t160 80%x
2×561.4×104t=x=2.5×104
t答:至少需要含F(xiàn)e2O380%的赤鐵礦的質(zhì)量是2.5×104t。解:設(shè)至少需要赤鐵礦的質(zhì)量為x。Fe2O3+3CO
高溫
2Fe+3CO2還可以用元素守恒法解答。元素守恒法依據(jù):由于反應(yīng)前后元素種類和質(zhì)量不變,故鐵礦石中鐵元素質(zhì)量=生鐵中的鐵元素質(zhì)量。赤鐵礦Fe2O3Fe1.4×104t思路:課堂教學展示課堂小結(jié)金屬礦物與金屬冶煉金屬礦物鋼鐵的冶煉存在、種類、分布原理、原料、設(shè)備生鐵和鋼含雜質(zhì)物質(zhì)的計算1.實驗室里用如圖所示裝置還原氧化鐵,課后反饋總結(jié)課堂練習關(guān)于該實驗下列說法錯誤的是()A.玻璃管中發(fā)生的反應(yīng)屬于置換反應(yīng)B.該實驗說明了一氧化碳既可以燃燒又有還原性C.實驗觀察到的現(xiàn)象為紅棕色固體變黑,澄清石灰水變渾濁D.實驗時,先通入純凈的一氧化碳,再點燃酒精噴燈給玻璃管加熱A2.寫出下列礦物的主要成分的化學式.
赤鐵礦________,磁鐵礦__________,
孔雀石_________________.3.有下列金屬元素:鎂、鐵、鉀、鋁、鈉,在地殼中含量占第一位的是_____,占第二位的是________.Fe3O4Fe2O3Cu2(OH)2CO3鋁鐵4.某煉鐵廠每天需消耗5000t含76%Fe2O3的赤鐵礦石,理論上可生產(chǎn)含F(xiàn)e98%的生鐵多少噸?解:Fe2O3質(zhì)量為5000t×76%=3800t160 2×563800t
98%·x160 3800t 2×5698%·x=x=2174.3
t設(shè):可日產(chǎn)生鐵質(zhì)量為x,則純鐵質(zhì)量為98%·x。Fe2O3+3CO
高溫
2Fe+3CO2答:理論上可日產(chǎn)含鐵98%的生鐵2714.3噸。1.閱讀課本P20知識視窗,完成P216.3習題;2.完成練習冊本課時的習題。課后反饋總結(jié)課后作業(yè)同學們,通過這節(jié)課的學習,你有什么收獲呢?謝謝大家愛心.誠心.細心.耐心,讓家長放心.孩子安心。6.3習題科粵版九年級化學下冊1.下列說法不符合事實的是()。A.Al、Fe、Ca在地殼中含量占金屬元素的前三位B.金屬元素在自然界中都以化合物形態(tài)存在C.金屬礦物是冶煉金屬的基本原料D.從本課介紹的礦物主要成分分析,金屬元素在化合物中都呈正價態(tài)B2.我國早在商代就能制造出精美的青銅器,到了戰(zhàn)國時期已能煉鐵。人類開發(fā)利用下列金屬單質(zhì)的時間順序與金屬活動性強弱存在著某種內(nèi)在的聯(lián)系。由此推斷,人類開發(fā)利用下列金屬的時間由先到后的順序是()A.Cu
Fe
Al
Zn B.
CuZnFeAl C.Cu
FeZnAl D.
Al
ZnFeCuC3.生鐵和鋼的主要區(qū)別在于()。組成元素不同
生鐵是混合物,鋼是純凈物生鐵是合金,鋼不是合金
含碳量不同D4.生鐵因含硫、磷二比較脆,不利于制作加工。據(jù)此分析,煉鐵所用的礦石,不宜采用下列的(括號內(nèi)為該礦物主要成分的化學式)()。A.赤鐵礦(Fe2O3) B.磁鐵礦(Fe3O4)C.菱鐵礦(FeCO3) D.黃鐵礦(FeS2)D5.高爐煉鐵過程中不是直接通入一氧化碳與鐵礦石反應(yīng),而是投人鐵礦石和焦炭,鼓入熱空氣。若高爐內(nèi)投入的鐵礦石是磁鐵礦(主要成分是Fe3O4),請寫出各步反應(yīng)的化學方程式。①____________________________;②____________________________;③____________________________;④____________________________。C+O2====CO2高溫2C+O2====2CO高溫4CO+Fe3O4====3Fe+4CO2高溫CO2+C====2CO高溫6.某煉鐵廠月產(chǎn)含鐵97%的生鐵23072t,則該廠每月需消耗含氧化鐵80%的赤鐵礦原料不低于多少噸?160 112x×80%
23072t×97%160 x×80%11223072t×97%=x=39964
t解:設(shè)該廠每月需消耗含氧化鐵80%的赤鐵礦原料的質(zhì)量為x。Fe2O3+3CO
高溫
2Fe+3CO2答:該廠每月需消耗含氧化鐵80%的赤鐵礦原料不低于39964t。同學們,通過這節(jié)課的學習,你有什么收獲呢?謝謝大家愛心.誠心.細心.耐心,讓家長放心.孩子安心。6.4金屬的腐蝕科粵版·九年級化學下冊
金屬資源的利用對于人類社會的發(fā)展有著重要意義,世界上每年開采和消耗的金屬礦物數(shù)以億計。可惜的是,每年因銹蝕而報廢的金屬設(shè)備和材料的量高達當年金屬產(chǎn)量的20%以上,其中最容易銹蝕的是產(chǎn)量最多的鋼鐵材料和設(shè)備。課堂教學展示新課導入點擊播放鋼鐵的銹蝕和危害礦物的儲量有限,而且不能再生!問題探討1.鐵制品在什么條件下容易銹蝕?2.你認為怎樣才能更好地保護金屬資源?課堂教學展示課堂探究▋▎探究鐵制品銹蝕的原因鐵銹的主要成分:Fe2O3·xH2O從生活經(jīng)驗看,鐵制品生銹的原因可能是什么?你能設(shè)計一個簡單的實驗驗證你的猜想嗎?知識點1鐵銹蝕的原因有哪些?1.鐵的生銹跟_______有關(guān),理由是_____________________;2.在潮濕環(huán)境下,鐵銹蝕的現(xiàn)象更加嚴重,由此推測,鐵的生銹還可能與_____有關(guān)。提出問題:形成假設(shè):學生實驗探究>>>氧氣鐵在空氣中容易氧化水設(shè)計并實施實驗:
【實驗6-7】取3枚無銹的潔凈鐵釘,分裝在不同條件的試管內(nèi),請運用控制變量的思想完成實驗設(shè)計,并按要求觀察、記錄。點擊播放只存在氧氣試管內(nèi)放一團用水浸濕的棉花實驗現(xiàn)象:無明顯現(xiàn)象無明顯現(xiàn)象無明顯現(xiàn)象無明顯現(xiàn)象無明顯現(xiàn)象無明顯現(xiàn)象無明顯現(xiàn)象無明顯現(xiàn)象無明顯現(xiàn)象表面開始生銹無明顯現(xiàn)象無明顯現(xiàn)象1.造成鋼鐵銹蝕的主要因素有哪些?①鋼鐵直接接觸酸性物質(zhì);②鋼鐵處于空氣和水分共存的環(huán)境中;③鐵銹疏松,對內(nèi)部無保護作用。2.鐵主要跟哪些物質(zhì)反應(yīng)而發(fā)生銹蝕,生成了什么?鐵與空氣和水分共同反應(yīng),生成物為Fe2O3·xH2O。分析解釋現(xiàn)象:解釋與結(jié)論:鐵生銹的條件是鐵與水、氧氣同時接觸,缺一不可。鐵生銹的過程實際上是鐵與空氣中的氧氣、水蒸氣發(fā)生化學反應(yīng)的過程。鐵銹放大20倍鐵銹放大40倍氧化鋁薄層放大50倍氧化鋁薄層放大200倍打磨后的鋁未打磨的氧化鋁觀察:你發(fā)現(xiàn)了什么?反思評價:
根據(jù)以上結(jié)論,你認為鐵銹蝕與濕度大小有何關(guān)系?可以采取哪些措施防止鐵生銹呢?改變金屬的本質(zhì)——提高抗腐蝕能力:制成合金。形成保護層:刷油漆、涂油、燒制搪瓷、電鍍上一層耐腐蝕的金屬、通過化學方法使表面形成致密氧化物薄膜等。改善腐蝕環(huán)境,保持鐵制品表面干燥和潔凈,及時除去鐵制品上的銹。生活經(jīng)驗告訴我們,還有很多因素影響鐵生銹的快慢。如炒菜后的鐵鍋、切過咸菜的菜刀、海邊的鐵制品銹蝕更快,這是因為在溫度較高、酸、食鹽溶液等環(huán)境中,鐵生銹速率會加快。鐵銹主要成分:Fe2O3·xH2O歸納形成條件:水和氧氣,缺一不可
在溫度較高、酸、食鹽溶液等環(huán)境中,
生銹速率會加快。特點:疏松多孔,對里層的鐵沒有保護作用水分子和氧分子能穿過它的空隙,不斷向里層滲透,繼續(xù)與鐵反應(yīng),直至鐵全部銹蝕。
例下圖是探究鐵銹蝕條件的裝置。調(diào)節(jié)L端與R端的液面高度一致,塞緊木塞,一周后觀察。下列推斷錯誤的是()A.b試管中鐵釘不會銹蝕B.L端與R端液面高度仍然保持一致C.該實驗說明鐵銹蝕與空氣、水有關(guān)D.若將a管中的水改為食鹽水能加快鐵的銹蝕B不生銹生銹,消耗氧氣課堂教學展示典例剖析自然界可提供給人類的金屬資源是有限的,而且不能再生。▋▎金屬資源的保護防止金屬腐蝕不僅能減少金屬腐蝕的危害,也是在節(jié)約、保護金屬資源知識點21.從資源的采掘與開發(fā)方面:①有計劃、合理地開采資源,嚴禁不顧國家整體利益非法亂采金屬礦產(chǎn);②積極進行金屬代用品的開發(fā)研究,如利用具有特殊性能的塑料去替代金屬材料;③加強廢舊金屬的回收和再利用等。新型塑料廢舊金屬回收點擊播放2.從保護金屬材料和制品方面——防止銹蝕水氧氣同時滿足鐵生銹的條件破壞其中任意一個條件。怎樣防止鐵生銹呢?思考防銹的方法干保持金屬制品表面潔凈干燥改加入其他金屬,改變鐵的組成,如在鐵中加入鉻、鎳制成不銹鋼,可以增強耐腐蝕能力膜在金屬制品表面覆蓋保護膜,如在車、船的表面噴涂油漆,在機械表面涂油,在杯子表面搪瓷等烤用化學方法使鐵制品表面形成致密的氧化膜,如鋸條上的烤藍等鍍在鐵制品表面鍍一層耐腐蝕的金屬,如銅、鎳、鉻等用保護層使金屬與空氣和水分隔絕
例礦產(chǎn)資源的儲量是有限的,而且是不能再生的,下列不符合金屬資源保護的有效途徑的是()A.合理開采礦物資源,回收利用廢舊金屬B.尋找、研制金屬的代用品C.有礦物就開采,并加快開采進度D.對金屬制品采用有效的防護措施,防止金屬
腐蝕C要有計劃、合理地開采礦物√√×√課堂教學展示典例剖析學校走廊的鐵欄桿生銹了,需要進行除銹
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