人教版九年级化学下册金属和金属材料
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课题1 金属材料一、金属材料:纯金属 (90多种) 合金(混合物) (几千种)2、金属使用/出现的先后顺序:铜 → 铁 → 铝 → 钛 (原因:活泼性由强到弱,冶炼难度由易到难) 金属的年产量由大到小:铁>铝>铜 4、金属之最:(1)地壳中含量最多的金属元素:铝。
(2)人体中含量最多的金属元素:钙。
(3)目前世界年产量最多的金属:铁。
(4)导电、导热性最好的金属: 银(银>铜>金>铝)。
(5)硬度最高的金属:铬。
(6)熔点最高的金属:钨。
(7)熔点最低的金属:汞。
(8)密度最大的金属:锇。
(9)密度最小的金属:锂。
(10)海水中含量最多的金属:钠。
5、物质的用途主要由性质决定,但还需考虑价格、资源、是否美观、使用是否便利,废料是否易于回收和对环境的影响等。
二、合金(混合物):1、概念:在金属中加热熔合某些金属或非金属制得的具有金属特征的物质。
提示:①合金是混合物;②合金中至少有一种金属;合金中也含有非金属元素; ③ 合金属于金属材料,不是合成材料。
2、合金的性质: ①合金比其组分金属的颜色更鲜艳;②合金的硬度比其组分金属的高; ③合金的熔点比纯金属都低。
④合金的抗腐蚀能力一般强于组成它们的金属。
1、金属材料课题2 金属的化学性质一、金属的化学性质① 金属与氧气的反应 (反应) 金属 + 氧气 → 金属氧化物注:铝在常温下与空气中的氧气反应,其表面生成一层致密的氧化铝薄膜,从而阻止铝进一步被氧化,因此,铝具有很好的抗腐蚀性能。
②金属与盐酸、稀硫酸的反应: 金属单质 + 酸 → 盐 + 氢气↑ (置换反应)注:(1)氢前金属能反应,氢后金属不反应; (2)控制变量时,金属活动性越好,反应越剧烈。
③金属与盐溶液的反应: 金属单质 + 盐(溶液)→ 新盐 + 新金属 (置换反应)注意在参加置换反应时,生成+2价的亚铁盐二、置换反应:一种单质与一种化合物反应,生成另一种单质和另一种化合物的反应。
第八单元金属和金属材料课题 1 金属材料一.金属材料1.金属材料:金属材料包括纯金属及它们的合金,合金大多属于混合物。
2.金属的物理性质:在常温下金属一般为固态(汞为液态),有金属光泽(大多数金属呈银白色,铜呈紫红色,金呈黄色);具有良好的导电性、导热性、延展性、熔点较高、硬度较大、密度较大等物理性质。
3.金属之最:(1)地壳中含量最多的金属元素:铝(2)人体中含量最多的金属元素:钙(3)目前世界年产量最多的金属:铁(铁>铝>铜)(4)导电、导热性最好的金属:银(银>铜>金>铝)(5)熔点最高的金属:钨;熔点最低的金属:汞(6)硬度最大的金属:铬(7)密度最大的金属:锇;密度最小的金属:锂二.合金1.合金概念:由两种或两种以上的金属或金属与非金属经一定方法所合成的具有金属特性的物质。
2.合金的特性:(1)合金的硬度一般比组成它的纯金属的硬度大,抗腐蚀性强。
(2)合金的熔点一般比组成它的纯金属的熔点低。
三.常见金属材料的用途:(1)铜丝作电线是因为它具有良好的导电性;(2)铁制品通常用作炊具是因为它具有良好的导热性;(3)白炽灯灯丝通常用钨丝,是因为钨丝的熔点高;(4)体温计液柱用水银,是因为汞的熔点低;(5)铁合金:生铁和钢,区别:含碳量不同,作建筑材料、不锈钢医疗器械、炊具等。
(6)钛和钛合金:钛和钛合金与人体具有良好的“相容性”,可用来造人造骨。
课题 2 金属的化学性质1.铝抗腐蚀性强的原因:铝能与空气中的氧气在常温下反应生成一层致密的氧化铝薄膜,从而阻止铝进一步被氧化。
2.金属活动性顺序:K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au金属活动性顺序里,金属的位置越靠前,它的活动性就越强。
【前强后弱】金属活动性顺序里,位于H 前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸(不可以用浓硫酸和硝酸)中的氢。
【氢前换氢】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。
第八单元金属和金属材料课题一、金属材料一、几种重要的金属:●金属材料:纯金属以及它们的合金。
纯金属90多种,合金几千种。
●人类历史与金属的使用:石器青铜器铁器铝钛使用历史从早到晚:铜>铁>铝;年产量从高到低:铁>铝>铜●金属的物理性质⏹在常温下一般为固态(汞为液态),有金属光泽(大多数金属呈银白色,铜紫红色,金黄色);⏹导电性、导热性、熔点较高、有延展性、能够弯曲、硬度较大、密度较大。
●金属之最地壳中含量最多的金属元素——铝人体中含量最多的金属元素——钙目前世界年产量最多的金属——铁导电性、导热性最好的金属——银熔点最高的金属——钨熔点最低的金属——汞硬度最大的金属——铬密度最大的金属——锇密度最小的金属——锂●金属的应用物质的性质在很大程度上决定了物质的用途,但这不是唯一的决定因素。
在考虑物质的用途时,还要考虑价格、资源、是否美观、使用是否便利,以及废料是否易于回收和对环境的影响等多种因素。
铜、铝——电线——导电性好、价格相对便宜钨——灯丝——熔点高铬——电镀——硬度大Zn——干电池负极铁——菜刀、锤子——硬度大汞——体温计液柱 银——保温瓶内胆二、合金:在金属中加热熔合某些金属或非金属制得的的具有金属特性的物质。
金属金属 + 合金 物理变化,合金是混合物。
非金属 熔合 (有金属特征) 金属氧化物不是合金。
● 合金的形成条件:一种金属的熔点不能超过另一种金属的沸点。
● 合金的优良性能:合金的硬度一般比组成它的纯金属的硬度大,抗腐蚀性强, 合金的熔点一般比组成它的纯金属的熔点低。
● 常见的合金: ● 钛和钛合金优点:① 熔点高、密度小; ② 可塑性好、易于加工、机械性能好; ③ 抗腐蚀性能好,远优于不锈钢。
钛和钛合金被认为是21世纪的重要金属材料,广泛用于火箭、导弹、航天飞机、船舶、化工、通讯设备等。
钛合金与人体具有很好的“相容性”,可用来制造人造骨。
● 焊料在使用时如电弧焊,温度常超过母材和焊料本身,无软硬之分;而钎料中的硬钎料,如铜锌料(铜锌合金),银钎料(银铜合金)的钎焊接头强度较大,主要用于连接强度要求较高的金属构件,焊接温度在450℃以上;而软钎料如焊锡(锡铅合金)焊成接头强度较小,主要用于连接不过分要求强度的小接头,如电子仪器、仪表、家电电子线路的接头,焊接温度在450℃以下。
第八单元金属和金属材料课题1 金属材料本课题分为两部分。
第一部分从日常生活金属用品入手,说明金属材料包括纯金属和合金两类。
首先重点介绍金属的物理性质,然后由学生根据金属的物理性质讨论其用途,最后得出性质决定物质的用途,同时综合考虑其它多方面因素的结论。
第二部分介绍合金。
通过活动与探究比较合金和纯金属在性质方面的差异,同时根据差异得出合金的用途更为广泛的结论;为拓展学生视野,教材特意介绍了“形状记忆合金”,教师应充分利用这一材料,激发探究材料科学的兴趣及欲望。
本课题的知识难度不大,但如何引导学生积极探究,培养学生的创新能力是本课题教学难点,在教学过程中,主要从以下几个方面入手进行难点突破。
1.联系生活实际提出合理问题。
2.更多地给学生提供实验探究机会。
3.利用上述两点培养学生分析问题,解决问题的能力。
4.注意拓展学生的视野。
第1课时几种重要的金属【教学目标】1.认识金属材料与人类生活和社会发展的密切关系。
2.了解常见金属的性质及用途。
3.了解物质的性质与用途的关系。
4.学习运用观察,实验等方法获取信息。
5.学习运用比较,分析、归纳等方法对获取信息进行加工。
6.培养对生活中化学现象的好奇心和探究欲,激发学习化学的兴趣。
7.树立事物是相互联系的观点,逐步形成合理使用物质的观念。
【教学重点】1.金属材料的物理性质。
2.物质的性质和用途的关系。
【教学难点】1.培养学生运用探究方法得出相关结论的能力。
2.提高学生综合分析问题的能力。
【教具准备】曲别针、铜丝、水龙头、多媒体课件等。
【导入新课】展示常见金属制品(如曲别针、铜丝、水龙头、金银首饰等)和投影彩色图片(如高压锅、马踏飞燕、河北沧州铁狮子等)。
【提出问题】以上这些实物和图片中的物质都是由金属材料制成的。
金属材料包括纯金属和合金。
同学们,想一想,以上实物和图片各是用什么金属制成的?分别应用了金属的哪些性质?金属有哪些共性和个性呢?请同学们阅读教材P2~P3内容回答以上问题。
金属和金属材料【知识梳理】知识点1 常见的金属材料1、金属的共同物理性质有金属光泽、能导电、能导热、有延展性等。
不同的金属物理性质也有很多差别,如:多数金属常温下呈固态,汞是液态:多数金属是银白色的(铁在粉末状时呈黑色),铜为紫红色,金为黄色;铁、钴、镍能被磁铁吸引,其他金属一般不能被吸引。
2、金属的物理性质与用途金属的物理性质应用具有金属光泽贵重金属如金、银、铂等可作装饰品机械强度大加工成多种工具、如铁锤、剪刀等延展性好制成车辆外壳、钢丝绳、铝箔纸导电性好电极、电线、电缆传热性好铁锅、铝壶等3、金属材料包括纯金属和合金(1)合金:是在中加热熔合某些金属或非金属,从而得到具有金属特性的混合物。
合金的用途比纯金属更广,是因为合金与组成它的金属相比:硬度更大、熔点更低、因而性能更优越,加工更容易。
(2)常见的合金:生铁()、不锈钢()、黄铜()、青铜()、铝合金()等。
知识点2 常见金属的化学反应1、大多数金属能与氧气反应,但反应的难易和剧烈程度不同(1)镁在常温下,与空气中的氧气反应,表面形成氧化膜。
点燃时在空气中剧烈燃烧,发出耀眼的强光,生成白色的氧化镁固体,同时放出大量的热。
化学方程式:(2)铝在空气中能与氧气迅速反应,其表面生成一层致密的氧化铝()薄膜,从而阻止铝进一步被氧化,因此,铝具有很好的抗腐蚀性能,常涂在铁器的表面用来保护铁。
化学方程式:(3)细铁丝在空气中不能燃烧,在纯氧气中能剧烈燃烧,火星四射,生成黑色的四氧化三铁固体。
化学方程式:(4)铜在常温下不与氧气反应,加热时才反应,红色的铜变为黑色的氧化铜。
化学方程式:(5)金在高温下也不与氧气反应。
金的化学性质非常稳定,在很高温度下也不能被氧化2、金属与酸的反应(发生置换反应)(1)反应规律:金属+ 酸→盐+ 氢气(2)反应条件:①金属活动性顺序中氢前面的金属(如镁、铝、铁等)能与酸(一般指盐酸、稀硫酸)反应产生氢气,并且金属位置越靠前,与酸反应越剧烈;而氢后面的金属一般不与酸反应产生氢气。
《第八单元金属和金属材料》教材分析《第八单元金属和金属材料》主要介绍了铁、铝、铜等重要金属和合金。
内容包括金属的物理性质(如导电性、导热性等),金属的化学性质(如能与氧气、稀盐酸到反应等)以及反应的规律(如金属活动性顺序等),金属资源的利用(如铁的冶炼和有关含杂质问题的化学计算等),金属资源的保护(如金属的腐蚀和防护、废旧金属的回收利用)等。
从本单元的教学目标来讲,不仅涉及铁、铝、铜等纯金属以及合金的基础知识,金属活动性顺序和金属腐蚀条件初步探究的过程、方法和技能,还涉及合理使用金属资源、金属材料与人类进步和社会发展的关系等情感·态度·价值观方面的教育,以及部分化学学科核心素养的教育等。
本单元共分为三个课题:金属材料;金属的化学性质;金属资源的利用和保护。
其中,课题1首先介绍了金属的物理特征,广泛联系生活和生产实际,得出物质性质与用途间的关系;在介绍合金时,通过合金与纯金属的对比,得出其优于纯金属的性能特征。
课题2以常见金属为代表,运用科学探究方式,探究金属的化学性质以及金属活动性顺序等相关内容。
此课题既是重点,又是难点,当然在经历相关的实验和拓展实验探究之后,这些疑难问题在思考分析和解决过程中才变得有规律可循。
课题3着重联系生产实际,知道铁矿石炼铁的方法,认识金属生锈的条件,了解防护措施从而认识保护金属资源的意义。
金属材料属于生活中常见的重要化学物质,是初中化学课程的核心内容之一。
由于金属材料紧密联系生活、生产实际,所以教师要引领学生从生活实际出发,通过学生熟悉却又不知所以然的问题入手,由此过渡到化学的学科知识中,并用所学知识去解决生活中的实际问题,培养和提升学生的综合素养,落实好“从生活走进化学,用实验探究化学,从化学走向社会”化学学科的科学理念。
本单元还具有以下特点:1. 金属和金属材料与生活和社会发展的关系非常密切,本单元比较集中地介绍了金属和金属材料的有关内容,涉及的范围很广,包括了它们的性质、用途和资源保护等多方面的内容,体现了义务教育阶段元素化合物知识学习的全面性。
课题1 金属材料一、几种重要的金属材料1.金属材料包括金属单质以及它们的合金。
铁是年产量最高的金属。
2.金属单质的特性:⑴大部分金属具有金属光泽,常呈银白色固体。
★特例:铜紫红色、金黄色、铁粉黑色、Hg液态。
★具有金属光泽、导电性的不一定是金属。
例如:石墨。
⑵良好的导电性、导热性、延展性。
⑶密度、熔点、硬度差别较大。
⑷物理性质差异大。
3.金属之最⑴地壳中含量最高的金属元素——铝⑵人体中含量最高的金属元素——钙⑶导电、导热性最好的金属——银⑷熔点最低的金属——汞4.决定金属用途的因素⑴金属的性质(主要原因,性质决定用途)⑵价格、资源、是否美观、使用是否便利、废料是否易于回收、对环境的影响等多种因素。
二、合金(混合物)1.定义:在金属中加热熔合某些金属或非金属,所制得的具有金属特征的物质。
⑴合金中至少含有一种金属。
⑵24K黄金纯度为99.99%,近似看作纯金,可用化学符号Au表示。
⑶氧化铁、四氧化三铁(填“是”或“不是”)铁的合金。
2.常见合金⑴铁合金:生铁含碳量 2%—4.3% ;钢含碳量0.03%—2%⑵铝合金:成分Al、Cu、Mg、Mn ;轻而硬用做飞机材料。
⑶铜合金:黄铜Cu—Zn ;青铜Cu—Sn ;白铜Cu—Ni⑷钛合金:21世纪的重要金属材料。
熔点高、密度小、可塑性好、易于加工、机械能好、抗腐蚀性能好。
广泛应用于火箭、导弹、航天飞机、船舶、化工和通信设备。
3.合金的特性★⑴合金的硬度大于组分金属。
⑶合金的抗腐蚀性能优于组分金属。
★⑵合金的熔点低于组分金属。
⑷合金的机械加工性能好、强度大。
4.日常使用的金属材料,大多数属于合金。
5.淬火:冷却后不能弯曲,硬度增大,钢针的塑性和任性降低。
回火:冷却后可以弯曲,硬度降低,钢针的塑性和任性提高。
课题2 金属的化学性质一、金属的化学性质 1.金属与O 2的反应⑴常温下Mg 、Al 与O 2反应 2Mg + O 2 = 2MgO 4Al + 3O 2 = 2Al 2O 3⑵Cu 在加热条件下与O 2反应 Fe2Cu + O 2 2CuO 3Fe + 2O 2 ⑶金在高温条件下也不与O 2反应 Au+ O 2 ≠ 不反应反应的难易程度不同,反应剧烈程度不同。
课题二、金属的化学性质一、金属与氧气的反应⏹镁、铝:A 镁在常温下能与空气中的氧气反应:2Mg+O2=2MgO (银白色镁条变暗);点燃时,剧烈燃烧,发出耀眼的白光,生成白色粉末,放热。
2Mg+O22MgOB 常温下铝在空气中银白色逐渐变暗,表面形成一层致密的氧化物:4Al+3O2=2Al2O3铝在空气中不能燃烧,在纯氧中点燃时,剧烈燃烧,发出耀眼的白光,放出大量的热,生成白色固体粉末:4Al+3O点燃2Al2O3C 铝的抗腐蚀性能好的原因:铝在空气中与氧气反应,其表面生成一层致密的氧化铝薄膜,从而阻止铝进一步氧化。
⏹铁、铜A在常温下、干燥的环境中,铁、铜几乎不与氧气反应,但在潮湿的空气中会生锈。
铁制品生锈:Fe+O2 + H2O Fe2O3-xH2O (暗红色、疏松)铜制品生锈:2Cu+O2+CO2+H2O == Cu2(OH)2CO3 (翠绿色、铜绿)B 铁、铜在高温时能与氧气反应:3Fe+2O2Fe3O4( 细铁丝在纯氧中点燃,剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体,放出大量的热。
)2Cu+O22CuO (在加热的条件下,铜丝表面逐渐变黑。
)⏹金即使在高温时也不与氧气反应,具有稳定性:真金不怕火炼。
(金入于猛火,色不夺精光)二、金属与稀盐酸、稀硫酸的反应:金属与酸的反应:活泼金属+酸→ 盐+H2↑置换反应:由一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应叫置换反应。
Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑ Mg+2HCl=MgCl2+H2↑2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑ 2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑ Fe+2HCl=FeCl2+H2↑【注意】①只有位于氢前面的金属才能置换盐酸、稀硫酸里的氢;②当铁单质参加置换反应时,生成物中的铁元素呈+2价;③镁、铝和稀盐酸、稀硫酸反应放热,触摸试管外壁发热;④反应速率由快到慢:Mg >Al >Zn >Fe ;⑤镁、铝与稀硫酸反应太快,铁与稀硫酸反应太慢,所以实验室用锌和稀硫酸反应制取氢气。
金属和金属材料
【知识梳理】
知识点1 常见的金属材料
1、金属的共同物理性质
有金属光泽、能导电、能导热、有延展性等。
不同的金属物理性质也有很多差别,如:多数金属常温下呈固态,汞是液态:多数金属是银白色的(铁在粉末状时呈黑色),铜为紫红色,金为黄色;铁、钴、镍能被磁铁吸引,其他金属一般不能被吸引。
2、金属的物理性质与用途
金属的物理性质应用
具有金属光泽贵重金属如金、银、铂等可作装饰品
机械强度大加工成多种工具、如铁锤、剪刀等
延展性好制成车辆外壳、钢丝绳、铝箔纸
导电性好电极、电线、电缆
传热性好铁锅、铝壶等
3、金属材料包括纯金属和合金
(1)合金:是在中加热熔合某些金属或非金属,从而得到具有金属特性的混合物。
合金的用途比纯金属更广,是因为合金与组成它的金属相比:硬度更大、熔点更低、因而性能更优越,加工更容易。
(2)常见的合金:生铁()、不锈钢()、黄铜()、青铜()、铝合金()等。
知识点2 常见金属的化学反应
1、大多数金属能与氧气反应,但反应的难易和剧烈程度不同
(1)镁在常温下,与空气中的氧气反应,表面形成氧化膜。
点燃时在空气中剧烈燃烧,发出耀眼的强光,生成白色的氧化镁固体,同时放出大量的热。
化学方程式:
(2)铝在空气中能与氧气迅速反应,其表面生成一层致密的氧化铝()薄膜,从而阻止铝进一步被氧
化,因此,铝具有很好的抗腐蚀性能,常涂在铁器的表面用来保护铁。
化学方程式:
(3)细铁丝在空气中不能燃烧,在纯氧气中能剧烈燃烧,火星四射,生成黑色的四氧化三铁固体。
化学方程式:
(4)铜在常温下不与氧气反应,加热时才反应,红色的铜变为黑色的氧化铜。
化学方程式:
(5)金在高温下也不与氧气反应。
金的化学性质非常稳定,在很高温度下也不能被氧化
2、金属与酸的反应(发生置换反应)
(1)反应规律:金属 + 酸→盐+ 氢气
(2)反应条件:
①金属活动性顺序中氢前面的金属(如镁、铝、铁等)能与酸(一般指盐酸、稀硫酸)反应产生氢气,并且金属位置越靠前,与酸反应越剧烈;而氢后面的金属一般不与酸反应产生氢气。
②酸必须是除硝酸、浓硫酸外的非氧化性酸(如盐酸、稀硫酸等)。
③生成的盐应为可溶性盐。
金属
稀盐酸稀硫酸
现象化学方程式现象化学方程式
镁
铝
铁
铜
3、金属与盐发生置换反应
(1)反应规律:金属+ 盐→新金属+ 新盐
(2)反应条件:
①K、Ca、Na三种金属非常活泼,不能将其单质直接从其盐溶液中置换出来;
②金属活动性顺序前面的金属置换后面的金属;
③反应的盐必须是溶于水的。
简记:
(3)规律:当一种金属和几种盐的混合溶液发生置换反应时,其中排在活动性顺序中最后的金属优先被置换,然后再依次置换出稍后的金属。
活动性顺序中两金属间距越大,则上述反应越易发生。
(4)注意:单质铁在溶液中发生置换反应时,生成物都是亚铁盐。
知识点3 金属活动性顺序及其应用
1、金属活动性顺序:
2、重要应用:
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,位于氢前的金属能置换出盐酸、稀硫酸里的氢,位置越靠前与酸反应越剧烈。
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的盐溶液中置换出来。
知识点4置换反应
1、定义:一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应叫作置换反应。
2、特点:反应物有两种,即一种单质和一种化合物;生成物也是两种,也是一种单质和一种化合物。
3、形式:A + BC==== B + AC
4、初中阶段学习的置换反应类型:
①氢气还原金属氧化物生成金属盒水:
②碳欢迎金属氧化物生成金属盒非金属氧化物:
③金属与酸反应生成盐和水:
④金属与盐反应生成另一种金属盒另一种盐:
知识点5钢铁的锈蚀和防护
1、导致钢铁锈蚀的因素:钢铁锈蚀主要是铁与空气中的氧气、水蒸气直接接触发生化学反应的结果,该反应属于化学变化。
钢铁的成分和环境的温度、湿度、酸碱度等都是影响钢铁锈蚀的因素。
钢铁锈蚀后生成铁锈(主要成分是氧化铁)。
2、减缓钢铁锈蚀的方法
①保持铁制品表面清洁和干燥;
②在钢铁表面涂覆保护层,如涂矿物油、刷油漆以及覆盖搪瓷、塑料凳;
③镀上一层不易锈蚀的金属;
④改善其组成和结构;。