人教版化学必修1《3.1用途广泛的金属材料》导学案设计

第三章金属及其化合物第三节（1课时）《用途广泛的金属材料》教案编写人：李文才审核人：汪贵香编写时间：2010-10-20[知识与技能]：1、认识金属与合金在性能上的主要差异。2、知道生活中常见合金铁合金及铜合金的主要成分及性能。[过程与方法]：通过实践活动认识如何正确使用金属及如何爱护金属资源。[情感与价值观]：训练学生用对比的方法认识事物和全面地分析事物的逻辑思维能力。[教学重点]：知道生活中铁合金及铜合金的主要成分及性能。[教学方法]：讨论、比较、探究。[教学过程]：[图片导课]：投影：合金的广泛应用[讲解分析]：在生产和生活中，是非常重要的。环顾我们四周，很多物品是有金属材料制成的，而金属材料包括纯金属和合金最简单的金属材料是纯金属，但我们实际应用的都是具有优良性能的合金，应用极其广泛，那么本节课我们就来学习：第三节用途广泛的金属材料[板书]：第三节用途广泛的金属材料[学与问]：①初中学过的合金知识，回答什么是合金？合金具有哪些优良性能？②你知道合金在生活中有哪些用途吗？举出一些例子。[学生回答]：．1、合金：一种金属与其它一种或几种金属或非金属形成的具有金属特性的物质。2、合金的特性：（1）合金的熔点比它的各成分金属的熔点都低（2）合金的硬度和强度比纯金属的大，合金的密度较小（3）合金具有不同成分金属的特殊化学性能和机械性能[课堂反馈]：1、关于合金性质的说法中，错误的是（D）A．多数合金的硬度一般比其各成分金属的硬度高B．多数合金的熔点一般比其各成分金属的熔点低C．合金的物理性质一般与其各成分金属的的物理性质不同D．合金的化学性质一般与其各成分金属的的化学性质不同2、工业生产中常将两种金属在同一容器中加热使其熔化，冷却后得到具有金属特性的熔合物——合金。试根据下表所列金属的熔点和沸点的数据（其它条件均已满足），判断哪种金属不易跟其它金属制得合金___________（填代号）。金属FeCuZnAgAuW熔点（℃）15351083419.5960.810633380混点（℃）30002595907221227075637A.ZnB.FeC.WD.Ag[讲解分析]：合金是两种金属在熔化状态下熔合后，再冷却生成的，分析表中熔沸点数据可得出，6种金属中锌的沸点较低（907℃），钨的熔点特别高（3380℃）。当锌达到沸点汽化时，其它金属还不能熔化；而当钨达到熔化温度时，其他金属都已汽化。由此可估计这两种金属较难跟其他金属形成合金。答案：AC。[板书]：一、常见合金的重要应用[教师精讲]：常见的合金有铁的合金和铜的合金等，铜的合金包括青铜、黄铜、白铜等等，其中青铜是我国最早使用的合金[板书]：1、铜合金[讲解分析]：司母戊鼎：含铜84．8%、锡11．6%、铅2．8%，工艺精湛，体现了我国光辉灿烂的古代科技[板书]：黄铜：（含锌及少量的锡、铅、铝等）白铜：（含镍、锌及少量锰）成分．[课堂反馈]：3、现代建筑的门窗框架、常用电解加工成古铜色的硬铝制品。硬铝是（B）A.Al–Si合金B.Al–Cu–Mg–Mn–Si合金C.Al–Mg合金D.表面有氧化膜的纯铝[指导阅读]：P65钢并题写好下表格：[讲解分析]：钢是用途最广、用量最大的金属合金，据成分可分两类：碳素钢、合金钢。[板书]：钢是铁的合金，钢的分类：碳素钢、合金钢；含碳量：生铁：2％－4.3％钢：0.03％－2％钢碳素钢合金钢低碳钢中碳钢高碳钢组成元素含碳量性能用途[资料卡片]：P66[板书]：金属材料分为黑色金属材料和有色金属材料，[思考交流]：某家庭准备装修门窗（计划使用十年），可共选用的材料有：木材、钢板、铝合金、塑钢、，请分析每种材料的性能、价格、安装成本、利弊等，进行讨论分析，选用何种材料好？[板书]：二、正确选用金属材料[讲解分析]：金属材料的选用要从多方面考虑，既要考虑实用美观，又要考虑成本低、价格、加工难度、日常维修、保护环境、物尽其用等诸方面因素。[合作探究]：1．合金有许多有益的用途，可有些不法之徒却用Cu—Zn合金制成假元宝、假手饰来骗人。运用你所学的知识，想一想用什么方法可以戳穿他们呢?[我的思路]：使之与盐酸发生反应、测量其密度……2．随着不断地开采，地球上的矿产资源不断减少，同时由于生产的发展，新产品不断替代旧产品，每年又有大量的废旧金属产生，如果不合理回收利用，将直接影响到社会经济的可持续发展。丢弃废旧金属既浪费资源又污染环境，请大家讨论一下我们采取哪些做法可以实现废旧金属的全面高效的回收利用呢?[我的思路]：建立专门回收部门，组织专业回收人员，鼓励公众回收上交，垃圾分类存放……[科学视野]：用途广泛的稀土金属[课堂反馈]：4、铜是生命必要元素，也是人类最早使用的金属之一，铜的生产和使用对国计民生各方面产生深远影响。在化学反应中，铜元素可表现为0、+1、+2。（1）在西汉古籍中曾有记载：曾青得铁则化为铜（即：曾青(CuSO4)跟铁反应生成铜），试写出该反应的离子方程式：。（2）尽管铜比铁较为稳定，但铜器表面经常会生成铜锈[即：铜绿，化学式Cu2(OH)2CO3]，其中生成铜绿的反应物除铜外还有O2、CO2和H2O。试写出保护铜制品的方法：。（3）铜钱在历史上曾经是一种广泛流通的货币。试从物理性质和化学性质的角度分析为什么铜常用于制造货币。(铜的熔点是1183.4℃，铁的熔点是1534.8℃）(1)Fe＋Cu2+＝Fe2+＋Cu(2)干燥空气中保存(3)铜的化学性质比较稳定，不易被腐蚀，铜的熔点比较低，容易冶炼铸造成型。[课后练习]1．下列说法中不正确的是（C）A．人类历史上使用最早的合金是青铜B．司母戊鼎是我国目前已发现的最重的青铜器C．目前世界上使用量最大的合金是铝合金D．目前世界上用途最广的合金是钢2．下列物质中，不属于合金的是（D）Ａ．硬铝Ｂ．黄铜Ｃ．钢铁Ｄ．水银3.含碳量在3％—4％的生铁，因断口呈灰色所以叫灰口铁。此生铁具有较好的韧性，常用于铸造机器底座和零件。试判断：①纯铁，②灰口铁，③碳三种固体熔点从高到低的顺序是（A）Ａ．①②③Ｂ．③②①Ｃ．③①②Ｄ．②③①4．铁是人类较早使用的金属之一。据有关报道，目前已能冶炼出纯度高达99.9999％的铁。⑴你估计它不会具有的性质是（B）Ａ．硬度比生铁低Ｂ．在潮湿的空气中放置不易生锈Ｃ．在冷的浓硫酸中钝化Ｄ．不能与盐酸反应⑵纯铁的实际应用范围有限，人们大量使用的是铁的合金。钢铁是铁和碳的合金的总称，其强度高、价格便宜、应用广泛。在以下关于不锈钢和普通钢的认识中，你认为正确的是（C）Ａ．它们的组成元素是相同的Ｂ．耐腐蚀的性能不同Ｃ．它们都属于钢，因此物理性质是一样的Ｄ．构成普通钢和不锈钢的主要元素都是铁，因此它们的化学性质完全相同[解析]：合金的熔点低于其成分物质的熔点，生铁的熔点低是因为Fe和C形成了合金。所以本题的正确答案应选C。5．在电子工业中，制印刷电路时，常用氯化铁溶液作为铜的“腐蚀液”，该过程发生的反应为：2FeCl3＋Cu=2FeCl2＋CuCl2。该反应利用了铜的什么性质(B)A．氧化性B．还原性C．导电性D．导热性6．2000年5月，在香港拍卖会上，保利集团花费3000多万港币购回火烧圆明园时流失的国宝：铜铸的牛首、猴首和虎首。普通铜器时间较长容易出现铜绿，其主要成分是[Cu2（OH）2CO3]。这三件1760年铜铸的国宝在240年后看上去依然熠熠生辉，不生锈，下列对其原因的分析，最可能的是(D)A．它们的表面都镀上了一层耐腐蚀的黄金B．环境污染日趋严重，它们表面的铜绿被酸雨溶解洗去C．铜的活动性比氢小，因此不易被氧化D．它们是含一定比例金、银、锌的铜合金7．足量的铝分别与等物质的量浓度的稀硫酸和氢氧化钠溶液反应，放出的气体体积在标准状况下相等，则所取稀硫酸和氢氧化钠溶液的体积比为(C)A1︰2B3︰2C3︰1D6︰18．古代的“药金”外观与金相似，常被误认为金子。它的冶炼方法如下：将ZnCO3、赤铜（Cu2O）和木炭混合加热至800℃，得到金光闪闪的“药金”，则药金的主要成分是，有关的化学方程式是、、。9．由金属活动性顺序表可知，铜和稀硫酸不反应，但如果向铜和稀硫酸混合液中通人氧气（或空气）并加热，则铜逐渐溶解，溶液逐渐变蓝色，将此溶液缓缓蒸发至出现晶体，即得胆矾（CuSO4·5H2O）。试分析这一过程中涉及的化学反应并写出化学方程式。8．ZnCu；ZnCO3=ZnO+CO2C+2Cu2O=4Cu+CO2↑C+2ZnO=2Zn+CO2↑9．2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2OCuSO4+5H2O=CuSO4·5H2O10．在铁和氧化铁的混合物15g中，加入稀硫酸150mL，标准状况下放出1.68LH2，同时铁和氧化铁均无剩余；向溶液中滴入KSCN溶液未见颜色变化。为了中和过量的硫酸，且使Fe2＋完全转化成Fe（OH）2，共耗去了3mol·L－1的NaOH溶液200mL。求原硫酸溶液的物质的量浓度。[解析]：本题的反应式很多，有Fe2O3与H2SO4反应，生成的Fe2（SO4）3又与Fe反应，Fe与H2SO4反应；加入的NaOH与H2SO4、FeSO4反应等。但最终产物是Na2SO4和Fe（OH）2。根据守恒原理：（SO）＝（Na＋），亦即（H2SO4）＝（NaOH）＝0.6mol＝0.3mol。（H2SO4）＝＝2mol·L－l。答案：2mol·L－1