完整人教版九年级化学第八单元金属和金属材料导学案.docx

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完整人教版九年级化学第八单元金属和金属材料导学案

第八单元金属和金属材料课题1金属材料

【知识梳理】

一．几种重要的金属

1．元素分为元素和元素，其中五分之四的元素是。

2．金属材料包括以及它们的。

铁、铝、铜三种金属材料，人类利用的最早的是，最晚的是；现在，世界上年产量最大的金属材料是，其次是。

3．大部分金属常温下为态（汞为态），有光泽；大多数呈色（铜为色，金为色），有良好的性、性、性。

4．金属的用途由本身的决定的。

如铜可以拉成细丝是因为铜有良好的性。

可以压成薄片是因为有良好的性。

钨用于制造灯丝，是因为钨的。

银被广泛应用于电子制造业，是因为银的优良。

5．根据生活经验和课本上的信息，分析问题

（1）为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不用铅制？

（2）银的导电性比铜好，为什么电线一般用铜制而不用银制？

（3）为什么灯炮里的灯丝用钨制而不用锡制？

如果用锡制会出现什么情况？

（4）为什么有的铁制如水龙头等要镀铬？

如果镀金怎么样？

通过以上事例说明：

物质的很大程度上决定了物质的用途，但并不是唯一因素，还要考虑

到、、是否美观以及废料是否易于和对的影响等。

二．合金

1．如果在金属中加热熔合或就可以制的具有金属特征的。

它是物。

2．目前已制得的纯金属只有90余种，但合金的种类已达几千种。

一般而言，合金比组成他的纯金属硬

度，熔点，抗腐蚀能力。

日常生活和工农业生产中大量使用的往往不是纯净的

金属，而是它们的。

3．铁合金包括和，填下表：

铁合金

生铁

钢

碳的质量分数

含其他元素

硅、锰、硫、磷（少量）

硅、锰（少量）磷、硫（几乎不含）

机械性能

硬而脆、无韧性

坚硬、韧性大、塑性好

机械加工

可铸、不可锻

可铸、可锻、可压延

【当堂检测】

1．金属材料在生活、生产中应用十分广泛。

⑴右图A是金属的一个应用实例，请说出利用了金属的什么物理性质？

⑵右图B是两块金属片相互刻画后，在纯铜片上有明现的划痕。

该实验探究的目的是什么？

2．准确称取某铁合金10g，在足量氧气中充分灼烧，生成0.22克二氧化碳，此铁合金中碳的含量是多少？

课题2金属的化学性质

【知识梳理】

一．金属与氧气的反应

1．镁、铝在常温下就能反应，其化学方程式分别为；。

2．铜、铁在温度较高时能与氧气反应，其化学方程式分别为：

；。

3．“真金不怕火炼”是金在高温下也不与反应，说明了金的性质非常稳定。

4．铝抗腐蚀性好的原因是。

不宜用钢刷、沙等来擦洗铝制品的原因是。

二．金属与酸的反应

金属

现象

反应的化学方程式

稀盐酸

稀硫酸

稀盐酸

稀硫酸

镁

锌

铁

铜

1．在进行上述实验时，要求金属颗粒大小相同的原因是，酸的量及

酸的质量分数要相等的原因是。

2．上述四种金属中能跟酸反应的是，反应剧烈程度从强到弱的顺序是是，

不跟酸反应的是，由此排列出四种金属活动性强弱顺序是是。

3．置换反应：

一种跟一种反应生成另一种和另一种的反应。

在第六单元

也学过的几个置换反应，请举例：

（请写化学方程式）。

置换反应的特征：

A+BC=+（取而代之）

4．铝也能和酸反应，写出铝和稀盐酸、稀硫酸反应的化学方程式。

，。

三．金属与盐溶液的反应

1．盐：

由金属离子和酸根离子构成的化合物。

如CuSO4由Cu2+和SO42-构成，它属于盐类物质。

2．将用砂纸打磨过的铝丝、铜丝、铜丝分别浸入硫酸铜、硫酸铝、硝酸银中，观察实验现象。

实验

现象

反应的化学方程式

铝丝浸入硫酸铜溶液中

铜丝浸入硝酸银溶液中

铜丝浸入硫酸铝溶液中

实验前用砂纸打磨铝丝的原因是。

上述能发生反应都属于反应类型。

通过上述反应你认为铝、铜、银的金属活动性顺序为。

通过以上学习探究，你获得了哪些判断金属活动性顺序的方法；。

四．金属在溶液中的活动性顺序：

从左至右金属活动性由变。

规律：

在金属活动性顺序表中，金属的位置越靠前，______________

位于前面的金属能置换出稀盐酸,稀硫酸中的__________

位于的金属能把位于的金属从它们的化合物溶液里______________。

（谐音记忆：

）

[例1]等量金属足量酸。

即等质量的Mg、Al、Zn、Fe四种金属分别与质量相同，质量分数也相同的足量稀盐酸充分反应放出氢气的情况。

判断：

1．金属活动性越强，反应速率越快。

四种金属中反应速率由快到慢依次是。

2．设金属的质量分别是1克，则产生氢气的质量由多到少依次是。

Mg+2HCl=MgCl2+H2↑2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑

242546

1gx=1gy=

Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑Fe+2HCl=FeCl2+H2↑

652562

1gz=1gq=

3．以反应时间（t）为横坐标，生成氢气的质量（m）为纵坐标，画出图像。

[例2]足量金属等量酸。

即足量的Mg、Al、Zn、Fe四种金属分别与质量

相同，质量分数也相同的等质量稀盐酸充分反应放出氢气的情况。

以

反应时间（t）为横坐标，生成氢气的质量（m）为纵坐标，画出图像。

练习：

相同质量的M、N两种活泼金属，分别与足量质量分数为8%

的盐酸反应（M、N在生成物中均为+2价），生成H2质量和反应时

间的关系如下图。

下列叙述正确的是（）

A．金属的活动性N>M

B．两个反应中生成H2的体积相等

C．相对原子质量N>M

D．两个反应消耗盐酸的质量一定相等

[例3]某化学兴趣小组，设计了验证Fe、Cu、Ag的金属活动性顺序的多种方案，每种方案所需的试剂为：

①Fe、CuSO4溶液、Ag；②FeCl2溶液、Cu、AgNO3溶液；③Fe、Cu、AgNO3溶液；

④Fe、Cu、稀盐酸、AgCl；⑤FeSO4溶液、Cu、Ag

你认为可行的方案是（填序号）并说明理由。

练习：

设计实验验证Mg、Fe、Cu的金属活动性顺序。

写出所需试剂。

①；②；③。

[例4]在CuO和Fe的混合物中，加入一定量的稀H2SO4并微热。

当反应停止后，滤出不溶物，再向滤液中放入一粗铁丝，片刻后取出铁丝，发现粗铁丝无任何变化。

据此，你认为下列结论正确的是（）

（提示CuO+H2SO4=CuSO4+H2O）

A.不溶物一定是铜B.滤液中一定含有FeSO4，也可能含有CuSO4和H2SO4

C.滤液中一定含有H2SO4，也可能含有CuSO4D.不溶物中一定含有铜，也可能含有铁

练习：

“药金”又称为“愚人金”，实为铜、锌合金（在合金中各种金属仍然保持各自的化学性质不变）。

由于“药金”外观与黄金相似，常被不法商贩用来冒充黄金牟取暴利。

请你设计实验，证明“药金”戒指

是假黄金戒指。

方案一：

  方案二：

方案二：

【当堂检测】

题型一．金属活动性顺序的判断

1．用实验验证Zn、Cu、Ag三种金属的活动性顺序，请写出两种可行方案所需的物质。

2．X、Y、Z是三种金属固体，将X和Y浸入稀硫酸中，Y溶解并产生氢气，X无变化；将X和Z浸入硝酸银溶液中，X表面有银析出而Z无变化。

①判断X、Y、Z和银四种金属的活动性由强到弱的顺序。

②具体确定一种X后，写出X与硝酸银溶液反应的化学方程式。

3．物质的用途与其性质密切相关，研究金属的性质可以更好地利用金属。

为探究铝、铁、铜的活动性顺序，某同学设计了一组实验：

①铝片浸入稀硫酸中②铜片浸入稀硫酸中③铝片浸入硫酸亚铁溶液中。

这组实验还不能完全证明三种金属的活动性顺序，请补充一个实验来达到目的（写出实验步骤、现象和

化学方程式）。

题型二．金属活动性顺序的应用

1．在Cu（NO3）2、A1（NO3）3和AgNO3的混合溶液中加入一定量的铁粉，充分反应后过滤，向滤出的固体

上滴加稀硫酸时有气泡产生。

则反应后所得溶液中含有的金属离子有；反应后溶液的质

量比原混合溶液的质量（填“大”或“小”）；

有关反应的化学方程式为（写出一个即可）。

2．在Cu（NO3）2、AgNO3和Zn（NO3）2的混合溶液中加入一定量和铁粉，充分反应后过滤，向滤出的固体

中滴加稀硫酸，有气泡产生，则滤出的固体中一定含有，滤液中一定含有的溶质的化学式

为。

上述过程中所发生有关反应的化学方程式为（写一个）。

3．某化学小组用一定量AgNO3和Al（NO3）3的混合溶液进行了如图实验，已知溶液甲呈蓝色．

（1）向固体乙上滴加盐酸时　　（“有”或“没有”）气泡产生。

（2）溶液甲中一定含有哪些溶质？

（写化学式）

（3）请写出该实验过程中所发生反应的化学方程式．

4．金属用途广泛，其结构和性质等是化学的重要研究内容。

某化学小组用一定量AgNO3和Cu（NO3）2混合溶液进行了右图实验， 并对

溶液A和固体B的成分进行了分析和实验探究。

【提出问题】溶液A中的溶质可能有哪些？

【作出猜想】①只有Zn（NO3）2②Zn（NO3）2、AgNO3③Zn（NO3）2、Cu（NO3）

2

④Zn（NO3）2、AgNO3、Cu（NO3）2

【交流讨论】不合理的猜想是（填标号），其理由是。

【实验探究】若猜想①成立，通过以下实验可确定固体B的成分，请将下表填写完整。

实验步骤

现象

有关反应的化学方程式

取少量固体B，滴加。

有气泡产生

课题３　金属资源的利用和保护

【知识梳理】

一．金属资源的存在方式与矿石

1．地壳中居前四位的元素含量由大到小的排列顺序为：

，地壳中含量最多的元素与含量最多的金属元素所形成的化合物的化学式为。

2．地球上的金属资源广泛的存在于地壳和海洋中，除少数很不活泼的金属如、等以形式存在

外，其余都以形式存在。

3．常见的铁矿石有：

磁铁矿（主要成分Fe3O4）、赤铁矿（主要成分Fe2O3）、菱铁矿（主要成分FeCO3）黄铁矿（主要成分FeS2），你认为最适宜炼铁的两种矿石是，理由是。

（提示：

可考虑铁元素的含量高低及在冶炼过程中对环境的影响大小）

二．铁的冶炼

1．实验室用一氧化碳还原氧化铁

直玻璃管内

试管内

酒精灯处

现象

色的氧化铁变为色

澄清石灰水

导管口有色火焰

化学方程式

实验步骤：

（1）先，再，这样做的目的是。

（2）实验结束时，在断开仪器连接之前，要先，再，原因是。

（3）最后导气管中的气体为何要接一个燃着的酒精灯？

。

（4）在一氧化碳与氧化铁的反应中，一氧化碳具有性，是剂。

2．工业上，铁矿石炼铁是一个复杂的过程。

主要设备是，原料是、、等。

其中焦炭的作用是、。

石灰石的作用是。

3．工业炼铁中（填能或不能）得到纯净的铁，如果不能，是因为得到的是含有杂质的。

三．含杂物质的化学方程式计算

1．化学方程式表示的是之间的关系，因此，如果物质中含有杂质，要把杂质的质量除

去，代入的进行计算。

2．不纯物质、纯物质和纯度之间的关系：

①纯物质的质量=不纯物质的质量×纯度

②不纯物质的质量=

③纯度=

练习：

100吨含杂质3%的磁铁矿石中四氧化三铁的质量是。

赤铁矿石中氧化铁的质量分数为97%，则含有200吨氧化铁的赤铁矿石的质量是多少。

某种生铁其中含碳量为5%，则1000吨生铁中纯铁的质量是。

例题：

某炼铁厂利用含氧化铁80%的赤铁矿石100吨可得到含铁96%的生铁多少吨？

解法一：

[解]100吨赤铁矿石中氧化铁的质量为：

。

设可炼出的铁的质量为x

解法二：

[解]根据质量守恒定律，铁元素的质量在反应前后相等。

设可得铁的质量为x

x=58.3t

四．金属的腐蚀与防护

1．铁制品锈蚀的实质：

铁与空气中的、等发生的化学反应。

铁锈的主要成分是。

铁锈的特点是很，不能阻碍里层的与反应，因此它可以全部被锈蚀。

2．铝不易被锈蚀原因是铝在空气中与氧气反应，形成的           ，能覆盖铝的表面，保护里层的铝

不再与氧气反应。

3．防止铁生锈的方法：

保持铁制品表面的与。

在铁制品表面形成以隔绝，如、、电镀等。

改变铁的组织结构：

可制成耐腐蚀的合金，如。

4．保护金属资源途径：

            、            、            、                  。

【当堂检测】

1．在实验室里，可以利用右图装置制得铁。

（1）A处玻璃管内所发生反应的化学方程式为。

（2）B处可观察到的现象是；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。

2．利用下图装置可做CO还原Fe2O3，的实验，并检验该反应生成的气体产物。

已知由A装置制取的CO

气体中混有少量的CO2。

气体通过装置的顺序是A→。

从环保角度考虑，对以上装置的改进措施是。

3．右图是工业炼铁示意图。

其中，焦炭的作用是燃烧提供能量和　。

4．请回答下列有关金属的问题。

（1）铝是活泼金属，为什么通常铝锅却很耐腐蚀?

（2）右边是某探究实验装置图。

一段时间后，能观察到什么现象?

（装

置气密性良好，且开始时U型管两端的红墨水液面相平）

课题1自我测评

1．某物质为金属材料，则该物质（）

A．一定是单质B．一定是化合物C．一定是混合物D．可能是单质或混合物

2．金属钛有银白色金属光泽，密度为4.5g/cm3,熔点为1725℃，具有良好的延展性和耐腐蚀性。

下列物品

不能用钛制作的是（）

A．保险丝B．医疗器械C．潜艇外壳D．眼镜架

3．古人曾将铅锻打成细细的铅条，作为笔来写字，这也是“铅笔”名称的由来。

铅条能像现代铅笔一样写字，这一现象与下列铅的性质有关的是（）

A．硬度小B．熔点低C．密度大D．能导电

4．下列关于合金的说法正确的是（）

A．合金不能导电、传热B．合金属于纯净物

C．合金没有延展性D．合金的很多性能与组成它们的纯金属不同

5．食品包装中经常用到铝箔。

铝能制成铝箔是因为铝具有良好的（）

A．导电性B．延展性C．导热性D．抗腐蚀性

6．下列材料属于合金的是（）

A．纯硅B．青铜器C．青花瓷器D．汉白玉雕塑

7．“垃圾是放错了位置的资源”，应该分类回收。

生活中废弃的铁锅，铝制易拉罐、铜导线可以归为一类加以回收，因为它们属于（）

A．氧化物B．化合物C．混合物D．金属或合金

8．联合国卫生组织经过严密的科学分析，认为我国的铁锅是最理想的餐具。

其主要原因是（）

A．价格便宜B．升热慢退热也慢，保温性较好

C．烹饪出的食品含有铁元素D．不易生锈

9．钛和钛的合金是21世纪的重要金属材料，它们具有优良的性能，如钛熔点高、密度小、可塑性好、机械性能好、抗腐蚀能力强，钛合金与人体有很好的“相容性”。

根据它们的主要性能，不合实际的用途是（）

A．用于核潜艇设备的制造B．用于制造航天设备

C．用来作保险丝D．可用于制造人造骨

10．商代的司母戊方鼎标志着我国在3000多年前青器铸造已达到一个较高的水平。

西汉时，我国首开“湿法炼铜”之先河，西汉刘安所著的《淮南万毕术》中已有“曾青得铁化为铜”的记载。

试回答下列问题：

（1）青铜属于（填“单质”、“化合物”、“高分子材料”、“合金”、“复合材料”中之一）

（2）“湿法炼铜”的原理可用一个化学方程式表示为

（3）上述化学反应属于反应。

11．有两包黑色粉末，分别是铁粉和木炭粉末。

请你设计实验，用两种不同的方法鉴别这两种粉末。

简要写出实验的步骤、现象、结论。

课题2自我测评一

1．公元二世纪我国炼丹专家魏殃著有《周易参同契》是世界上现在的最早的一部炼丹专著，书中描写道“金入于猛火色不夺精光”。

这句话是指黄金的性质在强热条件下（）

A．很稳定B．很活泼C．易氧化D．易还原

2．将一枚洁净的铁钉浸入稀硫酸中，下列叙述：

①铁钉表面产生气泡；②液体由无色逐渐变为浅绿色；③铁钉的质量减轻；④液体的质量减轻，其中正确的是（）

A．②③B．①②④C．①②③D．①②③④

3．下列物质在氧气中燃烧，能生成黑色固体的一组是（）

①镁②硫③铁④磷⑤铜

A．①③B．③C．③④⑤D．③⑤

4．下列不能由金属和酸直接反应得到的物质是（）

A．氯化镁B．硫酸锌C．氯化亚铁D．硫酸铜

5．下列反应类型中，一定有单质参加的反应是（）

A．化合反应B．分解反应C．置换反应D．氧化反应

6．要除去铜粉中混有的少量铁粉，下列物质不合适的是（）

A．稀硫酸B．稀盐酸C．硫酸铜溶液D．水

7．镁、铁在日常生活中都有广泛的用途，如：

镁在空气中燃烧时，能发出耀眼的白光，可用来制作镁闪光灯，其反应的化学方程式为。

市场上出售的补血麦片中含有微量细小的还原性铁粉，铁粉可与人体胃液中的少量盐酸反应，转化

为可溶于水的物质氯化亚铁而被人体吸收，其中有关反应的化学方程式为。

8．A是地壳中含量第二的金属元素，A的单质在B的单质中燃烧时火星四射，生成一种黑色固体C，把A单质放入稀硫酸中产生可燃气体D，A单质跟氯化铜溶液反应能生成紫红色金属E。

A的元素符号是，B单质的名称为，D单质的化学式为。

A单质在B单质中燃烧的化学方程式为，A单质在氯化铜溶液中反应的化学方程式为，该反应的基本类型为。

9．某工厂排放的废水中含有废硫酸和硫酸铜，为了防止污染，变废为宝，在废水处理池中投入过量的废铁屑，充分反应后过滤，得到的固体是，将滤液蒸发后得到的固体是，有关的化学方程式为、

10．比较、分析、归纳是学习化学的有效方法。

现有反应：

①Zn+CuCl2═ZnCl2+Cu②Cu+2AgNO3═Cu（NO3）2+2Ag

③Cl2+2NaBr═2NaCl+Br2④Br2+2NaI═2NaBr+I2

（1）通过比较、分析，可以发现上述四个反应有相似之处，均属于反应；再分析这四个反应前后各元素的化合价，我们还会发现一个相似之处：

；

（2）分析反应①和②，可以得到Zn、Cu、Ag三种金属的活动性由强到弱的顺序是；

（3）用同样的思维分析③和④，我们可知Cl2、Br2、I2的非金属活动性顺序由强到弱的是。

11．小华欲测定Cu-Zn合金中铜的质量分数，实验室只提供了一瓶稀盐酸和必要的仪器。

小华取出该合金的粉末65克与足量的稀盐酸充分反应，经测定，产生了0.4克气体，试计算该合金中铜的质量分数。

课题2自我测评二

1．将甲、乙两种金属片分别放入硫酸铜溶液中，甲表面析出金属铜，乙没有发生反应。

据此判断，三种金属的活动性顺序是（）

A．甲＞铜＞乙B．铜＞甲＞乙C．乙＞铜＞甲D．甲＞乙＞铜

2．若金属锰（Mn）在金属活动性顺序中位于铝和锌之间，则下列反应不正确的是（）

A．Mn+H2SO4═MnSO4+H2↑B．Mg+MnSO4═MgSO4+Mn

C．Fe+MnSO4═FeSO4+MnD．Mn+CuSO4═MnSO4+Cu

3．某金属单质R，不能跟稀硫酸发生反应，但能与硝酸汞溶液发生置换反应，则R可能是（）

A．铁B．镁C．银D．铜

4．有x、y、z三种金属，如果把x和y分别放人稀硫酸中，x溶解并产生氢气，而Y不反应；如果把y和z分别放入硝酸银溶液中，过一会儿，在y表面有银析出，而z没有变化。

根据以上实验事实，判断x、y和z的金属活动顺序正确的是（）

A．x>y>zB．x>z>yC．z>y>xD．z>x>y

5．比较铜和银的金属活动性强弱，可选用的药品是（）

A．稀盐酸B．稀硫酸C．硫酸锌溶液D．硝酸汞溶液

6．请判断下列反应能否发生，能发生的写出反应的化学方程式，不能反应的请说明理由。

（1）银和稀硫酸

（2）铁和硫酸锌溶液

（3）铜和硝酸银溶液

（4）镁和氯化银

（5）铝和硫酸亚铁溶液

（6）锌和硝酸汞溶液

7．第二次世界大战时丹麦沦陷，著名科学家诺贝尔奖章获得者玻尔巧妙地用“王水”（盐酸和硝酸的混合物）把金质奖章溶解：

Au+HNO3+3HCl==AuCl3+NO↑+2H2O，并保存在一个容器中。

战后玻尔向该容器中投入金属铜就使黄金从溶液中析出,并重新铸造成与原来十分相仿的诺贝尔奖章。

根据你学过的化学知识,写出这个反应的化学方程式                         。

反应类型为          。

8．除去括号中的杂质（用化学方程式表示）

Cu（Zn）                        ；

ZnSO4（CuSO4）                        。

9．现有下列六种物质①K2O②CaO③Na2O④MgO⑤X⑥ZnO,他们是按照某种规律排列的，请推断并写出X的化学式。

10．将X、Y、Z三种金属，若把X、Y和Z分别投入到稀盐酸中，只有Y溶解并产生气泡，X、Z不反应；若把X和Z分别放入硝酸银溶液中后，在X表面有银析出，而Z没有变化。

则X、Y、Z的金属活动性顺序为（）

A.Y＞X＞ZB.X＞Y＞ZC.Z＞Y＞XD.X＞Z＞Y

11．某化学兴趣小组为测定Fe、Cu、Ag三种金属的活动性顺序设计了四种方案，每种方案所用的试剂如下，其中你认为不可行的是（）

A．Fe、Ag、CuSO4溶液B．Fe、Cu、AgNO3溶液、稀盐酸

C．Cu、FeCl2溶液、AgNO3溶液D．Cu、Ag、Fe、稀盐酸

12．向硫酸铜溶液中加入一定量的铁粉充分反应后过滤。

下列情况可能出现的是（）A．滤液只有硫酸铜,滤出固体只有铁B．滤液只有硫酸亚铁,滤出固体为铁、铜

C．滤液只有硫酸铜,滤出固体只有铜D．滤液有硫酸亚铁、硫酸铜,滤出固体为铁

13．相同质量的M、N两种活泼金属，分别与足量质量分数为8%的盐酸反应（M、N在生成物中均为+2价），生成H2质量和反应时间的关系如下图。

下列叙述正确的是（）

A．金属的活泼性N>M

B．两个反应生成H2的体积相等

C．相对原子质量N>M

D．两个反应消耗盐酸的质量一定相等

14．向氧化铜和铁粉的混合物中加入一定量的稀硫酸，微热，分反应后过滤。

以下判断错误的是（）

A．滤纸上可能含有铜B．滤液中可能含有硫酸亚铁

C．滤液中可能含有硫酸铜D．滤纸上可能含有氧化铜

15．下表是某种常见金属的部分性质：

 色态

硬度

密度

熔点

导电性

导热性

延展性

银白色固

较软

2.70g/cm