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發(fā)表時(shí)間:2021-03-29第五章金屬與礦物。
每個(gè)老師為了上好課需要寫(xiě)教案課件,大家應(yīng)該開(kāi)始寫(xiě)教案課件了。教案課件工作計(jì)劃寫(xiě)好了之后,才能夠使以后的工作更有目標(biāo)性!有沒(méi)有好的范文是適合教案課件?小編特地為大家精心收集和整理了“第五章金屬與礦物”,大家不妨來(lái)參考。希望您能喜歡!
第五章金屬與礦物
重點(diǎn)難點(diǎn):
重點(diǎn):1.金屬的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)。
2.含雜質(zhì)物質(zhì)的化學(xué)方程式的計(jì)算;鐵的兩種合金。
3.鐵生銹的條件及防護(hù)。
4.石灰石的存在和檢驗(yàn);
5.碳酸鈣、氧化鈣、氫氧化鈣三種物質(zhì)之間的相互轉(zhuǎn)化。
難點(diǎn):1.鐵的化學(xué)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)探究方案的設(shè)計(jì);
2.通過(guò)和已有化學(xué)知識(shí)的聯(lián)系、比較、理解并得出結(jié)論“鐵的化學(xué)性質(zhì)比較活潑”。
3.含雜質(zhì)物質(zhì)的化學(xué)方程式的計(jì)算;
4.“一氧化碳與氧化鐵反應(yīng)”的演示實(shí)驗(yàn)。
5.探究鐵生銹的條件。
6.碳酸鈣、氧化鈣、氫氧化鈣三種物質(zhì)之間的相互轉(zhuǎn)化及相應(yīng)的化學(xué)方程式;
7.碳酸鈣、氧化鈣、氫氧化鈣三種物質(zhì)及對(duì)應(yīng)的俗稱(chēng)。
[知識(shí)結(jié)構(gòu)]簡(jiǎn)要地介紹有關(guān)金屬及其化合物的性質(zhì)、制備、存在和用途常識(shí),在教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)施中應(yīng)注意:
①密切聯(lián)系實(shí)際,圍繞金屬的性質(zhì)、冶煉、防腐、用途、合金和石灰石的利用等內(nèi)容,引導(dǎo)學(xué)生從生產(chǎn)、生活中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,獲取信息。
②指導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用化學(xué)用語(yǔ)描述物質(zhì)的性質(zhì)和變化,認(rèn)識(shí)物質(zhì)和化學(xué)反應(yīng)的簡(jiǎn)單分類(lèi)。
③幫助學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)和運(yùn)用探究性學(xué)習(xí)的方法,通過(guò)實(shí)驗(yàn),對(duì)實(shí)驗(yàn)事實(shí)的歸納獲取相關(guān)的知識(shí)結(jié)論。
④注意引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)金屬的性質(zhì)和用途間的關(guān)系,幫助學(xué)生建立“物質(zhì)的性質(zhì)決定物質(zhì)的用途”的觀念。
通過(guò)學(xué)習(xí),使學(xué)生既掌握了一定的非金屬單質(zhì)和化合物,又接觸了一些金屬及礦物的知識(shí);一方面使元素化合物知識(shí)的內(nèi)容比較完整,另一方面因?yàn)殍F是一種化學(xué)性質(zhì)比較活潑的金屬元素,具有一定的代表性,也為今后學(xué)習(xí)金屬活動(dòng)性順序和酸、堿、鹽等物質(zhì)及其相互關(guān)系的學(xué)習(xí)作準(zhǔn)備。
第一節(jié)金屬與金屬礦物
教材分析:
從金屬和氧氣、水、稀硫酸的作用,認(rèn)識(shí)金屬的化學(xué)性質(zhì)特點(diǎn)。鋁、鐵跟硫酸的反應(yīng)是由一種單質(zhì)跟一種化合物作用生成另一種單質(zhì)和另一種化合物,這樣的反應(yīng)叫做置換反應(yīng)。
學(xué)習(xí)目標(biāo):
1、初步比較常見(jiàn)金屬的活潑性的強(qiáng)弱,為今后學(xué)習(xí)金屬活動(dòng)性順序打下基礎(chǔ)。
2、了解金屬的物理特征,能區(qū)分常見(jiàn)的金屬和非金屬;
3、知道常見(jiàn)的金屬與氧氣、酸溶液的反應(yīng),鐵與硫酸銅之間的反應(yīng),置換反應(yīng)的概念;
4、了解一些常見(jiàn)金屬礦物(鐵礦、鋁礦等)的主要成分。
過(guò)程與方法:
通過(guò)對(duì)金屬性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)探究,學(xué)習(xí)利用實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)物質(zhì)的性質(zhì)和變化的方法;初步形成物質(zhì)的性質(zhì)決定物質(zhì)用途的觀念。
教學(xué)重點(diǎn):
金屬化學(xué)性質(zhì)的探究,置換反應(yīng)的概念。
教學(xué)方法:
啟發(fā)式、探究式、引導(dǎo)式、講解式等。
教學(xué)過(guò)程
常見(jiàn)金屬化學(xué)性質(zhì)的探究:在學(xué)習(xí)氧氣的性質(zhì)時(shí),我們做過(guò)鐵絲在氧氣中燃燒的實(shí)驗(yàn),請(qǐng)回憶一下鐵絲在氧氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、化學(xué)反應(yīng)方程式。現(xiàn)象:鐵在氧氣中劇烈燃燒,火星四射,放出大量的熱,生成一種黑色固體。
方程式:3Fe+2O2Fe3O4
一、金屬的物理性質(zhì)
探究金屬物理性質(zhì)時(shí),除了課本上的探究實(shí)驗(yàn)外,可以適當(dāng)引導(dǎo)、補(bǔ)充一些日常生活中的事例,如造房子用的鋼筋、在氧氣中燃燒的鐵絲、封防盜門(mén)的鐵皮,說(shuō)明鐵具有延展性。鍋、鏟、勺的把柄為木材或塑料,家用電線(xiàn)、電工工具的把手用橡膠或塑料將金屬包裹起來(lái),說(shuō)明金屬具有良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性。根據(jù)金屬的物理性質(zhì)來(lái)談金屬的應(yīng)用時(shí),充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,以學(xué)生為主體,教師做適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)。
二、常見(jiàn)金屬的化學(xué)性質(zhì)
學(xué)習(xí)化學(xué)性質(zhì)時(shí),可增加金屬鎂,引導(dǎo)學(xué)生觀察四種金屬(鎂、鋁、鐵和銅)與氧氣、酸反應(yīng)的快慢,為今后學(xué)習(xí)金屬的活動(dòng)性順序作準(zhǔn)備。
做鐵和硫酸銅溶液的反應(yīng)時(shí),可適當(dāng)補(bǔ)充我國(guó)古代濕法煉銅的歷史。
置換反應(yīng)是一種重要的基本反應(yīng)類(lèi)型,應(yīng)與化合反應(yīng)、分解反應(yīng)、氧化反應(yīng)結(jié)合起來(lái)學(xué)習(xí),并強(qiáng)調(diào)氧化反應(yīng)不屬于基本反應(yīng)類(lèi)型。
三、常見(jiàn)的金屬礦物
本節(jié)在本章中的地位與作用:金屬與金屬礦物,在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)技術(shù)和日常生活都有廣泛的用途,與人類(lèi)的生存和發(fā)展密不可分。本節(jié)從常見(jiàn)金屬的用途引入,通過(guò)金屬性質(zhì)的探究性實(shí)驗(yàn),分析、歸納出金屬的性質(zhì)。初步形成物質(zhì)的性質(zhì)決定物質(zhì)的用途的觀點(diǎn)。通過(guò)對(duì)常見(jiàn)金屬性質(zhì)的探究和學(xué)習(xí),使學(xué)生逐步學(xué)會(huì)用歸納、概括等方法對(duì)獲取的信息進(jìn)行加工,并能準(zhǔn)確表述有關(guān)信息。通過(guò)符合認(rèn)知規(guī)律的教學(xué)過(guò)程,對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)方法的教育。了解金屬礦物資源的價(jià)值,認(rèn)識(shí)合理開(kāi)發(fā)與利用的重要性。
四、參考資料
1、金屬通??煞譃楹谏饘俸陀猩饘賰纱箢?lèi),黑色金屬包括鐵、錳和鉻以及它們的合金,主要是鐵碳合金(鋼鐵),有色金屬是指除去鐵、錳和鉻之外的所有金屬。
有色金屬大致上按其密度、價(jià)格、在地殼中的儲(chǔ)量和分布情況、被人們發(fā)現(xiàn)以及使用的早晚等分為五大類(lèi):
①輕有色金屬:一般指密度在4.5g/cm3以下的有色金屬,包括鋁、鎂、鈉、鉀、鈣、鍶、鋇。這類(lèi)金屬共同點(diǎn)是:密度?。?.53~4.5g/cm3),化學(xué)性質(zhì)活潑,與氧、硫、碳和鹵素的化合物都相當(dāng)穩(wěn)定。
②重有色金屬:一般指密度在4.5g/cm3以上的有色金屬,其中有銅、鎳、鉛、鋅、鈷、錫、銻、汞、鎘、鉍等。
③貴金屬:這類(lèi)金屬包括金、銀和鉑族元素(鉑、銥、鋨、釕、鈀、銠。)由于它們對(duì)氧和其它試劑的穩(wěn)定性,而且在地殼中含量少,開(kāi)采和提取比較困難,故價(jià)格比一般金屬貴,因而得名貴金屬。它們的特點(diǎn)是密度大(10.4~22.4g/cm3);熔點(diǎn)高(1189~3273K);化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。
④準(zhǔn)金屬:一般指硅、鍺、硒、碲、釙、砷、銻、硼、其物理化學(xué)性質(zhì)介于金屬與非金屬之間。
⑤稀有金屬:通常是指在自然界中含量很少,分布稀散、發(fā)現(xiàn)較晚,難以從原料中提取的或在工業(yè)上制備和應(yīng)用較晚的金屬。這類(lèi)金屬包括:鋰、銣、銫、鈹、鎢、鉬、鈦、鎵、銦、鉈等稀土元素和人造超鈾元素。
金屬的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性:大多數(shù)金屬有良好的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性。善于導(dǎo)電的金屬也善于導(dǎo)熱,按照導(dǎo)電和導(dǎo)熱能力由大到小的順序,將常見(jiàn)的幾種金屬排列如下:AgCuAuAlZnPtSnFePbHg。
金屬的延展性:金屬有延性,可以抽成細(xì)絲。例如最細(xì)的白金絲直徑不過(guò)(1/5000)mm。金屬又有展性,可以壓成薄片,例如最薄的金箔,只有(1/10000)mm厚。
金屬的密度:鋰、鈉、鉀比水輕,大多數(shù)其它金屬密度較大。
金屬的硬度:金屬的硬度一般較大,但它們之間有很大差別。有的堅(jiān)硬如鉻、鎢等;有些軟如蠟,可用小刀切割如鈉、鉀等。
金屬的熔點(diǎn):金屬的熔點(diǎn)一般較高,但高低差別較大。最難熔的是鎢,最易熔的是汞和銫、鎵。汞在常溫下是液體,銫和鎵在手上受熱就能熔化。
2、金屬之最
展性最強(qiáng)的金屬——金。延性最好的金屬——鉑。導(dǎo)電性性最強(qiáng)的金屬——銀。
地殼中含量最高的金屬——鋁。熔點(diǎn)最低的金屬——汞。熔點(diǎn)最高的金屬——鎢。
制造新型高速飛機(jī)最重要的金屬——鈦,也被科學(xué)家稱(chēng)為“21世紀(jì)的金屬”,或被稱(chēng)為未來(lái)的鋼鐵。
最硬的金屬——鉻。密度最大的金屬——鋨。密度最小的金屬——鋰。
光照下最易產(chǎn)生電流的金屬——銫。最能吸收氣體的金屬——鈀。
最易應(yīng)用的超導(dǎo)元素——鈮。價(jià)格最高的金屬——锎。
海水中儲(chǔ)量最大最大的放射性元素——鈾。
1克锎的價(jià)格為10億美元。
精選閱讀
第五章 金屬與礦物(課時(shí)2 金屬與金屬礦物)
每個(gè)老師在上課前需要規(guī)劃好教案課件,是時(shí)候?qū)懡贪刚n件了。只有規(guī)劃好新的教案課件工作,才能更好的在接下來(lái)的工作輕裝上陣!你們會(huì)寫(xiě)適合教案課件的范文嗎?為了讓您在使用時(shí)更加簡(jiǎn)單方便,下面是小編整理的“第五章 金屬與礦物(課時(shí)2 金屬與金屬礦物)”,僅供參考,大家一起來(lái)看看吧。
自學(xué)導(dǎo)航
1.絲在氧氣中燃燒的現(xiàn)象
做此實(shí)驗(yàn)時(shí)須預(yù)先在集氣瓶里放___或____。其目的是為了防止______________
該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____。反應(yīng)的類(lèi)型為_______。
2.常溫下鋁能跟空氣中氧氣反應(yīng)生成一層致密的______,從而防止鋁進(jìn)一步_____。該反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________。
3.在常溫下與空氣中氧氣反應(yīng)很緩慢,但加熱時(shí)反應(yīng)較快,銅會(huì)由___色變成___色,反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________。銅在潮濕的空氣中能生成銅銹,表面會(huì)由__色變?yōu)椋撸?/p>
4.換反應(yīng)是指_________________________。
5.鐵、鋁、銅三種金屬分別放入稀硫酸中看到__、__的表面有氣泡產(chǎn)生。__的表面無(wú)氣泡產(chǎn)生,寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式____________
6.光亮的鐵絲浸入到硫酸銅溶液中反應(yīng)的現(xiàn)象為__________學(xué)方程式為___________此反應(yīng)的類(lèi)型屬于____反應(yīng)。
7.殼中金屬元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)居前四位的是_____________
8.的礦物主要有____、____、____、等。銅的礦物主要有____、____、_____等,鋁的礦物主要有_______、_____
指點(diǎn)迷津
例題1把一根光亮的鐵釘放入稀硫酸中下列敘述正確的是()
①在鐵釘?shù)谋砻娈a(chǎn)生氣泡②溶液的質(zhì)量變?、坭F釘?shù)馁|(zhì)量減輕④溶液由無(wú)色逐漸變?yōu)闇\綠色
A.①②B.①③④
C.①②③D.全部正確
思路分析:鐵能與稀硫酸反應(yīng)放出氫氣,故鐵釘?shù)谋砻嬗袣馀莓a(chǎn)生,反應(yīng)前的稀硫酸溶液為無(wú)色的,反應(yīng)后生成的硫酸亞鐵其溶液為淺綠色。
由化學(xué)方程式知每56克鐵參加反應(yīng)的同時(shí)生成2克氫氣,鐵釘?shù)馁|(zhì)量減少,溶液的質(zhì)量增加56-2=54克,故本題答案為(B)
例題2下列化學(xué)方程式書(shū)寫(xiě)正確的是()
A.4Fe+3O2====2Fe2O3
B.Fe+H2SO4====FeSO4+H2↑
C.2Fe+6HCl====FeCl3+3H2↑
D.2Fe+3CuSO4===Fe2(SO4)3+3Cu
思路分析:鐵在常溫下干燥的空氣中比較穩(wěn)定,點(diǎn)燃后在純凈的氧氣中劇烈燃燒,生成的產(chǎn)物是Fe3O4而不是Fe2O3。
鐵具有可變價(jià)+2價(jià)和+3價(jià),但在置換反應(yīng)中鐵通常生成+2價(jià)的化合物,因此A、B、C三個(gè)化學(xué)方程式錯(cuò)誤,故本題選B
基礎(chǔ)評(píng)價(jià)
1.下列金屬在常溫下能與干燥的空氣發(fā)生反應(yīng)是()
A.鐵B銅C。鋁D。銀
2.下列關(guān)于鐵、鋁、銅的說(shuō)法中正確的是()
A.它們都是銀白色的
B.它們都能與稀硫酸反應(yīng)
C.它們都與冷水反應(yīng)
D.它們都可與氧氣反應(yīng)
3.下列容器不能用來(lái)盛放硫酸銅溶液是()
①鐵質(zhì)容器②銅質(zhì)容器
③鋁質(zhì)容器④銀質(zhì)容器
A.①②B.③④
C.①③D.②④
4.鋁、銅、鐵、鋅等金屬的本質(zhì)共同點(diǎn)是()
A.都是有色金屬
B.都具有銀色的金屬光澤
C.密度、硬度都很大
D.都有良好的延性、展性、導(dǎo)電導(dǎo)熱性
5.在自然界中有以游離態(tài)存在的金()
A.鐵B.金C.鋁D.銀
6.下列礦石主要成份表達(dá)錯(cuò)誤的()
A.孔雀石[Cu2(OH)2CO3]B.赤鐵礦(Fe2O3)C.黃鐵礦(FeS2)D.赤銅礦(CuO)
7.等質(zhì)量的鋅、鐵、鎂、鋁分別與足量的稀硫酸完全反應(yīng)生成H2的質(zhì)量由大到小的排列正確的是()
A.MgAlFeZnB.AlMgFeZn
C.ZnFeMgAlD.ZnFeMgAl
8.下列各物質(zhì)都含有少量雜質(zhì)(括號(hào)內(nèi)為雜質(zhì))寫(xiě)出除去雜質(zhì)的主要操作及有關(guān)化學(xué)方程式
(1)銅粉(鋅粉)
(2)FeCl2溶液(CuCl2)
9.出鎂、銅、氧氣、鹽酸兩兩間能反應(yīng)的化學(xué)方程式,并注明反應(yīng)的類(lèi)型。
10.實(shí)驗(yàn)室要除去銅屑中的少量鐵屑,某同學(xué)設(shè)計(jì)了以下兩個(gè)方案:
兩個(gè)方案中。較好的是__(填序號(hào))
理由是
你是否有更簡(jiǎn)便的方法,若有寫(xiě)出你的做法______________
拓展探究
目前社會(huì)上有一些不法商人用黃銅(銅。鋅合金金黃色)假冒黃金進(jìn)行詐騙活動(dòng),現(xiàn)請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)證明某金黃色金屬塊是真金還是黃銅。寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)方法、現(xiàn)象、結(jié)論。
化苑漫步
金屬之最
地殼中含量最多的金屬元素鋁
人體中含量最多的金屬元素鈣
目前世界上年產(chǎn)量最高的金屬鐵
導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能最好的金屬銀
硬度最高的金屬鉻
熔點(diǎn)最高的金屬鎢
熔點(diǎn)最低的金屬汞
密度最大的金屬鋨
密度最小的金屬鋰
第五章金屬與礦物(滬教)
教案課件是老師不可缺少的課件,大家應(yīng)該要寫(xiě)教案課件了。在寫(xiě)好了教案課件計(jì)劃后,這樣接下來(lái)工作才會(huì)更上一層樓!你們到底知道多少優(yōu)秀的教案課件呢?以下是小編為大家收集的“第五章金屬與礦物(滬教)”希望對(duì)您的工作和生活有所幫助。
第五章金屬與礦物
重點(diǎn)難點(diǎn):
重點(diǎn):1.金屬的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)。
2.含雜質(zhì)物質(zhì)的化學(xué)方程式的計(jì)算;鐵的兩種合金。
3.鐵生銹的條件及防護(hù)。
4.石灰石的存在和檢驗(yàn);
5.碳酸鈣、氧化鈣、氫氧化鈣三種物質(zhì)之間的相互轉(zhuǎn)化。
難點(diǎn):1.鐵的化學(xué)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)探究方案的設(shè)計(jì);
2.通過(guò)和已有化學(xué)知識(shí)的聯(lián)系、比較、理解并得出結(jié)論“鐵的化學(xué)性質(zhì)比較活潑”。
3.含雜質(zhì)物質(zhì)的化學(xué)方程式的計(jì)算;
4.“一氧化碳與氧化鐵反應(yīng)”的演示實(shí)驗(yàn)。
5.探究鐵生銹的條件。
6.碳酸鈣、氧化鈣、氫氧化鈣三種物質(zhì)之間的相互轉(zhuǎn)化及相應(yīng)的化學(xué)方程式;
7.碳酸鈣、氧化鈣、氫氧化鈣三種物質(zhì)及對(duì)應(yīng)的俗稱(chēng)。
[知識(shí)結(jié)構(gòu)]簡(jiǎn)要地介紹有關(guān)金屬及其化合物的性質(zhì)、制備、存在和用途常識(shí),在教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)施中應(yīng)注意:
①密切聯(lián)系實(shí)際,圍繞金屬的性質(zhì)、冶煉、防腐、用途、合金和石灰石的利用等內(nèi)容,引導(dǎo)學(xué)生從生產(chǎn)、生活中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,獲取信息。
②指導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用化學(xué)用語(yǔ)描述物質(zhì)的性質(zhì)和變化,認(rèn)識(shí)物質(zhì)和化學(xué)反應(yīng)的簡(jiǎn)單分類(lèi)。
③幫助學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)和運(yùn)用探究性學(xué)習(xí)的方法,通過(guò)實(shí)驗(yàn),對(duì)實(shí)驗(yàn)事實(shí)的歸納獲取相關(guān)的知識(shí)結(jié)論。
④注意引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)金屬的性質(zhì)和用途間的關(guān)系,幫助學(xué)生建立“物質(zhì)的性質(zhì)決定物質(zhì)的用途”的觀念。
通過(guò)學(xué)習(xí),使學(xué)生既掌握了一定的非金屬單質(zhì)和化合物,又接觸了一些金屬及礦物的知識(shí);一方面使元素化合物知識(shí)的內(nèi)容比較完整,另一方面因?yàn)殍F是一種化學(xué)性質(zhì)比較活潑的金屬元素,具有一定的代表性,也為今后學(xué)習(xí)金屬活動(dòng)性順序和酸、堿、鹽等物質(zhì)及其相互關(guān)系的學(xué)習(xí)作準(zhǔn)備。
第一節(jié)金屬與金屬礦物
教材分析:
從金屬和氧氣、水、稀硫酸的作用,認(rèn)識(shí)金屬的化學(xué)性質(zhì)特點(diǎn)。鋁、鐵跟硫酸的反應(yīng)是由一種單質(zhì)跟一種化合物作用生成另一種單質(zhì)和另一種化合物,這樣的反應(yīng)叫做置換反應(yīng)。
學(xué)習(xí)目標(biāo):
1、初步比較常見(jiàn)金屬的活潑性的強(qiáng)弱,為今后學(xué)習(xí)金屬活動(dòng)性順序打下基礎(chǔ)。
2、了解金屬的物理特征,能區(qū)分常見(jiàn)的金屬和非金屬;
3、知道常見(jiàn)的金屬與氧氣、酸溶液的反應(yīng),鐵與硫酸銅之間的反應(yīng),置換反應(yīng)的概念;
4、了解一些常見(jiàn)金屬礦物(鐵礦、鋁礦等)的主要成分。
過(guò)程與方法:
通過(guò)對(duì)金屬性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)探究,學(xué)習(xí)利用實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)物質(zhì)的性質(zhì)和變化的方法;初步形成物質(zhì)的性質(zhì)決定物質(zhì)用途的觀念。
教學(xué)重點(diǎn):
金屬化學(xué)性質(zhì)的探究,置換反應(yīng)的概念。
教學(xué)方法:
啟發(fā)式、探究式、引導(dǎo)式、講解式等。
教學(xué)過(guò)程
常見(jiàn)金屬化學(xué)性質(zhì)的探究:在學(xué)習(xí)氧氣的性質(zhì)時(shí),我們做過(guò)鐵絲在氧氣中燃燒的實(shí)驗(yàn),請(qǐng)回憶一下鐵絲在氧氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、化學(xué)反應(yīng)方程式。現(xiàn)象:鐵在氧氣中劇烈燃燒,火星四射,放出大量的熱,生成一種黑色固體。
方程式:3Fe+2O2Fe3O4
一、金屬的物理性質(zhì)
探究金屬物理性質(zhì)時(shí),除了課本上的探究實(shí)驗(yàn)外,可以適當(dāng)引導(dǎo)、補(bǔ)充一些日常生活中的事例,如造房子用的鋼筋、在氧氣中燃燒的鐵絲、封防盜門(mén)的鐵皮,說(shuō)明鐵具有延展性。鍋、鏟、勺的把柄為木材或塑料,家用電線(xiàn)、電工工具的把手用橡膠或塑料將金屬包裹起來(lái),說(shuō)明金屬具有良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性。根據(jù)金屬的物理性質(zhì)來(lái)談金屬的應(yīng)用時(shí),充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,以學(xué)生為主體,教師做適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)。
二、常見(jiàn)金屬的化學(xué)性質(zhì)
學(xué)習(xí)化學(xué)性質(zhì)時(shí),可增加金屬鎂,引導(dǎo)學(xué)生觀察四種金屬(鎂、鋁、鐵和銅)與氧氣、酸反應(yīng)的快慢,為今后學(xué)習(xí)金屬的活動(dòng)性順序作準(zhǔn)備。
做鐵和硫酸銅溶液的反應(yīng)時(shí),可適當(dāng)補(bǔ)充我國(guó)古代濕法煉銅的歷史。
置換反應(yīng)是一種重要的基本反應(yīng)類(lèi)型,應(yīng)與化合反應(yīng)、分解反應(yīng)、氧化反應(yīng)結(jié)合起來(lái)學(xué)習(xí),并強(qiáng)調(diào)氧化反應(yīng)不屬于基本反應(yīng)類(lèi)型。
三、常見(jiàn)的金屬礦物
本節(jié)在本章中的地位與作用:金屬與金屬礦物,在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)技術(shù)和日常生活都有廣泛的用途,與人類(lèi)的生存和發(fā)展密不可分。本節(jié)從常見(jiàn)金屬的用途引入,通過(guò)金屬性質(zhì)的探究性實(shí)驗(yàn),分析、歸納出金屬的性質(zhì)。初步形成物質(zhì)的性質(zhì)決定物質(zhì)的用途的觀點(diǎn)。通過(guò)對(duì)常見(jiàn)金屬性質(zhì)的探究和學(xué)習(xí),使學(xué)生逐步學(xué)會(huì)用歸納、概括等方法對(duì)獲取的信息進(jìn)行加工,并能準(zhǔn)確表述有關(guān)信息。通過(guò)符合認(rèn)知規(guī)律的教學(xué)過(guò)程,對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)方法的教育。了解金屬礦物資源的價(jià)值,認(rèn)識(shí)合理開(kāi)發(fā)與利用的重要性。
四、參考資料
1、金屬通??煞譃楹谏饘俸陀猩饘賰纱箢?lèi),黑色金屬包括鐵、錳和鉻以及它們的合金,主要是鐵碳合金(鋼鐵),有色金屬是指除去鐵、錳和鉻之外的所有金屬。
有色金屬大致上按其密度、價(jià)格、在地殼中的儲(chǔ)量和分布情況、被人們發(fā)現(xiàn)以及使用的早晚等分為五大類(lèi):
①輕有色金屬:一般指密度在4.5g/cm3以下的有色金屬,包括鋁、鎂、鈉、鉀、鈣、鍶、鋇。這類(lèi)金屬共同點(diǎn)是:密度?。?.53~4.5g/cm3),化學(xué)性質(zhì)活潑,與氧、硫、碳和鹵素的化合物都相當(dāng)穩(wěn)定。
②重有色金屬:一般指密度在4.5g/cm3以上的有色金屬,其中有銅、鎳、鉛、鋅、鈷、錫、銻、汞、鎘、鉍等。
③貴金屬:這類(lèi)金屬包括金、銀和鉑族元素(鉑、銥、鋨、釕、鈀、銠。)由于它們對(duì)氧和其它試劑的穩(wěn)定性,而且在地殼中含量少,開(kāi)采和提取比較困難,故價(jià)格比一般金屬貴,因而得名貴金屬。它們的特點(diǎn)是密度大(10.4~22.4g/cm3);熔點(diǎn)高(1189~3273K);化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。
④準(zhǔn)金屬:一般指硅、鍺、硒、碲、釙、砷、銻、硼、其物理化學(xué)性質(zhì)介于金屬與非金屬之間。
⑤稀有金屬:通常是指在自然界中含量很少,分布稀散、發(fā)現(xiàn)較晚,難以從原料中提取的或在工業(yè)上制備和應(yīng)用較晚的金屬。這類(lèi)金屬包括:鋰、銣、銫、鈹、鎢、鉬、鈦、鎵、銦、鉈等稀土元素和人造超鈾元素。
金屬的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性:大多數(shù)金屬有良好的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性。善于導(dǎo)電的金屬也善于導(dǎo)熱,按照導(dǎo)電和導(dǎo)熱能力由大到小的順序,將常見(jiàn)的幾種金屬排列如下:AgCuAuAlZnPtSnFePbHg。
金屬的延展性:金屬有延性,可以抽成細(xì)絲。例如最細(xì)的白金絲直徑不過(guò)(1/5000)mm。金屬又有展性,可以壓成薄片,例如最薄的金箔,只有(1/10000)mm厚。
金屬的密度:鋰、鈉、鉀比水輕,大多數(shù)其它金屬密度較大。
金屬的硬度:金屬的硬度一般較大,但它們之間有很大差別。有的堅(jiān)硬如鉻、鎢等;有些軟如蠟,可用小刀切割如鈉、鉀等。
金屬的熔點(diǎn):金屬的熔點(diǎn)一般較高,但高低差別較大。最難熔的是鎢,最易熔的是汞和銫、鎵。汞在常溫下是液體,銫和鎵在手上受熱就能熔化。
2、金屬之最
展性最強(qiáng)的金屬——金。延性最好的金屬——鉑。導(dǎo)電性性最強(qiáng)的金屬——銀。
地殼中含量最高的金屬——鋁。熔點(diǎn)最低的金屬——汞。熔點(diǎn)最高的金屬——鎢。
制造新型高速飛機(jī)最重要的金屬——鈦,也被科學(xué)家稱(chēng)為“21世紀(jì)的金屬”,或被稱(chēng)為未來(lái)的鋼鐵。
最硬的金屬——鉻。密度最大的金屬——鋨。密度最小的金屬——鋰。
光照下最易產(chǎn)生電流的金屬——銫。最能吸收氣體的金屬——鈀。
最易應(yīng)用的超導(dǎo)元素——鈮。價(jià)格最高的金屬——锎。
海水中儲(chǔ)量最大最大的放射性元素——鈾。
1克锎的價(jià)格為10億美元。
第二節(jié)鐵的冶煉合金
教學(xué)目標(biāo):
1、了解從鐵礦石中將鐵還原出來(lái)的方法;
2、知道生鐵和鋼等重要的合金,認(rèn)識(shí)加入其他元素可以改善金屬特性的重要作用;
3、認(rèn)識(shí)金屬材料在生產(chǎn)生活和社會(huì)發(fā)展中的重要作用。
過(guò)程與方法:
1、通過(guò)對(duì)工業(yè)上鐵的冶煉原理的探討與研究,培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用知識(shí)于實(shí)際生活的能力;
2、提高學(xué)生分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力及創(chuàng)新思維能力。
情感態(tài)度與價(jià)值觀:
1、通過(guò)對(duì)鋼鐵、青銅等合金知識(shí)的介紹,培養(yǎng)學(xué)生的愛(ài)國(guó)主義情感;
2、通過(guò)對(duì)冶鐵原理的分析,培養(yǎng)學(xué)生安全操作意識(shí)和良好的環(huán)保意識(shí)。
重點(diǎn)難點(diǎn):
鐵的冶煉原理;合金及合金的物理特性;工業(yè)煉鐵的化學(xué)原理。
【教學(xué)設(shè)計(jì)思路】:
一、鐵的冶煉
【教學(xué)過(guò)程】:
1、地殼中鐵的含量在金屬中居于第幾位?自然界中鐵元素以何種形式存在?
2、你知道的鐵礦石有哪些?我國(guó)的鐵礦主要分布在哪些地區(qū)?
3、就你所知的歷史知識(shí),你知道我國(guó)勞動(dòng)人民早在什么時(shí)期就發(fā)明了煉鐵和使用鐵器了?
4、人類(lèi)冶煉最多、在生產(chǎn)生活中應(yīng)用最廣泛的金屬是什么?
引導(dǎo)學(xué)生從地殼中鐵的含量,自然界中鐵元素的存在形式,我國(guó)鐵礦的類(lèi)型及基地分布情況等方面進(jìn)行討論。
既然鐵在日常生活和國(guó)民生產(chǎn)中的地位如此重要,那么,我們有必要了解和掌握以鐵礦石為原料冶煉出鐵的反應(yīng)原理及過(guò)程。
【教師引導(dǎo)】
今天我們以主要成分為Fe2O3的赤鐵礦為例,來(lái)學(xué)習(xí)研究如何實(shí)現(xiàn)鐵的冶煉。對(duì)比Fe2O3與Fe組成上的區(qū)別,請(qǐng)大膽假設(shè),如何實(shí)現(xiàn)從Fe2O3到Fe的轉(zhuǎn)變。
Fe2O3與Fe的組成上均含有Fe元素,不同之處在于Fe少了O元素,要使Fe2O3轉(zhuǎn)變?yōu)镕e,可從下列方面入手:
(1)可在一定條件下,使Fe2O3直接失氧,轉(zhuǎn)變?yōu)殍F;
(2)可加入某類(lèi)物質(zhì),讓其與Fe2O3中的O元素結(jié)合,主動(dòng)奪取Fe2O3中的“O”元素,使Fe2O3轉(zhuǎn)變?yōu)榻饘貴e。
評(píng)析:
(1)對(duì)于活動(dòng)性比較活潑的金屬(如Na、K、Mg、Al等)很難從其礦物中提取出來(lái),為了得到它們,可采用電解的方式直接將它們分解,引讀P120“拓寬視野”。金屬Fe的活動(dòng)性不是很強(qiáng),一般不采用這種方式。
(2)冶煉金屬鐵,可選擇加入其他易得氧的物質(zhì)與Fe2O3反應(yīng),以?shī)Z氧的方式還原Fe2O3。
引導(dǎo):我們以前所學(xué)過(guò)和接觸的物質(zhì)中,哪些可以和“O”結(jié)合,形成新的物質(zhì)?
Mg、H2、C、CO、P、Cu等物質(zhì)可實(shí)現(xiàn)以上變化。
MgMgOH2H2OCCO2
PP2O5CuCuOCOCO2
引導(dǎo):從理論上講,這些物質(zhì)都可以實(shí)現(xiàn)所需轉(zhuǎn)變,但從經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境保護(hù)、人體健康及安全角度出發(fā),我們一般選擇C或CO?,F(xiàn)以CO為例,探討鐵的冶煉過(guò)程。
閱讀P119“觀察與思考”中CO與Fe2O3的反應(yīng)——工業(yè)煉鐵的反應(yīng)原理。并思考下列問(wèn)題:
(1)實(shí)驗(yàn)中為什么要先通一段時(shí)間CO,再加熱Fe2O3?
(2)澄清石灰水的作用是什么?實(shí)驗(yàn)中會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象?
(3)點(diǎn)燃從尖嘴管口排出氣體的目的是什么?
(4)實(shí)驗(yàn)結(jié)束前應(yīng)如何操作,才能保證得到較純凈的鐵粉?
(5)如何驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生了鐵?
引導(dǎo):
書(shū)寫(xiě)CO和Fe2O3反應(yīng)的化學(xué)方程式。Fe2O3+3COFe+3CO2
引導(dǎo)學(xué)生閱讀P120文字及展示煉鐵高爐的模型。(展示實(shí)物模型及光盤(pán)上關(guān)于高爐煉鐵的演示過(guò)程)
歸納:工業(yè)上煉鐵設(shè)備:高爐原料:鐵礦石、焦炭、石灰石
主要反應(yīng):2C+O22CO
3CO+Fe2O32Fe+3CO2
CaCO3CaO+CO2↑
CaO+SiO2==CaSiO3(爐渣——可用于制水泥)
尾氣主要成分:CO和CO2(需經(jīng)處理后再排放)
二、生鐵和鋼
引導(dǎo):生鐵和鋼均為鐵的合金。它們?cè)谏a(chǎn)生活中有著廣泛的用途。鋼鐵的生產(chǎn)和使用是人類(lèi)文明和社會(huì)進(jìn)步的一個(gè)重要標(biāo)志。
閱讀P120-121歸納:生鐵:含碳量在2﹪—4.3﹪之間的鐵的合金
鋼:含碳量在0.03﹪—2﹪之間的鐵的合金
從生鐵煉成鋼的實(shí)質(zhì)為:降碳、除硫磷、調(diào)硅錳
三、合金
引導(dǎo):作為“金屬材料”之一的合金在生產(chǎn)生活中起著越來(lái)越重要的作用,合金的出現(xiàn)大大拓寬了金屬材料的范圍和使用價(jià)值。
閱讀:P122有關(guān)文字。歸納:合金是一種金屬跟其他金屬(或非金屬)熔合形成的具有金屬特性的物質(zhì)。人類(lèi)歷史上使用最早的合金是青銅;世界上最常見(jiàn)、應(yīng)用最廣的合金是鋼。
引導(dǎo)學(xué)生閱讀P122活動(dòng)與探究:某種保險(xiǎn)絲是用武德合金制成的,熔點(diǎn)約為69℃。其組成金屬及其熔點(diǎn)分別為鉍(271℃)、鉛(327℃)、錫(232℃)、鎘(321℃)。比較武德合金和其組成金屬的熔點(diǎn)差異,歸納出合金的優(yōu)良特性。
歸納:合金具有許多良好的物理、化學(xué)或機(jī)械性能;合金的硬度一般比各成分金屬大;多數(shù)合金的熔點(diǎn)低于組成它的成分金屬。
內(nèi)容:
1、在煉鐵高爐里用一氧化碳與鐵礦石中的氧化鐵(或其他鐵的氧化物)在高溫下反應(yīng)能生成生鐵。
2、生鐵和鋼是重要的鐵合金。
3、合金是由一種金屬跟其他金屬(或非金屬)熔合形成的有金屬特性的物質(zhì)。如青銅是由銅、錫等元素形成的合金。世界上最常見(jiàn)、應(yīng)用很廣的鋼是由鐵、碳等元素形成的合金。通常所說(shuō)的“金屬材料”,既包括各種純金屬,也包括各種合金。
4、含雜質(zhì)的化學(xué)方程式的計(jì)算。
本節(jié)在本章中的地位與作用:通過(guò)鐵的冶煉,使學(xué)生了解工業(yè)煉鐵的原理、設(shè)備、原料,從而將書(shū)本上的化學(xué)知識(shí)與工業(yè)生產(chǎn)相結(jié)合。知道生鐵和鋼等重要的合金,認(rèn)識(shí)加入其它元素可以改善金屬特性的重要性;認(rèn)識(shí)金屬材料在生產(chǎn)、生活和社會(huì)發(fā)展中的重要作用。通過(guò)含雜質(zhì)的化學(xué)方程式的計(jì)算,讓學(xué)生明白實(shí)際應(yīng)用與理論計(jì)算之間的差異。通過(guò)學(xué)習(xí),使學(xué)生了解我國(guó)鋼鐵工業(yè)的發(fā)展;認(rèn)識(shí)金屬冶煉的重要性。
參考資料:
1、古代的煉鐵
天然的純鐵在自然界幾乎不存在,人類(lèi)最早發(fā)現(xiàn)和使用的鐵,是天空中落下的隕鐵。隕鐵是鐵和鎳、鈷等金屬的混合物,含鐵量較高。但是,隕鐵畢竟十分稀少,它對(duì)制造生產(chǎn)工具起不了什么大的作用,但通過(guò)對(duì)隕鐵的利用,畢竟使人們初步認(rèn)識(shí)到鐵。
原始的煉鐵方法,大致是在山坡上就地挖個(gè)坑,內(nèi)壁用石塊堆砌,形成一個(gè)簡(jiǎn)陋的“爐膛”,然后將鐵礦石和木炭一層夾一層地放進(jìn)“爐膛”,依賴(lài)自然通風(fēng),空氣從“爐膛”下面的孔道進(jìn)入,使木炭燃燒,部分礦石就被還原成鐵。由于通風(fēng)不足,“爐膛”又小,故爐溫難以提高,生成的鐵混有許多渣滓,叫毛鐵。
鐵的冶煉和應(yīng)用以埃及和我國(guó)為最早。用高爐來(lái)煉鐵,我國(guó)要比歐洲大約早1000多年。
2、古代的煉銅
人類(lèi)最早用石器制造工具,曾稱(chēng)為“石器時(shí)代”。接著,人們發(fā)明了煉銅并用銅制造工具,曾稱(chēng)為“銅器時(shí)代”。緊接著人們又發(fā)明了煉制銅與錫的合金——青銅,青銅被大量用于制造工具,曾稱(chēng)為“青銅時(shí)代”。青銅的使用為人類(lèi)使用金屬揭開(kāi)了歷史的新篇章。
大約在5000年以前,中國(guó)已學(xué)會(huì)用孔雀石(堿式碳酸銅)冶煉出銅。冶煉時(shí),在熔鍋或熔爐內(nèi)放置孔雀石和木炭,讓木炭在里面燃燒,用吹管往里送風(fēng),產(chǎn)生高溫,熔化礦石,同時(shí)產(chǎn)生一氧化碳使銅析出。根據(jù)可靠的文獻(xiàn)資料和出土銅器,可以肯定在殷商時(shí)期我國(guó)對(duì)青銅器的冶煉和青銅器的鑄造已達(dá)到相當(dāng)高的水平。
在銅的冶金史和化學(xué)史上,我國(guó)還有一項(xiàng)重大的發(fā)明,就是濕法煉銅。早在公元前一兩百年,就已經(jīng)知道用鐵從銅鹽中置換出銅。在距今1200多年前,就用鐵鍋熬膽水(硫酸銅溶液)煉銅,此法煉銅到宋朝時(shí)發(fā)展到頂峰。直到今天,濕法煉銅仍然被世界各國(guó)采用,因?yàn)闈穹掋~適宜開(kāi)采低品位貧銅礦。
3、鐵與人體健康
鐵是人們非常熟悉的一種物質(zhì),且再日常生活中應(yīng)用廣泛。如建筑材料、工業(yè)機(jī)床、鋼木家具、鍋、鏟、瓢、勺等等均離不開(kāi)鐵做原料。然而鐵的用途并不僅僅是這些,更重要的是鐵元素人體健康必不可少的元素,它是人體血紅蛋白的一個(gè)重要組成部分,血紅蛋白之所以能把氧帶到全身的每一個(gè)細(xì)胞中去,其主角就是鐵,人體中的血是紅色的,就是由于鐵的存在。血紅蛋白的每一個(gè)次小單位都含有一個(gè)鐵原子,沒(méi)有鐵原子,血紅蛋白就制造不出來(lái),氧就無(wú)法被輸送,這樣血液就變白,進(jìn)而使膚色蒼白,因?yàn)檠t蛋白與氧結(jié)合,才使血帶上鮮紅色。人們每天吃進(jìn)的食物中含有一部分鐵,在日常飲食中含鐵的食物主要有:雞、鴨、鵝、豬、牛、羊肉及肝臟、心臟、豬肚、蛋黃、海帶、黑木耳、蘑菇、菠菜、芹菜、蘿卜、番茄等。
當(dāng)人膳食含有足夠的鐵時(shí),所吸收的鐵就會(huì)被儲(chǔ)存在機(jī)體組織中,吃進(jìn)的鐵不足時(shí),儲(chǔ)存的鐵就會(huì)因逐漸消耗而減少,嚴(yán)重缺鐵會(huì)引起缺鐵性貧血。人體吸收鐵一般是無(wú)機(jī)鐵鹽比有機(jī)鐵鹽容易,二價(jià)鐵(Fe2+)比三價(jià)鐵(Fe3+)吸收率約大3倍。所以在給缺鐵性貧血病人補(bǔ)充鐵時(shí),顯然應(yīng)給予無(wú)機(jī)的二價(jià)鐵如硫酸亞鐵以及維生素C等酸性物質(zhì)。近幾年來(lái)世界衛(wèi)生組織,多次提倡推廣使用中國(guó)的鐵鍋、鐵鏟烹調(diào)食物,通過(guò)鐵鏟與鐵鍋而獲得大量的無(wú)機(jī)二價(jià)鐵,在胃酸中成離子態(tài)時(shí)被人體直接吸收,以補(bǔ)充人體對(duì)鐵的需要。
4、煉鐵的礦石及識(shí)別
鐵在自然界中的分布很廣,主要以化合態(tài)存在,含鐵的礦石很多,具有冶煉價(jià)值的鐵礦石有磁鐵礦、赤鐵礦、褐鐵礦和菱鐵礦等。
識(shí)別鐵礦石的方法通常是利用其顏色,光澤、密度、磁性、刻痕等性質(zhì)。
①磁鐵礦(Fe3O4)黑色,用粗瓷片在礦石上刻劃時(shí),留下的條痕是黑色的。具有磁性,密度為4.9~5.2克/厘米3。
②赤鐵礦(Fe2O3)顏色暗紅,含鐵量越高,顏色就越深,甚至接近黑色,但是瓷片留下的刻痕仍然是紅色,不具磁性。成致密塊狀或結(jié)晶塊狀(鏡鐵礦)產(chǎn)出,也有成土狀產(chǎn)出。密度為5~5.3克/厘米3。
③褐鐵礦(Fe2O3·3H2O)礦石有黃褐、褐和黑褐等多種顏色,瓷片的劃痕呈黃褐色。無(wú)磁性,密度為3.3~4克/厘米3。
④菱鐵礦(FeCO3)有黃白、淺褐或深褐等顏色。性脆,無(wú)磁性,在鹽酸里有氣泡(CO2)冒出。密度為3.8~3.9克/厘米3。
5、在高爐中煉鐵為什么使用焦炭
焦炭是把一定品種的煤在煉焦?fàn)t中隔絕空氣加強(qiáng)熱——干餾,而得到的一種堅(jiān)硬多孔性固體。高爐煉鐵時(shí)使用焦炭,一是用作熱源,焦炭在燃燒時(shí)放大量熱;二是生成的二氧化碳在高溫下與焦炭反應(yīng)得到還原劑一氧化碳,一氧化碳使鐵礦石還原成鐵。
焦炭硬度大、多孔、在高爐不易壓碎,容易使氣體通過(guò),且發(fā)熱量比煤大,所以高爐用焦炭而不用煤。
6、不銹鋼為什么能抗腐蝕
不銹鋼是能抵抗酸、堿、鹽等腐蝕作用的合金鋼的總稱(chēng)。不銹鋼分兩大類(lèi):一類(lèi)是鉻不銹鋼,含鉻在12%以上;另一類(lèi)是鉻鎳不銹鋼,通常含鉻18%,含鎳8%左右。含鉻不銹鋼能抗一般腐蝕,鎳鉻不銹鋼有更強(qiáng)的抗蝕性能。廣泛用于化工、制藥、食品加工、手術(shù)器械。
一般來(lái)說(shuō),純金屬比不純金屬或合金難于被腐蝕,這是因?yàn)樗鼈儾蝗菀仔纬呻娀g。而不銹鋼為什么反而能抗腐蝕呢?
這是因?yàn)樵诓讳P鋼中鎳、鉻含量相當(dāng)高,足以在合金表面形成一層致密的氧化膜,如氧化鉻,起到保護(hù)內(nèi)部金屬的作用。
還有一種理論認(rèn)為是鉻、鎳等元素使鐵發(fā)生鈍化,使鐵原子難以失去電子,因而活潑性大大降低,因而有抗腐蝕性。
第三節(jié)金屬的防護(hù)和回收
教學(xué)目的:
1.知道鋼鐵銹蝕的條件
2.了解防止金屬銹蝕的簡(jiǎn)單方法
3.知道廢棄金屬對(duì)環(huán)境的污染,認(rèn)識(shí)金屬回收的重要性
重點(diǎn)難點(diǎn):
金屬的銹蝕和防護(hù),金屬回收的方法
情感態(tài)度與價(jià)值觀:
1.認(rèn)識(shí)到金屬生銹給國(guó)家?guī)?lái)的損失。
2.讓學(xué)生知道學(xué)習(xí)化學(xué)的重要性,樹(shù)立學(xué)生的愛(ài)國(guó)熱情。
過(guò)程:
復(fù)習(xí)工業(yè)煉鐵和鋼的原理→探究鐵生銹的原因→防止鐵生銹的辦法→廢金屬的回收利用
教學(xué)方法:閱讀、討論、實(shí)驗(yàn)探究法、問(wèn)題探究法
內(nèi)容:金屬生銹的原理、防銹的一般方法;廢金屬回收的一般意義。
引言:全世界每年被腐蝕的鋼鐵,約占全年鋼鐵產(chǎn)量的1/10
一、鋼鐵的銹蝕及其防護(hù)
[探究活動(dòng)]鐵釘?shù)匿P蝕:
試管:①鐵釘與酸、水、氧氣接觸后
②鐵釘與、水、氧氣接觸后
③鐵釘放在有水的試管中
④鐵釘放在干燥的空氣中
⑤鐵釘放在冷卻的沸水中
討論:鐵銹蝕的主要因素有哪些?
小結(jié):
鐵銹蝕,是鐵跟氧氣、水等物質(zhì)相互作用,發(fā)生一系列復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng),使鐵轉(zhuǎn)化為鐵的化合物的過(guò)程。
鐵銹的主要成分為Fe2O3,酸和氧化鈉能使鐵在O2和水存在環(huán)境中加速銹蝕。
怎樣防銹呢?
在鋼鐵表面覆蓋保護(hù)層的方法來(lái)防止鋼鐵生銹。
防銹的方法:
1.在鋼鐵表面涂上一層保護(hù)膜(瀝青、油漆、塑料、橡膠、搪瓷)
2.在鋼鐵表面鍍上一層能起保護(hù)作用的其他金屬(如:鍍錫、鍍鋅和鍍鉻等)
二、廢金屬的回收利用
廢金屬的回收利用:如果將廢鋼鐵回爐冶煉成鋼,跟用鐵礦石冶煉鋼相比,既可以節(jié)約大量的煤和鐵礦石,又能減少污染空氣的懸浮顆粒物??梢?jiàn),回收利用廢金屬,有著巨大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
指導(dǎo)學(xué)生閱讀P128-129,使學(xué)生了解廢金屬回收的意義,廢金屬會(huì)對(duì)環(huán)境有哪些危害?
據(jù)估計(jì),全世界每年被腐蝕損耗的鋼鐵材料,約占全年鋼鐵產(chǎn)量的十分之一。金屬銹蝕給人類(lèi)帶來(lái)了巨大的損失,為了減少損失,需要探究金屬銹蝕的原因、防護(hù)的方法和廢金屬的回收利用。
本節(jié)在本章中的地位與作用:通過(guò)鋼鐵生銹的研究性學(xué)習(xí),進(jìn)一步提高科學(xué)探究的欲望和分析、歸納能力。認(rèn)識(shí)處理廢金屬,回收金屬的價(jià)值,提高資源意識(shí)和環(huán)保意識(shí)。
第四節(jié)石灰石的利用
內(nèi)容:
1、石灰石、大理石、貝殼、白堊的主要成分都是碳酸鈣,它們有廣泛的用途。
2、石灰石、生石灰、消石灰在一定條件下可以發(fā)生相互轉(zhuǎn)化(寫(xiě)出化學(xué)方程式)。
3、用鹽酸和石灰石(或其他碳酸鹽)作用能放出使澄清石灰水渾濁的二氧化碳?xì)怏w。利用這一反應(yīng)可以檢驗(yàn)碳酸鹽。
對(duì)于石灰石、生石灰、熟石灰三種物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化,可用石灰“三代”來(lái)形象的記憶:一代石灰石,通過(guò)煅燒變?yōu)槎?,將生石灰放入水里變?yōu)槿焓摇?/p>
本節(jié)在本章中的地位與作用:認(rèn)識(shí)石灰石、大理石是重要的礦藏資源。理解檢驗(yàn)物質(zhì)的依據(jù)和方法。通過(guò)學(xué)習(xí)形成“物質(zhì)在一定條件下,可以相互轉(zhuǎn)化”的觀念。
參考資料:
1.大理石是結(jié)晶質(zhì)碳酸鈣,白色的大理石——漢白玉是純凈的碳酸鈣,它的結(jié)構(gòu)致密,是極好的建筑材料和雕刻材料。天然的大理石中如果含少量鈷、鈦、銅等雜質(zhì),分別呈紅、黃、藍(lán)色,含三價(jià)鐵的呈黑色或灰色,含二價(jià)鐵的呈綠色。它們都是很好的建筑、裝飾材料。石灰石是非結(jié)晶質(zhì)碳酸鈣,它在自然界里的貯量比大理石多,也因含不同的雜質(zhì)而呈不同的顏色。石灰石是冶金工業(yè)上的助熔劑,是制取生石灰、水泥、玻璃等的重要原料。白堊是深海底的海棲生物遺骸沉積而成的,土狀,致密。它可以用作涂料,還能用作動(dòng)物酸中毒的解毒劑,外用去濕劑、收斂劑等。
2.制造水泥的概況。把石灰石和粘土等原料分別碾成粉末,然后按適當(dāng)比例混合,制成生料,放在約150米的傾斜回轉(zhuǎn)窯里煅燒。原料從高端流入,燃料從低端噴入,在高溫(1400~1500℃)下,原料經(jīng)復(fù)雜的物理—化學(xué)變化后,燒結(jié)成塊狀熟料。冷卻后,加入少量(2~3%)石膏(調(diào)節(jié)水泥硬化速度)。最后研磨粉碎,即成普通硅酸鹽水泥。
第五章 金屬與礦物(課時(shí)4 金屬的防護(hù)和回收)
一般給學(xué)生們上課之前,老師就早早地準(zhǔn)備好了教案課件,大家靜下心來(lái)寫(xiě)教案課件了。必須要寫(xiě)好了教案課件計(jì)劃,未來(lái)的工作就會(huì)做得更好!你們會(huì)寫(xiě)一段優(yōu)秀的教案課件嗎?考慮到您的需要,小編特地編輯了“第五章 金屬與礦物(課時(shí)4 金屬的防護(hù)和回收)”,相信能對(duì)大家有所幫助。
自學(xué)導(dǎo)航
1.椐估計(jì),全世界每年被腐蝕損耗的鋼鐵材料,約占全年鋼鐵產(chǎn)量的____
2.鐵在空氣中銹蝕,實(shí)際上是鐵跟____、____等物質(zhì)相互作用,發(fā)生一系列復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng),使鐵轉(zhuǎn)化為______的過(guò)程。鐵銹是____物(填混合物或純凈物),主要成分是____
3.防止鋼鐵生銹的主要方法是用__
使金屬與空氣和水份隔絕,如在鋼鐵制件上____、_____、____、
或鍍上一層_______的金屬。
4.未生鐵的鐵釘在下列情況中、生銹最快的是()
5.廢金屬是指_____、____丟的____、_______,___和___的金屬物品等。
廢金屬不但造成_____、還會(huì)造成__、__等有毒金屬對(duì)環(huán)境的污染。
6.金屬礦物的儲(chǔ)量有限,而且不能再生。保護(hù)金屬資源的有效途徑除了防止金屬銹蝕外,還有_______、________、_______等。
指點(diǎn)迷津
例題1菜刀在下列五種情況發(fā)生銹斑輕重程度順序是()
①切濕咸菜后放置②切酸菜后放置
③切完菜后洗凈擦干④切完菜后洗凈擦干再涂上一層豆油⑤切完菜后用水沖洗。
A.⑤④③②①B.③②①④⑤C.②①⑤③④D.④③⑤①②
思路分析:鐵生鐵實(shí)際就是鐵與氧氣和水等物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的結(jié)果所以鐵在有水和氧氣同時(shí)存在的情況下較易生銹,但由于酸能直接與金屬發(fā)生置換反應(yīng),銹蝕最快,而食鹽能使鐵在氧氣、水存在的環(huán)境中加速銹蝕,所以答案應(yīng)選D
例題2、廢舊電池的處理問(wèn)題越來(lái)越受到人們的關(guān)注,其首要原因是()
A.防止電池內(nèi)泄露出來(lái)的液體腐蝕其它物品
B.回收電池的石墨電極
C.回收電池的金屬外殼再利用
D.防止電池中汞、隔等金屬離子對(duì)土壤和水造成污染
思路分析:廢舊電池的回收是環(huán)保的一個(gè)重要項(xiàng)目,人人都有責(zé)任,從我做起,不亂扔廢電池,其首要原因是電池中汞、隔等有毒金屬對(duì)環(huán)境的污染,A、B、C選項(xiàng)也是廢舊電池回收的原因,但不是首要原因。所以答案應(yīng)選D
基礎(chǔ)評(píng)價(jià)
1.生銹這種變化屬于()
A.物理變化B.化學(xué)變化
C.劇烈氧化D.緩慢氧化
2.如圖所示:將鐵釘置于水中,則鐵釘三個(gè)不同部位,最先生銹的是()
aA.a(chǎn)處B.b處
C.c處D.以上都有可能
3.在下列情況下,埋在地下的鑄鐵管道腐
蝕速度最慢的是()
A.在含鐵元素較多的酸性土壤中
B.在干燥、致密不透氣的土壤中
C.在潮濕、疏松透氣的土壤中
D.在潮濕、疏松不透氣的土壤中
4.已知金屬X具有下述性質(zhì):
(1)它的主要礦物的化學(xué)成分是X2O3;
(2)它主要通過(guò)還原法冶煉而得;
(3)它的年產(chǎn)量位于金屬之首
椐此推斷:X是()A.銅B.鋁C.鐵D.鈦
5.椐報(bào)道每年因銹蝕損耗的鋼鐵材料約占全年鋼產(chǎn)量的1/10,為防止鋼鐵制品銹蝕下列措施不當(dāng)?shù)氖?)A.在鐵制品表面鍍上一層其它金屬
B.在車(chē)、船的表面噴涂油漆
C.將使用后的鐵鍋洗凈、擦干
D.用堿液將鐵制品表面油膜洗凈
6.世界衛(wèi)生組織把鋁定為食品污染源之一,鋁的下列應(yīng)用必須加以控制的是()
A.用金屬鋁制電纜
B.用鋁制鋁合金門(mén)窗
C.用鋁合金制飛機(jī)材料
D.用鋁制裝碳酸飲料的易拉罐
7.鐵在氧氣中燃燒和鐵生銹,雖然看到_______不同,但兩個(gè)反應(yīng)的__________是相同的,都是_________和__________發(fā)生的________的反應(yīng)。
8.鋁的化學(xué)性質(zhì)比鐵活潑,在空氣中比鐵更易氧化,但為什么鋁制品卻比鐵制品耐用?
9.農(nóng)藥波多液是用膽礬、熟石灰和水配制的,配藥時(shí)能否用鐵桶配制,為什么?
10.徐州市一家化工廠處理含銅廢料的生產(chǎn)流程如下:
寫(xiě)出上述生產(chǎn)流程中跟銅直接有關(guān)的化學(xué)方程式。
拓展探究
有一工業(yè)廢水,經(jīng)分析其中含有大量的Ag+、Fe2+和部分泥沙,既污染環(huán)境又造成浪費(fèi)。某工廠想從上述溶液中回收銀并得到副產(chǎn)品硫酸亞鐵。請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)既經(jīng)濟(jì)又合理的實(shí)驗(yàn)方案。
化苑漫步
千年古劍不銹之迷
1965年在我國(guó)湖北江陵挖掘楚墓時(shí),發(fā)現(xiàn)了兩把寒光閃閃的寶劍,劍面上漂亮的黑色菱形格子花紋清晰流暢,并嵌著綠色玻璃裝飾品。這兩把寶劍長(zhǎng)55.6cm,其中一把劍身上鑄有“越王勾踐自作用劍”八個(gè)字。這兩把寶劍在地下埋藏了2000多年,至今仍然光彩奪目,非常鋒利,毫無(wú)銹蝕。勾踐劍在國(guó)外展出時(shí),不少參觀者都驚嘆不已,稱(chēng)它是無(wú)價(jià)之寶。
9年后,在陜西秦始皇的從葬坑中又出土了三把寶劍,整體烏亮,鋒利無(wú)比。它們?cè)谖?、六米深的潮濕土壤里埋藏?000多年,出土?xí)r居然毫無(wú)銹跡……
我國(guó)科學(xué)工作者研究后發(fā)現(xiàn)古劍的成分是青銅,即銅和錫的合金。錫是一種抗銹能力很強(qiáng)的金屬。因此青銅的抗銹能力自然比鐵強(qiáng)。