第1讲:金属金属材料、金属资源的利用和保护[学习目标]1.通过日常生活中广泛使用金属材料等具体事例,认识金属材料与人类生活和社会发展的密切关系。2.自主实验探究金属的物理性质(重点探究导电、导热性等)。讨论探究物质的性质与用途的关系,知道物质的性质在很大程度上决定了物质的用途,但同时还需考虑如价格资源以及废料是否易于回收等其他因素。3.认识在金属中加热熔合某些金属或非金属可以制得合金,知道生铁和钢等重要合金,以及合金比纯金属具有更广泛的用途。重点:认识金属物理性质的相似性和差异性;从常见铁矿石中提炼铁的原理;金属锈蚀的条件和金属资源的保护方法知识点一:金属材料金属材料包括纯金属和它们的合金。1.几种常见金属a.常见的重要金属:铁铝铜锌钛锡金银等b.金属有许多共同的性质,如:①金属光泽②良好导电性、导热性③良好的延性、展性④韧性好、能弯曲等。c.常见金属的各自特性①颜色:大多为银白色,铜呈紫红色、金呈黄色②状态:常温下大多为固体,汞为液体③密度差别很大:金为19.3,铝为2.7④导电性差异很大:银为100,铅仅为7.9⑤熔点差别大:钨为3410℃,锡仅为232℃⑥硬度差别大:铬为9,铅仅为1.5。2.合金知识a.合金:两种或两种以上的_________(或_________和_________)融合而成的具有_________特性的物质。【要点诠释】①合金是_________②合金中至少含有一种_________③合金的性能与组成合金的各成分的性能不同。合金的硬度比组成它们的纯金属的硬度____,合金的熔点比组成它们的纯金属的熔点____。b.常见的合金.生铁和钢是含_____量不同的_____的两种合金,都是_______(填“混合物”或“纯净物),含碳量为2%--4.3%的是________,含碳0.03%--2%的是_______,除含碳外,生铁中还含有硅、锰等,不锈钢中还含有铬、镍。知识点二:金属在自然界的存在1.在自然条件下,铁、铝中无单质存在,因为这些金属的活动性较强,会与_______、_______等作用生成化合物。只有极少数的几种很不活泼的金属(如铂、金、银等)才能以单质(游离态)形式存在。2.存在于自然界中的矿石3.地壳中含量最多的金属是_______,其次是_______。【要点诠释】人类最先使用铜,而后铁,使用铝只有一百多年的历史,主要与三种金属的化学性质、冶炼难易有关;知识点六:金属(铁)的冶炼及含杂质的化学方程式的计算1.铁的冶铁a.炼铁所用的原料:铁矿石、焦炭、石灰石。【要点诠释】①焦炭的作用提供热量:C+O2CO2提供还原剂CO:CO2+C2CO②石灰石的作用:将矿石中的SiO2转化为炉渣CaSiO3CaCO3CaO+CO2↑CaO+SiO2=CaSiO3b.炼铁的原理炼铁就是把铁矿石、焦炭、石灰石一起放入高炉中,利用还原剂CO把铁从它的化合物中还原出来。实验装置:如图22-6所示图22-6实验步骤:①检查装置的气密性;②将适量的氧化铁放入玻璃管内,并固定装置;③通入一氧化碳气体,并点燃酒精灯;④待装置内的空气完全排净后,点燃酒精喷灯给氧化铁加热;⑤当玻璃管内红色粉末变为黑色时,停止加热;⑥待玻璃管内的固体冷却后,停止通入一氧化碳气体,并熄灭酒精灯;实验现象:红色粉末变为黑色,澄清的石灰水变浑浊,尾气点燃产生蓝色火焰。反应的化学方程式(炼铁的原理):Fe2O3+3CO2Fe+3CO2实验注意事项:①先通入一氧化碳气体,排净装置内的空气,防止一氧化碳与空气混合,加热,发生爆炸;②实验完毕后要继续通入一氧化碳气体,直到玻璃管冷却,防止高温下的铁与空气接触,被氧化。同时,实验过程中还可防止澄清石灰水被倒吸。③尾气中含有一氧化碳,一氧化碳有毒,所以尾气要经过点燃处理,防止一氧化碳直接排放污染空气。④若实验中没有酒精喷灯,也可用酒精灯代替,不过要在火焰上加一个金属网罩,使火力更加集中,提高温度。【要点诠释】上面的化学方程式是以赤铁矿石为原料。若以磁铁矿为原料:4CO+Fe3O43Fe+4CO2若以菱铁矿为原料:FeCO3FeO+CO2↑FeO+COFe+CO2若以黄铁矿为原料:4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2(污染环境)Fe2O3+3CO2Fe+3CO2冶炼金属选择矿石要考虑的因素:①矿石的纯度②矿石的金属含量③对环境的污染④矿石在本地区的储量。2.根据冶铁原理进行化学方程式...