2025年中考化学解密越王勾践剑不锈之谜金属的冶炼与利用专题复习

解密越王勾践剑不锈之谜 《金属的冶炼与利用》专题复习 通过对越王剑的金属材质探究，深入体会合金的优点，进一步强化“性质决定 用途，用途体现性质”的化学基本观念； 通过小组实验探究，学会利用“两盐夹一金”和“两金夹一盐”方法比较越王 剑中铜、锡、铁三种金属的活动性，建构宏-微-符三重表征，促进宏观辨识与微 观探析核心素养落地； 通过阅读相关资料，认识古代炼铜技术，深入复习利用还原性物质冶炼金属的 方法，提高证据推理能力。 利用铜生锈的实验探究解密越王剑千年不锈之谜，提高利用化学知识解决实际 问题的能力，体会化学在推动社会发展、创造文明中的作用。 一、教学目标 二、教学过程 环节一：导入新课 环节二：明成分 环节三：探性质 环节四：炼原料 环节五：解锈蚀 二、教学过程 环节一：导入新课 【播放视频】国家宝藏：越王勾践剑 【提问】为什么穿越两千年，越王剑出土时依然锋利无比，毫无锈蚀的痕迹？ 【设计意图】以国家宝物越王勾践剑引入，探寻越王剑不锈之谜，极大地激 发了学习兴趣。 环节二：明成分 【问题1】要铸造一把好剑，最重要的就是上等的材料和上乘的工艺。 【问题2】为什么要用合金而不用纯金属来 铸造越王剑呢？ 越王剑不锈之谜会不会和它所用的材料有关呢？ 物 理 性 能 硬度、脆性 韧性 锡含量 % 青铜中锡含量对合金的性能影响 【问题3】那剑脊和剑刃应该分别用怎么样 的铜锡比例来铸造越王剑？ 【问题4】如何测定青铜样品中的铜含量？ 【计算】2021年三星堆再次出土大量青铜器，青铜（铜锡合金） 是金属冶铸史上最早制得的合金，现取10g青铜样品加入100g稀盐 酸中收集到0.04g气体，求该青铜样品中铜的质量分数。 （Sn+2HCl=SnCl2+H2 ) 【设计意图】从铸造越王剑的性质探寻其成分，复习纯金属和合金的差异性，体现了“结 构决定性质，性质决定用途”的化学思想，体会古人智慧。 环节三：探性质 【小组讨论】如何设计实验方案验证铁、锡、铜的活动性顺序？ K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au 【小组实验】验证铁、锡、铜的活动性顺序，并完成学案。 第一组：分别将铁粒和铜粒放入氯化亚锡溶液中，观察现象。 第二组：将铁粒、锡粒、铜粒分别放入稀盐酸中，观察现象。 【设计意图】通过小组实验探究铁、锡、铜的活动性顺序，从宏观角度 比较三种金属的活动性，再以熟悉的铁和硫酸铜溶液引入，探究溶液中 微粒变化，建构“宏-微-符”三重表征的思维方式。 环节四：炼原料 【资料卡片】“炼矿曰扯铜，其法矿千斤用炭七八百斤不等，炉如夹墙，底做 圆窠，铺以炭末，始加矿炭，而铜沉于底，碣流，即铜成之候已。” ——清 张泓《滇南新语》 【练习】请你写出利用孔雀石炼铜的主要化学方程式 【小组讨论】实验室模拟炼铁用的是横向装置，但楚人却设计了竖炉炼铜， 这种装置有什么优点？ 【设计意图】以楚人炼铜为载体，对比古今冶炼金属的方法和装置，复习金属冶炼的相关 知识，体会古代精湛的冶炼技术，感受化学在推动社会发展中的作用。 环节五：解锈蚀 【提问】同时期的青铜剑已经锈迹斑斑，为什么越王剑仍然寒光凛凛？ 铜在什么条件下会生锈？ 探究铜生锈的条件 【提出猜想】根据铜锈的组成推测，铜生锈可能与 有关。 【进行实验】实验小组同学取直径、长度均相同的铜丝，并打磨光亮。设计了如下图所示的5 个实验并持续观察。 （4）由上述实验可推知，铜生锈的条件是 编号 ① ② ③ ④ ⑤ 实验 现象 无明显现象 无明显现象 铜丝表面 有绿色物质 无明显现象 无明显现象 除去水中溶解的氧气 【解释与结论】 实验中使用“经煮沸迅速冷却的蒸馏水”，其目的是 对比实验②和③，得出的结论是 铜生锈与氧气有关 为验证猜想，请在图中将实验⑤补充完整。 铜与水、氧气和二氧化碳同时接触会生锈 O2、CO2、H2O [资料卡片]越王剑埋葬的墓葬深埋在数米的地下，一椁两棺，层层相套，椁室四周用一种质地 细密的白色黏土、考古学界称之为白膏泥的填塞，其下部采用的还是经过人工淘洗过的白膏泥， 致密性更好。加上墓坑上部经过夯实的填土等原因，使该墓的墓室几乎成了一个密闭的空间。还 有该剑出土时插在髹漆的木质剑鞘内，与空气接触、氧化的可能性更小了。该墓处在荆州附近的 漳河二干渠上，地下水位较高，该墓的墓室曾经长期被地下水浸泡，地下水酸碱性不大，基本上 为中性。 【设计意图】以探究铜生锈的条件，结合越王剑的保存环境，解密越王剑千年不 锈之谜，深化金属保存的意义。 有志者 事竟成 破釜沉舟 百二秦关终属楚 苦心人 天不负 卧薪尝胆 三千越甲可吞吴 ——清 蒲松龄 三、板书设计 四、课后作业 若你是个铸剑师，如何铸造一把能够流传千年的宝剑？要考虑哪些 因素？ $$