第一节 常见的金属材料（教学设计）化学鲁教版五四学制2024九年级全一册

该初中化学教学设计聚焦金属物理性质、合金及金属冶炼等核心知识，以视频展示金属制品导入，联系生活与历史引出性质探究，通过实验对比合金与纯金属差异，再探究工业炼铁原理，构建连贯知识脉络。 资料亮点在于深度融合核心素养，如合金性质对比实验培养科学探究与创新意识，工业炼铁实验强化证据推理与模型认知，结合徐光宪事迹渗透科学态度与社会责任。生活化实例与分层习题设计，助力学生联系生活，教师易操作，提升教学效果。

第一节 常见的金属材料 一、知识目标 1.了解金属的物理性质，知道金属材料在日常生活生产中的重要用途。 2.知道合金的组成，了解生铁和钢等重要合金，能区别纯金属与合金。 3.了解炼铜原理，掌握工业炼铁的原理，知道还原反应及常用的还原剂。 二、核心素养目标 1.宏观辨识与微观探析：从宏观上认识金属的物理性质和用途，从微观角度理解合金性能改变的原因。 2.证据推理与模型认知：通过实验探究合金与纯金属性质的差异，建立合金性能优于纯金属的认知模型。 3.科学探究与创新意识：通过对金属冶炼实验的探究，培养学生的实验操作能力和创新思维，体会科学探究在化学学习中的重要性。 4.科学态度与社会责任：了解我国在金属材料领域的成就，如徐光宪院士的稀土分离新技术，增强学生的民族自豪感和社会责任感。 一、教学重点 金属的物理性质、合金的性质、炼铁的原理。 二、教学难点 合金的性质、炼铁的原理、还原反应。 本节教学内容出自鲁教版初中化学教材第四单元第一节《常见的金属材料》。金属材料在日常生活、工业生产以及社会发展中都具有至关重要的地位，这部分内容是初中化学课程的重要组成部分，对于学生认识化学与生活、生产的紧密联系具有重要意义。 教材围绕金属材料展开，依次介绍了金属的物理性质、合金的概念和性质、金属矿物及金属单质的获取等内容。首先通过展示生活中常见的金属制品，引导学生观察并总结金属的物理性质，包括共性和特性，让学生对金属有初步的认识。接着引入合金的概念，通过实验对比合金与纯金属的性质差异，使学生了解合金在实际应用中的优势。最后介绍了金属矿物的存在形式以及工业炼铁和炼铜的原理，让学生明白金属的冶炼过程，体会化学在金属资源利用中的重要作用。 教材注重理论与实践相结合，通过大量的实例和实验，帮助学生理解和掌握知识，培养学生的观察能力、实验探究能力和逻辑思维能力。同时，教材还介绍了一些化学史和科学家的事迹，如徐光宪与稀土分离新技术，激发学生的学习兴趣和爱国情怀。 教学对象是初中阶段的学生，他们正处于从形象思维向抽象思维过渡的阶段，好奇心强，对新鲜事物充满兴趣，但在化学学习中，他们的知识储备和认知能力还相对有限。 在知识基础方面，学生在之前的化学学习中已经接触过一些简单的物质和化学反应，对化学有了初步的认识，但对于金属材料的了解还比较肤浅，仅停留在生活中常见的金属制品层面，对金属的性质和用途缺乏系统的认识。 在学习能力方面，学生已经具备了一定的观察和实验能力，但在实验设计、数据分析和归纳总结等方面还需要进一步提高。他们在学习过程中，更倾向于直观、生动的教学方式，对于抽象的概念和理论理解起来可能会有一定的困难。 在学习兴趣方面，金属材料与生活实际密切相关，学生对这部分内容会比较感兴趣，但由于化学知识的抽象性和复杂性，可能会在学习过程中产生畏难情绪。因此，在教学过程中，教师应充分利用生活实例和实验，激发学生的学习兴趣，引导学生积极参与课堂活动，帮助他们逐步掌握知识和技能，提高学习能力。同时，要关注学生的个体差异，根据学生的实际情况进行有针对性的教学，让每个学生都能在化学学习中有所收获。 教学环节一 课堂导入 【播放视频】同学们，老师先给大家播放一段精彩的视频。视频中展示了现代社会中各种各样的金属制品，有宏伟建筑上的钢铁结构、闪闪发光的金银首饰、高科技电子产品里的精密金属部件，还有航天领域中那些令人惊叹的金属航天器等。大家仔细观察这些金属制品，感受它们在我们生活中的广泛存在和重要作用。 【提问引导】视频看完了，相信大家都被这些金属制品的魅力所吸引。现在老师想问问大家，在日常生活中，你们还见到或使用过哪些金属制品呢？这些金属制品又有什么特点呢？（给学生一些时间思考和发言，鼓励他们积极分享自己的发现，如可能会提到铁锅、铜导线、铝合金门窗等） 【引入文明发展】大家说得都很精彩。其实，人类文明的进步与金属材料的发展是密切相关的。从远古时期人类开始使用青铜器，到后来铁器的广泛应用，再到如今各种新型金属材料的不断涌现，金属材料一直是推动社会发展的重要物质基础。比如，在古代，青铜的使用让人类进入了一个新的文明阶段，人们可以制造出更精良的工具和武器；而在现代，钢铁的大量生产和应用则支撑起了整个工业体系的发展。那么，金属到底具有哪些物理性质，才使得它们在我们的生活和社会发展中有着如此重要的地位呢？让我们一起走进今天的学习内容——常见的金属材料。 设计意图 1.激发学生兴趣：通过播放丰富多彩的金属制品视频，直观地展示金属在现代社会的广泛应用，能够迅速吸引学生的注意力，激发他们对金属材料的好奇心和学习兴趣，使学生积极主动地参与到课堂讨论中来。 2.联系生活实际：让学生分享自己在日常生活中见到或使用过的金属制品及其特点，将化学知识与学生的生活经验紧密联系起来，让学生感受到化学就在身边，提高他们对化学学习的亲切感和认同感。 3.结合历史文化：介绍人类文明发展与金属材料的关系，将化学知识与历史文化相结合，增加了知识的趣味性和深度，培养学生对科学发展历程的认识和理解，同时也能让学生体会到金属材料在人类社会进步中的重要作用。 4.引发思考，导入新课：从学生对金属制品的讨论和对文明发展的了解，自然地引出关于金属物理性质的问题，顺利过渡到本节课的主题，让学生明确学习方向，带着问题去探索新知识，提高学习的主动性和积极性。 教学环节二 了解金属的物理性质，知道金属材料在日常生产生活中的重要用途 活动一：金属物理性质的引入与观察思考 【引入】人类文明的进步与金属材料发展关系密切。当今，种类繁多的金属材料更成为社会发展的重要物质基础。同学们，在日常生活中你们见到或使用过哪些金属制品呢？这些金属制品又有什么特点？带着这些问题，我们来探究金属的物理性质。 【问题】观察生活中常见或常用的金属制品，想一想：它们主要是用什么金属制成的？分别应用了哪些性质？ 【学生活动】学生们积极思考并列举生活中的金属制品，如铁锅、电线、自行车等。对于铁锅，学生回答主要用铁制成，应用了铁的导热性；对于电线，学生指出用铜制成，应用了铜的导电性；对于自行车，学生提到车架用钢铁制成，应用了钢铁强度大的性质。 设计意图 从生活实际出发，引发学生的兴趣和思考，让学生感受到化学与生活的紧密联系，为后续学习金属的物理性质做铺垫。 【对应训练1】下列金属制品中，利用金属导电性的是（ ） A. 铝箔 B. 铁锅 C. 铜导线 D. 金项链 【答案】C 【解析】铝箔利用了铝的延展性；铁锅利用了铁的导热性；铜导线利用了铜的导电性；金项链利用了金的金属光泽和延展性。所以答案选C。 【对应训练2】金属在生活中处处可见，下列关于金属的说法正确的是（ ） A. 所有金属在常温下都是固体 B. 金属都具有金属光泽，都能导电导热 C. 金属的硬度都很大 D. 金属都可以拉成丝 【答案】B 【解析】A.汞在常温下是液体，A选项错误； B.大多数金属具有金属光泽，是热和电的良导体，B选项正确； C.金属的硬度不一定都很大，如钠的硬度较小，C选项错误； D.并不是所有金属都有良好的延展性可以拉成丝，D选项错误。 活动二：金属物理性质的总结 【讲解】大多数金属都具有金属光泽，密度和硬度较大，熔点和沸点较高，具有良好的延展性和导电、导热性能。除汞以外，金属在常温下都是固体。不同的金属具有各自的特性和特定的用途。比如光泽方面，金呈黄色，铜呈紫红色，铁粉呈黑色；延展性上，金的展性最好，铂的延性最好；硬度上，铬的硬度最高；熔点上，钨的熔点最高，汞的熔点最低；导电性上，银的导电性最好（铜导电性良好，常用于导线）。 设计意图 系统地总结金属物理性质的共性和特性，让学生对金属的物理性质有更全面、更清晰的认识。 【对应训练3】下列关于金属物理性质的描述，错误的是（ ） A. 铁具有良好的导电性 B. 铝的熔点比汞高 C. 铜的硬度比铬大 D. 金的颜色是黄色 【答案】C 【解析】A.铁是热和电的良导体，具有良好的导电性，A选项正确； B.汞在常温下是液体，铝在常温下是固体，所以铝的熔点比汞高，B选项正确； C.铬的硬度最高，铜的硬度比铬小，C选项错误； D.金呈黄色，D选项正确。 教学环节三 知道合金的组成，了解生铁和钢等重要合金，会区别纯金属与合金 活动一：合金的概念引入 【引入】常见的金属材料大多数不是组成单一的纯金属，而是合金。那么什么是合金呢？ 【讲解】以某种金属为基础，添加其他金属或非金属，通过高温熔炼、烧结等方式形成的具有金属特性的材料就是合金。需要注意的是，合金是混合物；青铜是人类最早使用的合金；目前产量最高、应用最广的合金是钢（铁合金）。生铁和钢都是铁合金，两者的区别是含碳量不同。 设计意图 明确合金的概念，为后续探究合金的性质做准备，同时让学生了解一些重要合金的地位和区别。 【对应训练1】下列关于合金的说法正确的是（ ） A. 合金是纯净物 B. 合金中一定不含有非金属 C. 生铁和钢都是铁合金 D. 青铜不是合金 【答案】C 【解析】A.合金是混合物，A选项错误； B.合金中可能含有非金属，B选项错误； C.生铁和钢都是铁合金，C选项正确； D.青铜是人类最早使用的合金，D选项错误。 活动二：金属与合金的性质比较实验 【问题】现有铝片、铝合金、铜片、黄铜片、锡片、焊锡（锡铅合金）等金属材料，我们通过实验来比较金属与合金的性质。请同学们思考，我们可以从哪些方面进行比较呢？ 【学生思考回答】可以从颜色与光泽、硬度、熔点等方面进行比较。 【实验操作】 1.观察铝片与铝合金、铜片与黄铜片、锡片与焊锡的颜色与光泽。 2.将铝片与铝合金、铜片与黄铜片、锡片与焊锡两两互相刻划，比较它们的硬度。 3.将锡片和焊锡放在铁片上，用酒精灯在铁片的中心部位加热，观察比较两者熔化的难易。 【学生活动】学生分组进行实验，仔细观察实验现象，并做好记录。之后小组内交流讨论，得出结论。 【结论展示】合金的光泽和颜色比组成它的纯金属更好；合金的硬度比组成它的纯金属的硬度大；合金的熔点比组成它们的纯金属的熔点低。 设计意图 通过实验探究，让学生亲身体验合金与纯金属性质的差异，培养学生的实验操作能力、观察能力和分析归纳能力。 【对应训练2】下列关于合金性质的说法正确的是（ ） A. 合金的硬度一定比组成它的纯金属小 B. 合金的熔点一定比组成它的纯金属高 C. 合金的光泽一定不如组成它的纯金属 D. 合金的抗腐蚀性一般比组成它的纯金属强 【答案】D 【解析】A.合金的硬度比组成它的纯金属大，A选项错误； B.合金的熔点比组成它的纯金属低，B选项错误； C.合金的光泽和颜色比组成它的纯金属更好，C选项错误； D.合金的抗腐蚀性一般比组成它的纯金属强，D选项正确。 活动三：特殊性能合金的介绍 【讲解】人们利用熔合的方法，控制合金的组成比例和形成条件，就可以制得具有特殊性能、符合特定需求的各种合金。如钛镍合金具有形状记忆功能，用于制作人造卫星的天线；钛钼镍合金抗腐蚀性强、在航海及海洋资源开发领域应用广泛。以“奋斗者”号潜水器为例，其载人舱球壳采用了我国自主研发的Ti62A钛合金新材料，抗压能力卓越。 设计意图 拓宽学生的视野，让学生了解合金在现代科技中的重要应用，感受化学对社会发展的推动作用。 【对应训练3】下列合金与其特殊性能对应错误的是（ ） A. 钛镍合金——形状记忆功能 B. 钛钼镍合金——抗腐蚀性强 C. 不锈钢——硬度小 D. 武德合金——熔点低 【答案】C 【解析】A.钛镍合金具有形状记忆功能，A选项正确； B.钛钼镍合金抗腐蚀性强，B选项正确； C.不锈钢的硬度大，抗腐蚀性强，C选项错误； D.武德合金熔点低，常用于制作保险丝，D选项正确。 教学环节四 了解炼铜原理，掌握工业炼铁原理，知道还原反应及常用的还原剂 活动一：金属矿物及炼铜原理 【引入】大自然为人类提供了丰富的金属矿物资源，通过冶炼可制得纯金属。铜是人类最早使用的金属之一，它是如何从矿石中冶炼出来的呢？ 【讲解】地球上的金属资源广泛存在于地壳和海洋中，其中少数很不活泼的金属（如金、铂等）以单质形式存在，其他金属都以化合物的形式存在于各种矿物中。铜主要是通过用焦炭焙烧含有铜元素的矿石获得金属铜。 孔雀石的主要成分是碱式碳酸铜，碱式碳酸铜受热分解生成氧化铜、水和二氧化碳，化学方程式为：Cu2(OH)2CO3△2CuO+H2O+CO2↑。氧化铜能与木炭反应，生成铜和二氧化碳，化学方程式为：2CuO+C高温2Cu+CO2↑。 设计意图 介绍金属矿物的存在形式和炼铜原理，为学习工业炼铁原理做铺垫，同时让学生了解金属冶炼的一般方法。 【对应训练1】下列关于金属矿物及炼铜的说法正确的是（ ） A. 所有金属都以化合物的形式存在于矿物中 B. 碱式碳酸铜受热分解属于还原反应 C. 炼铜过程中木炭的作用是提供热量和作还原剂 D. 氧化铜与木炭反应中，氧化铜是还原剂 【答案】C 【解析】A.少数很不活泼的金属（如金、铂等）以单质形式存在，A选项错误； B.碱式碳酸铜受热分解不属于还原反应，B选项错误； C.炼铜过程中木炭燃烧提供热量，同时木炭能夺取氧化铜中的氧，作还原剂，C选项正确； D.氧化铜与木炭反应中，氧化铜是氧化剂，木炭是还原剂，D选项错误。 活动二：还原反应的概念学习 【讲解】在氧化铜与木炭的反应中，氧化铜中的氧被碳夺去，铜被还原出来。像这样，含氧化合物中的氧被夺去的反应属于还原反应。在这个反应中，氧化铜是氧化剂，失去氧，被还原；木炭是还原剂，得到氧，被氧化。常用的还原剂有C、CO、H2。 设计意图 明确还原反应的概念，让学生理解氧化剂和还原剂的作用，为学习工业炼铁原理中的还原反应做准备。 【对应训练2】在反应CuO+H2加热Cu+H2O 中，下列说法正确的是（ ） A. CuO是还原剂 B. H2被还原 C. H2是还原剂 D. 该反应不属于还原反应 【答案】C 【解析】在该反应中，CuO中的氧被H2夺去，CuO是氧化剂，被还原；H2得到氧，是还原剂，被氧化，该反应属于还原反应。所以答案选C。 活动三：工业炼铁的原理探究 【实验引入】我们通过实验来探究工业炼铁的原理。在硬质玻璃管中放入少量红色氧化铁粉末，先通入一氧化碳，然后用酒精喷灯加热，观察现象。 【实验步骤讲解】 组装仪器，并检查气密性； 把少量研细的红色氧化铁粉末装进硬质玻璃管中； 把硬质玻璃管固定，先点燃出气口处的酒精灯，再通入一氧化碳气体排气，待排尽硬质玻璃管中的空气后，再点燃酒精喷灯加热； 当红色粉末全部转变成黑色后，先停止加热，继续通入一氧化碳，直至玻璃管冷却，最后熄灭酒精灯。 【注意事项强调】 一氧化碳还原氧化铁是在封闭的硬质玻璃管中进行的，先通一氧化碳，可以把管内的空气排出，防止一氧化碳与空气混合受热爆炸。 · 实验完毕先停止加热，还要继续通入一氧化碳直到玻璃管冷却，防止高温的条件下，生成的铁再被氧化。可以用口诀“一氧化碳早出晚归；酒精喷灯迟到早退；前者颠倒会爆炸；后者颠倒会氧化”来记忆。 【学生活动】学生观察实验现象，思考相关问题。红色粉末逐渐变成黑色，同时澄清的石灰水逐渐变浑浊。 【问题讨论】 · 如何判断反应中生成了什么物质？ 红色粉末变黑色，用磁铁检验，证明黑色粉末为铁； 将产生的气体通入到澄清石灰水中，澄清石灰水变浑浊，则生成二氧化碳。 · 装置导管末端为什么要放一个点燃的酒精灯？ 点燃一氧化碳，防止污染空气。 · 石灰水的作用有哪些？ 澄清石灰水可用来检验生成物二氧化碳； 吸收二氧化碳便于处理尾气（一氧化碳在常规条件下可以燃烧生成二氧化碳，但在高浓度的二氧化碳环境中，由于缺乏足够的氧气，一氧化碳无法维持燃烧反应）。 【化学方程式书写】 实验证明，氧化铁和一氧化碳在高温条件下发生反应，生成铁和二氧化碳。 化学方程式为：3CO+Fe2O3高温 2Fe+3CO2 ，Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O，2CO+O2点燃2CO2。 设计意图 通过实验探究，让学生直观地了解工业炼铁的原理，培养学生的观察能力、分析问题和解决问题的能力，同时强调实验安全和环保意识。 【对应训练3】在一氧化碳还原氧化铁的实验中，下列说法错误的是（ ） A. 实验开始时应先通一氧化碳再加热 B. 实验结束时应先停止加热再停止通一氧化碳 C. 实验过程中硬质玻璃管内的现象是红色粉末逐渐变黑 D. 该实验不需要进行尾气处理 【答案】D 【解析】A.实验开始时先通一氧化碳排尽装置内的空气，防止一氧化碳与空气混合受热爆炸，A选项正确； B.实验结束时先停止加热，继续通一氧化碳防止生成的铁被氧化，B选项正确； C.一氧化碳还原氧化铁，红色的氧化铁粉末逐渐变成黑色的铁，C选项正确； D.一氧化碳有毒，会污染空气，必须进行尾气处理，D选项错误。 一、金属的物理性质 1.共性：金属光泽、密度和硬度较大、熔点和沸点较高、良好的延展性、导电性、导热性 2.特性：光泽差异、延展性差异、硬度差异、熔点差异、导电性差异 3.分类：黑色金属、有色金属；轻金属、重金属；常见金属、稀有金属 二、合金 1.定义：以某种金属为基础，添加其他金属或非金属形成的具有金属特性的材料 2.性质：光泽和颜色更好、硬度更大、熔点更低、抗腐蚀性强 3.特殊性能合金：钛镍合金、钛钼镍合金 三、金属矿物及冶炼 1.金属矿物存在形式：单质（金、银、铂等）、化合物（大多数金属） 2.炼铜原理 o Cu2(OH)2CO3△2CuO+H2O+CO2↑ o 2CuO+C高温2Cu+CO2↑ 3.工业炼铁原理：3CO+Fe2O3高温 2Fe+3CO2 o实验步骤：关键的先后顺序 o实验现象：红变黑，石灰水变浑浊 o实验注意事项：防爆炸、防氧化 4.还原反应 o定义：含氧化合物中的氧被夺取的反应 o常用还原剂（C、CO、H₂） 1. 金可制成金箔，拉成金丝，说明金具有良好的（ ） A．导电性 B．延展性 C．导热性 D．抗腐蚀性 【答案】B 【解析】金属的延展性是指金属能够被压成薄片或拉成细丝的性质。金可制成金箔，拉成金丝，这体现了金具有良好的延展性，故答案选B。 2.北斗系统的全面建成彰显了中国航天的力量。在航天科技中运用了大量金属材料，下列有关金属材料的说法正确的是（ ） A．纯金属的硬度一般比它们组成合金的硬度更高 B．钛和钛合金被广泛应用于火箭、导弹等 C．金属单质在常温下都是固体 D．合金中一定只含金属元素 【答案】B 【解析】A. 合金的硬度一般比组成它的纯金属的硬度大，所以纯金属的硬度一般比它们组成合金的硬度低，A选项错误； B. 钛和钛合金具有密度小、强度高、抗腐蚀性能好等优点，被广泛应用于火箭、导弹等航天科技领域，B选项正确； C. 大多数金属单质在常温下是固体，但汞在常温下是液体，C选项错误； D. 合金是在一种金属中加热熔合其他金属或非金属而形成的具有金属特性的混合物，所以合金中不一定只含金属元素，D选项错误。 3.下列有关金属及合金的说法错误的是（ ） A．金属在常温下大多数都是固体 B．铝合金的硬度比铝的硬度小 C．铁制品在潮湿的空气中易生锈 D．钢铁是使用最多的金属材料 【答案】B 【解析】A. 除汞外，金属在常温下大多数都是固体，A选项正确； B. 合金的硬度一般比组成它的纯金属的硬度大，所以铝合金的硬度比铝的硬度大，B选项错误； C. 铁在潮湿的空气中易与氧气、水发生反应而生锈，C选项正确； D. 钢铁是目前使用最多的金属材料，D选项正确。 4.2021年5月15日“祝融号”火星车成功着陆。该车使用了新型镁锂合金，下列说法正确的是（ ） A．镁锂合金属于金属材料 B．锂属于非金属元素 C．镁是地壳中含量最高的金属元素 D．镁锂合金的硬度比镁的小 【答案】A 【解析】A. 金属材料包括纯金属和合金，镁锂合金属于合金，所以镁锂合金属于金属材料，A选项正确； B. 锂带有“钅”字旁，属于金属元素，B选项错误； C. 地壳中含量最高的金属元素是铝，不是镁，C选项错误； D. 合金的硬度一般比组成它的纯金属的硬度大，所以镁锂合金的硬度比镁的大，D选项错误。 5.图是“一氧化碳与氧化铁反应”的部分实验装置，关于该实验说法正确的是（ ） A. 充分反应后，向固体中加稀盐酸会产生气泡 B. 在实验过程中，黑色的粉末会逐渐变成红色 C. 该实验的反应原理为FeO+CO 高温 Fe+CO₂ D. 在实验过程中，产生的尾气可以直接排放到空气中 【答案】A 【解析】A. 一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，充分反应后固体为铁，铁能与稀盐酸反应生成氢气，所以向固体中加稀盐酸会产生气泡，A选项正确； B. 一氧化碳与氧化铁反应，红色的氧化铁粉末会逐渐变成黑色，B选项错误； C. 该实验的反应原理为3CO + Fe₂O₃ 高温 2Fe + 3CO₂，C选项错误； D. 一氧化碳有毒，会污染空气，所以产生的尾气不能直接排放到空气中，需要进行尾气处理，D选项错误。 6.春秋初期，绍兴一带是南方的一个冶铁中心，其炼铁方法是在1000°C左右的温度下，使木炭和铁矿石（主要成分为Fe₂O₃）发生一系列的反应生成含较多杂质的海绵铁。其中主要化学反应为：3CO+Fe₂O₃高温 2Fe+3CO₂。下列说法正确的是（ ） A．海绵铁是一种纯净物 B．Fe₂O₃中铁元素的化合价为+3价 C．上述反应中涉及的氧化物只有2种 D．炼铁过程中，木炭只是作为燃料使用 【答案】B 【解析】A. 海绵铁中含有较多杂质，属于混合物，不是纯净物，A选项错误； B. 在化合物中，各元素正负化合价的代数和为零，在Fe₂O₃中，氧元素的化合价为 -2 价，设铁元素的化合价为x，则2x + (-2)×3 = 0，解得x = +3，所以Fe₂O₃中铁元素的化合价为+3价，B选项正确； C. 该反应中涉及的氧化物有氧化铁（Fe₂O₃）、一氧化碳（CO）、二氧化碳（CO₂），共3种，C选项错误； D. 炼铁过程中，木炭不完全燃烧生成一氧化碳，一氧化碳具有还原性，可将铁从铁矿石中还原出来，所以木炭不仅作为燃料使用，还参与了化学反应，D选项错误。 7.“嫦娥揽月、北斗指路、祝融探火……”中国航天砥砺奋进，“神舟十四”再探天河！神舟十四号飞船很多部件都用到了哈尔滨制造的铝合金，如轨道舱壳体结构、返回舱侧壁金属壳体等，这样可以有效的减轻飞船的重量。请结合上述内容，回答下列问题： （1）铝合金属于 （填“混合物”或“纯净物”）。 （2）铝合金的优良性能有 （填字母）等。 A.密度小、硬度大 B.强度高抗腐蚀性差 【答案】（1）混合物；（2）A 【解析】（1）合金是在一种金属中加热熔合其他金属或非金属而形成的具有金属特性的混合物，所以铝合金属于混合物； （2）铝合金具有密度小、硬度大、强度高、抗腐蚀性好等优良性能，所以答案选A。 8.冶炼金属需要考虑多方面因素： （1）固体氧化镁或氯化镁加热至熔化后电解都能制得金属镁。从节能方面考虑，工业上选择了氯化镁，是因为这两种物质的 （填物理性质）不同。 （2）①高炉炼铁选用铁矿石作为原料应考虑的因素有 （写一点即可）。 ②冶炼时将铁矿石粉碎的目的是 。 ③赤铁矿石（主要成分是Fe₂O₃）炼铁的化学方程式为 。 【答案】（1）熔点；（2）①考虑矿石中铁元素的含量或是否在冶炼过程中造成环境污染；②增大反应物之间的接触面积，加快反应速率或使之充分反应；③3CO+Fe₂O₃高温2Fe+3CO₂ 【解析】（1）固体氧化镁或氯化镁加热至熔化后电解都能制得金属镁，从节能方面考虑，工业上选择了氯化镁，是因为氧化镁的熔点比氯化镁高，熔化时需要消耗更多的能量，所以是利用了它们熔点不同的物理性质； （2）①高炉炼铁选用铁矿石作为原料应考虑矿石中铁元素的含量，含量越高越有利于炼铁；同时还要考虑是否在冶炼过程中造成环境污染等因素。②冶炼时将铁矿石粉碎，能增大反应物之间的接触面积，从而加快反应速率，使反应更充分。③赤铁矿石（主要成分是Fe₂O₃）炼铁的化学方程式为3CO+Fe₂O₃高温2Fe+3CO₂。 9.物质的性质决定着物质在生产和生活中的用途。木炭和一氧化碳都具有还原性，都可用于冶炼金属。请根据下图回答有关问题。 (1)请写出下列反应的化学方程式： ①一氧化碳还原氧化铁________________。 ②木炭还原氧化铜___________________； (2)A、B装置中澄清石灰水的作用是________________________________。 (3)B装置最右端酒精灯的作用是________________________________。 (4)在A装置中，当观察到________________________________________时，证明木炭粉末和氧化铜粉末已经完全反应 【答案】(1)①3CO+Fe₂O₃高温2Fe+3CO₂；②C+2CuO高温2Cu+CO₂↑；(2)检验是否有二氧化碳生成；(3)除去未反应完的一氧化碳气体，防止污染空气；(4)A装置竖直的试管内导管口不再有气泡冒出 【解析】(1)①一氧化碳还原氧化铁生成铁和二氧化碳，化学方程式为3CO+Fe₂O₃高温2Fe+3CO₂；②木炭还原氧化铜生成铜和二氧化碳，化学方程式为C+2CuO高温2Cu+CO₂↑； (2)二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，所以A、B装置中澄清石灰水的作用是检验是否有二氧化碳生成； (3)一氧化碳有毒，会污染空气，B装置最右端酒精灯的作用是将未反应完的一氧化碳气体燃烧掉，防止污染空气； (4)在A装置中，当木炭粉末和氧化铜粉末完全反应后，不再产生二氧化碳气体，所以当观察到A装置竖直的试管内导管口不再有气泡冒出时，证明木炭粉末和氧化铜粉末已经完全反应。 10.钢铁冶炼的部分工艺流程如图所示，回答下列问题： （1）用化学方程式表示赤铁矿石冶炼成生铁的反应原理 。 （2）钢铁冶炼的产品是生铁和钢，两者的主要区别是 。 （3）在钢水铸件机中，高温钢水加工成钢制零件时，充入氮气的作用是 。 （4）流程的最后一道操作是涂层（即在金属制品表面进行喷漆或搪瓷等），该操作的主要目的是 。 【答案】（1）Fe₂O₃+3CO高温2Fe+3CO₂；（2）含碳量不同；（3）作保护气，防止铁在高温下被空气中的氧气氧化；（4）隔绝氧气和水，防止金属制品生锈 【解析】（1）赤铁矿石（主要成分是Fe₂O₃）冶炼成生铁的反应原理是一氧化碳与氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，化学方程式为Fe₂O₃+3CO高温2Fe+3CO₂； （2）生铁和钢都是铁合金，两者的主要区别是含碳量不同，生铁的含碳量为2% - 4.3%，钢的含碳量为0.03% - 2%； （3）氮气的化学性质不活泼，在钢水铸件机中，高温钢水加工成钢制零件时，充入氮气可作保护气，防止铁在高温下被空气中的氧气氧化； （4）金属生锈的条件是与氧气和水同时接触，流程的最后一道操作是涂层（即在金属制品表面进行喷漆或搪瓷等），该操作的主要目的是隔绝氧气和水，防止金属制品生锈。 在本次教学中，通过展示生活中的金属制品引导学生观察思考，让学生较好地理解了金属的物理性质。实验探究环节激发了学生的兴趣，使其直观地认识到合金与纯金属性质的差异。但在教学过程中，也存在一些不足之处。例如，对于工业炼铁实验步骤和注意事项的讲解，部分学生理解起来仍有困难，后续应结合更多实例和动画演示，帮助学生加深理解。此外，在时间把控上不够精准，导致对徐光宪与稀土分离新技术的拓展讲解略显仓促，未能充分发挥其教育价值。在今后的教学中，我会更加注重教学方法的多样性和时间管理，以提升教学效果。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$