4.1常见的金属材料学案--2025-2026学年九年级化学鲁教版（五四制）（2024）全一册

第四单元 金 属 第一节 常见的金属材料 班级_________ 姓名_________ 素养目标 1.通过阅读课本、小组讨论、观看材料等途径，总结金属的物理性质，能说出金属的分类、共性和特性，知道性质决定用途的原理。 2.通过观看视频资料、小组实验探究，知道合金的形成、合金性能的优点，在此基础上初步建立“混合”能改变物质性质的化学观念。 3.知道一些常见金属（铁、铝等）矿物,了解从铁矿石中将铁还原出来的方法。 评价任务 1.完成习题1、2、3（对目标1进行评价） 2.完成习题4、5（对目标2进行评价） 3.完成习题6、7、8（对目标3进行评价） 4.完成作业检测（对目标1、2、3进行评价） 课前学习任务 （1）同学们知道的、见过的金属元素有哪些呢？请完成下表。 我知道的 金属名称 元素符号 我见过的 金属名称 元素符号 （2）日常生活中哪些用品是用金属制成的？ 。 （3）我国古代从何时开始生产和使用金属制品？现代金属工业生产状况如何？（查阅资料） 答案： （1）答案不唯一，略（答案合理即可） （2）答案不唯一，略（答案合理即可） （3）铜是人类最早使用的金属，我国青铜器的生产和使用在距今3000年以前的夏商时代，以后的三、四百年的春秋战国时期开始生产和使用铁器。 近几年来，金属制品业在产量、质量、品种上均发展较快，我国已成为世界金属制品生产大国 课堂学习任务 学习任务一 金属的物理性质:阅读课本66-67页内容,小组合作学习,总结金属的物理性质（共性和特性）,完成提出的问题组。 资料1：金属在生活生产中有着非常广泛的应用如下图炊具等日用品、机器零件、仪表、医疗器械、车、船、飞机、火箭等投影图片 资料2：几种金属的物理性质对比表 性质 金属 颜色 密度（g/cm³） 熔点/℃ 电阻率nΩ.m 莫氏硬度（最大10） 金 黄色 19.3 1064 22.14 2.5 银 银白色 10.5 962 15.87 2.5 铜 紫红色 8.92 1084 16.78 3.0 铁 银白色 7.87 1538 96.1 4 铝 银白色 2.7 660 28.2 2.75 铬 银白色 7.2 1857 25 8.5 问题组： 1.金属制品种类繁多、应用广泛的原因是什么？跟自然界中的金属元素的种类繁多是否有关 ？跟金属的性质是否有关？ 。 2.现实生活中炊具一般用铁和铝制成，这反映出铁和铝的什么性质？ 。 3.许多装饰品大多以金、银、铂等为主，这是利用了它们具有什么性质？ 。 4.金属的物理性质有哪些，金属的特性有哪些？ 。 【答案】 1.金属制品的广泛应用与金属的性质有关，，金属的用途由金属性质决定。 2.铁和铝做炊具是利用了铁和铝的导热性。 3.金、银、铂作装饰品，是因为它们具有金属光泽且耐腐蚀。 4.大多数金属都有金属光泽，密度和硬度较大，熔点和沸点较高，具有良好的延展性和导热、导电性。除汞外，金属在常温下都是固体。 【练习1】 1.为什么刀具、锤子等用铁制而不用铅制？银的导电性比铜好，为什么电线一般用铜制而不用银制？ 。 2.为什么灯泡的灯丝用钨制而不用锡制？为什么有的铁制品如水龙头等要镀铬？如果镀金怎么样？ 。 3.抢答下列金属之最： 地壳中含量最高的金属元素 。人体中含量最多的金属元素 。 导电性最好的金属是_______。 目前世界上年产量最高的金属 。 硬度最高的金属 。密度最小的金属 。 熔点最低的金属 。熔点最高的金属 。 答案： 1.铅的硬度比铁小，不适宜作刀具、锤子；银的导电性比铜好，但从经济角度考虑，银比铜贵。 2.钨的熔点高，锡的熔点低，锡不能用来作灯丝；铁易生锈，铬不易生锈，镀铬的目的是防止水龙头锈蚀。金的价格昂贵，水龙头不能镀金。 3.铝 钙 银 铁 铬 锂 汞 钨 学习任务二 合金 阅读课本67-68页内容，观看相关图片和视频资源、进行小组实验探究，进而总结合金的定义、合金性能的优点，完成提出的问题组。 资料1：司母戊鼎的相关相关图片，感知我国古代合金的魅力。 资料2：生活中常见的合金，包括铜合金、铁合金和钛合金图片。 资料3：视频介绍形状记忆合金，感知合金在现代科技及生活中的神奇。 实验探究：合金与组成它们的金属性质有何差异？记录实验现象或数据。 颜色 熔点 硬度 抗腐蚀性 合金 纯金属 问题组： 1.什么是合金？常见的合金有哪些？合金是纯净物还是混合物？ 。 2.填写常见合金的成分：黄铜 ；青铜 ；生铁 ；钢 ；硬铝 。 3.合金比组成它的纯金属有哪些优点 。 4.由合金性能的改变我们可以得出 。 答案： 1.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。合金属于混合物。 2.铜和锌 铜和锡 铁和碳 铁和碳 铝、铜、镁、硅 3.与合金中各成分对应的纯金属相比，多数合金材料都具有熔点较低、硬度较大、导电性和导热性较弱等特点。 4.物质的用途反映了物质的性质，合金性能的改变，说明金属的内部组织结构发生了改变，从而引起性质的变化。 【练习2】 1.生活中的下列物品，其制作材料属于合金的是（　 　） A．单晶硅半导体 B．金刚石钻头 C．不锈钢锅 D．青花瓷器 2.我国最早人工冶炼的铁制品是甘肃灵台出土的秦国铜柄钢剑，这说明在春秋战国时期我国就已掌握炼铁技术。 （1）经分析检测该钢剑属于铁的合金，常见铁的合金有________和________。钢是含碳量在_________之间的铁合金，碳的含量越高，钢的硬度越______(填“大”或“小”)； （2）钢的性能比生铁优越，主要是因为钢的含碳量比生铁_______(填“高”或“低”)； （3）请写出我国古代成语百炼成钢中蕴含的化学反应方程式 。 答案： 1.B 2.（1）生铁 钢 0.03%-2% 大 （2） 低 （3） 学习任务三 金属冶炼 阅读课本70-71页内容，完成以下内容 问题组： 1.常见的金属矿物 ①铁的矿石主要有 、 、和 等。 ②铜的矿物主要有 、 和 等。 ③金属资源主要以 形式和 形式存在；用 可以冶炼金属。 2.请写出木炭还原氧化铜的化学方程式，该反应中，__________被氧化，__________被还原，发生还原反应的是______，_________是还原剂。 3.铁的冶炼 ①如图为实验室用一氧化碳还原氧化铁的示意图。该实验的现象为 、 ，写出发生反应的化学方程式 。 ②该图的不足之处是 ，处理方法是 。 ③用焦碳或 、 等，可以把金属从它们的矿石中提取出来 答案：1.磁铁矿 赤铁矿 菱铁矿 黄铜矿 孔雀石 辉铜矿 单质 化合物 化合物 2. 碳 氧化铜 氧化铜 木炭 3. ①红棕色粉末变为黑色，澄清石灰水变浑浊 ②缺少尾气处理装置 点燃或在末端系上一个气球 ③木炭 氢气 【练习3】 1.用100t含氧化铁80%的赤铁矿石，可炼出铁的质量（ ） A.14t B.20t C.56t D.80t 2.常见的铁矿石 矿石名称 赤铁矿 磁铁矿 菱铁矿 黄铁矿 主要成分 3. 某化学兴趣小组利用如图所示装置进行实验，探究工业炼铁的化学原理，试按要求填空： （1）硬质玻璃管中观察到的现象是　 ， 写出一氧化碳和氧化铁反应的化学方程式　 。 （2）实验中首先通入一氧化碳的目的是　 　。 （3）装置中导管末端加一点燃的酒精灯的目的是 。 答案： 1.C 2. Fe2O3 Fe3O4 CuFeS2 3. （1）红棕色固体变为黑色 （2）排尽装置内的空气，防止发生爆炸 （3）处理尾气，防止污染空气 本课小结 请根据本课所学内容，画出你的思维导图吧！ 课后任务 A组（巩固学习） 1．人类的生活和生产都离不开金属材料。下列金属制品中，主要利用金属导热性的是 ( ) A．雕塑 B．车模 　 C．导线 　D．炒锅 2.下列性质属于大多数金属的物理性质的是( ) ①导电性　②熔点低　③延展性　④有金属光泽　⑤不易导电　⑥导热性 A．①②⑤ B．①③④⑥ C．②④⑤⑥ D．②③④⑤ 3.下列关于“合金”的叙述：①合金中至少有两种金属；②合金中元素以化合物形式存在；③合金中一定含有金属；④合金一定为混合物；⑤合金依然具有金属特性，其中正确的是（ ） A．④ B．①②③ C．③④ D．③④⑤ 4.制取合金常用的方法是将两种或多种金属(也可为金属和非金属)混合加热到某一温度，使其全部熔化，再冷却成为合金。请根据下表数据判断(其他条件均满足)，下列合金不宜采用上述方法制取的是 ( ) 金属 Na Mg Al Cu Fe 熔点/℃ 97.5 649 660 1083 1535 沸点/℃ 883 1090 2467 2567 2750 A.Fe－Cu合金 B．Mg－Fe合金 C．Na－Al合金 D．Fe－Al合金 5．人类的生产生活离不开金属材料。 (1)铝、铁、铜是我们生产生活中使用比较广泛的金属。下图用品中，利用金属延展性的是______ 。 A．不锈钢锅　　　 B．铜导线　 　C．铝箔 （2）（2）《天工开物》记载的“炒钢”是靠鼓风并不断搅拌熔化的生铁使其成钢。 ①“炒钢”是为了降低生铁中 元素的含量。 ②“炒钢”过程中不断搅拌的作用是 。 (3)合金是由两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。一般来说，合金的熔点低于任何一种组成金属的熔点。下表是一些金属的熔点数据： 金属 铜 锌 锡 铅 铋 镉 熔点/℃ 1083 419.6 231.9 327.5 271.3 320.9 ①铅锡合金中某种金属的质量分数与合金的熔点有如右图所示的关系，其中横坐标表示的是_______的质量分数；当合金熔点最低时，合金中铅与锡的质量比为_______________。 ②保险丝由铋、铅、锡、镉组成，其熔点约为_______________。 A．15～30℃　 B．60～80℃ C．235～250℃ D．300～320℃ B组（拓展学习） 6．利用如图所示实验装置模拟工业炼铁。下列说法正确的是（　　） A．反应前后Fe元素的化合价由+2价变为0价 B．充分加热，a处固体由黑色变为红色 C．b处可以用澄清石灰水检验生成的CO2 D．可用水吸收尾气中的CO 7.某化学兴趣小组用以下装置探究炼铁原理。关于该装置和反应过程描述错误的是（ ） A.反应前要先检查装置气密性 B.加热前要先通CO，加热后B中出现浑浊 C.已知方框中连接的是C和D，导管口的连接顺序为a→b→c→d D.这种方法“炼”出的铁与工业上炼出的生铁在组成上最大的区别是不含碳 8.（2023•黑龙江模拟）化学是一门以实验为基础的科学，下面是我们在初中化学课本经历的实验：           A B C D 请回答下列问题： （1）A中酒精灯加网罩的目的是  。 （2）B中高炉炼铁中石灰石的作用是 。 （3）C中的实验现象为无色气体燃烧，发出  火焰，放热。 （4）D中的实验的化学方程式为  。 9.白钨矿的主要成分是CaWO4，工业生产钨流程如下： （1）水洗后，进行分离操作的名称是 ，其中玻璃棒作用是 。 （2）白钨矿反应前需要进行粉碎，其目的是 。 （3）写出生成纯钨的化学方程式是 ，写出金属钨的一种用途 。 答案：1.D 2.B 3.D 4.C 5. （1）C （2）①碳或C ②增大反应物的接触面积，加快反应速率 （3）①锡 2：3 ②B 6.B 7.C 8.（1）集中火焰，提高温度 （2）将铁矿石中的二氧化硅转变成炉渣 （3）蓝色 （4）Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ 9.（1）过滤 引流 （2）增大反应物之间的接触面积，加快反应的速率 （3）WO3+3COW+3CO2 作白炽灯的灯丝 2 学科网（北京）股份有限公司 $