第一节金属与金属矿物

第一节 金属与金属矿物（教案）

第五章 金属与金属矿物

第一节 金属与金属矿物

学习目标：

1、初步比较常见金属的活泼性的强弱，为今后学习金属活动性顺序打下基础。

2、了解金属的物理特征，能区分常见的金属和非金属；

3、知道常见的金属与氧气、酸溶液的反应，铁与硫酸铜之间的反应，置换反应的概念；

4、了解一些常见金属矿物（铁矿、铝矿等）的主要成分。

过程与方法：

通过对金属性质的实验探究，学习利用实验认识物质的性质和变化的方法；初步形成物质的性质决定物质用途的观念。

教学重点：

金属化学性质的探究，置换反应的概念。

教学方法：

启发式、探究式、引导式、讲解式等。

课时安排：2课时

第一课时

问题引入：展示金属图片，讨论：这些物品是由什么材料制成？

想一想：你知道哪些金属，填写113页表5-1

阅读图5-1，体会金属的应用。

交流讨论：

举出金属在生产、生活中的应用实例，小结金属的物理性质：

1．金属光泽：

（1）金属都具有一定的金属光泽，一般都呈银白色，而少量金属呈现特殊的颜色，如：金（Au）是黄色、铜（Cu）是红色或紫红色、铅（Pb）是灰蓝色、锌（Zn）是青白色等；

（2）有些金属处于粉末状态时，就会呈现不同的颜色，如铁（Fe）和银（Ag）在通常情况下呈银白色，但是粉末状的银粉或铁粉都是呈黑色的，这主要是由于颗粒太小，光不容易反射。

（3）典型用途：利用铜的光泽，制作铜镜；黄金饰品的光泽也是选择的因素。

2．金属的导电性和导热性：

（1）金属一般都是电和热的良好导体。其中导电性的强弱次序：银（Ag）>铜（Cu）>铝（Al）

（2）主要用途：用作输电线，炊具等

3．金属的延展性：

（1）大多数的金属有延性（抽丝）及展性（压薄片），其中金（Au）的延展性最好；也有少数金属的延展性很差，如锰（Mn）、锌（Zn）等；

（2）典型用途：金属可以被扎制成各种不同的形状，金属金打成金箔贴在器物上

4．金属的密度：

（1）大多数金属的密度都比较大，但有些金属密度也比较小，如钠（Na）、钾（K）等能浮在水面上；密度最大的金属──锇，密度最小的金属──锂

（2）典型用途：利用金属铝（Al）比较轻，工业上用来制造飞机等航天器

5．金属的硬度：

（1）有些金属比较硬，而有些金属比较质软，如铁（Fe）、铝（Al）、镁（Mg）等都比较质软；硬度最高的金属是铬（Cr）；

（2）典型用途：利用金属的硬度大，制造刀具，钢盔等。

6．金属的熔点：

（1）有的金属熔点比较高，有的金属熔点比较低，熔点最低的金属是汞（Hg）；熔点最高的金属是钨（W）；

（2）典型用途：利用金属锡（Sn）的熔点比较低，用来焊接金属

拓展：金属之最

展性最强的金属——金。 延性最好的金属——铂。 导电性性最强的金属——银。

地壳中含量最高的金属——铝。 熔点最低的金属——汞。 熔点最高的金属——钨。

制造新型高速飞机最重要的金属——钛，也被科学家称为“21世纪的金属”，或被称为未来的钢铁。 最硬的金属——铬。 密度最大的金属——锇。 密度最小的金属——锂。

光照下最易产生电流的金属——铯。 最能吸收气体的金属——钯。

最易应用的超导元素——铌。

海水中储量最大最大的放射性元素——铀。

价格最高的金属——锎，1克锎的价格为10亿美元。

联想与启示：114页1-4题。

教师小结：物质的性质在很大程度上决定了物质的性质，但是不是唯一的因素。在考虑物质的用途时，还要考虑价格、资源、是否美观、使用是否方便以及废料是否易于回收和对环境是否有不良影响等等。

进一步交流：你知道我们使用的金属是从哪来的？认识常见的金属矿物。

1．金属矿物存在的形式：

自然界少数不活泼的金属以游离态（单质）存在，如金、铂等；大多数金属都是以化合态（化合物）存在。

2．常见的金属矿物

铁矿石：赤铁矿（Fe2O3），磁铁矿（Fe3O4），菱铁矿（FeCO3），黄铁矿（FeS2）；

铜矿石：黄铜矿（CuFeS2），孔雀石[Cu2(OH)2CO3]，斑铜矿（Cu5FeS4）；

铝矿石：铝土矿（Al2O3），明矾（KAlSO4·12H2O）

巩固练习：常见的铁矿石主要有：赤铁矿（主要成分是Fe2O3）、磁铁矿（主要成份Fe3O4）、菱铁矿（主要成分为FeCO3）、黄铁矿（主要成分是FeS2）。请你从多角度分析这几种矿石哪些不适合用来炼铁。

分析：根据化学式的计算，黄铁矿及菱铁矿中铁的质量分数都较小，并且黄铁矿中含

有硫元素，在炼铁的过程中，很有可能形成二氧化硫气体，排放到空气中引起空气污染。

课堂小结：本节课你学到了什么？口答118页第5-6题。

课后作业：学习评价课时26.

第二课时

设置情景：镁带在空气中燃烧、铁丝在氧气中燃烧各有什么现象？你还知道哪些金属发生化学变化时的现象？

探究常见金属的化学性质（见115页“观察与思考”）

在实验基础上，引生思考：

1.不同金属与氧气的反应条件、反应现象不同。大多数金属在一定条件下，都能与氧气发生反应，生成对应的金属氧化物，也有少数金属很难与氧气发生化合反应。如：“真金不怕火炼”，就是指黄金很难与氧气反应。

（1）金属镁与氧气发生反应

实验现象：在空气中点燃镁带后，镁带剧烈燃烧，发出耀眼白光，放出白烟，生成一种白色固体。

化学方程式：2Mg+O2点燃===2MgO

注意事项：在做点燃实验之前，应先用砂纸将其打磨。

（2）金属铁与氧气发生反应

反应现象：金属铁在空气中是不能被点燃的，在纯氧中，被引燃后能够剧烈燃烧，火星四射，铁丝熔成小球，生成一种黑色的固体。

化学方程式：3Fe+2O2点燃===Fe3O4

注意事项：

①反应前在集气瓶中留有少量的水或沙，以防高温生成物溅落瓶底，使瓶底破裂。

②将铁丝绕成螺旋状，有利于聚热，同时增大与氧气的接触面

③在铁丝的一端绑上一段火柴，目的是为了预热铁丝，有利于铁丝达到着火点

（3）金属铝与氧气发生反应

反应现象：在空气中，铝条不能被点燃，在酒精灯上加热后，失去金属光泽；若改成铝箔在氧气中，则能被点燃。

化学方程式：4Al+3O2 △===2Al2O3

注意事项：铝表面容易与空气中的氧气发生化学反应，生成一种结构致密的氧化物，形成保护膜。因此，我们在做铝条性质实验之前，务必要将其保护膜打磨去除。

（4）金属铜与氧气发生反应

反应现象：铜不能在空气中或氧气中点燃，在酒精灯上加热后，在红色的铜表面形成一层黑色的物质。

化学方程式：2Cu +O2 △===2CuO

2.不是所有金属都能与盐酸、稀硫酸反应，金属不同与酸反应的剧烈程度也不同。

Fe+2HCl==FeCl2+H2↑；2Al+3H2SO4==Al2(SO4)3+3H2↑；

Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑；Cu不能与稀硫酸反应

怎样验证有氢气生成？要制取氢气怎样设计实验装置？什么叫置换反应？

继续探究：金属与硫酸铜溶液的反应（见116页“活动与探究”）

Fe+ CuSO4==FeSO4+Cu

实验现象：在铁丝表面出现红色物质，一段时间后，溶液由蓝色转变为浅绿色。

主要用途：古代湿法炼铜的原理“曾青得铁则化为铜”，现代湿法镀铜

又如：Cu+Hg(NO3)2==Cu(NO3)2+Hg

介绍金属活动性顺序表：钾（K）钙（Ca）钠（Na）镁（Mg）铝（Al）锌（Zn）铁（Fe）锡（Sn）铅（Pb）[氢（H）]铜（Cu）汞（Hg）银（Ag）铂（Pt）金（Au）

（1）在金属活动性顺序表中，排在氢（H）前面的金属，能与某些酸发生置换反应生成氢气；而排在氢后面的金属不能与酸发生置换反应生成氢气；排在越前面的金属就越容易与酸反应，即在相同情况下，反应速率越大。

（2）排在金属活动性顺序表前面的金属能与盐溶液反应，置换出排在顺序表后面的金属.

巩固应用：口答课本117页1、2、总结反思：本节课的收获有哪些？布置作业：学习评价27课时

3、4、8题，板演第7题。