《金属和金属材料》教学设计

 一、学习目标：
　　1.通过探究铁生锈的条件，掌握铁生锈的原因。
　　2.会据铁生锈的条件，分析防锈措施。
　　3.能列举保护金属资源的措施。
【课前预习】一周前作准备，根据P19的活动与探究自己完成探究实验。　                                                
【设计实验】各小组内设计实验思路，然后进行实验。
实验步骤 现象 结论
①试管中放一铁钉，注入蒸馏水，一半在水中，一半在空气中    铁生锈的条件是        与      、水蒸气等发生        反应的过程，且铁锈不具有保护作用，原因是                       
②试管中放一铁钉，注入蒸馏水至完全浸没   
③试管烘干，放一铁钉，用橡皮塞塞紧试管口   
　　1.回忆金属活动性顺序表，说说铁是怎样的一种金属？
　　2.铝不易被锈蚀原因是在空气中与氧气反应，形成致密的            ，而铁锈的主要成分是         ，很疏松，不起保护作用。
　　3.保护金属资源除防止             外，另一条重要的有效途径是                   。
二、自主探究：
知识点四：钢铁的锈蚀与防护
【自学】阅读P19-20，结合你们的实验结果，回答下列问题：
　　1.铁制品锈蚀的实质：铁与空气中的       、      等发生的化学反应。铁锈的主要成分是  。铁锈的特点是很      ，不能       等反应，因此它可以全部被锈蚀。
　　2.在金属活动性顺序中，铝比铁活泼，为什么生活中铁易生锈而铝却不生锈？
【讨论】完成课本P20“讨论”
　　3.如何防止铁生锈？ 
　　　⑴保持铁制品表面的       与        。
　　　⑵隔绝           ，在铁制品表面加        ：如        、          、电镀等。
　　　⑶改变铁的组织结构：可制成耐腐蚀的合金，如           。
知识点五：金属资源保护
【自学】阅读课本P20-21，回答下列问题。
　　1.为什么要对金属资源进行保护？
　　2.保护金属资源的有效途径是哪些？
　　　⑴防止金属       ；          ⑵金属的            ；
　　　⑶       、     地开采矿物； ⑷寻找金属的               。
　　3.你知道哪些废旧金属可对环境造成污染？ 
三、自我测评
1.化学反应往往需要在一定的条件下进行。通过控制或改变反应条件可以加快、减缓甚至阻止反应的进行。下列所反映的措施中，能加快其化学反应速率的是（   ）
　　A.铁门表面喷漆　　　　　　　　  B.冰箱保存食物
　　C.用扇子扇煤炉火，火会更旺      D.将木头电线杆埋入地下的部分用火微微烧焦
2.下列各种情况下，埋在地下的铸铁管道被锈蚀的速率最慢的是（   ）
　　A.在潮湿、疏松、透气的土壤中　　　 B. 在含铁元素较多的酸性土壤中
　　C.在潮湿、致密、不透气的土壤中     D. 在干燥、致密、不透气的土壤中
3.在车船表面刷油漆的目的是（   ）
　　A.防止钢铁生锈且美观　　　　　　 B.可以增大硬度防止撞坏
　　C.增大厚度、防止磨损             D.改变铁的颜色
4.生活中废弃的铁锅、铝制易拉罐、铜线等可以归为一类加以回收利用，它们属于（   ）
　　A．铁矿石        B．金属或合金   C．氧化物       D．非金属单质
5.在切过咸菜的菜刀的同一面上选相近的三处进行下列实验：
（1）一处用湿棉球湿润；（2）另一处用干布擦干；（3）第三处用干布擦干后，涂上一层食用油。放置一昼夜，观察菜刀三处表面哪一处最容易生锈          ，由此你得到何种启发                                            
6.很多同学家里都有一些铁质劳动工具，如铁锹、锄头、镰刀等，不用时若保管不当，他们很容易生锈，请你思考一下，回答以下问题：
①铁质劳动工具为什么容易生锈？                  ②请说出一种除锈的方法              。
③若要防止铁质劳动工具生锈，作为家庭，一般可采取哪些措？                         。
7.①汽车  ②机器齿轮  ③门把手 ④锯条 ⑤铁洗脸盆  ⑥铁柜  ⑦铁轴  ⑧剪刀等常见铁制品，
为防止它们生锈，通常适合采取下面哪一种方法（填序号）
　⑴在其表面刷一层油漆                                    
　⑵在其表面涂上机油                                    
　⑶在其表面镀上其它金属                                    
　⑷在其表面烧制搪瓷                                    
　⑸使其表面氧化形成致密的氧化膜                                    
【中考直通车】
8.铜片长期暴露在空气中表面形成一层铜绿[Cu2(OH)2CO3]，下面物质与该变化无关的是（    ）
　　A．CO2          B．O2          C．H2O          D．N2 
9.某些食品包装袋内常有一小包“双吸剂”用来吸收氧气和水分，以防止食品腐蚀。下列物质常温下能与空气中的氧气和水分发生化学反应，反应的产物又容易吸水，因而可用作“双吸剂”的是（   ）
　　A．熟石灰         B．炭粉          C．铁粉        D．生石灰 
10.菜刀在生活中有重要应用。下列情况中，菜刀腐蚀由快到慢的是（   ）
  ①切青菜后用清水冲洗②切湿咸菜后未清洗③切肥猪肉后放置
    A．①③②    B．②①③    C．③①②    D．③②①
11.下列关于铁的叙述正确的是（   ）
　A.切过泡菜的菜刀比置于潮湿空气中的菜刀更易生锈 B.铁与稀盐酸反应，生成FeCl3和H2
　C.能用铁桶盛装农药波尔多液                     D.用稀硫酸除铁锈，生成FeSO4和H2O
12.⑴磁铁矿的主要成分是：          ；（填化学式）
　　⑵写出CO与Fe2O3在高温条件下反应的化学方程式：        ；
　⑶高炉炼铁得到的主要产品是         ；（填序号） A．纯铁     B．生铁     C．钢
　　⑷铁生锈的主要条件是铁与水和         直接接触。
13.人类每年都要从大自然中提取大量的金属，用于满足日常生活和工农业生产的需要。
　　⑴钢铁是我们日常生活中使用最多的金属材料。高炉炼铁常以焦炭、铁矿石、石灰石、空气等为原料。炼铁过程中，一氧化碳和赤铁矿（主要成分为Fe2O3）反应的化学方程式为                  。
　　⑵我国钢铁年产量很高，但因锈蚀造成的损失也很惊人。人们常采取在铁制品表面涂刷油漆或镀上其他金属等方法，以防止其锈蚀。上述方法所依据的原理是                              。
　　⑶我国矿物储量很丰富，但人均占有量并不多，请保护金属资源！下面几种做法中，可有效保护金属资源的是             （填字母）。a.回收利用废旧金属制品；b.任意开采铁矿石；c.铁制品不加处理，存放在潮湿的环境中；d.寻找、开发金属的代用品；
14.铁、铝、铜市日常生活中使用最广泛的金属。
　⑴上述三种金属中，人类最早大规模冶炼和使用的是铜，最晚的是铝，原因是       （填序号）。
　　　A.三者在地壳中的含量，铜元素最高，铝元素最低
　　　B.三者的金属活动性，铜元素最弱，铝元素最强
　　　C.在自然界中，铜元素主要以单质形式存在，铝元素以化合物形式存在。
　⑵常温下一些金属的物理性质数据如下：
金属单质 铜 铝 锌 铁 铅
导电性（以银的导电性为100作标准） 99 61 27 17 7.9
密度/（g·cm3） 8.92 2.70 7.14 7.86 11.3
熔点/℃ 1083 660 419 1535 328
硬度（以金刚石的硬度为10作标准） 2.5-3 2-2.9 2.5 4-5 1.5
分析上述数据，碎石用的大锤常用铁制而不用铝制，原因是                            
　　　　⑶铜器长期暴露在空气中，表面会生成铜绿，其成分可表示为Cu2(OH)2CO3，从其组成分析，预测铜绿能与              （任举一例）反应。
　　⑷工业上火法炼铜的一个主要反应是Cu2S＋O22Cu＋SO2。Cu2S中铜元素的质量分数为         。用500吨含Cu2S80%的铜矿石，理论上可以炼出        吨铜。 
【拓展延伸】
15.冬日里的一天，某班教室的暖气片和暖气管的接口处突然爆裂，里面喷出大量的黄色液体，并伴有一些红褐色的固体。水暖师傅、老师及同学们进行了紧急抢修。事后，同学们出于好奇收集了红褐色固体进行探究。
【初步分析】红褐色固体的主要成分是铁锈，铁锈的成分复杂，主要是           。
由此联想到铁在空气中锈蚀，实际上是铁跟              、              等物质相互作用，发生一系列复杂的化学反应，使铁转化为铁的化合物的过程。
【收集资料】①氢氧化铁（红褐色）加热可得铁的氧化物+水（反应前后元素化合价不变）；②暖气片是由生铁铸成的；③当地暖气用水为硬度较大的自来水；④铁与铜都属于金属，有部分相似的化学性质。如：铜在潮湿的空气中可以形成铜绿[化学式为Cu2(OH)2CO3]。
【提出猜想】请根据上述任意一条资料分析，红褐色物质中还可能含有的物质是 
              （写一种物质即可），你猜想的依据是                     
【设计实验】请设计一个实验来验证你的猜想（红褐色固体已干燥并研成粉末）
实验过程 预期的实验现象