【化学】311《应用广泛的金属材料》教案(苏教版选修1)
高中化学专题3丰富多彩的生活材料第1单元应用广泛的金属材料学案苏教版高二选修1
第一单元应用广泛的金属材料学习目标：1.了解常见金属制品的金属材料，认识金属材料在生产生活中的广泛应用。
2.知道铝及其化合物的性质。
(重点)3.了解常见合金的组成，知道生铁和钢等重要合金的性能，了解形状记忆合金在高科技领域中的重要应用。
(重点)4.知道金属腐蚀的危害，认识防止金属腐蚀的重要性。
知道各种防止金属腐蚀的方法及其原理。
(重点)[自主预习·探新知]一、金属的性质及其应用1．金属的通性：大多数金属呈银白色，有金属光泽，具有导电性、导热性、延展性，熔、沸点较高，密度大。
2．常见金属的物理性质及其应用(1)铝的化学性质①与强碱溶液反应的离子方程式为Al2O3＋2OH－===2AlO－2＋H2O。
②与强酸溶液反应的离子方程式为Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O。
③铝制炊具不能用来长时间盛装酸性或碱性及含食盐的食品。
二、常见合金的组成及应用1．合金的概念合金：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。
2．合金的性质(1)一般情况下，合金比纯金属硬度更大、更坚固。
(2)多数合金的熔点一般比各成分金属的低。
(3)一般来说，合金的性质并不是各成分的性质的总和，合金具有良好的物理、化学或机械的性能。
3．常见的合金(1)铁合金生铁和钢是含碳量不同的两种铁碳合金。
生铁的含碳量为2%～4%，钢的含碳量为0.3%～2%。
不锈钢是最常见的一种合金钢，其中除含有铁元素外，还主要含有铬和镍元素。
(2)铝合金纯铝的硬度和强度较小，向铝中加入少量的合金元素如Cu、Mg、Si、Mn、Zn及稀土元素等可制成铝合金。
例如：硬铝：含Cu 4%、Mg 0.5%、Mn 0.5%、Si 0.7%。
(3)铜合金黄铜(铜锌合金，含Zn 20%～36%)，青铜(铜锡合金。
含Sn 10%～30%)。
(4)钛合金①优点：有较高的强度、良好的抗氧化性和优异的耐腐蚀性。
②用途：钛合金主要用于飞机、火箭、导弹、人造卫星、宇宙飞船等尖端领域。
《用途广泛的金属材料》 教学设计
《用途广泛的金属材料》教学设计一、教学目标1、知识与技能目标（1）学生能够了解常见金属材料的分类和性能特点。
（2）学生能够掌握合金的概念和性质，理解合金在生产生活中的应用。
（3）学生能够学会根据不同的需求选择合适的金属材料。
2、过程与方法目标（1）通过实验探究和案例分析，培养学生的观察能力、实验操作能力和分析问题的能力。
（2）通过小组讨论和交流，培养学生的合作学习能力和表达能力。
3、情感态度与价值观目标（1）激发学生对金属材料的兴趣，培养学生的创新意识和实践精神。
（2）让学生认识到金属材料在人类社会发展中的重要作用，增强学生的社会责任感。
二、教学重难点1、教学重点（1）常见金属材料的分类和性能特点。
（2）合金的概念、性质和应用。
2、教学难点（1）根据不同的需求选择合适的金属材料。
（2）理解金属材料性能与结构之间的关系。
三、教学方法1、讲授法讲解金属材料的基本概念、分类和性能特点，使学生对金属材料有初步的了解。
2、实验探究法通过实验探究，让学生亲身体验金属材料的性能，加深对知识的理解。
3、案例分析法结合实际案例，分析金属材料在生产生活中的应用，培养学生解决实际问题的能力。
4、小组讨论法组织学生进行小组讨论，交流对金属材料的认识和看法，培养学生的合作学习能力和思维能力。
四、教学过程1、导入新课（1）展示一些常见的金属制品，如铁锅、铝合金门窗、不锈钢餐具等，提问学生这些金属制品是由什么材料制成的。
（2）引导学生思考金属材料在日常生活中的重要性，从而引出本节课的主题——用途广泛的金属材料。
2、知识讲解（1）金属材料的分类①纯金属：讲解纯金属的定义和常见的纯金属，如铁、铜、铝等。
②合金：介绍合金的概念，即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。
讲解合金的性能特点，如硬度大、熔点低、耐腐蚀等，并举例说明，如黄铜（铜锌合金）、不锈钢（铁铬镍合金）等。
（2）常见金属材料的性能特点①铁：讲解铁的物理性质，如银白色金属光泽、良好的延展性和导电性等。
高中化学 3.1 应用广泛的金属材料课件 苏教版选修1
试回答下列问题： （1）上述表格中m的值为______________； （2）黄铜样品中锌的质量分数为___________________； （3）所用稀硫酸中硫酸的质量分数是________________。
【思路点拨】解答本题时要注意以下两点： （1）黄铜中的锌能与稀硫酸发生反应，但是金属铜不能与稀 硫酸发生反应； （2）根据前三次金属的质量减少值相等，可推断第四次实验 锌完全反应。
第一单元 应用广泛的金属材料
1.了解常见金属的性质及应用。 2.了解合金的定义及特点，认识金属与合金在性能上的差异。 3.了解金属的腐蚀及防护措施。 4.通过学习防止金属腐蚀的方法，培养学生分析并解决实际 问题的能力。
一、金属的性质及其应用 1.物理性质及其应用
金属 铜、铝
钨
性质 有良好的_导__电__性__ 有很高的_熔__点___
坚铝
组成 Mg、Al
Al 、Cu、 Mg、Mn
主要性质
硬度和强度都比纯 铝和纯镁大
主要用途
计算机和照 相机外壳
强度和硬度都比纯 铝大
门窗框架
（3）铜合金。
铜合金 青铜
黄铜 白铜
组成元素
性质
用途
有良好的强度和塑性、
铜和锡
青铜器
耐磨、耐腐蚀
铜和锌
门锁及家 有良好的强度和塑性、
庭装修材 易加工、耐腐蚀
料等
样品中锌的质量为20 g-12.0 g=8.0 g。则锌的质量分数为： 8.0 g/20.0 g×100% = 40%。若要计算所用稀硫酸的质量， 则取用的硫酸中的溶质应完全反应，根据对上述表格数据的 分析，在第1、2、3次实验中硫酸完全反应，可用于计算。如 下述过程所示：
【测控设计】高二化学苏教版选修1课件3.1 应用广泛的金属材料
一
二
三
常见合金的组成及应用
1.合金概念 由两种或多种金属(或金属与非金属)熔合而成的具有物理、化学性能 的物质。 2.钢铁和生铁的区别 生铁的含碳量是 2%~4%,钢的含碳量是 0.3%~2%。为了使钢的性能更 好,我们通常在钢中加入锰、钨、镍、硅等物质,制成合金钢。这样大大改 善了钢在某些方面的性能。 3.被誉为“21 世纪金属”是钛所形成的合金,其合金可作为人造骨的材 料,因而又被称为“亲生物金属”。
-
探究一
探究二
探究三
【例题 1】下列说法中不正确的是(用序号填空) 。 ①铝和金都不活泼,所以铝、金制品都能在空气中抗腐蚀 ②铝能与 氢氧化钠溶液反应,钠不能与氢氧化钠溶液反应 ③在常温下,铝、铁和铜 都不能与浓硫酸发生化学反应 ④在常温下,金属单质都是固体(或晶体) ⑤钨是熔点最高的金属,金是不可腐蚀的金属 解析:铝的耐腐蚀是因为在表面生成了保护膜。 钠易与氢氧化钠溶液里 的水发生化学反应。铝、铁在冷的浓硫酸中钝化是铝、铁与浓硫酸发生化 学反应的结果。汞在常温下呈液态。金可被“王水”腐蚀。 答案:①②③④⑤
一
二
三
金属的腐蚀与防护
1.金属的腐蚀现象 除金、铂外,大多数金属都会腐蚀。铁器使用较长时间会生锈,铜器在 潮湿空气中,会慢慢形成一层铜锈(俗称“铜绿”),其主要成分为 Cu2(OH)2CO3; 银首饰在空气中受到微量硫化物作用,表面会生成硫化银薄层。 2.铁的腐蚀原理 在潮湿的空气里,铁器表面吸附了一层水膜。 水膜中溶解有氧和少量盐, 形成一薄层电解质溶液,与铁器中的铁和碳构成了许多微小的原电池,发生 原电池反应,加快铁器的腐蚀。
金属用途还真不少
止金属腐蚀的方法及其原理。
一
二
三
【创新设计】高二化学苏教版选修1课件3-1 应用广泛的金属材料
金属具有一些相似的性质，但也有些独特的性质不能据金属 的特性去推断其他金属的性质。
【体验1】下表中列出了部分金属的用途和性质，请根据性
质与用途的对应关系，将表中右栏的字母填入左栏的括 号内。 金属的用途 金可制成比纸还薄的金箔( 生活用的铁锅( ) 用铁回收照相定影液中的银( 用铜制作印刷电路板( ) 金属的性质 a.导电性 ) b.导热性 c.延展性 d.还原性
3．电镀 (1)概：在金属表面镀上一层有保护能力的金属。 (2)电镀的原理：待镀部件与直流电源的 负 极 相 连 ， 镀
层金属部件与直流电源的 正 极相连， 镀层金属 的盐
溶液作电镀的电解质溶液。
4．烤蓝
(1)概念：“烤蓝”，又称“发蓝”。可以增强铁器件的
抗腐蚀能力。 (2)原因：烤蓝在铁器件的表面生成一层致密的四氧化三 铁薄膜。
笃学一
金属的性质及其应用
1．金属通性：金属有良好的导电性、导热性、延展性。 2．铝的特性：铝在空气中与 氧气 接触以及接触到 强氧 化性的酸(如浓H2SO4、浓HNO3) 时 ， 在 表 面 都 会 形 成
一层致密的氧化膜，阻止了铝的进一步反应，从而保护
了铝。因此，铝可以用来盛放浓硫酸和浓硝酸。铝和铝 的氧化物既能与酸反应，又能与碱发生反应，因此，铝 制容器不能用来盛装 酸性 和 碱性 物质。
笃学二
常见合金的组成及应用
1.合金及其特点：合金是将 两种或多种金属(或金属与 非金属) 熔合制成的。它克服了单一金属强度小的缺
点，具有较好的物理、化学性能。
2．钢铁和生铁的区分：生铁的含碳量是 2%～4% ，钢的
含碳量是 0.3%～2% 。为了使钢的性能更好，我们 通常在钢中加入 锰、钨、镍、硅 等物质，制成合 金钢。这样大大地改善了钢在某些方面的性能。
苏教版高中化学选修一课件3.1《应用广泛的金属材料》课件
二、常见合金的组成及应用
钛和稀土金属
（1）钛：具有银白色金属光泽，密度4.5g/cm3，
金属钛
熔点很高（1725℃），沸点3260℃。具有良好的
延性和展性。在常温下，钛的外形很像钢铁，但
远比钢铁坚硬，而重量只有同样大小的钢铁的一
物质的性质在很大程度上决定了物质的用途，但这不是 唯一的决定因素。在考虑物质的用途时，还需要考虑价 格、资源、是否美观、使用是否便利，以及废料是否易 于回收和对环境的影响等多种因素。
第一单元应用广泛的金属材料
二、常见合金的组成及应用
第一单元应用广泛的金属材料
二、常见合金的组成及应用
第一单元应用广泛的金属材料
生铁（铁碳合金，含碳2%～4.3%，硬度大、
铁 合 金
抗压性强、性脆，用于制造机座、管道）
高碳钢（硬度较大）
碳素钢 中碳钢
钢
含碳0.03%～2%，
延好展，性用、于机 制械 造性 机合能 械金钢
和交通工具。
低碳钢（韧性较好） 不锈钢（Cr18%,Ni8%）
锰钢（增加强度和韧性）
铁合金
钢的分类
一、常见合金的重要应用
专题3丰富多彩的生活材料
绚丽多彩的金属世界
专题3丰富多彩的生活材料
2008年9月25日神七成功发射!
专题3丰富多彩的生活材料
下列金属制品通常是用哪些金属材料制成的? 各利用了金属的哪些性质?
金属制品
金属成分
应用的金属性质
“钢1精785K%锅约A含u”；有
电线
24K含有 99%的Au
灯泡中的灯丝
合金是由两种或两种以上的金属（或金属跟非 金属）熔合而成具有金属特性的物质。 合金的硬度一般比它各成分金属的大，熔点一 般比它的各成分金属的低。
高中化学 《金属的性质及其应用》教案 苏教版选修1
高中化学《金属的性质及其应用》教案苏教版选修1第一单元应用广泛的金属材料教学目标知识与技能：1．了解常见金属制品的金属性质，认识金属材料在生产生活中的广泛应用。
2．知道铝及其化合物的性质。
3．了解常见合金的组成，知道合金的组成，知道生铁和钢等重要合金的性能，了解形状记忆合金在高科技领域的重要应用。
4．知道金属腐蚀的危害，认识防止金属腐蚀的重要性。
5．知道各种防止金属腐蚀的方法及其原理。
过程与方法：1、通过对铝的性质实验探究，学习探究的基本方法。
2、通过学习常见合金的组成以及它们的应用，金属防腐方法的效果和价格，使学生会运用比较、分类、归纳、概括等方法对信息进行加工，思考解决问题的办法。
情感态度价值观：1．通过了解使用铝炊具的注意事项，使学生认识到化学知识的应用价值。
2．通过了解合金和新型金属材料在改变人们的生活方式，使学生体验到材料科学发展的日新月异，从而激发学生的求知欲。
教学重点：铝及其化合物的性质；金属防腐的方法。
教学难点：铝及其氧化物的两性；金属腐蚀的原因。
课时安排：3课时第一课时金属的性质及其应用教学过程：教师活动学生活动设计意图[师]材料是人类生存和发展、改造自然的物质基础，也是人类社会现代文明的重要支柱。
金属材料是最古老的材料，从古代的青铜器到现代的合金，金属材料与人类的发展有着密不可分的关系。
[幻灯]展示P84图3-1各种金属制品，并请学生找出身边常见的金属制品。
学生观察图片，讨论、发言，展示课前收集的金属材料。
让学生认识到材料是人类现代文明的重要支柱，激发学生学习材料科学的兴趣。
教师结合P84表3-1，组织学生讨论金[生]金属具有金属光泽，能复习金属的物理属制品的金属成分及其性质。
传热、导电、有延展性、大多是固体……学生在教师指导下完成P84表3-1 性质，让学生认识到物质的性质与用途的关系。
[师]P85“交流与讨论”栏目为我们设置了三个问题：1．铝为什么可以制铝锅？使用铝锅的注意事项是什么？2．铝制容器为什么可以盛装浓硫酸和浓硝酸？3．延长铁制品的使用寿命应采取什么方法？这是我们这节课学习的线索，需要我们带着这些问题展开思考。
《应用广泛的金属材料》学案1(苏教版选修1)
应用广泛的金属材料学案知识归纳一、金属材料金属材料是最古老的材料，从古代的青铜器到现代的合金，金属材料与人类社会的开展有着密不可分的关系。
1. 金属之最硬度最高的金属熔点最高的金属熔点最低的金属地壳中含量最高的金属元素人体中含量最高的金属元素目前世界上应用最广、用量最大的金属元素2. 金属的物理性质金属的颜色、光泽绝大多数金属都是色，具有金属光泽，少数金属是特殊颜色如铜是，金是金黄色。
导电导热性延展性3.金属的化学性质〔大多数〕与氧气等非金属单质反响与酸反响与盐溶液反响4. 铝的性质物理性质：质轻、密度小、熔点低、硬度小、导电导热性良好的金属化学性质：〔写出化学反响方程式〕两性铝热反响铝具有一定的抗腐蚀能力，这是因为外表的铝跟空气中的氧气反响形成阻止了铝与氧气的进一步反响铝能盛放浓硫酸和浓硝酸是因为氧化铝、氢氧化铝的两性〔离子方程式〕5.合金由两种或多种金属(或金属与非金属)而成的具有的物质。
合金与纯金属的比较合金。
6.金属的腐蚀分类: 化学腐蚀电化学腐蚀的金属或跟电解质溶液接触时，会发生，比较活泼的金属失去电子而被氧化，这种腐蚀，叫做电化学腐蚀金属的保护方法：〔1〕如不锈钢〔2〕如覆盖油脂、油漆、搪瓷、塑料、电镀金属、氧化成致密的气化膜等〔3〕如在轮船的外外表焊上一些锌块“烤蓝〞是一种常用的铁器外表处理方法，使铁器外表氧化生成一层致密的增强铁器件的抗氧化能力，“烤蓝〞要使用发蓝液，常用的一种发蓝液是用、、等试剂配制而成【随堂检测】1．以下物质中，不属于合金的是〔〕A．硬铝B．黄铜C．钢铁D．水银2．用于飞机制造业的重要材料是〔〕A．Mg—Al合金B．Cu—Sn合金C．Al—Si合金D．不锈钢3．为防止轮船船体的腐蚀，应在船壳下水线位置嵌入一定数量的 ( ) A．铜片 B.锌片 C．碳棒 D．银片4．生铁的含碳量为2%~4.3%，钢的含碳量为0.03%~2%，以下物质不能使生铁变成钢的是〔〕A COBC C H2D O25．以下关于金属元素特征的表达正确的选项是〔〕①金属元素的原子只有复原性，离子只有氧化性②金属元素在化合物中一般显正价③金属性越强的元素相应的离子氧化性越弱④金属元素只有金属性，没有非金属性A．①②③B．②③C．①③④D．全部6．有关合金的性质表达不正确的选项是 ( ) A．合金的熔点比它的各成分的熔点低B．合金一定是金属熔合而成C．合金的硬度和强度一般比纯金属高D．硬铝、黄铜、钢均为合金7．以下关于铝的表达中，正确的选项是〔〕A．铝是地壳里含量最多的元素B．铝是热和电的良导体C．铝能溶解于冷的浓硝酸中，氧化生成硝酸铝D．铝硅合金的熔点比纯硅或铝的熔点低8.埋在地下的输油铸铁管道，在以下各种情况下被腐蚀速率最慢的是 ( )A．在潮湿疏松的土壤中； B．在含铁元素较多的酸性土壤中；C．在枯燥致密不透气的土壤中； D．在含碳较多的潮湿透气的中性土壤中参考答案：1.D 2.A 3.B 4.D 5.B 6.B 7.BD 8.C。
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第一单元应用广泛的金属材料
第1课时金属的性质及其应用
【教学目标】
1．了解常见金属制品的金属性质，认识金属材料在生产生活中的广泛应用。
2．知道铝及其化合物的性质。
【过程与方法】
通过对铝的性质实验探究，学习探究的基本方法。
【教学重点】铝的化学性质
【教学过程】
【引入】
材料是人类生存和发展、改造自然的物质基础，也是人类社会现代文明的重要支柱。
金属材料是最古老的材料，从古代的青铜器到现代的合金，金属材料与人类的发展有着密不可分的关系。
【幻灯】
展示各种金属制品，并请学生找出身边常见的金属制品
【讨论】
金属制品的金属成分及其性质
【讨论结果】
金属具有金属光泽，能传热、导电、有延展性、熔沸点高、大多是固体……
【知识归纳】
请学生完成下列填空
1. 金属之最
硬度最高的金属
熔点最高的金属
熔点最低的金属
地壳中含量最高的金属元素
人体中含量最高的金属元素
目前世界上应用最广、用量最大的金属元素
2. 金属的物理性质
绝大多数金属都是色，具有金属光泽，少数金属是特殊颜色如铜是，金是金黄色。
导电导热性
延展性
3.金属的化学性质（大多数）
1. 与氧气等非金属单质反应
2. 与酸反应
3. 与盐溶液反应
【引入】
那么铝都有哪些物理性质和化学性质呢？
【板书】
1. 铝的物理性质
质轻、密度小、熔点低、硬度小、导电导热性良好的金属
2. 铝的化学性质
⑴常温下，在空气中形成致密的氧化物保护膜，具有抗腐性
⑵加热或点燃时，Al能与O2、X2、S等非金属单质反应
4Al ＋3O2点燃2Al2O3
2Al ＋3S △Al2S3
2Al ＋3X2点燃2AlX3（X ＝F、Cl、Br、I ）
⑶ 常温时，Al与水H2O 反应极弱，加热或高温Al与水蒸气反应
2Al ＋6H2O △2A l(O H)3＋3H2↑
⑷ 铝Al与酸的反应
铝Al在冷的浓硫酸、浓硝酸中钝化，故可以用铝制的容器来盛装浓硫酸和浓硝酸。
铝Al与非氧化性酸反应置换出氢2Al ＋6H＋==== 2Al3＋＋3H2↑
⑸ 铝Al与强碱溶液的反应
2Al ＋2NaOH ＋2H2O ==== 2NaAlO2＋3H2↑
【小结】铝是两性金属，即可和酸反应，与可和碱反应。
⑹ 铝Al与不活泼金属盐溶液之间的置换
Al + Cu2+==== Cu + Al3+
⑺铝热剂与铝热反应
某些金属氧化物和铝粉的混合物叫做铝热剂
铝热剂在点燃或加热的条件下，生成Al2O3和另一种金属的反应叫做铝热反应。
如：3MnO2＋4Al 点燃2Al2O3＋3Mn
3V2O5＋10Al 点燃5Al2O3＋6V。