高中化学人教版（新课程标准）必修1第三章 金属及其化合物本单元综合与测试【导学案】

第二节  几种常见的金属 一.知识教学点 1.我国钢铁产业的发展 2.几种常见的金属及合金的应用 3.生铁和钢 4.含杂质物质的化学方程式的计算 二.重、难、疑点以及解决办法 1.重点：含杂质物质的化学方程式的计算 2.难点：含杂质物质的化学方程式的计算 3.疑点：炼钢和炼铁的反应原理是否相同 4.解决办法：         含杂质的化学方程式的计算是本节的重点和难点。这部分教学应以学生学过的纯净物的化学方程式的计算为基础。教师首先带着学生真正弄懂化学方程式的意义，然后让学生通过教师搭的小阶梯，自己完成学习任务。例如：教师可以把教材的例题分解成简单的根据化学方程式的纯量计算题和不用依据化学方程式就能计算的有关质量分数的计算题，让学生在自己做题的基础上，学会含杂质的化学方程式的计算。         学生往往认为炼钢和炼铁的反应原理是相同的原因，是：他们都是在高温下利用氧化-还原反应。这时有必要教师对它们的主要原理分析：炼钢的主要反应原理是在高温条件下，使用氧化剂（如氧气或铁的氧化物）将生铁中所含有的过量的碳及其杂质变成气体或炉渣除去；而炼铁的主要反应原理是在高温下用还原剂（如一氧化碳）将铁从它们的氧化物中还原出来。所以两者反应原理不同。 三.教学步骤 [复习提问]：铁有哪些物理性质？ [教师活动]：根据学生的回答，设问：前面我们学习了纯铁的一些性能，想一下与我们日常生活用的铁制品性能完全相同吗？不完全相同。纯铁很软，不宜用来制造机械和其他用品。我们平时使用的最多的是铁的合金，生铁和钢就是铁的合金。自从人类进入了铁器时代以来，钢铁工业是否发达，一直是衡量世界各国经济实力的一个重要标志。我们伟大的祖国是很早就掌握冶铁技术并且是首先使用铸铁和生铁炼钢的文明古国，钢铁生产曾在世界范围内长期处于领先地位，直到近代才停滞不前。随着新中国的建立，钢铁工业又以崭新的姿态迅速崛起，在短短的几十年内，钢的年产量从解放初的15.8万吨，发展到1989年的6000多万吨，1994年产量已达9000万吨，成为年产量居世界第四位的钢铁大国。当然在这个问题上，时刻不要忘记我国人口多，从人均占有量来说，我们的钢铁工业还是甚感不足，因此每位同学都要为中国的繁荣昌盛而努力学习 [提问]：1.生铁用哪几种？每种都有什么性能及用途？         2.钢有哪几种？每种都有什么性能？         3.炼钢和炼铁的反应原理是什么？         4.生铁和钢有什么区别？ [学生活动]：通过阅读教材，回答上述问题，然后小结。 [板书]：一.金属的分类：1.黑色金属                        2.有色金属         二.合金：有一种金属跟其他一种或几种金属（或金属跟非金属）一起熔合而成的具有金属特性的物质。         三.铁的合金：生铁和钢            1.生铁和钢的比较：   生   铁 钢 组  成 元  素 铁及少量碳、硅、锰、硫、磷 铁以及少量碳、硅、锰，几乎不含硫、磷 碳元素含量 2%-4.3% 0.03%-2% 分  类 用  途 白口铁：用于炼钢 灰口铁：制造化工机械、铸件 球墨铸铁：机械强度高，可代替钢 碳素钢：低碳钢、中碳钢、高碳钢 合金钢：锰钢、不锈钢、硅钢、钨钢 机  械 性  能 硬而脆、无韧性、可铸不可锻 坚硬、韧性大、塑性好、可铸、可锻、可延展 冶   炼 原 料 铁矿石、焦碳、空气、石灰石 生铁、氧气和铁的氧化物 反 应原 理 在高温下，用一氧化碳从铁的氧化物中将铁还原出来。 在高温下，用氧气或铁的氧化物把生铁中所含有的过量的碳和其他杂质转化为气体或炉渣去掉。 设 备 高炉 转炉、电炉、平炉 [讲解]：铁是我们常见的金属，日常生活生产中，我们还要用到另外一些金属。 [教师活动]：组织学生阅读P123-125后，引导学生总结。 [板书]：2.几种常见金属的性质和用途比较：   铝 铜 锌 钛 物理性质 银白色金属光泽，具有良好的延展性，导电性，导热性，熔点为660℃，沸点为2200℃，密度为2.7g/cm3。 紫红色金属光泽，具良好的延展性，导电性，导热性，熔点为1083℃，沸点为2595℃，密度为8.9g/cm3。 青白色金属光泽，熔点为419.4℃，沸点为907℃，密度为7.14g/cm3。 银白色金属光泽，具良好的延展性，熔点为1725℃，沸点为3260℃，密度为4.5g/cm3。 化学性质 4Al+3O2 2Al2O3 2Al+6HCl= 2AlCl3+3H2↑ 2Cu+O2 2CuO 2Cu+O2+H2O+CO2= Cu2（OH）2CO3 Cu+2AgNO3=2Ag+ Cu（NO3）2 2Zn+O2 2ZnO Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4 耐腐蚀性，与各种硝酸、稀硫酸、弱碱作用缓慢，但可溶与盐酸、浓硫酸和氢硫酸中。 用途 冶炼高熔点金属，电线、电缆、工业材料、建筑工业 电线、电缆、电器、机械仪器、仪表、国防及化学工业 电镀、铜合金，干电池 航空工业，造船工业、化学工业 [复习提问]：1.化学方程式都可以表示哪些意义？ 2.根据化学方程式计算的依据是什么？ [讲解]：化学方程式所表示的都是纯净物发生变化时的相互关系；各化学式所规定的化学量，反映的是纯净物之间的数量关系。但在现实生活中绝对纯净或理想纯净的物质是不存在的，或多或少都含有杂质。当利用化学方程式计算的时候，所含有的杂质并不遵循化学方程式所遵循的规律。那么我们如何解决这类问题呢？下面我们来做几道这方面的练习题。 [板书]：1.赤铁矿能用来炼铁的主要成分是Fe2O3，其余都是杂质。某地产赤铁矿含有杂质35%，问5000吨矿石中含有杂质多少吨？能用于炼铁的Fe2O3占多少吨？ 解：该赤铁矿中含杂质质量为：5000×35%=1750（吨） 该赤铁矿中含Fe2O3质量为：5000-1750=3250（吨） 答：（略）         2.2000吨含Fe2O375%的赤铁矿，可炼出多少吨铁？           解：假设1500吨Fe2O3可炼出x吨铁，依题意得： Fe2O3 + 3CO  2Fe + 3CO2 160                                                            112 1500           x 160/112=1500/x 解得：x=1050           答：（略） [提问]：通过上述的练习后，请同学们讨论：当参加反应的物质含有杂质时，如何利用化学方程式计算？ [教师活动]：根据学生的回答，最后总结出： [板书]：当参加反应的物质含有杂质时，先要把含杂质的物质的质量换算为纯净物的质量，再用纯净物的质量进行计算。 四.布置作业： 完成教材P123习题1、2（口头作业），3、4（思考题）。