第五章 金屬與礦物

第五章 金屬與礦物（通用2篇）

第五章 金屬與礦物 篇1

　　第五章  金屬與礦物

　　重點難點：

　　重點：1.金屬的物理性質和化學性質。

　　2.含雜質物質的化學方程式的計算；鐵的兩種合金。

　　3.鐵生銹的條件及防護。

　　4.石灰石的存在和檢驗；

　　5.碳酸鈣、氧化鈣、氫氧化鈣三種物質之間的相互轉化。

　　難點：1.鐵的化學性質實驗探究方案的設計；

　　2.通過和已有化學知識的聯系、比較、理解并得出結論“鐵的化學性質比較活潑”。

　　3.含雜質物質的化學方程式的計算；

　　4.“一氧化碳與氧化鐵反應”的演示實驗。

　　5.探究鐵生銹的條件。

　　6.碳酸鈣、氧化鈣、氫氧化鈣三種物質之間的相互轉化及相應的化學方程式；

　　7.碳酸鈣、氧化鈣、氫氧化鈣三種物質及對應的俗稱。

　　［知識結構］簡要地介紹有關金屬及其化合物的性質、制備、存在和用途常識，在教學設計與實施中應注意：

　　① 密切聯系實際，圍繞金屬的性質、冶煉、防腐、用途、合金和石灰石的利用等內容，引導學生從生產、生活中發現問題，獲取信息。

　　②指導學生運用化學用語描述物質的性質和變化，認識物質和化學反應的簡單分類。

　　③幫助學生進一步學習和運用探究性學習的方法，通過實驗，對實驗事實的歸納獲取相關的知識結論。

　　④注意引導學生認識金屬的性質和用途間的關系，幫助學生建立“物質的性質決定物質的用途”的觀念。

　　通過學習，使學生既掌握了一定的非金屬單質和化合物，又接觸了一些金屬及礦物的知識；一方面使元素化合物知識的內容比較完整，另一方面因為鐵是一種化學性質比較活潑的金屬元素，具有一定的代表性，也為今后學習金屬活動性順序和酸、堿、鹽等物質及其相互關系的學習作準備。

　　第一節 金屬與金屬礦物

　　教材分析：

　　從金屬和氧氣、水、稀硫酸的作用，認識金屬的化學性質特點。鋁、鐵跟硫酸的反應是由一種單質跟一種化合物作用生成另一種單質和另一種化合物，這樣的反應叫做置換反應。

　　學習目標：

　　1、初步比較常見金屬的活潑性的強弱，為今后學習金屬活動性順序打下基礎。

　　2、了解金屬的物理特征，能區分常見的金屬和非金屬；

　　3、知道常見的金屬與氧氣、酸溶液的反應，鐵與硫酸銅之間的反應，置換反應的概念；

　　4、了解一些常見金屬礦物（鐵礦、鋁礦等）的主要成分。

　　過程與方法：

　　通過對金屬性質的實驗探究，學習利用實驗認識物質的性質和變化的方法；初步形成物質的性質決定物質用途的觀念。

　　教學重點：

　　金屬化學性質的探究，置換反應的概念。

　　教學方法：

　　啟發式、探究式、引導式、講解式等。

　　教學過程

　　常見金屬化學性質的探究：在學習氧氣的性質時，我們做過鐵絲在氧氣中燃燒的實驗，請回憶一下鐵絲在氧氣中燃燒的實驗現象、化學反應方程式。現象：鐵在氧氣中劇烈燃燒，火星四射，放出大量的熱，生成一種黑色固體。                                                  

　　方程式：3fe + 2o2 fe3o4

　　一、金屬的物理性質

　　探究金屬物理性質時，除了課本上的探究實驗外，可以適當引導、補充一些日常生活中的事例，如造房子用的鋼筋、在氧氣中燃燒的鐵絲、封防盜門的鐵皮，說明鐵具有延展性。鍋、鏟、勺的把柄為木材或塑料，家用電線、電工工具的把手用橡膠或塑料將金屬包裹起來，說明金屬具有良好的導電、導熱性。根據金屬的物理性質來談金屬的應用時，充分調動學生的積極性，以學生為主體，教師做適當的引導。

　　二、常見金屬的化學性質

　　學習化學性質時，可增加金屬鎂，引導學生觀察四種金屬（鎂、鋁、鐵和銅）與氧氣、酸反應的快慢，為今后學習金屬的活動性順序作準備。

　　做鐵和硫酸銅溶液的反應時，可適當補充我國古代濕法煉銅的歷史。

　　置換反應是一種重要的基本反應類型，應與化合反應、分解反應、氧化反應結合起來學習，并強調氧化反應不屬于基本反應類型。

　　三、常見的金屬礦物

　　本節在本章中的地位與作用：金屬與金屬礦物，在工農業生產、科學技術和日常生活都有廣泛的用途，與人類的生存和發展密不可分。本節從常見金屬的用途引入，通過金屬性質的探究性實驗，分析、歸納出金屬的性質。初步形成物質的性質決定物質的用途的觀點。通過對常見金屬性質的探究和學習，使學生逐步學會用歸納、概括等方法對獲取的信息進行加工，并能準確表述有關信息。通過符合認知規律的教學過程，對學生進行科學方法的教育。了解金屬礦物資源的價值，認識合理開發與利用的重要性。

　　四、參考資料

　　1、金屬通常可分為黑色金屬和有色金屬兩大類，黑色金屬包括鐵、錳和鉻以及它們的合金，主要是鐵碳合金（鋼鐵），有色金屬是指除去鐵、錳和鉻之外的所有金屬。

　　有色金屬大致上按其密度、價格、在地殼中的儲量和分布情況、被人們發現以及使用的早晚等分為五大類：

　　①輕有色金屬：一般指密度在4.5g/cm3以下的有色金屬，包括鋁、鎂、鈉、鉀、鈣、鍶、鋇。這類金屬共同點是：密度小（0.53~4.5g/cm3），化學性質活潑，與氧、硫、碳和鹵素的化合物都相當穩定。

　　②重有色金屬：一般指密度在4.5g/cm3以上的有色金屬，其中有銅、鎳、鉛、鋅、鈷、錫、銻、汞、鎘、鉍等。

　　③貴金屬：這類金屬包括金、銀和鉑族元素（鉑、銥、鋨、釕、鈀、銠。）由于它們對氧和其它試劑的穩定性，而且在地殼中含量少，開采和提取比較困難，故價格比一般金屬貴，因而得名貴金屬。它們的特點是密度大（10.4~22.4 g/cm3）；熔點高（1189~3273k）；化學性質穩定。

　　④準金屬：一般指硅、鍺、硒、碲、釙、砷、銻、硼、其物理化學性質介于金屬與非金屬之間。

　　⑤稀有金屬：通常是指在自然界中含量很少，分布稀散、發現較晚，難以從原料中提取的或在工業上制備和應用較晚的金屬。這類金屬包括：鋰、銣、銫、鈹、鎢、鉬、鈦、鎵、銦、鉈等稀土元素和人造超鈾元素。

　　金屬的導電性和導熱性：大多數金屬有良好的導電性和導熱性。善于導電的金屬也善于導熱，按照導電和導熱能力由大到小的順序，將常見的幾種金屬排列如下：ag  cu  au  al  zn  pt  sn  fe  pb  hg 。

　　金屬的延展性：金屬有延性，可以抽成細絲。例如最細的白金絲直徑不過（1/5000）mm。金屬又有展性，可以壓成薄片，例如最薄的金箔，只有（1/10000）mm厚。

　　金屬的密度：鋰、鈉、鉀比水輕，大多數其它金屬密度較大。

　　金屬的硬度：金屬的硬度一般較大，但它們之間有很大差別。有的堅硬如鉻、鎢等；有些軟如蠟，可用小刀切割如鈉、鉀等。

　　金屬的熔點：金屬的熔點一般較高，但高低差別較大。最難熔的是鎢，最易熔的是汞和銫、鎵。汞在常溫下是液體，銫和鎵在手上受熱就能熔化。

　　2、金屬之最

　　展性最強的金屬——金。              延性最好的金屬——鉑。       導電性性最強的金屬——銀。

　　地殼中含量最高的金屬——鋁。        熔點最低的金屬——汞。       熔點最高的金屬——鎢。

　　制造新型高速飛機最重要的金屬——鈦，也被科學家稱為“21世紀的金屬”，或被稱為未來的鋼鐵。

　　最硬的金屬——鉻。                  密度最大的金屬——鋨。       密度最小的金屬——鋰。

　　光照下最易產生電流的金屬——銫。    最能吸收氣體的金屬——鈀。

　　最易應用的超導元素——鈮。          價格最高的金屬——锎。  

　　海水中儲量最大最大的放射性元素——鈾。

　　1克锎的價格為10億美元。

第五章 金屬與礦物 篇2

　　第五章 金屬與礦物

　　重點難點：

　　重點：1.金屬的物理性質和化學性質。

　　2.含雜質物質的化學方程式的計算；鐵的兩種合金。

　　3.鐵生銹的條件及防護。

　　4.石灰石的存在和檢驗；

　　5.碳酸鈣、氧化鈣、氫氧化鈣三種物質之間的相互轉化。

　　難點：1.鐵的化學性質實驗探究方案的設計；

　　2.通過和已有化學知識的聯系、比較、理解并得出結論“鐵的化學性質比較活潑”。

　　3.含雜質物質的化學方程式的計算；

　　4.“一氧化碳與氧化鐵反應”的演示實驗。

　　5.探究鐵生銹的條件。

　　6.碳酸鈣、氧化鈣、氫氧化鈣三種物質之間的相互轉化及相應的化學方程式；

　　7.碳酸鈣、氧化鈣、氫氧化鈣三種物質及對應的俗稱。

　　［知識結構］簡要地介紹有關金屬及其化合物的性質、制備、存在和用途常識，在教學設計與實施中應注意：

　　① 密切聯系實際，圍繞金屬的性質、冶煉、防腐、用途、合金和石灰石的利用等內容，引導學生從生產、生活中發現問題，獲取信息。

　　②指導學生運用化學用語描述物質的性質和變化，認識物質和化學反應的簡單分類。

　　③幫助學生進一步學習和運用探究性學習的方法，通過實驗，對實驗事實的歸納獲取相關的知識結論。

　　④注意引導學生認識金屬的性質和用途間的關系，幫助學生建立“物質的性質決定物質的用途”的觀念。

　　通過學習，使學生既掌握了一定的非金屬單質和化合物，又接觸了一些金屬及礦物的知識；一方面使元素化合物知識的內容比較完整，另一方面因為鐵是一種化學性質比較活潑的金屬元素，具有一定的代表性，也為今后學習金屬活動性順序和酸、堿、鹽等物質及其相互關系的學習作準備。

　　第一節 金屬與金屬礦物

　　教材分析：

　　從金屬和氧氣、水、稀硫酸的作用，認識金屬的化學性質特點。鋁、鐵跟硫酸的反應是由一種單質跟一種化合物作用生成另一種單質和另一種化合物，這樣的反應叫做置換反應。

　　學習目標：

　　1、初步比較常見金屬的活潑性的強弱，為今后學習金屬活動性順序打下基礎。

　　2、了解金屬的物理特征，能區分常見的金屬和非金屬；

　　3、知道常見的金屬與氧氣、酸溶液的反應，鐵與硫酸銅之間的反應，置換反應的概念；

　　4、了解一些常見金屬礦物（鐵礦、鋁礦等）的主要成分。

　　過程與方法：

　　通過對金屬性質的實驗探究，學習利用實驗認識物質的性質和變化的方法；初步形成物質的性質決定物質用途的觀念。

　　教學重點：

　　金屬化學性質的探究，置換反應的概念。

　　教學方法：

　　啟發式、探究式、引導式、講解式等。

　　教學過程

　　常見金屬化學性質的探究：在學習氧氣的性質時，我們做過鐵絲在氧氣中燃燒的實驗，請回憶一下鐵絲在氧氣中燃燒的實驗現象、化學反應方程式。現象：鐵在氧氣中劇烈燃燒，火星四射，放出大量的熱，生成一種黑色固體。

　　方程式：3fe + 2o2 fe3o4

　　一、金屬的物理性質

　　探究金屬物理性質時，除了課本上的探究實驗外，可以適當引導、補充一些日常生活中的事例，如造房子用的鋼筋、在氧氣中燃燒的鐵絲、封防盜門的鐵皮，說明鐵具有延展性。鍋、鏟、勺的把柄為木材或塑料，家用電線、電工工具的把手用橡膠或塑料將金屬包裹起來，說明金屬具有良好的導電、導熱性。根據金屬的物理性質來談金屬的應用時，充分調動學生的積極性，以學生為主體，教師做適當的引導。

　　二、常見金屬的化學性質

　　學習化學性質時，可增加金屬鎂，引導學生觀察四種金屬（鎂、鋁、鐵和銅）與氧氣、酸反應的快慢，為今后學習金屬的活動性順序作準備。

　　做鐵和硫酸銅溶液的反應時，可適當補充我國古代濕法煉銅的歷史。

　　置換反應是一種重要的基本反應類型，應與化合反應、分解反應、氧化反應結合起來學習，并強調氧化反應不屬于基本反應類型。

　　三、常見的金屬礦物

　　本節在本章中的地位與作用：金屬與金屬礦物，在工農業生產、科學技術和日常生活都有廣泛的用途，與人類的生存和發展密不可分。本節從常見金屬的用途引入，通過金屬性質的探究性實驗，分析、歸納出金屬的性質。初步形成物質的性質決定物質的用途的觀點。通過對常見金屬性質的探究和學習，使學生逐步學會用歸納、概括等方法對獲取的信息進行加工，并能準確表述有關信息。通過符合認知規律的教學過程，對學生進行科學方法的教育。了解金屬礦物資源的價值，認識合理開發與利用的重要性。

　　四、參考資料

　　1、金屬通常可分為黑色金屬和有色金屬兩大類，黑色金屬包括鐵、錳和鉻以及它們的合金，主要是鐵碳合金（鋼鐵），有色金屬是指除去鐵、錳和鉻之外的所有金屬。

　　有色金屬大致上按其密度、價格、在地殼中的儲量和分布情況、被人們發現以及使用的早晚等分為五大類：

　　①輕有色金屬：一般指密度在4.5g/cm3以下的有色金屬，包括鋁、鎂、鈉、鉀、鈣、鍶、鋇。這類金屬共同點是：密度小（0.53~4.5g/cm3），化學性質活潑，與氧、硫、碳和鹵素的化合物都相當穩定。

　　②重有色金屬：一般指密度在4.5g/cm3以上的有色金屬，其中有銅、鎳、鉛、鋅、鈷、錫、銻、汞、鎘、鉍等。

　　③貴金屬：這類金屬包括金、銀和鉑族元素（鉑、銥、鋨、釕、鈀、銠。）由于它們對氧和其它試劑的穩定性，而且在地殼中含量少，開采和提取比較困難，故價格比一般金屬貴，因而得名貴金屬。它們的特點是密度大（10.4~22.4 g/cm3）；熔點高（1189~3273k）；化學性質穩定。

　　④準金屬：一般指硅、鍺、硒、碲、釙、砷、銻、硼、其物理化學性質介于金屬與非金屬之間。

　　⑤稀有金屬：通常是指在自然界中含量很少，分布稀散、發現較晚，難以從原料中提取的或在工業上制備和應用較晚的金屬。這類金屬包括：鋰、銣、銫、鈹、鎢、鉬、鈦、鎵、銦、鉈等稀土元素和人造超鈾元素。

　　金屬的導電性和導熱性：大多數金屬有良好的導電性和導熱性。善于導電的金屬也善于導熱，按照導電和導熱能力由大到小的順序，將常見的幾種金屬排列如下：ag cu au al zn pt sn fe pb hg 。

　　金屬的延展性：金屬有延性，可以抽成細絲。例如最細的白金絲直徑不過（1/5000）mm。金屬又有展性，可以壓成薄片，例如最薄的金箔，只有（1/10000）mm厚。

　　金屬的密度：鋰、鈉、鉀比水輕，大多數其它金屬密度較大。

　　金屬的硬度：金屬的硬度一般較大，但它們之間有很大差別。有的堅硬如鉻、鎢等；有些軟如蠟，可用小刀切割如鈉、鉀等。

　　金屬的熔點：金屬的熔點一般較高，但高低差別較大。最難熔的是鎢，最易熔的是汞和銫、鎵。汞在常溫下是液體，銫和鎵在手上受熱就能熔化。

　　2、金屬之最

　　展性最強的金屬——金。 延性最好的金屬——鉑。 導電性性最強的金屬——銀。

　　地殼中含量最高的金屬——鋁。 熔點最低的金屬——汞。 熔點最高的金屬——鎢。

　　制造新型高速飛機最重要的金屬——鈦，也被科學家稱為“21世紀的金屬”，或被稱為未來的鋼鐵。

　　最硬的金屬——鉻。 密度最大的金屬——鋨。 密度最小的金屬——鋰。

　　光照下最易產生電流的金屬——銫。 最能吸收氣體的金屬——鈀。

　　最易應用的超導元素——鈮。 價格最高的金屬——锎。

　　海水中儲量最大最大的放射性元素——鈾。

　　1克锎的價格為10億美元。

　　第二節 鐵的冶煉 合金

　　教學目標：

　　1、了解從鐵礦石中將鐵還原出來的方法；

　　2、知道生鐵和鋼等重要的合金，認識加入其他元素可以改善金屬特性的重要作用；

　　3、認識金屬材料在生產生活和社會發展中的重要作用。

　　過程與方法：

　　1、通過對工業上鐵的冶煉原理的探討與研究，培養學生運用知識于實際生活的能力；

　　2、提高學生分析和解決實際問題的能力及創新思維能力。

　　情感態度與價值觀：

　　1、通過對鋼鐵、青銅等合金知識的介紹，培養學生的愛國主義情感；

　　2、通過對冶鐵原理的分析，培養學生安全操作意識和良好的環保意識。

　　重點難點：

　　鐵的冶煉原理；合金及合金的物理特性；工業煉鐵的化學原理。

　　【教學設計思路】：

　　一、鐵的冶煉

　　【教學過程】：

　　1、地殼中鐵的含量在金屬中居于第幾位？自然界中鐵元素以何種形式存在？

　　2、你知道的鐵礦石有哪些？我國的鐵礦主要分布在哪些地區？

　　3、就你所知的歷史知識，你知道我國勞動人民早在什么時期就發明了煉鐵和使用鐵器了？

　　4、人類冶煉最多、在生產生活中應用最廣泛的金屬是什么？

　　引導學生從地殼中鐵的含量，自然界中鐵元素的存在形式，我國鐵礦的類型及基地分布情況等方面進行討論。

　　既然鐵在日常生活和國民生產中的地位如此重要，那么，我們有必要了解和掌握以鐵礦石為原料冶煉出鐵的反應原理及過程。

　　【教師引導】

　　今天我們以主要成分為fe2o3的赤鐵礦為例，來學習研究如何實現鐵的冶煉。對比fe2o3與fe 組成上的區別，請大膽假設，如何實現從fe2o3到fe的轉變。

　　fe2o3與fe的組成上均含有fe元素，不同之處在于fe少了o元素，要使fe2o3轉變為fe，可從下列方面入手：

　　（1）可在一定條件下，使fe2o3直接失氧，轉變為鐵；

　　（2）可加入某類物質，讓其與fe2o3中的o元素結合，主動奪取fe2o3中的“o”元素，使fe2o3轉變為金屬fe。

　　評析：

　　（1）對于活動性比較活潑的金屬（如na、k 、mg 、al等）很難從其礦物中提取出來，為了得到它們，可采用電解的方式直接將它們分解，引讀p120“拓寬視野” 。金屬fe的活動性不是很強，一般不采用這種方式。

　　（2）冶煉金屬鐵，可選擇加入其他易得氧的物質與fe2o3反應，以奪氧的方式還原fe2o3。

　　引導：我們以前所學過和接觸的物質中，哪些可以和“o”結合，形成新的物質？

　　mg、h2、c、co、p、cu等物質可實現以上變化。

　　mg mgo h2 h2o c co2

　　p p2o5 cu cuo co co2

　　引導：從理論上講,這些物質都可以實現所需轉變,但從經濟效益、環境保護、人體健康及安全角度出發，我們一般選擇c或co。現以co為例，探討鐵的冶煉過程。

　　閱讀p119 “觀察與思考”中co與fe2o3的反應——工業煉鐵的反應原理。并思考下列問題：

　　（1） 實驗中為什么要先通一段時間co，再加熱fe2o3？

　　（2） 澄清石灰水的作用是什么？實驗中會出現什么現象？

　　（3） 點燃從尖嘴管口排出氣體的目的是什么？

　　（4） 實驗結束前應如何操作，才能保證得到較純凈的鐵粉？

　　（5） 如何驗證實驗中產生了鐵？

　　引導：

　　書寫co和fe2o3反應的化學方程式。fe2o3 + 3co fe + 3co2

　　引導學生閱讀 p120文字及展示煉鐵高爐的模型。（展示實物模型及光盤上關于高爐煉鐵的演示過程）

　　歸納：工業上煉鐵 設備：高爐 原料：鐵礦石、焦炭、石灰石

　　主要反應：2c +o2 2co

　　3co + fe2o3 2fe + 3co2

　　caco3 cao +co2↑

　　cao +sio2==casio3 （爐渣——可用于制水泥）

　　尾氣主要成分：co和co2 （需經處理后再排放）

　　二、生鐵和鋼

　　引導：生鐵和鋼均為鐵的合金。它們在生產生活中有著廣泛的用途。鋼鐵的生產和使用是人類文明和社會進步的一個重要標志。

　　閱讀p120-121 歸納：生鐵：含碳量在2﹪—4.3﹪之間的鐵的合金

　　鋼：含碳量在0.03﹪—2﹪之間的鐵的合金

　　從生鐵煉成鋼的實質為：降碳、除硫磷、調硅錳

　　三、合金

　　引導：作為“金屬材料”之一的合金在生產生活中起著越來越重要的作用，合金的出現大大拓寬了金屬材料的范圍和使用價值。

　　閱讀：p122 有關文字。歸納：合金是一種金屬跟其他金屬（或非金屬）熔合形成的具有金屬特性的物質。人類歷史上使用最早的合金是青銅；世界上最常見、應用最廣的合金是鋼。

　　引導學生閱讀 p122 活動與探究：某種保險絲是用武德合金制成的，熔點約為69℃。其組成金屬及其熔點分別為鉍（271℃ ）、鉛（327℃ ）、錫（232℃ ）、鎘（321℃ ）。比較武德合金和其組成金屬的熔點差異，歸納出合金的優良特性。

　　歸納：合金具有許多良好的物理、化學或機械性能；合金的硬度一般比各成分金屬大；多數合金的熔點低于組成它的成分金屬。

　　內容：

　　1、在煉鐵高爐里用一氧化碳與鐵礦石中的氧化鐵（或其他鐵的氧化物）在高溫下反應能生成生鐵。

　　2、生鐵和鋼是重要的鐵合金。

　　3、合金是由一種金屬跟其他金屬(或非金屬)熔合形成的有金屬特性的物質。如青銅是由銅、錫等元素形成的合金。世界上最常見、應用很廣的鋼是由鐵、碳等元素形成的合金。通常所說的“金屬材料”，既包括各種純金屬，也包括各種合金。

　　4、含雜質的化學方程式的計算。

　　本節在本章中的地位與作用：通過鐵的冶煉，使學生了解工業煉鐵的原理、設備、原料，從而將書本上的化學知識與工業生產相結合。知道生鐵和鋼等重要的合金，認識加入其它元素可以改善金屬特性的重要性；認識金屬材料在生產、生活和社會發展中的重要作用。通過含雜質的化學方程式的計算，讓學生明白實際應用與理論計算之間的差異。通過學習，使學生了解我國鋼鐵工業的發展；認識金屬冶煉的重要性。

　　參考資料：

　　1、古代的煉鐵

　　天然的純鐵在自然界幾乎不存在，人類最早發現和使用的鐵，是天空中落下的隕鐵。隕鐵是鐵和鎳、鈷等金屬的混合物，含鐵量較高。但是，隕鐵畢竟十分稀少，它對制造生產工具起不了什么大的作用，但通過對隕鐵的利用，畢竟使人們初步認識到鐵。

　　原始的煉鐵方法，大致是在山坡上就地挖個坑，內壁用石塊堆砌，形成一個簡陋的“爐膛”，然后將鐵礦石和木炭一層夾一層地放進“爐膛”，依賴自然通風，空氣從“爐膛”下面的孔道進入，使木炭燃燒，部分礦石就被還原成鐵。由于通風不足，“爐膛”又小，故爐溫難以提高，生成的鐵混有許多渣滓，叫毛鐵。

　　鐵的冶煉和應用以埃及和我國為最早。用高爐來煉鐵，我國要比歐洲大約早1000多年。

　　2、古代的煉銅

　　人類最早用石器制造工具，曾稱為“石器時代”。接著，人們發明了煉銅并用銅制造工具，曾稱為“銅器時代”。緊接著人們又發明了煉制銅與錫的合金——青銅，青銅被大量用于制造工具，曾稱為“青銅時代”。青銅的使用為人類使用金屬揭開了歷史的新篇章。

　　大約在50XX年以前，中國已學會用孔雀石（堿式碳酸銅）冶煉出銅。冶煉時，在熔鍋或熔爐內放置孔雀石和木炭，讓木炭在里面燃燒，用吹管往里送風，產生高溫，熔化礦石，同時產生一氧化碳使銅析出。根據可靠的文獻資料和出土銅器，可以肯定在殷商時期我國對青銅器的冶煉和青銅器的鑄造已達到相當高的水平。

　　在銅的冶金史和化學史上，我國還有一項重大的發明，就是濕法煉銅。早在公元前一兩百年，就已經知道用鐵從銅鹽中置換出銅。在距今1200多年前，就用鐵鍋熬膽水（硫酸銅溶液）煉銅，此法煉銅到宋朝時發展到頂峰。直到今天，濕法煉銅仍然被世界各國采用，因為濕法煉銅適宜開采低品位貧銅礦。

　　3、鐵與人體健康

　　鐵是人們非常熟悉的一種物質，且再日常生活中應用廣泛。如建筑材料、工業機床、鋼木家具、鍋、鏟、瓢、勺等等均離不開鐵做原料。然而鐵的用途并不僅僅是這些，更重要的是鐵元素人體健康必不可少的元素，它是人體血紅蛋白的一個重要組成部分，血紅蛋白之所以能把氧帶到全身的每一個細胞中去，其主角就是鐵，人體中的血是紅色的，就是由于鐵的存在。血紅蛋白的每一個次小單位都含有一個鐵原子，沒有鐵原子，血紅蛋白就制造不出來，氧就無法被輸送，這樣血液就變白，進而使膚色蒼白，因為血紅蛋白與氧結合，才使血帶上鮮紅色。人們每天吃進的食物中含有一部分鐵，在日常飲食中含鐵的食物主要有：雞、鴨、鵝、豬、牛、羊肉及肝臟、心臟、豬肚、蛋黃、海帶、黑木耳、蘑菇、菠菜、芹菜、蘿卜、番茄等。

　　當人膳食含有足夠的鐵時，所吸收的鐵就會被儲存在機體組織中，吃進的鐵不足時，儲存的鐵就會因逐漸消耗而減少，嚴重缺鐵會引起缺鐵性貧血。人體吸收鐵一般是無機鐵鹽比有機鐵鹽容易，二價鐵（fe2+）比三價鐵（fe3+）吸收率約大3倍。所以在給缺鐵性貧血病人補充鐵時，顯然應給予無機的二價鐵如硫酸亞鐵以及維生素c等酸性物質。近幾年來世界衛生組織，多次提倡推廣使用中國的鐵鍋、鐵鏟烹調食物，通過鐵鏟與鐵鍋而獲得大量的無機二價鐵，在胃酸中成離子態時被人體直接吸收，以補充人體對鐵的需要。

　　4、煉鐵的礦石及識別

　　鐵在自然界中的分布很廣，主要以化合態存在，含鐵的礦石很多，具有冶煉價值的鐵礦石有磁鐵礦、赤鐵礦、褐鐵礦和菱鐵礦等。

　　識別鐵礦石的方法通常是利用其顏色，光澤、密度、磁性、刻痕等性質。

　　①磁鐵礦（fe3o4）黑色，用粗瓷片在礦石上刻劃時，留下的條痕是黑色的。具有磁性，密度為4.9~5.2克/厘米3。

　　②赤鐵礦（fe2o3）顏色暗紅，含鐵量越高，顏色就越深，甚至接近黑色，但是瓷片留下的刻痕仍然是紅色，不具磁性。成致密塊狀或結晶塊狀（鏡鐵礦）產出，也有成土狀產出。密度為5~5.3克/厘米3。

　　③褐鐵礦（fe2o3·3h2o）礦石有黃褐、褐和黑褐等多種顏色，瓷片的劃痕呈黃褐色。無磁性，密度為3.3~4克/厘米3。

　　④菱鐵礦（feco3）有黃白、淺褐或深褐等顏色。性脆，無磁性，在鹽酸里有氣泡（co2）冒出。密度為3.8~3.9克/厘米3。

　　5、在高爐中煉鐵為什么使用焦炭

　　焦炭是把一定品種的煤在煉焦爐中隔絕空氣加強熱——干餾，而得到的一種堅硬多孔性固體。高爐煉鐵時使用焦炭，一是用作熱源，焦炭在燃燒時放大量熱；二是生成的二氧化碳在高溫下與焦炭反應得到還原劑一氧化碳，一氧化碳使鐵礦石還原成鐵。

　　焦炭硬度大、多孔、在高爐不易壓碎，容易使氣體通過，且發熱量比煤大，所以高爐用焦炭而不用煤。

　　6、不銹鋼為什么能抗腐蝕

　　不銹鋼是能抵抗酸、堿、鹽等腐蝕作用的合金鋼的總稱。不銹鋼分兩大類：一類是鉻不銹鋼，含鉻在12%以上；另一類是鉻鎳不銹鋼，通常含鉻18%，含鎳8%左右。含鉻不銹鋼能抗一般腐蝕，鎳鉻不銹鋼有更強的抗蝕性能。廣泛用于化工、制藥、食品加工、手術器械。

　　一般來說，純金屬比不純金屬或合金難于被腐蝕，這是因為它們不容易形成電化腐蝕。而不銹鋼為什么反而能抗腐蝕呢？

　　這是因為在不銹鋼中鎳、鉻含量相當高，足以在合金表面形成一層致密的氧化膜，如氧化鉻，起到保護內部金屬的作用。

　　還有一種理論認為是鉻、鎳等元素使鐵發生鈍化，使鐵原子難以失去電子，因而活潑性大大降低，因而有抗腐蝕性。

　　第三節 金屬的防護和回收

　　教學目的：

　　1.知道鋼鐵銹蝕的條件

　　2.了解防止金屬銹蝕的簡單方法

　　3.知道廢棄金屬對環境的污染，認識金屬回收的重要性

　　重點難點：

　　金屬的銹蝕和防護，金屬回收的方法

　　情感態度與價值觀：

　　1.認識到金屬生銹給國家帶來的損失。

　　2.讓學生知道學習化學的重要性，樹立學生的愛國熱情。

　　過程：

　　復習工業煉鐵和鋼的原理→探究鐵生銹的原因→防止鐵生銹的辦法→廢金屬的回收利用

　　教學方法：閱讀、討論、實驗探究法、問題探究法

　　內容：金屬生銹的原理、防銹的一般方法；廢金屬回收的一般意義。

　　引言：全世界每年被腐蝕的鋼鐵，約占全年鋼鐵產量的1/10

　　一、鋼鐵的銹蝕及其防護

　　[探究活動]鐵釘的銹蝕：

　　試管：①鐵釘與酸、水、氧氣接觸后

　　②鐵釘與 、水、氧氣接觸后

　　③鐵釘放在有水的試管中

　　④鐵釘放在干燥的空氣中

　　⑤鐵釘放在冷卻的沸水中

　　討論：鐵銹蝕的主要因素有哪些？

　　小結：

　　鐵銹蝕，是鐵跟氧氣、水等物質相互作用，發生一系列復雜的化學反應，使鐵轉化為鐵的化合物的過程。

　　鐵銹的主要成分為fe2o3 ，酸和氧化鈉能使鐵在o2和水存在環境中加速銹蝕。

　　怎樣防銹呢?

　　在鋼鐵表面覆蓋保護層的方法來防止鋼鐵生銹。

　　防銹的方法：

　　1.在鋼鐵表面涂上一層保護膜（瀝青、油漆、塑料、橡膠、搪瓷）

　　2.在鋼鐵表面鍍上一層能起保護作用的其他金屬（如：鍍錫、鍍鋅和鍍鉻等）

　　二、廢金屬的回收利用

　　廢金屬的回收利用：如果將廢鋼鐵回爐冶煉成鋼，跟用鐵礦石冶煉鋼相比，既可以節約大量的煤和鐵礦石，又能減少污染空氣的懸浮顆粒物。可見，回收利用廢金屬，有著巨大的社會效益和經濟效益。

　　指導學生閱讀p128-129，使學生了解廢金屬回收的意義，廢金屬會對環境有哪些危害？

　　據估計，全世界每年被腐蝕損耗的鋼鐵材料，約占全年鋼鐵產量的十分之一。金屬銹蝕給人類帶來了巨大的損失，為了減少損失，需要探究金屬銹蝕的原因、防護的方法和廢金屬的回收利用。

　　本節在本章中的地位與作用：通過鋼鐵生銹的研究性學習，進一步提高科學探究的欲望和分析、歸納能力。認識處理廢金屬，回收金屬的價值，提高資源意識和環保意識。

　　第四節 石灰石的利用

　　內容：

　　1、石灰石、大理石、貝殼、白堊的主要成分都是碳酸鈣，它們有廣泛的用途。

　　2、石灰石、生石灰、消石灰在一定條件下可以發生相互轉化（寫出化學方程式）。

　　3、用鹽酸和石灰石（或其他碳酸鹽）作用能放出使澄清石灰水渾濁的二氧化碳氣體。利用這一反應可以檢驗碳酸鹽。

　　對于石灰石、生石灰、熟石灰三種物質之間的轉化，可用石灰“三代”來形象的記憶：一代石灰石，通過煅燒變為二代生石灰，將生石灰放入水里變為三代熟石灰。

　　本節在本章中的地位與作用：認識石灰石、大理石是重要的礦藏資源。理解檢驗物質的依據和方法。通過學習形成“物質在一定條件下，可以相互轉化”的觀念。

　　參考資料：

　　1.大理石是結晶質碳酸鈣，白色的大理石——漢白玉是純凈的碳酸鈣，它的結構致密，是極好的建筑材料和雕刻材料。天然的大理石中如果含少量鈷、鈦、銅等雜質，分別呈紅、黃、藍色，含三價鐵的呈黑色或灰色，含二價鐵的呈綠色。它們都是很好的建筑、裝飾材料。石灰石是非結晶質碳酸鈣，它在自然界里的貯量比大理石多，也因含不同的雜質而呈不同的顏色。石灰石是冶金工業上的助熔劑，是制取生石灰、水泥、玻璃等的重要原料。白堊是深海底的海棲生物遺骸沉積而成的，土狀，致密。它可以用作涂料，還能用作動物酸中毒的解毒劑，外用去濕劑、收斂劑等。

　　2.制造水泥的概況。把石灰石和粘土等原料分別碾成粉末，然后按適當比例混合，制成生料，放在約150米的傾斜回轉窯里煅燒。原料從高端流入，燃料從低端噴入，在高溫（1400~1500℃）下，原料經復雜的物理—化學變化后，燒結成塊狀熟料。冷卻后，加入少量（2~3%）石膏（調節水泥硬化速度）。最后研磨粉碎，即成普通硅酸鹽水泥。