教学案-全国-2015_九年级化学下册 9.doc

常见的金属材料课堂探究一、合金的性能及用途【点拨】金属在熔合了其他金属或非金属形成合金后，不仅组成上发生了变化，其内部组织结构也发生了改变，从而引起了性质的变化。与纯金属相比，合金的强度和硬度一般比组成它们的纯金属更高，机械加工性能和抗腐蚀性能更好。改变合金成分的配比及合金形成的条件，可以制得不同性能的合金。由于合金的很多性能比组成它的纯金属更优良，因此合金具有更广泛的用途。【例题1】中国海军第二批护航编队2009年4月2日上午从广东湛江启航，赴亚丁湾、索马里海域执行接替护航任务。护航舰队舰艇的船体主要由钢材、铝合金、钛合金制成。关于合金，下列说法错误的是()A．合金属于金属材料B．只能是金属熔合而成C．合金比纯金属性能更优良D．生铁和钢属于铁合金答题关键：本题考查合金的有关知识。解答此类题目时要弄清合金的概念，了解合金的优点，即具有良好的物理、化学和机械性能等，认识一些常见合金如生铁、钢、铝合金、钛合金等在日常生活中的应用。解析：合金是由两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合在一起形成的具有金属特性的物质，合金属于金属材料，在性能上一般优于组成它的纯金属，生铁和钢属于铁合金，是常见的合金。答案：B二、工业炼铁与实验室“炼铁”的比较【点拨】炼铁的原理是在高温条件下，用还原剂从铁的氧化物中将铁还原出来。工业炼铁与实验室“炼铁”的主要区别在于：①还原剂不同。工业炼铁的原料有铁矿石、焦炭、石灰石和空气，利用焦炭和空气发生一系列化学反应，得到CO，同时放出大量的热，为反应提供高温条件，而实验室“炼铁”采用直接通入还原剂CO气体的方法。②设备不同。工业炼铁使用高炉，可实现连续投料、连续生产，而实验室“炼铁”使用硬质玻璃管，用酒精喷灯来实现“高温”条件。③产物不同。工业炼铁的产物是含碳量较高的生铁，实验室“炼铁”能得到较纯净的铁。【例题2】某校化学小组的同学为了研究炼铁的原理，用一氧化碳与氧化铁反应，按图1进行实验。图1(1)实验开始时，打开K1，关闭K2，通入CO，其目的是。然后关闭K1，打开K2，加热一段时间后，玻璃管中的现象是。(2)通过装置B可确定A中生成了。C装置的作用是。图2(3)整个装置设计中存在的一个主要问题是，你的改进方法是_____________________。(4)工业上实际的炼铁设备是如图2所示的高炉，高炉中得到的生铁与图1实验中完全还原得到的产物在组成上的区别是；工业炼铁实际使用的还原剂原料是焦炭，其作用主要有两点：一是：二是。答题关键：该题将实验室“炼铁”与工业炼铁相融合，既考查了炼铁的原理，又让同学们体会了炼铁的实际生产过程。解题时需注意两点，一是为了安全地进行实验，必须严格遵守操作规程，实验过程中“先”“后”顺序不可颠倒，二是要了解工业炼铁与实验室“炼铁”的一些区别。解析：(1)由于实验前玻璃管内留有空气，先通入CO的目的是将空气和部分CO排入气球内，这样既可防止发生爆炸，也可避免大气污染。(2)B装置中澄清石灰水变浑浊，说明有CO2生成；C装置中的氢氧化钠溶液可吸收生成的CO2气体。(3)因尾气中含有未反应的有毒气体CO，为防止空气受到污染，可用多种方法对尾气进行处理，如用酒精灯点燃尾气；用气球收集或用排水法收集尾气；用导气管将尾气通到酒精喷灯的火焰上等等。(4)图1实验中反应物为纯净的氧化铁，完全反应得到纯净的铁粉，高炉炼铁所需原料为铁矿石和焦炭等，产物含有碳等杂质；焦炭通过放热反应产生CO气体，既为炼铁提供了所需热量，同时也提供了还原剂。答案：(1)排出管内原有的空气，防止发生爆炸，同时把部分排出的CO收集在气球内，防止污染大气红色粉末逐渐变黑色(2)CO2吸收生成的CO2(3)缺少尾气处理装置在出气口D处加一个燃着的酒精灯(答案合理即可)(4)高炉中得到的是含有碳等杂质的生铁，图1实验中得到纯度较高的铁粉燃烧放热，提供燃烧所需的高温条件产生还原剂CO