【正文】 碳。海水中也含有約 %的 Mg2+，它使海水具有苦味。 （ 2）鎂 1808年英國的 H .戴維在電解氧化鎂和氧化汞的混合物時，因得到鎂汞齊而發(fā)現(xiàn)了鎂，并以氧化鎂產(chǎn)地希臘的 Magnesia 城來命名為 Magnesium。電解時，氯氣在陽極放出，金屬鈉和鈣同時在陰極被還原出來，浮在陰極熔鹽的上方，從管道溢出。反應(yīng)通常在電解槽里進(jìn)行。在電力工業(yè)上用于制鈉燈，鈉燈不降低照度水平但能減少能源消耗。鈉還用于制造過氧化鈉等鈉的化合物。四乙基鉛通常是用氯乙烷與金屬鈉和鉛（鈉鉛齊）的合金起反應(yīng)而制成，化學(xué)方程式為4C2H5Cl+4Na+Pb=(C2H5)4Pb+4NaCl。 圖 32 制鈉電解槽示意圖 金屬鈉的用途：在過去，相當(dāng)一部分鈉用于制造汽油抗爆震劑 ── 四乙基鉛添加了四乙基鉛的汽油會污染空氣，因此現(xiàn)在已不允許使用。 鈉能與 H2O 反應(yīng)，也能與酸、鹽溶液反應(yīng)。 ⑤ 與 N2O反應(yīng)生成 Na2O。 ④ 與 CO2在室溫下反應(yīng)很慢，但燃燒的鈉與 CO2反應(yīng)迅速，在控制條件的情況下這種反應(yīng)可生成甲酸鈉、草酸鈉。 ③ 與 N2在任何溫度下不反應(yīng)。 鈉能與許多氣體發(fā)生 反應(yīng)： ① 在空氣中 120 ℃ 時著火， 160 ℃ 以下氧氣不足時反應(yīng)的主要產(chǎn)物是 Na2O，250～ 300 ℃ 與足量氧氣反應(yīng)生成的是 Na2O2和少量的 NaO2。地殼中含有%化合形式的鈉，其含量在元素中占第 6位。 （ 1）鈉 鈉不能以游離態(tài)存在于自然界，因為它的化學(xué)性質(zhì)很活潑，因此在自然界，鈉存在于許多無機物中（如氯化鈉、碳酸鈉、硫酸鈉、硝酸鈉、硼酸鈉等）。有色金屬又可以分為九大類： ① 重金屬：銅、鉛、鋅等； ② 輕金屬：鋁、鎂等； ③ 輕稀有金屬：鋰、鈹?shù)龋? ④ 難熔稀有金屬：鎢、鈦、釩等； ⑤ 稀散金屬：鎵、鍺等； ⑥ 稀土金屬：鈧、釔及鑭系元素； ⑦ 放射性金屬：鐳、錒等； ⑧ 貴金屬：金、銀、鉑等 。它們或它們的合金的表面常有灰黑色的氧化物，所以稱這類金屬為黑色金屬。 冶金工業(yè)上還常常把金屬分為黑色金屬和有色金屬。 教學(xué)資源 人們根據(jù)金屬的密度把金屬分為重金屬和輕金屬。 ，讓學(xué)生辨認(rèn)和分析。 四、習(xí)題參考 ，主要取決于該金屬的儲量、冶煉成本、市場價格等以及所具有的性能和是否易于加工等。也可以讓學(xué)生對自己家庭或某 一單位的裝璜根據(jù)教科書提示的幾個方面進(jìn)行調(diào)查，寫出調(diào)查報告，再讓學(xué)生對學(xué)校某會議室提出裝璜意見。例如，不銹鋼抗腐蝕性好，用來做醫(yī)療器械、炊具等；硬鋁強度和硬度好，用來制門窗，也用于制火箭、飛機、輪船等；青銅強度高、可塑性好、耐磨、耐腐蝕，用于制機器零件，等等。 初中提到的合金是在金屬中加熱熔合某些金屬或非金屬制得具有金屬特征的金屬材料。這可以使學(xué)生逐步學(xué)會站在他人的立場思考問題，對于培養(yǎng)學(xué)生傾聽別人的意見，尊重 、關(guān)心和愛護(hù)他人的情感是很有利的。 【實踐活動 2】 針對是否應(yīng)該停止使用鋁制飲料罐的問題，讓學(xué)生自選扮演角色，準(zhǔn)備好表達(dá)自己看法的材料，開一次辯論會。 。這種活動既可以培養(yǎng)學(xué)生收集、整理資料的能力， 又可以培養(yǎng)學(xué)生發(fā)表自己見解的能力，還可以培養(yǎng)學(xué)生的合作精神等。 ，培養(yǎng)學(xué)生的互助合作精神 教科書中安排了角色扮演活動，這種活動學(xué)生會比較感興趣。尤其是通過家庭房屋的裝璜，將性能和成本作為選材的重要條件去考慮。 通過對金屬材料面臨的挑戰(zhàn)和應(yīng)對措施的初步介紹，可提高學(xué)生的社會責(zé)任感，有志者會明確自己努力的方向，會奮發(fā)學(xué)習(xí)，將來去承擔(dān)更大的社會責(zé)任。超高強度鋼、超低碳不銹鋼等新的合金鋼和新的有色合金應(yīng)運而生。近些年來，金屬材料的制造技術(shù)有非常迅 速的進(jìn)步，先進(jìn)的冶煉技術(shù)、精煉技術(shù)、鑄造技術(shù)、連鑄連軋技術(shù)、成型加工技術(shù)和熱處理技術(shù)在不斷提高，微量雜質(zhì)的技術(shù)、微量元素的合金化技術(shù)有所創(chuàng)新。這些問題對金屬材料今后的發(fā)展提出了有力的挑戰(zhàn)。金屬材料的近百年的大力發(fā)展，某些主要的金屬礦產(chǎn)資源日漸緊張，高品位的金屬礦產(chǎn)很快減少，低品位的礦產(chǎn)使能源消耗和成本增加。因此，材料領(lǐng)域從金屬材料的一統(tǒng)天下轉(zhuǎn)變?yōu)榻饘?、陶瓷、高分子材料三足鼎立的新格局。就外部來講，從 20 世紀(jì)中期開始，高分子材料的崛起，尤其是工程塑料從性能到應(yīng)用許多方面已能和傳統(tǒng)的金屬材料相抗衡，加上原料豐富、價格便宜，產(chǎn)量以驚人的速度增長。據(jù)統(tǒng)計，協(xié)和式超音速飛機全部結(jié)構(gòu)的 71%是用特殊的鋁合 金制造的；高速火車、汽車等交通工具對鋁型材的用量需求不斷加大；建筑裝飾用的鋁材越來越多，既漂亮、又耐腐蝕；電力系統(tǒng)和家用電器中鋁導(dǎo)線的用量超過銅導(dǎo)線；鋁箔可用于包裝食品和香煙；鋁合金還可用作電容器等。 非鐵合金大體可分為：輕合金（鋁合金、鈦合金、鎂合金、鈹合金等）、重有色合金（銅合金、鋅合金、錳合金、鎳合金等）、低熔點合金（鉛、錫、鎘、鉍、銦、鎵、汞及其合金）、難熔合金（鎢合金、鉬合金、鈮合金、鉭合金等）、貴金屬（金、銀、鉑、鈀等）和稀土金屬等。在 FeC合金中，有 目的地加入各種適量的合金元素，來提高鋼鐵的強度、硬度、耐磨性和耐腐蝕性等性能。 金屬材料可分為兩大類：鋼鐵和非鐵金屬（或有色金屬）。 金屬材料的基本元素是金屬。 教學(xué)建議如下： ，使學(xué)生初步認(rèn)識合理使用金屬材料的意義 學(xué)生過去對有關(guān)金屬材料的知識了解不多，金屬材料究竟包含哪些材料？它們有哪些功能？主要應(yīng)用在哪些方面？學(xué)生對這些問題不太清 楚，對金屬材料的學(xué)習(xí)也就不可能有興趣，也就達(dá)不到本節(jié)的教學(xué)目的。通過這一節(jié)的教學(xué)，讓學(xué)生了解金屬材料的發(fā)展歷史、重要作用和面臨的挑戰(zhàn)，通過激發(fā)學(xué)生的愛國熱情和社會責(zé)任感來提高學(xué)生的求知欲。新型的金屬材料如高溫合金、形狀記憶合金、儲氫合金、永磁合金、非晶態(tài)合金相繼問世，大大擴展了金屬材料的應(yīng)用范圍。金屬材料在一個國家的國民經(jīng)濟(jì)中占有舉足輕重的位置，因為金屬材料的資源比較豐富，已積累有一整套相當(dāng)成熟的生產(chǎn)技術(shù)，有組織大規(guī)模生產(chǎn)的經(jīng)驗，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，價格低廉、性能優(yōu)異。具有優(yōu)異性能的工程塑料部分地代替了金屬材料，合成纖維、合成橡膠、涂料和膠黏劑等都得到相應(yīng)的發(fā)展和應(yīng) 用。人們在大量地?zé)铺沾傻膶嵺`中，熟練地掌握了高溫加工技術(shù)，利用這種技術(shù)來燒煉礦石，逐漸冶煉出銅及其合金青銅，這是人類社會最早出現(xiàn)的金屬材料。 Fe(OH)2，而后迅速變?yōu)榛揖G色，最后變?yōu)榧t褐色的 Fe(OH)3沉淀。它們的化學(xué)性質(zhì)不同： Na2O能溶于水生成 NaOH ， Al2O3不溶于水； Na2O能與酸反應(yīng)， Al2O3既能與酸反應(yīng)，又能與強堿反應(yīng)； Na2O疏松，對內(nèi)層金屬不能起保護(hù)作用，而在空氣中鋁表面的 Al2O3是致密的薄層，對內(nèi)層鋁有很好的保護(hù)作用。本實驗采用對照法，實驗現(xiàn)象參見下表： 不加試劑 加入明礬 加入硫酸鐵溶液 2 min 無明顯變化 有明顯沉降，溶液半透明 有明顯沉降，溶液半透明 5 min 渾濁，略有沉降 沉淀沉在底部，溶液接近透明 （比加硫酸鐵的透明） 沉淀沉在底部，溶液接近透明 關(guān)于明礬和硫酸鐵溶液為什么可用于凈水，可讓學(xué)生利用已學(xué)的知識和課外閱讀資料，自己去找答案，并希望學(xué)生歸納出作為凈水劑應(yīng)具備的條件。 +的氧化性事例可略展開，如與 Cu、 H2S的反應(yīng)等。 Fe3+離子氧化性的實驗時，加鐵粉的量應(yīng)少，否則影響后一個實驗。 318所示裝置的特點及檢驗產(chǎn)生 CO2氣體的方法?？稍黾?NaHCO3受熱分解的演示實驗。 【科學(xué)探究 1】 ，與［科學(xué)探究 2］合并為一節(jié)課，寫出實驗報告。 （ 2）將粉筆先吸足酒精，再點燃，在火焰上進(jìn)行焰色反應(yīng)實驗，現(xiàn)象很明顯。沒有藍(lán)色鈷玻璃片，可用幻燈片涂上藍(lán)色顏料代替。 ，要透過藍(lán)色鈷玻璃片進(jìn)行觀察。 ，鉑絲（或無銹鐵絲）應(yīng)灼燒到無色。 實驗現(xiàn)象： Al(OH)3沉淀中加鹽酸或 NaOH溶液，沉淀都消失。 【實驗 38】 將［實驗 37］制得的 Al(OH)3沉淀分裝在兩支試管里，分別加 入鹽酸和 NaOH溶液，邊加邊振蕩，觀察現(xiàn)象。 在此基礎(chǔ)上，可補充 Al(OH)3吸附色素的實驗。靜置一會兒，觀察沉淀沉降的情況，了解膠狀沉淀的性質(zhì)，為解釋明礬能吸附色素和凈水的原理埋下伏筆。 實驗現(xiàn)象：在 FeCl3溶液中滴入 NaOH 溶液生成紅褐色的 Fe(OH)3沉淀；在 FeSO4 溶液中滴入 NaOH溶液，先生成白色絮狀的 Fe(OH)2，而后迅 速變?yōu)榛揖G色，最后變?yōu)榧t褐色的 Fe(OH)3沉淀。 【實驗 36】 用吸有 NaOH溶液的膠頭滴管垂 直從盛有 FeCl FeSO4溶液的試管口滴入 NaOH溶液，可以觀察到 FeSO4溶液中產(chǎn)生的沉淀迅速變化。一般鹽酸濃度約為 1 mol/L比較適宜，溶解效果較好。 二、活動建議 【實驗 35】 結(jié)合圖 312，實驗前和實驗時要引導(dǎo)學(xué)生注意觀察金屬氧化物和與鹽酸反應(yīng)后生成溶液的顏色，加深對這幾種金屬氧化物和相應(yīng)的鹽溶液顏色的印象，并將觀察到的現(xiàn)象填入表中。如學(xué)了 Fe(OH) Fe(OH)3后知道鐵元素有 ++3價，學(xué)生可能會問：鐵的氫氧化物只有兩種，為什么鐵的氧化物會有三種？難道鐵元素還有第三種價態(tài)嗎？ Al2O Al(OH)3 為什么都具有兩性？等等。 ，鼓勵學(xué)生質(zhì) 疑 為了促進(jìn)學(xué)生主動地學(xué)習(xí)，可以開展向?qū)W生征集問題的活動。例如，金屬越活潑，它的氧化物越容易生成，氫氧化物的堿性越強。要引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)觀察這些圖畫，找出圖畫中所包含的豐富的信息，加深學(xué)生對相關(guān)知識的認(rèn)識。 ，充分發(fā)揮圖畫、資料的功能 本節(jié)有 13幅圖畫用來配合和豐富教學(xué)內(nèi)容，在這些圖畫中，有晶體的圖片，有物質(zhì)的制取和用途的圖片，有配合實驗展示現(xiàn)象的圖片。對于 Na2CO3和 NaHCO3分別溶于水的實驗，有條件的話也可以邊講邊做，因為實驗要求感受它們?nèi)苡谒畷r的熱量變化，這是只有學(xué)生親自動手才能感受到的。 ，充分發(fā)揮實驗的功能 本節(jié)有 5個實驗， 3個科學(xué)探究，是實驗數(shù)量最多的一節(jié)。在歸納過程中，一個事例，不可能歸納出規(guī)律性。得出它們既具有一般堿的性質(zhì)，也具有一些特殊的性質(zhì)。例如，金屬氧化物的性質(zhì)可列表為： 氧化物 固體顏色 水溶性 與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式（注明溶液的顏色） Na2O 白色 溶 Na2O+2HCl=2NaCl+H2O（溶液無色） MgO 白色 不溶 MgO+2HCl=MgCl2+H2O（溶液無色） Fe2O3 紅棕色 不溶 Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O（溶液黃色） CuO 黑色 不溶 CuO+2HCl=CuCl2+H2O（溶液藍(lán)色） Al2O3性質(zhì)特殊，是兩性氧化物。 教學(xué)建議如下： ，理解各類金屬化合物的性質(zhì) 列表比較法是化學(xué)教學(xué)中經(jīng)常使用的一種方法。 本節(jié)教學(xué)重點：氫氧化鋁、氫氧化鐵的性質(zhì)， Fe3+、 Fe2+的轉(zhuǎn)化。 根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)的要求，對鈉、鋁、鐵、銅的化合物性質(zhì)的介紹仍以化學(xué)性質(zhì)為主，且是主要的化學(xué)性質(zhì)，對于它們的物理性質(zhì)不作詳細(xì)描述。 本節(jié)對鈉、鋁、鐵、銅四種重要金屬的化合物的性質(zhì) 按氧化物、氫氧化物和相應(yīng)鹽的順序編寫。但金屬陽離子的性質(zhì)與金屬單質(zhì)的性質(zhì)就完全不同了，這是原子核外電子的量變引起質(zhì)變的有力證據(jù)。在自然界中金屬元素基本上都以化合物的形式存在，只有既了解金屬單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)，又了解它們 的化合物的性質(zhì)才是比較全面地了解了金屬。 ，再由學(xué)生查閱資料，填表比較、分析，最后得出結(jié)論。（建議學(xué)生運用物質(zhì)的量概念進(jìn)行計算，并列出計算式。） 設(shè)體積為 1 000 cm3，則 Mg的質(zhì)量為 1 738 g，約 mol，反應(yīng)可產(chǎn)生 H2 g； Al的質(zhì)量為 2 700 g，約 100 mol，反應(yīng)可產(chǎn)生 H2 300 g。 2Na+O2 Na2O2 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ 4.（ 1） 3Fe+4H2O（ g） Fe3O4+4H2↑ （ 2） 2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑ 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑ 5. 1 kg Mg與 1 kg Al分別與足量鹽酸反應(yīng)時， 1 kg Al放出的 H2多。 四、習(xí)題參考 ，應(yīng)把金屬鈉保存在煤油里。 32 四幅圖分別是：鋁絲與 CuSO4溶液反應(yīng)形成銅樹、鎂條燃燒、銅絲與 AgNO3溶液反應(yīng)形成銀樹、鎂條與鹽酸反應(yīng)。） 三、問題交流 【思考與交流】 。 ，教師對學(xué)生參加這次活動的情況要作出評價。 【實踐活動】 ，然后分類。（ 4）實驗結(jié)束時，應(yīng)先從肥皂水中撤出導(dǎo)管，再移去燃著的酒精燈。（ 3）加熱一會兒后再將導(dǎo)管插入到肥皂水中，最初插入時吹起的是空氣泡。演示該實驗要注意：（ 1）鐵粉不需要與石棉絨混合，因改用酒精燈加熱，溫度比用噴燈加熱時低。反應(yīng)產(chǎn)生的氣體導(dǎo)入到肥皂水中吹成氫氣泡，再用燃著的火柴去點燃，可發(fā)出爆鳴聲。整套裝置試管口應(yīng)低于試管底。最后介紹教科書中的實驗裝置，討論該裝置各部分的作用和裝置的優(yōu)點，然后用此裝置進(jìn)行演示。課堂上若演示一下更能調(diào)動學(xué)生 學(xué)習(xí)的積極性，演示時反應(yīng)要在噴燈加熱的條件下進(jìn)行，硬質(zhì)玻璃管中的鐵粉應(yīng)與石棉絨混合）。再提出若繼續(xù)提高溫度能否進(jìn)行反應(yīng)等問題展開討論（如將鐵塊燒紅插入水中，或?qū)㈣F粉與水蒸氣在高溫下反應(yīng)等），逐漸引入到鐵粉與水蒸氣反應(yīng)的主題。例如，增大鋁與空氣（或火焰）的接觸面，將鋁粉撒到 火焰上；提高反應(yīng)的溫度，即將鋁箔略卷，尖端夾一根火柴，然后將火柴引燃，把火柴和鋁箔一起伸入到氧氣瓶中，均可觀察到耀眼的白光。將已打磨的鋁箔在酒精燈火焰上加熱，發(fā)現(xiàn)鋁箔也卷縮，變暗失去光澤，熔化不落下（打磨后鋁箔表面又很