第五章第一節(jié)金屬的性質(zhì)和利用

第5章金屬與礦物

第一節(jié)金屬的性質(zhì)和利用

第一課時(shí)觀察與思考同學(xué)們知道下面兩件工藝品的名稱和制做的材料嗎？青銅奔馬（馬踏飛燕）滄州鐵獅子看一看，想一想這些器具是由什么材料做成的？你知道哪些金屬？見(jiàn)過(guò)哪些金屬？說(shuō)出它們的名稱和元素符號(hào)，完成課本P.114的表5-1。看看誰(shuí)知道的最多！其實(shí)我們知道很多我知道的金屬名稱元素符號(hào)我見(jiàn)過(guò)的金屬名稱元素符號(hào)鈉鎂鉀鋅鈣NaMgKZnCa鐵鋁銅銀金FeAlCuAgAu……………………金屬元素的名稱和符號(hào)

你知道我們?cè)谑裁吹胤绞褂昧私饘賳幔肯胍幌?，你?huì)發(fā)現(xiàn)我們的生活離不開(kāi)金屬。金屬有很多的用途思考1：鐵、鋁常用于制作鍋、鏟等炊具，表現(xiàn)出金屬哪種物理性質(zhì)？鐵鍋鋁鍋導(dǎo)熱性金屬的物理性質(zhì)銅線思考2：鐵、鋁、銅能加工成導(dǎo)線、能壓成薄片，表現(xiàn)出金屬哪些物理性質(zhì)？導(dǎo)電性、鋁錠可壓成很薄的鋁箔用來(lái)包裝糖果等延展性金屬的物理性質(zhì)思考3：金、銀、鉑做成各種首飾等，表現(xiàn)出金屬哪種物理性質(zhì)？有金屬光澤金屬的物理性質(zhì)金屬的物理性質(zhì)金屬鐵金屬鋅銅塊金條汞金屬光澤FeCu有些金屬粉末細(xì)小到一定程度時(shí)，吸收可見(jiàn)光后輻射不出去，所以金屬粉末一般呈暗灰色或黑色。金屬的物理性質(zhì)物理性質(zhì)物理性質(zhì)比較導(dǎo)電性（以銀的導(dǎo)電性為100作標(biāo)準(zhǔn)）密度(g·cm-3）熔點(diǎn)(℃)硬度（以金剛石的硬度為10作標(biāo)準(zhǔn)）銀銅金鋁鋅鐵鉛（優(yōu)）10099746127177.9（良）金

鉛銀銅鐵鋅鋁

19.311.310.58.927.867.142.70

（大）（?。╂u

鐵銅金銀鋁錫

3410153510831064962660232

（高）（低）鉻

鐵銀銅金鋁鉛94~52.5~42.5~32.5~32~2.91.5（大）（小）討論：1.為什么菜刀、鐮刀、錘子等用鐵制而不用鉛制？分析與思考通過(guò)觀察上面的表格，你對(duì)金屬的物理性質(zhì)又有哪些新的認(rèn)識(shí)？一般情況下，金屬的密度比較大、熔點(diǎn)比較高、硬度比較大。鉛的硬度小,而鐵的硬度大2.銀的導(dǎo)電性比銅好，為什么電線一般用銅制而不用銀制？銀的價(jià)格比銅高許多3.為什么燈泡里的燈絲用鎢制而不用錫制？如果用錫制的話，可能會(huì)出現(xiàn)什么情況？鎢的熔點(diǎn)高，錫的熔點(diǎn)低；如果用錫，則錫絲易燒斷。4.為什么有的鐵制品如水龍頭等要鍍鉻？如果鍍金怎么樣?鉻硬度大,

耐磨、美觀，又防銹；金的價(jià)格高、硬度小如果鍍金則會(huì)增加成本且不耐用。使用是否便利資源廢料是否易于回收價(jià)格是否美觀對(duì)環(huán)境的影響考慮物質(zhì)的用途時(shí)，首先要考慮物質(zhì)的_____，還需要考慮那些因素？性質(zhì)問(wèn)題與思考小結(jié)1、金屬的物理性質(zhì)大多數(shù)金屬具有金屬光澤，密度和硬度較

，熔沸點(diǎn)較

，具有良好的

性、

性和

性。在室溫下，除

外，金屬都是固體。大多數(shù)金屬為銀白色，銅為紅色，金為黃色。大高導(dǎo)電導(dǎo)熱延展汞2、金屬之最地殼中含量最多的金屬元素：人體中含量最多的金屬元素：目前世界年產(chǎn)量最高的金屬：導(dǎo)電、導(dǎo)熱性最好的金屬：延展性最好的金屬：熔點(diǎn)最高的金屬：硬度最大的金屬：密度最大的金屬：密度最小的金屬：重點(diǎn)梳理鋁（Al）鈣（Ca）鐵（Fe）銀（Ag）金（Au）鎢（w）鉻（Cr）鋨（Os）鋰（Li）請(qǐng)充分調(diào)動(dòng)起你的思維1、為何鐵制鍋鏟需要加上木柄或塑料柄？2、銀的導(dǎo)電性比銅好，為什么不用銀制造電線、電纜？3、聯(lián)合國(guó)衛(wèi)生組織為什么推薦使用中國(guó)的鐵鍋炊具？防止?fàn)C手。因?yàn)殍F具有良好的導(dǎo)熱性，而木柄或塑料的導(dǎo)熱性較差，這樣就可以防止手拿鍋鏟時(shí)被燙傷。因?yàn)殂y較稀少，價(jià)格昂貴，而銅相對(duì)較多，價(jià)格便宜。鐵鍋?zhàn)龃毒?，可以補(bǔ)充人體所需的鐵元素，防止缺鐵性貧血。4、選擇鑄造硬幣的金屬材料需要考慮哪些因素？需要考慮價(jià)格、硬度、無(wú)毒、耐磨、耐腐蝕、色澤美觀、性質(zhì)穩(wěn)定等因素。制造飛機(jī)的材料中，大量使用鋁合金，為什么不使用純鋁呢？問(wèn)題與探索

二.合金金屬是生活、生產(chǎn)中應(yīng)用非常廣泛的一類(lèi)材料。金屬材料具有各種特殊性能。如：制造飛機(jī)的金屬材料，需要有堅(jiān)硬而輕的特點(diǎn)；用于切割的金屬材料，要有很大的硬度；白熾燈的燈絲熔點(diǎn)要高，保險(xiǎn)絲的金屬材料熔點(diǎn)要低；

純金屬很難滿足各種特殊要求。因此，人們?cè)谏a(chǎn)實(shí)踐中制造出了由一種金屬跟其它金屬（或非金屬）熔合形成的有金屬特性的物質(zhì)----合金。如：古代的青銅，現(xiàn)在應(yīng)用廣泛的鋼和生鐵都是合金。拓展視野：生鐵和鋼：最主要的區(qū)別——含碳量不同。閱讀課本P117-119頁(yè)合金的內(nèi)容，思考并回答下列問(wèn)題。閱讀與思考1、目前世界上使用最多的金屬材料是_____。生鐵和鋼都是__的合金，可根據(jù)含碳量的不同將它們區(qū)分開(kāi)，含碳量較多的是_____，_____的含碳量較少，生鐵和鋼都屬于___________（填“純凈物或混合物”）。2、如果在金屬中加熱熔合某些______或__________，就可以制得具有金屬特征的物質(zhì)，即合金。3、純鐵較____，而生鐵比純鐵___；不銹鋼不僅比純鐵___，而且其_________性能也比純鐵好得多。因此，在日常生活、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究中，大量使用的常常不是________，而是它們的_______。4、盡管目前已經(jīng)制得的純金屬只有___多種，但由這些純金屬按一定組成和質(zhì)量比制得的合金已達(dá)______種。鋼鐵鐵生鐵鋼混合物非金屬金屬軟硬硬抗銹蝕純金屬合金90幾千合金與組成它們的金屬的性質(zhì)比較實(shí)驗(yàn)與探究根據(jù)剛才同學(xué)們獲得的信息，思考并完成下面的表格。性質(zhì)比較現(xiàn)象黃銅銅焊錫錫光澤和顏色硬度結(jié)論黃色紫紅色灰白色銀白色黃銅比銅硬焊錫比錫硬合金的硬度一般比組成它們的純金屬更高現(xiàn)象與結(jié)論討論與啟示焊錫是錫和鉛的合金，主要用于焊接金屬等；武德合金是鉍、鉛、錫和鎘的合金，可用于制電路保險(xiǎn)絲等。根據(jù)下表提供的信息，你能獲得什么啟示？純金屬合金鉛鎘鉍錫焊錫武德合金熔點(diǎn)/℃32732127123218370啟示合金的熔點(diǎn)比組成它的純金屬的熔點(diǎn)都低想想看現(xiàn)在同學(xué)們明白制造飛機(jī)的材料為什么使用鋁合金而不使用純金屬鋁了嗎？金屬材料

通常所說(shuō)的“金屬材料”，既包括各種純金屬，也包括各種合金。

合金的用途很廣泛。合金的性質(zhì)

合金具有許多良好的物理、化學(xué)和機(jī)械性能。合金的抗腐蝕性強(qiáng)；合金的硬度一般比各成分金屬大；多數(shù)合金的熔點(diǎn)低于組成它的成分金屬。通過(guò)調(diào)整合金的組成比例和改變合金的形成條件，可以制造性能不同的各種合金。目前，合金的種類(lèi)已不下萬(wàn)種。合金的制造大大拓寬了金屬材料的應(yīng)用范圍和使用價(jià)值。一些常見(jiàn)合金的特性和用途名稱主要組成元素特性用途黃銅銅、鋅堅(jiān)硬機(jī)器零件、電器零件青銅銅、錫耐腐蝕、易鑄造成型鑄件、工藝品、塑像不銹鋼鐵、鉻、鎳耐腐蝕醫(yī)療器械、化工設(shè)備伍德合金鉍、鉛、錫、鎘熔點(diǎn)低保險(xiǎn)絲焊錫錫、鉛熔點(diǎn)低、能粘接金屬電子元件、金屬片一些合金

不銹鋼形狀記憶合金

高溫合金儲(chǔ)氫合金小結(jié)合金⑴概念：由一種金屬跟其他

或

熔合形成的有

的物質(zhì)。⑵性質(zhì)特點(diǎn)：合金的

一般比它們的純金屬更高，

更好，而熔點(diǎn)

。金屬非金屬金屬特征硬度和強(qiáng)度抗腐蝕性較低思考：金屬特征的具體內(nèi)容有哪些？金屬光澤、導(dǎo)電導(dǎo)熱性、延展性，在反應(yīng)中易失電子。長(zhǎng)話短說(shuō)通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)，你有哪些收獲或困惑？梳理一下，請(qǐng)把它們展示出來(lái)。課題1金屬的性質(zhì)和利用一、金屬1、金屬的物理性質(zhì)：二、合金2、物質(zhì)的用途受多種因素影響2、一般合金比組成它的純金屬具有更優(yōu)良的性能。1、鐵的合金生鐵鋼一、幾種重要的金屬大多數(shù)金屬為銀白色、固體、有光澤、能導(dǎo)電、導(dǎo)熱、熔沸點(diǎn)高、有延展性。第五單元金屬的冶煉和利用1、制作電線的金屬材料一般是()A.鐵B.銅C.銀D.鎂2、下列各組中的兩種物質(zhì)都屬于混合物的是()A.鋼不銹鋼B.銅青銅C.鐵生鐵D.錫焊錫3、下列有關(guān)合金的說(shuō)法正確的是()A.合金缺少金屬光澤B.合金種類(lèi)只有90余種C.合金屬于化合物D.合金的很多性能比它的純金屬優(yōu)異BAD鞏固與提高：4、下列對(duì)金屬的性質(zhì)描述正確的是（）

A.金屬在常溫下都是固體B.金屬的熔點(diǎn)都比較低

C.金屬大多為電和熱的優(yōu)良導(dǎo)體D.金屬缺乏延展性

5、鈦和鈦合金是21世紀(jì)的重要金屬材料，它們具有優(yōu)良的性能，如熔點(diǎn)高，密度小，可塑性好，機(jī)械性能好，抗腐蝕能力強(qiáng)，鈦合金與人體很好的“相容性”。根據(jù)它們的主要性能，不合實(shí)際的用途是（）A.用來(lái)做保險(xiǎn)絲B.用于制造航天設(shè)備C.用于核潛艇設(shè)備的制造D.可用來(lái)制造人造骨6、用來(lái)鑄造硬幣的金屬材料需要具有什么性質(zhì)？CA資源豐富無(wú)毒輕便耐磨耐腐蝕美觀、易加工第二課時(shí)

根據(jù)你以前所學(xué)的知識(shí)及你的生活經(jīng)驗(yàn)，請(qǐng)大膽猜測(cè)金屬可能有哪些化學(xué)性質(zhì)？探究金屬的化學(xué)性質(zhì)

1、金屬與氧氣反應(yīng)鐵在氧氣中點(diǎn)燃鎂在空氣中點(diǎn)燃銅在空氣中加熱實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象化學(xué)方程式

結(jié)論劇烈燃燒，火星四射，放出大量的熱，生成黑色固體表面由紅色變成黑色Fe、Mg、Cu能與氧氣反應(yīng)常見(jiàn)金屬的化學(xué)性質(zhì)劇烈燃燒，發(fā)出耀眼的強(qiáng)光，放熱，有少量白煙，生成白色固體3Fe+2O2====

Fe3O4點(diǎn)燃2Mg+O2====2MgO燃點(diǎn)2Cu+O2＝2CuO

鋁是銀白色的金屬，具有金屬光澤，而生活中的鋁制品卻往往是暗淡無(wú)色，知道為什么嗎？

原因：常溫下，鋁就能和氧氣發(fā)生反應(yīng)，在其表面生成一層致密的氧化鋁保護(hù)膜（Al2O3)。4Al+3O2

＝

2Al2O32、金屬與酸溶液反應(yīng)鐵與稀鹽酸(或稀硫酸）鎂與稀鹽酸(或稀硫酸）銅與稀鹽酸(或稀硫酸）實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

化學(xué)方程式

結(jié)論產(chǎn)生少量氣泡，放熱，溶液由無(wú)色變成淺綠色產(chǎn)生大量氣泡，放熱，固體逐漸消失無(wú)明顯現(xiàn)象Fe+2HCl＝FeCl2+H2↑Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑Mg+H2SO4＝MgSO4+H2↑Mg+2HCl＝MgCl2+H2↑不反應(yīng)鐵、鎂能與鹽酸、稀硫酸反應(yīng)，而銅不能。鹽酸GodSaveme！無(wú)所謂，我無(wú)所謂…為什么受傷的總是我！我得意的笑，又得意的笑…金屬與鹽酸的反應(yīng)鎂、鋅、鐵、銅的金屬活動(dòng)性由強(qiáng)到弱Al實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象反應(yīng)的化學(xué)方程式鐵片浸入硫酸銅溶液中Fe+CuSO4=3、金屬與鹽溶液反應(yīng)FeSO4+Cu鐵片表面覆蓋一層紅色物質(zhì)，溶液由藍(lán)色逐漸變?yōu)闇\綠色Mg+2HCl＝H2↑+MgCl2

下面是我們剛才探究時(shí)發(fā)生的一些反應(yīng)。請(qǐng)從反應(yīng)物和生成物的物質(zhì)類(lèi)別的角度分析，這些反應(yīng)有什么特點(diǎn)？單質(zhì)化合物單質(zhì)化合物Fe

+H2SO4＝H2↑+FeSO4Fe+CuSO4＝Cu+FeSO4討論與分析特點(diǎn)：ABCAAB

由一種單質(zhì)跟一種化合物作用生成另一種單質(zhì)和另一種化合物的反應(yīng)叫置換反應(yīng)。下列反應(yīng)都是置換反應(yīng)嗎？3CO+Fe2O3====2Fe+3CO2高溫點(diǎn)燃化合反應(yīng)：Ａ+Ｂ+…→Ｃ分解反應(yīng)：Ａ→Ｂ+Ｃ+…置換反應(yīng)：Cl2+2KI====I2+2KClCH4+2O2====CO2+2H2OC（1）在金屬活動(dòng)性順序里，金屬的位置越靠前，它的活動(dòng)性就越強(qiáng)。（2）在金屬活動(dòng)性順序里，位于氫前面的金屬能置換出鹽酸、稀硫酸中的氫元素。（3）在金屬活動(dòng)性順序里，位于前面的金屬能把位于其后面的金屬?gòu)乃鼈凔}溶液中置換出來(lái)。KCaNaMgAlZnFeSnPb（H）

CuHgAgPtAu

金屬活動(dòng)性由強(qiáng)逐漸減弱金屬活動(dòng)性順序最理想的綠色能源——?dú)錃?、氫氣的物理性質(zhì)⑴通常為無(wú)色、無(wú)味的氣體；⑵難溶于水；⑶相同狀況下，密度最小的氣體；⑷有三態(tài)變化。2、氫氣的化學(xué)性質(zhì)⑴可燃但不助燃H2現(xiàn)象：1、產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰2、放出大量的熱3、干冷的燒杯內(nèi)壁有水霧—點(diǎn)燃前需要檢驗(yàn)純度2H2+O2====2H2O點(diǎn)燃⑵還原性H2+CuO====Cu+H2O△3H2+Fe2O3====2Fe+3H2O△3、氫氣的用途⑴作燃料⑵冶金優(yōu)點(diǎn)：存在問(wèn)題：熱值高；原料來(lái)源廣；無(wú)污染；可循環(huán)利用。如何大量、廉價(jià)制?。蝗绾伟踩\(yùn)輸、貯存。（1）藥品：鋅和稀硫酸（或稀鹽酸）4、氫氣的實(shí)驗(yàn)室制法Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑為何不用鎂或鐵等來(lái)和酸反應(yīng)制取氫氣？（2）原理：Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑思考：——鎂和酸反應(yīng)速度太快，而鐵的反應(yīng)速度又太慢，不便于操作。

（4）收集：①排水法固液不加熱型（3）裝置：②向下排空氣法

（5）步驟①按照要求連接裝置。②檢查氣密性。③裝藥品：先裝固體，后裝液體。④開(kāi)始反應(yīng)，并收集一小試管氫氣，進(jìn)行驗(yàn)純（任何可燃性氣體，在做性質(zhì)實(shí)驗(yàn)之前務(wù)必進(jìn)行驗(yàn)純）。⑤用排水法或向下排空氣法收集氣體，蓋上玻璃片倒放在實(shí)驗(yàn)桌上。金屬和金屬礦物

課堂小結(jié)金屬的物理性質(zhì)

常見(jiàn)金屬的化學(xué)性質(zhì)大多數(shù)金屬能與氧氣反應(yīng)——有金屬光澤、導(dǎo)電導(dǎo)熱性、延展性等活潑金屬能與稀鹽酸、稀硫酸反應(yīng)金屬能與某些鹽溶液反應(yīng)練習(xí)1、下表是某種常見(jiàn)金屬的部分性質(zhì)。將該金屬投入稀鹽酸中，可產(chǎn)生大量無(wú)色氣體。根據(jù)上述信息回答以下問(wèn)題：⑴試推斷該金屬的一種用途是

；⑵該金屬的活動(dòng)性比銅

（填“強(qiáng)”或“弱”）；⑶請(qǐng)自選試劑，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，探究該金屬與鐵的活動(dòng)性強(qiáng)弱，完成下表。顏色、狀態(tài)硬度密度（g/cm3）熔點(diǎn)（℃）導(dǎo)電性導(dǎo)熱性延展性銀白色固體較軟2.70660良好良好良好做導(dǎo)線強(qiáng)你的一種猜想驗(yàn)證方法實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論該金屬的活動(dòng)性比鐵強(qiáng)將該金屬投入氯化亞鐵溶液中溶液淺綠色逐漸消失該金屬的活動(dòng)性比鐵強(qiáng)該金屬的活動(dòng)性比鐵強(qiáng)將該金屬和鐵分別投入稀硫酸中該金屬表面產(chǎn)生氣泡的速率比鐵快該金屬的活動(dòng)性比鐵強(qiáng)

2、試判斷下列物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)類(lèi)型:A.化合反應(yīng)B.分解反應(yīng)C.置換反應(yīng)（1）2Al+6HCl====2AlCl3+3H2↑（）（2）H2CO3====CO2↑+H2O（）（3）Fe+CuSO4====FeSO4+Cu（）（4）CaO+H2O====Ca(OH)2

（）CBCA3.判斷下列物質(zhì)能否發(fā)生反應(yīng)？若能，寫(xiě)出相關(guān)化學(xué)方程式。（1）銀與稀鹽酸（2）鋅與硫酸銅溶液（3）銅與硫酸鋅溶液（4）鋁與硝酸銀溶液（5）銀與氯化銅溶液（6）鎂與硫酸亞鐵溶液解答：可發(fā)生反應(yīng)的：（2）（4）（6）化學(xué)方程式：(2)Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4(4)Al+3AgNO3=Al(NO3)3+3Ag(6)Mg+FeSO4=MgSO4+Fe