0第5章第1節(jié)金屬的性質(zhì)和利用課件講解

第5章金屬冶煉與利用

第一節(jié)金屬的性質(zhì)和利用你知道哪些金屬？見(jiàn)過(guò)哪些金屬？說(shuō)出它們的名稱和元素符號(hào)?？纯凑l(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?？想一想，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請(qǐng)充分調(diào)動(dòng)起你的思維一金屬的性質(zhì)（一）.物理性質(zhì)：

相似性：大多數(shù)金屬都有金屬光澤，密度、硬度較大，熔、沸點(diǎn)較高，具有良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性、延展性。差異性：汞常溫下呈液態(tài)，銅為紫紅色，銀的導(dǎo)電能力最強(qiáng)，熔點(diǎn)最高的金屬是鎢等。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)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？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。3、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、質(zhì)輕、易加工、性質(zhì)穩(wěn)定、價(jià)廉、資源豐富等因素。

根據(jù)你以前所學(xué)的知識(shí)（如：鎂在空氣中燃燒、鐵絲在氧氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)）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)—化合反應(yīng)常見(jiàn)金屬的化學(xué)性質(zhì)鐵在氧氣中點(diǎn)燃鎂在空氣中點(diǎn)燃鋁在空氣中加熱銅在空氣中加熱實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象化學(xué)方程式結(jié)論劇烈燃燒，火星四射，放熱，生成黑色固體表面變暗，失去金屬光澤表面由紅色變成黑色劇烈燃燒，發(fā)出耀眼的白光，放熱，生成白色固體3Fe+2O2==Fe3O42Mg+O2==2MgO4Al+3O2==2Al2O3

2Cu+O2?2CuOFe、Mg、

Al、Cu能與氧氣反應(yīng)點(diǎn)燃點(diǎn)燃提出問(wèn)題：比較鎂、鋁、鐵、銅四種金屬分別與鹽酸、稀硫酸反應(yīng)的難易和劇烈程度，將四種金屬的活動(dòng)性按由強(qiáng)到弱的順序進(jìn)行排列。2、金屬與（?。┧崛芤悍磻?yīng)反應(yīng)物反應(yīng)現(xiàn)象反應(yīng)速度反應(yīng)方程式稀鹽酸或稀硫酸鎂鋁鋅鐵銅劇烈反應(yīng)，金屬逐漸減少，產(chǎn)生大量氣泡劇烈反應(yīng)，金屬逐漸減少，產(chǎn)生大量氣泡劇烈較反應(yīng)，金屬逐漸減少，產(chǎn)生大量氣泡反應(yīng)緩慢，金屬逐漸減少，有氣泡產(chǎn)生，溶液由無(wú)色變?yōu)闇\綠色不反應(yīng)Mg+H2SO4==MgSO4+H2↑Mg+2HCl==MgCl2+H2↑Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑Zn+2HCl==ZnCl2+H2↑Fe+H2SO4==FeSO4+H2↑Fe+2HCl==FeCl2+H2↑2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑很快很快較快較慢不反應(yīng)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小結(jié)：人們經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的實(shí)踐，總結(jié)出常見(jiàn)金屬在溶液中的活動(dòng)性順序如下：KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu

金屬活動(dòng)性由強(qiáng)逐漸減弱

在金屬活動(dòng)性順序中，金屬的位置越靠前，它的活動(dòng)性就越強(qiáng)；排在氫前面的金屬能與酸反應(yīng)放出氫氣，而排在氫后面的金屬不能與酸反應(yīng)放出氫氣。（1）藥品：鋅和稀硫酸（或稀鹽酸）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??；如何安全運(yùn)輸、貯存。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\綠色點(diǎn)擊下面畫(huà)面播放視頻（1）現(xiàn)代濕法冶金的先驅(qū)。（2）屬置換反應(yīng)。鐵的產(chǎn)物為+2價(jià)。（3）能解釋農(nóng)藥波爾多液為何不能用鐵桶盛裝的原因。Fe+CuSO4=Cu+FeSO4

Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2AgFe+CuSO4==FeSO4+Cu鐵絲浸入硫酸銅溶液中鐵釘表面有紅色物質(zhì)生成，藍(lán)色溶液變成淺綠色銅絲浸入硝酸銀溶液中銅絲表面覆蓋一層銀白色的銀，溶液由無(wú)色逐漸變成藍(lán)色（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)。（不適用于K、Ca、Na）KCaNaMgAlZnFeSnPb（H）

CuHgAgPtAu

金屬活動(dòng)性由強(qiáng)逐漸減弱金屬活動(dòng)性順序試寫(xiě)出這些反應(yīng)的化學(xué)方程式。Fe+HCl—Fe+H2SO4—Zn+HCl—Zn+H2SO4—Mg+H2SO4==MgSO4+H2↑Mg+2HCl==MgCl2+H2↑Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑Zn+2HCl==ZnCl2+H2↑Fe+2HCl==FeCl2+H2↑Fe+H2SO4==FeSO4+H2↑強(qiáng)調(diào)：鐵跟稀鹽酸、稀硫酸反應(yīng)后顯+2價(jià)。觀察上述反應(yīng)的化學(xué)方程式，分析這些反應(yīng)有什么共同特點(diǎn)？

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)燃置換反應(yīng)：Cl2+2KI====I2+2KClCH4+2O2====CO2+2H2OC

1、試判斷下列物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)類型: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

（）CBCA2.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+Fe3.有XYZ三種金屬，如果把X和Y分別放入稀硫酸中，X溶解并產(chǎn)生氫氣,Y不反應(yīng);如果把Y和Z分別放入硝酸銀溶液中,過(guò)一會(huì)兒,在Y的表面有銀析出,而Z無(wú)變化.根據(jù)以上事實(shí),判斷XYZ的金屬活動(dòng)順序。金屬活動(dòng)性順序：X>Y>Z4、相同質(zhì)量的Mg、Zn、Fe和足量的稀硫酸反應(yīng)，產(chǎn)生氫氣的總質(zhì)量（m）隨時(shí)間(t)變化的關(guān)系如下圖，則下圖中a、b、c表示的金屬分別為：a

、b

、c

。mtabc0MgFeZnt2t1t3練習(xí)5、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)新型金屬—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(zhì)。如：人類歷史上使用最早的青銅是由銅、錫等元素形成的合金世界上最常見(jiàn)、應(yīng)用很廣泛的鋼和生鐵是由鐵、碳等元素形成的合金合金通常所說(shuō)的“金屬材料”，既包括各種純金屬，也包括各種合金生鐵鋼碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)其他元素機(jī)械性能機(jī)械加工用途2%～4.3%0.03%～2%

較多硅、錳，少量硫、磷少量硅、錳，幾乎不含硫、磷硬而脆硬而韌，延展性好可鑄，不可鍛可鑄、可鍛、可壓延制造機(jī)械、交通工具、武器等制鐵鍋、暖氣片機(jī)床底座等生鐵和鋼的比較：都是鐵的合金。屬混合物，主要成分為鐵。我國(guó)鋼鐵工業(yè)的發(fā)展鋼鐵是非常重要的金屬材料。鋼鐵的生產(chǎn)和使用是人類文明和社會(huì)進(jìn)步的一個(gè)重要標(biāo)志早在春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期，我國(guó)就開(kāi)始生產(chǎn)和使用鐵器。合金鋼銅合金保險(xiǎn)絲（武得合金）鋁合金窗銥鉑合金筆鈦合金與人造骨多種多樣的合金制品●1、取一段保險(xiǎn)絲，試試能不能用手把它彎曲，是不是很容易被折斷。2、某種保險(xiǎn)絲是用武得合金制成的，熔點(diǎn)為：69℃。其組成金屬及其熔點(diǎn)分別為：鉍：271℃、鉛：327℃錫：232℃鎘：321℃武得合金：69℃。比較武得合金與其組成金屬的熔點(diǎn)差異，對(duì)此你有什么想法？合金具有許多良好的物理、化學(xué)或機(jī)械性能?！窈辖鸬挠捕纫话惚雀鞒煞纸饘俅蟆穸鄶?shù)合金的熔點(diǎn)低于組成它的成分金屬●調(diào)整合金的配方和改變合金的形成條件，可以制成性能不同的各種合金●合金的性能一般由組成它的成分元素的種類和數(shù)量決定。合金材料的應(yīng)用十分廣泛，你知道那些合金材料？請(qǐng)跟同學(xué)們交流名稱主要組成元素特性用途黃銅銅、鋅堅(jiān)硬耐、腐蝕制造機(jī)器零件、電器零件青銅銅、錫耐腐蝕、易鑄造成形制造形狀復(fù)雜的鑄件、精致的工藝品塑像等硬鋁鋁、銅、鎂、錳質(zhì)輕而堅(jiān)硬制造飛機(jī)、汽車、作建筑材料焊錫錫、鉛熔點(diǎn)低、能粘接金屬焊接電子元件、金屬片等不銹鋼鐵、鉻、鎳耐腐蝕制醫(yī)療器械、化工設(shè)備、日用品碳素鋼鐵、碳堅(jiān)硬作建筑材料，制造機(jī)械零件、鐵軌、船舶、橋梁武得合金鉍、鉛、錫、鎘熔點(diǎn)低指電路保險(xiǎn)絲、自動(dòng)滅火和防爆安全裝置等一些常見(jiàn)金屬的特性和用途幾種合金不銹鋼

不銹鋼是指含鉻13%以上的鐵合金。字常見(jiàn)的不銹鋼含18%的鉻和8%的鎳。這種合金在空氣中較穩(wěn)定，不容易生銹，能夠長(zhǎng)久保持其金屬光澤和銀白色。但在某些情況下（例如在海水中）不銹鋼仍然會(huì)被腐蝕。所以，不銹鋼并不是絕對(duì)不會(huì)生銹的，只不過(guò)是它“自我保護(hù)能力”比較強(qiáng)而已。幾種合金形狀記憶合金這類合金被廣泛地用于衛(wèi)星、航空、生物工程、醫(yī)療。能源和自動(dòng)化等方面幾種合金高溫合金儲(chǔ)氫合金

在高溫下，仍然保持其較高強(qiáng)度的合金叫高溫合金它主要用于制造飛機(jī)和航天飛機(jī)的關(guān)鍵部件

儲(chǔ)氫合金是指能在溫室下吸收氫氣，稍稍加熱即能很快放出氫氣的合金。它以鎂或稀土金屬為主形成的合金。氫氣是21世紀(jì)要開(kāi)發(fā)的新能源之一。儲(chǔ)氫合金不但能解決氫氣儲(chǔ)存和運(yùn)輸問(wèn)題，而且可用于氫氣的回收、分離、凈化等方面銅合金鈦合金

合金鋼

鉑銥合金隨堂練習(xí)1、判斷下列說(shuō)法是否正確？①合金也是金屬材料。（）②合金沒(méi)有金屬光澤。 （）③合金不能導(dǎo)電、傳熱。 （）④合金沒(méi)有延展性。（）⑤合金的許多物理