初中化學(xué)課件金屬的化學(xué)性質(zhì)課件(版)

金屬的化學(xué)性質(zhì)金屬的化學(xué)性質(zhì)決定了它們?cè)谧匀唤缰械拇嬖谛问?、反?yīng)活性以及與其他物質(zhì)相互作用的方式。了解金屬的化學(xué)性質(zhì)對(duì)于我們理解化學(xué)反應(yīng)、開發(fā)新材料以及解決環(huán)境問(wèn)題至關(guān)重要。by課程目標(biāo)了解金屬的定義和特點(diǎn)金屬的化學(xué)性質(zhì)是中學(xué)化學(xué)的重要內(nèi)容，了解金屬的定義和特點(diǎn)是學(xué)習(xí)金屬化學(xué)性質(zhì)的基礎(chǔ)。掌握金屬與非金屬、酸、堿、鹽的反應(yīng)規(guī)律通過(guò)學(xué)習(xí)金屬的化學(xué)性質(zhì)，可以幫助學(xué)生理解金屬在化學(xué)反應(yīng)中的作用和地位，并掌握一些重要的化學(xué)反應(yīng)規(guī)律。認(rèn)識(shí)金屬的應(yīng)用和腐蝕防護(hù)了解金屬在日常生活中的應(yīng)用和腐蝕防護(hù)方法，有助于學(xué)生理解化學(xué)與生活的關(guān)系，提高對(duì)金屬的認(rèn)識(shí)。培養(yǎng)學(xué)生對(duì)金屬化學(xué)的興趣通過(guò)生動(dòng)有趣的實(shí)驗(yàn)和案例，激發(fā)學(xué)生對(duì)金屬化學(xué)的興趣，提高學(xué)習(xí)效率。課程內(nèi)容簡(jiǎn)介金屬與酸反應(yīng)金屬與酸反應(yīng)生成鹽和氫氣，是金屬化學(xué)性質(zhì)的重要體現(xiàn)。金屬與氧氣的反應(yīng)大多數(shù)金屬在常溫下能與氧氣反應(yīng)生成氧化物，但反應(yīng)速率不同。金屬的腐蝕與防護(hù)金屬的腐蝕是金屬與環(huán)境中的物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而引起的現(xiàn)象，會(huì)造成金屬材料的損耗。金屬的提取與冶煉從礦石中提取金屬的過(guò)程稱為冶煉，需要利用化學(xué)反應(yīng)將金屬?gòu)牡V石中分離出來(lái)。金屬的定義和特點(diǎn)定義金屬是指具有金屬光澤，能導(dǎo)電、導(dǎo)熱，延展性好的物質(zhì)。金屬元素在元素周期表中占據(jù)絕大部分，金屬是重要的工業(yè)材料。特點(diǎn)金屬通常為固體，常溫下汞為液態(tài)。金屬具有良好的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性，并且具有延展性，可以加工成各種形狀。金屬的物理性質(zhì)11.光澤金屬通常具有光澤，例如金、銀、銅等。22.延展性金屬可以被拉成細(xì)絲或壓成薄片，例如金、銀等。33.導(dǎo)電性金屬能夠?qū)щ姡玢~、鋁等。44.導(dǎo)熱性金屬能夠?qū)幔玷F、銅等。金屬原子的結(jié)構(gòu)金屬原子通常具有較大的原子半徑，原子核外電子數(shù)較多，最外層電子數(shù)較少。1電子云電子在原子核外運(yùn)動(dòng)，形成電子云。2原子核包含質(zhì)子和中子。3電子層電子按能量高低分布在不同的電子層。金屬原子中的最外層電子通常只有一到三個(gè)，它們與原子核的結(jié)合力較弱，容易失去形成金屬陽(yáng)離子。這種電子結(jié)構(gòu)決定了金屬的物理和化學(xué)性質(zhì)。金屬原子結(jié)構(gòu)與金屬性質(zhì)1最外層電子數(shù)金屬原子最外層電子數(shù)少，一般為1~3個(gè)。2電子失落金屬原子容易失去最外層電子，形成帶正電的金屬離子。3金屬性金屬原子失去電子的能力越強(qiáng)，金屬性越強(qiáng)。金屬元素的金屬性與金屬原子的結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。金屬性越強(qiáng)，金屬原子越容易失去電子，化學(xué)反應(yīng)越活潑。金屬的化學(xué)反應(yīng)活潑性金屬的化學(xué)反應(yīng)活潑性是指金屬原子失去電子形成陽(yáng)離子的傾向?；顫娦栽綇?qiáng)，金屬越容易失去電子，化學(xué)反應(yīng)越容易發(fā)生。從上圖可知，鉀的反應(yīng)活潑性最強(qiáng)，金的反應(yīng)活潑性最弱?；顫娊饘倥c空氣的反應(yīng)氧化反應(yīng)活潑金屬在空氣中會(huì)與氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成氧化物。例如，鈉在空氣中會(huì)迅速氧化生成氧化鈉，而鉀在空氣中會(huì)與氧氣反應(yīng)生成過(guò)氧化鉀。燃燒反應(yīng)在一定條件下，活潑金屬與空氣中的氧氣發(fā)生劇烈反應(yīng)，會(huì)產(chǎn)生大量的熱和光，即燃燒反應(yīng)。例如，鎂條在空氣中燃燒會(huì)發(fā)出耀眼的白光，生成氧化鎂。氧化物特性金屬氧化物通常是固體，有些金屬氧化物可以溶于水，形成堿性溶液，例如氧化鈉和氧化鉀。而有些金屬氧化物則不溶于水，例如氧化鎂?；顫娊饘倥c水的反應(yīng)1鉀、鈉與水反應(yīng)鉀、鈉與水反應(yīng)劇烈，放出大量熱，甚至發(fā)生爆炸。鉀、鈉的密度小于水，反應(yīng)時(shí)會(huì)浮在水面上。反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣遇明火會(huì)爆炸。2鈣與水反應(yīng)鈣與冷水反應(yīng)比較緩慢，但能與熱水反應(yīng)，放出熱量，并生成氫氣。3鎂與水反應(yīng)鎂與冷水幾乎不反應(yīng)，但在高溫條件下，鎂能與水蒸氣反應(yīng)生成氧化鎂和氫氣。金屬與酸的反應(yīng)1置換反應(yīng)金屬原子失去電子，變成金屬陽(yáng)離子，氫離子得到電子，變成氫氣2反應(yīng)條件酸的濃度、溫度以及金屬的活潑性決定反應(yīng)速度3反應(yīng)現(xiàn)象金屬表面有氣泡產(chǎn)生，溶液顏色發(fā)生變化4反應(yīng)類型單質(zhì)與化合物反應(yīng)生成新的單質(zhì)和化合物金屬與酸反應(yīng)是一個(gè)重要的化學(xué)反應(yīng)，它涉及到金屬原子的氧化還原反應(yīng)。金屬反應(yīng)活潑性順序金屬反應(yīng)活潑性順序是指金屬與酸或水反應(yīng)的難易程度排序。越靠前的金屬越容易失去電子，反應(yīng)越活潑，反之則越難失去電子，反應(yīng)越不活潑。KCaNaMgAlZnFeSnPbHCuHgAgPtAu金屬的腐蝕與防護(hù)金屬腐蝕金屬與周圍環(huán)境發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，表面生成氧化物等物質(zhì)，導(dǎo)致金屬性質(zhì)發(fā)生變化。常見的金屬腐蝕形式有：電化學(xué)腐蝕，化學(xué)腐蝕。例如：鋼鐵生銹。防護(hù)方法為了防止或減緩金屬腐蝕，可以使用多種防護(hù)方法，例如：涂層保護(hù)，電化學(xué)保護(hù)，改變金屬內(nèi)部結(jié)構(gòu)。涂層保護(hù)在金屬表面覆蓋一層保護(hù)層，例如：油漆，鍍層，搪瓷。電化學(xué)保護(hù)利用電化學(xué)原理，使金屬表面形成保護(hù)層，例如：陰極保護(hù)。金屬的提取與冶煉1礦石開采從地殼中提取金屬礦石2礦石處理粉碎、研磨和洗選3金屬冶煉將金屬?gòu)牡V石中分離出來(lái)4精煉提高金屬純度金屬冶煉是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，需要多個(gè)步驟才能將金屬?gòu)牡V石中提取出來(lái)。不同的金屬有不同的冶煉方法，例如，鐵的冶煉需要使用高爐，而鋁的冶煉則需要使用電解法。金屬的提取與冶煉對(duì)于現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展至關(guān)重要，它為我們提供了各種各樣的金屬材料，用于制造各種產(chǎn)品。金屬的應(yīng)用建筑材料鋼鐵、鋁等金屬?gòu)V泛用于建筑結(jié)構(gòu)、橋梁、高樓大廈等。交通工具汽車、火車、飛機(jī)、輪船等都使用金屬作為主要材料。電子產(chǎn)品手機(jī)、電腦、電視、冰箱等電子產(chǎn)品中，金屬作為導(dǎo)體和散熱材料。日常生活用品餐具、工具、家具、裝飾品等，金屬在生活中發(fā)揮著重要作用。貴金屬的特性1高熔點(diǎn)貴金屬熔點(diǎn)較高，例如金的熔點(diǎn)為1064.43℃，銀的熔點(diǎn)為961.78℃。2抗腐蝕貴金屬化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不易與空氣、水或酸反應(yīng)，因此具有良好的抗腐蝕性能。3高延展性貴金屬具有良好的延展性，可被拉成細(xì)絲或壓成薄片。4優(yōu)異的導(dǎo)電性貴金屬具有優(yōu)異的導(dǎo)電性，例如銀的導(dǎo)電性最好，金的導(dǎo)電性也很好。貴金屬的應(yīng)用首飾金、銀、鉑等貴金屬具有光澤、耐腐蝕等特點(diǎn)，經(jīng)常被用于制作各種首飾，如戒指、項(xiàng)鏈、手鐲等。貨幣黃金由于其稀有性、穩(wěn)定性和可分割性，長(zhǎng)期被用于制作貨幣，是重要的金融儲(chǔ)備資產(chǎn)。電子器件銀、鉑等貴金屬具有良好的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性，被廣泛應(yīng)用于電子器件，如電路板、觸點(diǎn)、傳感器等。醫(yī)療器械金、銀、鉑等貴金屬具有生物相容性好、耐腐蝕等特點(diǎn)，被用于制作醫(yī)療器械，如牙科填充材料、人工關(guān)節(jié)等。鐵的化學(xué)性質(zhì)鐵銹鐵與氧氣和水反應(yīng)生成氧化鐵，形成鐵銹，鐵銹是疏松的物質(zhì)，不能阻止鐵繼續(xù)被腐蝕。與酸反應(yīng)鐵與稀鹽酸、稀硫酸反應(yīng)生成氫氣和相應(yīng)的鐵鹽，鐵與濃硫酸、硝酸反應(yīng)則生成相應(yīng)的鐵鹽，但不生成氫氣。與非金屬反應(yīng)鐵與硫粉加熱后，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成黑色固體硫化亞鐵。鐵的表面處理鍍鋅在鐵制品表面鍍一層鋅，防止鐵與空氣中的氧氣和水蒸氣接觸，從而防止生銹。噴漆在鐵制品表面噴涂一層油漆，形成一層保護(hù)膜，隔絕空氣和水，防止鐵生銹。搪瓷在鐵制品表面涂一層玻璃質(zhì)的搪瓷，形成光滑、堅(jiān)硬的保護(hù)層，防止鐵生銹。鋼鐵的制備原料準(zhǔn)備鋼鐵制備需要鐵礦石、焦炭、石灰石等原料，需要進(jìn)行破碎、篩分、混合等處理。高爐冶煉將準(zhǔn)備好的原料送入高爐中，利用焦炭燃燒產(chǎn)生的高溫，還原鐵礦石中的鐵，生成生鐵。轉(zhuǎn)爐煉鋼將生鐵送入轉(zhuǎn)爐中，加入氧氣，吹煉去除生鐵中的雜質(zhì)，生成鋼。鋼的加工將鋼進(jìn)行軋制、鍛造、鑄造等加工，生產(chǎn)出各種形狀和尺寸的鋼鐵產(chǎn)品。鋼鐵的應(yīng)用建筑材料鋼鐵是建筑材料的支柱，廣泛應(yīng)用于各種建筑結(jié)構(gòu)中，例如鋼筋混凝土、橋梁、高層建筑、鋼結(jié)構(gòu)等。交通工具鋼鐵在交通工具制造領(lǐng)域占據(jù)主導(dǎo)地位，例如汽車、火車、飛機(jī)、船舶等都依賴鋼鐵。機(jī)械設(shè)備鋼鐵的強(qiáng)度和耐用性使其成為機(jī)械制造的理想材料，例如起重機(jī)、挖掘機(jī)、機(jī)床等。銅的化學(xué)性質(zhì)11.與氧氣的反應(yīng)銅在常溫下能與氧氣緩慢反應(yīng)，表面生成一層氧化銅薄膜，使銅器表面呈現(xiàn)暗紅色，起到保護(hù)作用。22.與酸的反應(yīng)銅不與稀鹽酸或稀硫酸反應(yīng)，但能與濃硫酸或硝酸反應(yīng)，生成相應(yīng)的銅鹽，并放出二氧化硫或二氧化氮?dú)怏w。33.與鹵素的反應(yīng)銅能與鹵素反應(yīng)，生成相應(yīng)的鹵化銅，如氯氣與銅反應(yīng)生成氯化銅。44.與堿的反應(yīng)銅不與堿反應(yīng)，但能與強(qiáng)堿溶液在空氣中反應(yīng)，生成銅鹽和氫氣。銅的應(yīng)用電氣領(lǐng)域銅具有良好的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性，廣泛應(yīng)用于電線、電纜和電子元件等領(lǐng)域。建筑材料銅具有耐腐蝕性，可用于制造水管、屋頂材料和裝飾品等，提升建筑物的壽命和美觀性。貨幣銅幣作為貨幣的應(yīng)用歷史悠久，其耐用性和易于加工的特性使其成為理想的貨幣材料。藝術(shù)與工藝銅的延展性和可塑性使其成為雕塑、裝飾品和工藝品的理想材料，創(chuàng)造出精美的藝術(shù)作品。鋁的化學(xué)性質(zhì)鋁的活潑性鋁是比較活潑的金屬，在空氣中能與氧氣反應(yīng)生成致密的氧化鋁薄膜，保護(hù)鋁不被進(jìn)一步氧化。與酸反應(yīng)鋁能與稀鹽酸和稀硫酸反應(yīng)，生成氫氣和相應(yīng)的鋁鹽。與堿反應(yīng)鋁能與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)，生成氫氣和鋁酸鹽。例如，鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成氫氣和偏鋁酸鈉。氧化鋁的性質(zhì)氧化鋁是一種白色粉末，熔點(diǎn)很高，不溶于水，是良好的耐火材料。鋁的應(yīng)用航空航天鋁的輕質(zhì)和強(qiáng)度使其成為飛機(jī)、火箭等航空航天器的理想材料。建筑鋁制門窗、幕墻等應(yīng)用廣泛，具有耐腐蝕、易于加工的優(yōu)點(diǎn)。包裝鋁箔包裝食品和飲料，輕巧、密封、環(huán)保，并具有良好的阻隔性能。其他鋁還應(yīng)用于電子設(shè)備、汽車、廚房用品等領(lǐng)域。鎂的化學(xué)性質(zhì)與氧氣反應(yīng)鎂在空氣中燃燒，發(fā)出耀眼的白光，生成白色氧化鎂粉末，放出大量的熱。鎂的化學(xué)性質(zhì)比較活潑，在常溫下能與空氣中的氧氣緩慢反應(yīng)，形成一層氧化鎂薄膜，這層薄膜可以保護(hù)鎂不被進(jìn)一步氧化。與水反應(yīng)鎂在冷水中反應(yīng)很慢，但在熱水中反應(yīng)較快，生成氫氧化鎂和氫氣。鎂與水反應(yīng)會(huì)放出熱量，使反應(yīng)速度加快。由于氫氧化鎂不溶于水，會(huì)覆蓋在鎂的表面，阻礙反應(yīng)進(jìn)一步進(jìn)行。與酸反應(yīng)鎂能與稀酸反應(yīng)，生成氫氣和相應(yīng)的金屬鹽。鎂與酸的反應(yīng)很劇烈，會(huì)放出大量的熱，甚至?xí)鸨āＲ虼耍谶M(jìn)行鎂與酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)時(shí)，要注意安全。鎂的應(yīng)用輕質(zhì)材料鎂合金密度小，強(qiáng)度高，可用于制造航空航天、汽車等領(lǐng)域，減輕重量，提高燃油效率。電子產(chǎn)品鎂合金導(dǎo)熱性好，可用于制造筆記本電腦、手機(jī)等電子產(chǎn)品外殼，提高散熱性能。醫(yī)療器械鎂合金生物相容性好，可用于制造人工關(guān)節(jié)、骨釘?shù)柔t(yī)療器械，具有良好的生物降解性能。重點(diǎn)回顧11