高中化學(xué)必修1課件423金屬與金屬材料

第4章第2節(jié)鋁金屬材料第3課時(shí)金屬與金屬材料1.了解銅、銀、金的主要性質(zhì)及它們作為材料在工業(yè)生產(chǎn)和高科技領(lǐng)域的應(yīng)用。2.學(xué)會(huì)運(yùn)用實(shí)驗(yàn)、分類(lèi)等研究物質(zhì)性質(zhì)的方法。目標(biāo)導(dǎo)航基礎(chǔ)知識(shí)導(dǎo)學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)探究隨堂達(dá)標(biāo)檢測(cè)欄目索引一、重要的黑色金屬材料——鋼鐵1.金屬材料的分類(lèi)(1)黑色金屬材料：包括

、

、

以及它們的合金。(2)有色金屬材料：除

以外的其他金屬材料及其合金。2.重要的黑色金屬材料——鋼鐵(1)鋼鐵鋼鐵是鐵的合金的總稱(chēng)，

生鐵里的

元素并增加

、

等元素的含量，生鐵則轉(zhuǎn)化為鋼。由于鋼鐵中含有其他雜質(zhì)，所以

被銹蝕?；A(chǔ)知識(shí)導(dǎo)學(xué)答案鐵鉻錳黑色金屬減少碳硅錳易答案(2)不銹鋼在普通鋼的基礎(chǔ)上加入

等多種元素?zé)挸刹讳P鋼，具有很好的化學(xué)穩(wěn)定性和耐腐蝕性。

鉻、鎳答案二、幾種有色金屬材料——金、銀、銅1.金、銀、銅的重要物理性質(zhì)、性能及應(yīng)用的比較

金銀銅物理性質(zhì)顏色_____________________硬度Au＜Ag＜Cu延展性良好Au＞Ag＞Cu導(dǎo)電性良好Ag＞Cu＞Au導(dǎo)熱性良好Ag＞Cu＞Au黃色銀白色紫紅色答案性能極高的______性_____、抗腐蝕性在潮濕空氣中易_____應(yīng)用____工業(yè)，_____、航天工業(yè)等有機(jī)合成、能源開(kāi)發(fā)、醫(yī)用材料制造電氣和電子工業(yè)上主要用于制造_____、_________等，建筑工業(yè)上制造____及其他排水設(shè)施抗腐蝕催化銹蝕電子航空電線通迅電纜

水管

反應(yīng)物化學(xué)反應(yīng)方程式與非金屬反應(yīng)氧氣

硫

氯氣

2.銅及其化合物的化學(xué)性質(zhì)(1)銅答案與氧化性酸反應(yīng)濃H2SO4____________________________________________濃HNO3_________________________________________稀HNO3___________________________________________與鹽溶液反應(yīng)AgNO3溶液________________________________FeCl3溶液_______________________________答案Cu＋4HNO3(濃)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2OCu＋2AgNO3===Cu(NO3)2＋2Ag2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2反應(yīng)物化學(xué)反應(yīng)方程式(或離子方程式)高溫分解________________________與酸反應(yīng)__________________________與還原劑反應(yīng)H2__________________________CO____________________________Al__________________________答案(2)氧化銅CuO＋2H＋===Cu2＋＋H2O反應(yīng)物化學(xué)反應(yīng)方程式(或離子方程式)硫酸銅晶體分解_______________________________與堿反應(yīng)__________________________答案(3)銅鹽的性質(zhì)①物理性質(zhì)：硫酸銅為

色粉末狀，硫酸銅晶體俗名

或膽礬。②化學(xué)性質(zhì)：Cu2＋＋2OH－===Cu(OH)2↓白藍(lán)礬三、幾種新型金屬材料1.鈾(U)用做核電廠反應(yīng)堆的核燃料。2.镅(Am)在煙霧探測(cè)器中用做煙霧監(jiān)測(cè)材料。3.鈦(Ti)被譽(yù)為“21世紀(jì)的金屬”，是一種“親生物金屬”。練一練1.正誤判斷，正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”(1)黑色金屬通常都為黑色(

)(2)生鐵比鋼的含碳量高(

)(3)因?yàn)镃l2比S的氧化性強(qiáng)，所以Cu與之反應(yīng)，前者生成CuCl2，后者生成Cu2S(

)(4)可以用濃HNO3除去銅表面的銅綠(

)答案×√√×答案2.由于鋁制品對(duì)大腦發(fā)育有不良影響，廚具中鋁制品已逐步被不銹鋼代替，不銹鋼的組成是(

)A.含鐵、鋅、銅的合金B(yǎng).含鐵、鎂、鋁的合金C.含鐵、鉻、鎳的合金D.普通鋼表面鍍鎳C3.銅銹是一種綠色化合物，它的成分為堿式碳酸銅，兼有氫氧化銅和碳酸銅的性質(zhì)。試推測(cè)：銅銹在高溫灼燒條件下充分反應(yīng)后的固體物質(zhì)是什么？答案返回銅及其化合物的性質(zhì)1.銅及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系重點(diǎn)難點(diǎn)探究2.銅及其化合物的顏色物質(zhì)CuCu2OCu2SCuOCuCl2顏色紫紅色紅色黑色黑色棕黃色物質(zhì)CuSO4CuSO4·5H2OCu(OH)2Cu2(OH)2CO3顏色白色藍(lán)色藍(lán)色綠色例孔雀石主要含Cu2(OH)2CO3，還含少量Fe、Si的化合物，實(shí)驗(yàn)室以孔雀石為原料制備CuSO4·5H2O及CaCO3，步驟如下：解析答案已知：向含有少量Fe3＋雜質(zhì)的銅鹽溶液中加入CuO后，生成Fe(OH)3，可除去Fe3＋。請(qǐng)回答下列問(wèn)題(1)溶液A中的金屬離子有Cu2＋、Fe2＋、Fe3＋。從下列所給試劑中選擇：實(shí)驗(yàn)步驟中試劑①為_(kāi)__(填字母，下同)，檢驗(yàn)溶液A中Fe3＋的最佳試劑為_(kāi)_。a.KMnO4 b.(NH4)2S c.H2O2 d.KSCN解析由題意分析可知試劑①應(yīng)為氧化劑，將Fe2＋氧化為Fe3＋且不能引入新的雜質(zhì)，故H2O2最合適；KSCN與Fe3＋反應(yīng)呈明顯的血紅色。答案c

d

(2)由溶液C獲得CuSO4·5H2O，需要經(jīng)過(guò)加熱蒸發(fā)、__________、過(guò)濾等操作。除燒杯、漏斗外，過(guò)濾操作還用到另一玻璃儀器，該儀器在此操作中的主要作用是_____。解析答案解析由溶液到晶體的操作是加熱蒸發(fā)、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾等基本操作；在過(guò)濾操作中用到的玻璃儀器除燒杯、漏斗外，還用到玻璃棒，它的主要作用是引流。冷卻結(jié)晶引流(3)制備CaCO3時(shí)，應(yīng)向CaCl2溶液中先加入_________(填化學(xué)式)。若實(shí)驗(yàn)過(guò)程中有氨氣逸出，應(yīng)選用下列____(填字母)裝置回收。解析答案解析應(yīng)先使CaCl2溶液呈堿性與CO2反應(yīng)才能生成CaCO3并且不引入難以除去的新雜質(zhì)，故應(yīng)先加NH3·H2O，NH3在水中的溶解度很大，應(yīng)選用一套防止倒吸的裝置，故選用bd。NH3·H2Obd(4)欲測(cè)定溶液A中Fe2＋的濃度，需要用容量瓶配制某標(biāo)準(zhǔn)溶液，定容時(shí)視線應(yīng)________________________，直到__________________________。解析答案解析配制一定物質(zhì)的量濃度溶液時(shí)，視線應(yīng)與凹液面相切，且要平視。平視凹液面(或平視刻度線)凹液面的最低點(diǎn)與刻度線相切解題反思變式訓(xùn)練銅是生命必需的元素，也是人類(lèi)最早使用的金屬之一，銅的生產(chǎn)和使用對(duì)國(guó)計(jì)民生各個(gè)方面產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響(在化學(xué)反應(yīng)中，銅元素可表現(xiàn)為0、＋1、＋2價(jià))，請(qǐng)完成(1)(2)題。(1)在西漢古籍中曾有記載：曾青得鐵則化為銅[即：曾青(CuSO4)與鐵反應(yīng)就生成銅]。試寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：_________________。

(2)銅器表面有時(shí)會(huì)生成銅綠[Cu2(OH)2CO3]，這層銅綠可用化學(xué)方法除去。試寫(xiě)出除去銅綠而不損傷器物的反應(yīng)的化學(xué)方程式：____________。

解析答案返回解析西漢古籍中記載的“曾青得鐵則化為銅”，也是我們常說(shuō)的濕法煉銅，使用活動(dòng)性強(qiáng)的鐵置換活動(dòng)性弱的銅。從銅綠[Cu2(OH)2CO3]的化學(xué)式可以看出這是一種堿式鹽，分子中含有OH－、

，肯定能溶于酸，而銅本身不和非氧化性酸反應(yīng)，因此可以選用稀硫酸、稀鹽酸除去銅綠。答案

(1)CuSO4＋Fe===FeSO4＋Cu(2)Cu2(OH)2CO3＋4HCl===2CuCl2＋3H2O＋CO2↑或Cu2(OH)2CO3＋2H2SO4(稀)===2CuSO4＋3H2O＋CO2↑返回隨堂達(dá)標(biāo)檢測(cè)1．汞合金是目前使用較多的補(bǔ)牙材料。英國(guó)《新科學(xué)家》雜志發(fā)表了一篇文章，對(duì)汞合金補(bǔ)牙材料的安全性提出了質(zhì)疑。汞合金補(bǔ)牙材料中除了水銀外，還含有鋅、錫、銅等金屬。下列有關(guān)汞合金的說(shuō)法不正確的是(

)A．汞合金是一種具有金屬特性的物質(zhì)B．汞合金的強(qiáng)度和硬度比錫的大C．汞合金的熔點(diǎn)比汞的低D．汞合金的毒性遠(yuǎn)低于汞的毒性1234解析答案5解析合金是指由兩種以上的金屬與金屬(或金屬與非金屬)熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)，所以A正確；合金一般比各成分金屬的強(qiáng)度和硬度都大，所以B正確；補(bǔ)牙的結(jié)果是得到強(qiáng)度較大的固體，所以汞合金應(yīng)不是液態(tài)，即其熔點(diǎn)不會(huì)比汞的低，C不正確；長(zhǎng)期使用中未見(jiàn)中毒現(xiàn)象，說(shuō)明它比汞的毒性要低。答案C123452.碲鋅鎘(Te－Zn－Cd)晶體是用于制造紅外探測(cè)器的基礎(chǔ)材料，下列有關(guān)它的敘述中不正確的是(

)A.它是由Te、Zn、Cd按一定比例混合而成的，無(wú)固定的熔沸點(diǎn)B.它易導(dǎo)電、導(dǎo)熱，具有延展性C.它的熔、沸點(diǎn)比Zn的低D.它的硬度和強(qiáng)度比Cd的大1234解析答案5解析碲鋅鎘晶體是由Te、Zn、Cd按一定比例熔合而成的具有金屬特性的合金，只要比例確定、其組成就固定，因而有固定的熔、沸點(diǎn)；合金具有比其成分金屬低的熔、沸點(diǎn)，高的硬度和強(qiáng)度。A12345解析答案解析A、B兩項(xiàng)中都生成氮的氧化物；C項(xiàng)不能生成Cu(NO3)2；只有D項(xiàng)，不產(chǎn)生污染氣體，又節(jié)約原料。D4.向稀H2SO4中加入銅粉不反應(yīng)，若再加入某種鹽，則銅粉可逐漸溶解，符合此條件的鹽是(

)①NaNO3

②KCl

③ZnSO4

④Fe2(SO4)3A.①③ B.②③ C.①③④ D.①④1234D5解析答案5.某廠的酸性工業(yè)廢水中含有一定量的Fe3＋、Cu2＋、Au3＋等離子。有人設(shè)計(jì)了圖中的工藝流程，利用常用的酸、堿和工業(yè)生產(chǎn)中的廢鐵屑，從廢水中回收金，并生產(chǎn)一定量的鐵紅和氧化銅。12345填寫(xiě)下面空白。(1)圖中標(biāo)號(hào)處需加入的相應(yīng)物質(zhì)的名稱(chēng)分別是①________、②________、③________、④________、⑤______________。(2)寫(xiě)出①處發(fā)生反應(yīng)的離子方程式____________________________；寫(xiě)出③處發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式____________________________________；(3)鐵紅的化學(xué)式為_(kāi)_______；分別寫(xiě)出鐵紅和氧化銅在工業(yè)上的一種主要用途：鐵紅：________，氧化銅：_____________________。12345返回解析答案解析由工藝流程圖示知，E為含鐵元素的溶液，而A為鐵、銅、金的混合物，通過(guò)過(guò)濾將E、A分離開(kāi)，因此①處加入的物質(zhì)為鐵屑，發(fā)生的反應(yīng)為Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，Cu2＋＋Fe===Cu＋Fe2＋，2Au3＋＋3Fe===2Au＋3Fe2＋；②處加入稀硫酸以除去銅、金中過(guò)量的鐵屑，并將過(guò)濾后的硫酸亞鐵溶液與含F(xiàn)e2＋的E溶液相混合；③處利用金不溶于硝酸的性質(zhì)將銅與金分離開(kāi)；④處將得到的銅離子用氫氧化鈉轉(zhuǎn)化為氫氧化銅沉淀，從而再受熱分解為氧化銅；⑤處加入氫氧化鈉將亞鐵離子轉(zhuǎn)化為氫氧化亞鐵沉淀，再利用空氣將其轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀，最終受