金属和金属矿物

专题金属和金属矿物基本要求：1、了解金属的物理性质，能区分常见的金属和非金属；认识金属材料在生产、生活和社会发展中的作用；2、知道常见金属与氧气的反应，掌握防止金属锈蚀的简单方法；3、知道一些常见金属矿物，掌握用铁矿石炼铁的方法；4、能用金属活动性顺序对置换反应进行判断；5、了解金属的特质及其应用，认识合金的重要特性，知道生铁和钢是重要的铁合金；6、知道废弃金属对环境的污染，认识回收金属的重要性；金属材料化学性质金属金属资源的利用和保护合金金属与氧气的反应金属与酸反应（置换反应）金属与盐溶液反应铁的冶炼金属资源保护的途径金属的腐蚀和保护合金的硬度、熔点一般比组成它们的纯金属更高，抗腐蚀性能也更好常见合金合金性能：物理性质金属活动性顺序一、金属和非金属下面哪种材料属于金属？你判断的依据是什么?金属与非金属的主要性质差异金属非金属有金属颜色有多种颜色有延展性不具延展性有可锻性不具可锻性硬度大硬度不一致有良好的导电性不导电有良好的导热性不导热密度大密度小熔点高熔点低例外:石墨是非金属，但具有较高的熔点以及良好的导电性。金属光泽延展性可锻性硬度导电性导热性密度熔点有光泽比较硬有延展性有导电性导热性铁磁性物理特性用途铁锅、铝茶壶等铝丝、铜丝等做导线。做装饰品做钻头、机器等拉铁丝、做铝箔等永久磁铁等。金属性质金属用途决定金属材料•合金:性质（与纯金属比较）强度、硬度高，抗腐蚀性能好•重要合金的性能、成分、用途铁合金：生铁、钢铜合金铝合金钛合金性质决定用途，但不是唯一的决定因素，还考虑价格、资源、是否美观、使用是否便利，废料是否易于回收、对环境影响等多种因素。金属与氧气的反应金属的化学性质金属与酸的反应金属与盐溶液的反应二、金属的化学性质相信你能发现：大多数金属都能与氧气发生化合反应，但反应的难易程度和剧烈度。镁、铝铁、铜金比较活泼次之最不活泼不相同1、金属与氧气反应铁丝、镁带和氧气的反应3Fe+2O2Fe3O42Mg+O22MgO点燃点燃铝与氧气反应：4Al+3O2=2Al2O3思考：铝的化学性质很活泼，为什么通常铝制品却很耐腐蚀？为什么不宜用钢丝球来擦洗铝制品？铝的化学性质很活泼，常温下能与氧气反应生成一层致密的氧化膜保护铝，所以铝制品耐腐蚀。钢丝球擦洗铝制品会破坏铝制品表面的氧化膜，氧化膜不能保护铝从而使铝制品受损。2、金属活动性顺序1）概述金属与酸、金属与盐反应的条件Mg+HCl=Cu+HCl=Mg+H2SO4=Zn+CuSO4=Cu+AgCl=2MgCl2+H2↑≠不反应MgSO4+H2↑ZnSO4+Cu≠不反应由一种单质跟一种化合物起反应生成另一种单质和另一种化合物的反应叫做置换反应.写出下列化学方程式，不能反应的说明原因2、金属活动性顺序2）比较金属的活动性顺序(2)实验：将镁、锌、铜三种金属分别放到盛有稀盐酸的试管。可观察到:＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿设计实验比较镁、锌、铜的活动性，并从大到小列出镁、锌、铜的活动性顺序。如果把氢也列入其中，应如何排列？铜表面无气泡产生，镁和锌表面产生气泡，但镁产生的气泡的速度比锌要快。镁、锌、铜三种金属和稀盐酸(1).试剂的选择：KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu金属活动性由强逐渐减弱1、金属与酸反应的条件①排在H前的金属能把酸里的氢置换出来生成氢气。②酸具体是指稀硫酸、盐酸。金属越活泼，与酸反应就越剧烈，产生氢气的速度就越快。铁跟稀硫酸、稀盐酸反应生成的是亚铁盐。2、金属活动性顺序2）比较金属的活动性顺序KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu金属活动性由强逐渐减弱2、金属与盐反应的条件①一种活动性较强的金属能把另一种活动性较弱的金属从它的盐溶液中置换出来。②盐必须可溶。③K、Ca、Na投到盐溶液中，先与水反应。2、金属活动性顺序3）用金属活动性顺序说明某些现象为什么要用不活泼的金属制造货币可以防止生锈、被腐蚀等。不能，因为锡能跟酸反应。Sn+2HCl=SnCl2+H2↑不能，铁能跟波尔多液反应。Fe+CuSO4=FeSO4+Cu根据金属活动性顺序表判断能否用锡壶装酸性物质？2、金属活动性顺序3）用金属活动性顺序说明某些现象能否用铁制的容器配制浸种用的波尔多液(含硫酸铜)？为什么？如何除杂质？设计实验除去杂质：ⓐ铜粉中含有的少量铁粉；ⓑFeCl2溶液中含有的少量CuCl2。3）用金属活动性顺序说明某些现象中考链接：设计实验比较出锌、镁、铜的活动性？方案1：锌硫酸镁硫酸铜锌镁硫酸锌硫酸锌铜方案2：锌硫酸铜硫酸锌镁方案3：MgZnCu第四种方案：比较镁、锌、铜的活动性顺序。（1）试剂的选择：____________________镁、锌、铜三种金属和稀盐酸铜表面无气泡产生,镁和锌表面产生气泡，但镁产生的气泡的速度比锌要快。（3）结论：镁、锌、铜（氢）的活动性由强到弱的顺序为______________。MgZn[H]Cu（2）实验：将镁、锌、铜分别放到盛有稀盐酸的试管。观察到：_____________________心得：三种金属的活动性比较一般可选中间金属对两边化合物溶液或选中间化合物溶液对两边金属三、金属的防锈生锈没有生锈没有生锈没有生锈几天后……①金属的锈蚀和周围的水和空气等物质有关②金属的锈蚀和金属的内部结构有关金属腐蚀的条件在氧气和水同时存在时，金属很容易生锈．1、“穿外衣”——加一层保护膜。如：刷漆、涂油、电镀、烤蓝2、“增强体质”——改变其自身的内部结构（合金）。如：不锈钢、不锈铁3.改变腐蚀环境防止铁制品生锈的具体措施废弃金属对环境的影响1、日常生活废弃的金属垃圾；2、大量工业废弃的金属垃圾；3、工厂排出含重金属的污水。污染来源金属污染危害1.浪费大量资源2.铝等金属在自然界不会自行分解，积累在土壤中，破坏土壤结构。3.含铅、镉等有毒金属被腐蚀后，导致土壤和地下水源重金属污染。4.大量使用含铅汽油和废弃的电池都可引起土壤重金属污染。金属污染危害收废弃金属的意义防治金属污染方法1.垃圾进行分类回收2.分类回收各种废弃的金属材料。3.使用无铅汽油。4.废旧电池不能任意丢弃。5.工业废水和废渣不能任意排放和堆放。要保护金属资源，我们可以这样做：1.合理开采，节约使用2.防止金属锈蚀3.回收再利用4.开发新材料代替金属材料节约金属资源减少污染工业炼铁：1.原料：赤铁矿、磁铁矿、黄铁矿2.设备：1.原料：铁矿石、焦炭、石灰石高炉3.原理：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2高温Fe3O4+4CO3Fe+4CO2高温4.产品：生铁四、金属的冶炼下面是钢铁厂高炉炼铁的主要过程焦炭过量空气高温①焦炭高温②赤铁矿高温铁（1）填空（2）写出各步反应的化学方程式CO2COC+O2CO2点燃①②CO2+C2CO高温Fe2O3+3CO2Fe+3CO2高温各装置的作用：ABCB:检验并吸收CO2C：尾气处理，防止CO污染空气COFe2O3澄清的石灰水实验室：实验现象：ABCA：红色粉末变黑色B:澄清石灰水变浑浊C：发出蓝色火焰，放出热量COFe2O3澄清的石灰水涉及的化学方程式：ABCB:CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2OC：2CO+O22CO2点燃COFe2O3澄清的石灰水A：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2高温（2）、装入药品并固定；（3）、向玻璃管内通入一氧化碳气体；（4）、给氧化铁加热；（5）、停止加热；（6）、待试管冷却后停止通一氧化碳。CO:早出晚归;（1）、检查装置的气密性；实验步骤:酒精灯:迟到早退金属置换反应题判断下列反应是否发生。Zn+H2SO4Cu+HClAg+H2SO4Fe+HClCu+FeSO4Zn+FeCl2Cu+Ag(NO3)2Al+MgCl2判断下列物质能由金属和酸发生反应生成。ZnSO4CuCl2FeCl2Fe2(SO4)3MgCl2Al2(SO4)3HgSO4将四根锌棒分别伸入到下列四种溶液中，过一段时间后取出，溶液的质量增加的是______，溶液的质量减少的是______。溶液质量不变的是_____AH2SO4BMgSO4CCuSO4DAgNO3天平平衡问题（一）如图所示，在杠杆的两端分别挂着质量相同的铜球和锌球，这时杠杆平衡。然后将两球分别浸没在稀H2SO4和CuSO4溶液中片刻，下列说法中正确的是（）A．只有左边烧杯中溶液的质量增加B．只有右边烧杯中溶液的质量增加C．两边烧杯中的溶液质量都增加D．取掉烧杯后，杠杆仍然保持平衡【答案】B稀H2SO4CuSO4溶液CuZn天平平衡问题（二）在天平两边的烧杯中，分别放入相同质量的稀硫酸，调至平衡，再分别向两边烧杯中各加入等质量的镁和铁（均为不足量），金属完全反应后，天平指针A.保持平衡，指针不动B.偏向放镁的一边C.偏向放铁的一边D.无法判断金属与盐反应、金属间活动性比较问题Mg、Fe、Cu三种金属的混合物与适量稀硫酸恰好完全反应，过滤后滤纸上的残渣中含有________，滤液中的阳离子有________，若向滤液中加入过量的锌粉，充分反应后过滤，滤纸上的物质是________，滤液中的溶质是________．[答案：Cu、Mg2+、Fe2+、Fe、Zn、MgSO4、ZnSO4]