第八章金属及性质

东周匈奴族鹿形金怪兽汉代铁器战国青铜器唐代舞马衔杯纹银壶春秋金柄铁剑西周变纹钟化学金属物理性质金属都有哪些共同的物理性质？你知道常见金属在物理性质上有什么特性吗？金属光泽导电性延展性导热性化学金属物理特性目前世界年产量最高的金属──人体中含量最高的金属元素──熔点最高的金属──熔点最低的金属──……地壳中含量最高的金属元素──铝钙铁钨汞结论：合金与纯金属相比1、更大的硬度2、较低的熔点3、更高的强度(韧性好、耐拉伸、耐弯曲)4、更好的抗腐蚀性能所以，尽管目前人类已制得的纯金属只有90余种，但人们为适用各种用途而将这些纯金属按一定组成和质量比制得的合金已达几千种。•1.为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不用铅制？•2.银的导电性比铜好，为什么电线一般用铜制而不用银制？•3.为什么灯泡里的灯丝用钨制而不用锡制？如果用锡制的话，可能会出现什么情况？•4.为什么有的铁制品如水龙头等要镀铬（Cr）？如果镀金怎么样？1、制作电线的金属材料一般是()A.铁B.铜C.银D.镁2、下列各组中的两种物质都属于混合物的是()A.钢不锈钢B.铜青铜C.铁生铁D.锡焊锡3、下列有关合金的说法正确的是()A.合金缺少金属光泽B.合金种类只有90余种C.合金属于化合物D.合金的很多性能比它的纯金属优异BAD化学合金及其性质合金与组成它的金属相比性质上有什么不同？合金是指由一种金属与其他金属或非金属熔合而成的具有金属特性的物质。硬度增大熔点降低（合金属于混合物）结论：合金与纯金属相比1、更大的硬度2、较低的熔点3、更高的强度(韧性好、耐拉伸、耐弯曲)4、更好的抗腐蚀性能所以，尽管目前人类已制得的纯金属只有90余种，但人们为适用各种用途而将这些纯金属按一定组成和质量比制得的合金已达几千种。就是在金属中加热熔合某些金属或非金属形成的具有金属特征的物质。合金制造飞机的材料中为什么大量使用铝合金而不用纯铝？生铁和钢就是含碳量不同的铁的两种合金．生铁的含碳量为2％～4.3％，钢的含碳量为0.03％～2％．除含碳外，生铁中还含有硅、锰等，钢如不锈钢中还含有铬、镍等．由于在纯金属铁中熔合了一定量的碳、锰或碳、铬、镍等，这种组成的改变，使得合金性能也随之发生改变．例如，纯铁较软，而生铁比纯铁硬；不锈钢不仅比纯铁硬，而且其抗锈蚀性能也比纯铁好得多．K金是金(Au)混合其他金属而成的合金。加入了其他金属后，金便改变了本来的结构，以至不容易扭曲。•金十分柔软。而一些价钱比金便宜的K金，为什么比金还要“坚硬”呢？金的纯度可以用百分比来表示；譬如九九金表示金的纯度达99.9%。另一种表示纯度的方法：纯金24K。这些比金还要“坚硬”的18K金里，只有75%是金，而其余25%则是银和铜。你知道18K金是什么意思吗？钛合金与人体有很好的“相容性”，因此可用来制造人造骨钛和钛合金被认为是21世纪的重要材料，它具有很多优良的性能，如熔点高、密度小、可塑性好、易于加工、机械性能好等。尤其是抗腐蚀性能非常好，因此被广泛用于火箭、导弹、航天飞机船舶、化工和通讯设备等钛金属腕表用钛-镍形状记忆合金制成的人造卫星天线形状记忆合金是具有形状记忆效应的合金被广泛用于做人造卫星和宇宙飞船的天线，水暖系统、防火门和电路断电的自动控制开关，以及牙齿矫正等医疗材料低温下4、下列对金属的性质描述正确的是（）A.金属在常温下都是固体B.金属的熔点都比较低C.金属大多为电和热的优良导体D.金属缺乏延展性5、用来铸造硬币的金属材料需要具有什么性质？C资源丰富无毒轻便耐磨耐腐蚀美观、易加工思考：1、为什么有的金属制品保留这么完整，表面没有什么改变；而有的金属表面却有这么大的改变呢？[来源:学*科*网]2、这些金属制品的“化妆师”是谁呢？K金是金(Au)混合其他金属而成的合金。加入了其他金属后，金便改变了本来的结构，以至不容易扭曲。•金十分柔软。而一些价钱比金便宜的K金，为什么比金还要“坚硬”呢？金的纯度可以用百分比来表示；譬如九九金表示金的纯度达99.9%。另一种表示纯度的方法：纯金24K。这些比金还要“坚硬”的18K金里，只有75%是金，而其余25%则是银和铜。你知道18K金是什么意思吗？（1）铝在常温下能与氧气反应，那么我们用的铝制餐具是怎么回事呢？答:金属在常温下发生缓慢氧化：4Al+3O2=2Al2O3形成一层致密的氧化物薄膜，从而阻止铝的进一步氧化，因而铝具有较好的抗腐蚀性。（2）为何不宜用钢刷来擦洗铝制餐具呢？答:若用钢刷擦洗铝制品，容易把氧化薄膜除掉，从而起不到保护作用。思考：化学金属化学性质KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu金属活动性顺序由强逐渐减弱金属活动性顺序：金属化学性质的核心化学金属化学性质镁铁铜是不是所有的金属都能与氧气反应？KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu金属活动性顺序由强逐渐减弱【归纳总结】（1）大多数金属都能与氧气反应生成，但不同；只有极少数金属（例如金等）（能或不能）与氧气反应.(2)根据金属与氧气反应的难易及剧烈程度可以判断金属的。金属氧化物反应的难易、剧烈程度不能活动性强弱金属的化学性质实验现象化学方程式铁丝在氧气中燃烧铁丝在空气中燃烧(能或不能)，在纯氧气中燃烧（能或不能）。铁丝在氧气中燃烧的现象：，四射，放出大量的，生成固体。镁在空气中燃烧发出耀眼的，放出大量的，生成固体。剧烈燃烧不能能火星热量黑色白光热量白色3Fe+2O2Fe3O4点燃2Mg+O22MgO点燃化学铝在常温下发生缓慢氧化：4Al+3O2=2Al2O3；形成一层致密的氧化膜，从而阻止铝的进一步氧化，因而铝具有较好的抗腐蚀性。思考：铝在常温下能与氧气反应，化学性质比铁活泼，但在日常生活中为什么铝制品比铁制品耐用？化学金属化学性质KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu金属活动性顺序由强逐渐减弱不同金属与稀酸反应的现象有什么不同，为什么？GodSaveme！！为什么受伤的总是我！无所谓，我无所谓…我得意的笑，又得意的笑…MgZnFeCu看图回答问题：我最活泼！所以我的金属活动性最强1、哪些金属与盐酸、稀硫酸反应？哪些不与盐酸、稀硫酸反应？3、根据是否与酸反应，可把这四种金属分成几类？2、与酸反应的剧烈程度如何？谁最活泼？KCaNaMgAlZnFeSnPbHCuHgAgPtAu常见金属的活动性顺序：金属的位置越靠前，它的活动性越强。强弱锡铅铂金金属活动性—————————---------—————————--------—————————--------—KCaNaMgAlZnFeSnPbHCuHgAgPtAu常见金属的活动性顺序：金属的位置越靠前，它的活动性越强。强弱锡铅铂金一、金属和酸的反应在试管中分别加入少量镁带、锌粒、铜片、铁，再分别加少量稀盐酸或硫酸，观察各组物质是否反应，有没有气泡，有没有放热现象，反应速度如何，完成反应方程式。反应物反应现象反应速度反应方程式稀盐酸或稀硫酸镁锌铁铜很快较快较慢不反应Mg+H2SO4==MgSO4+H2↑Mg+2HCl==MgCl2+H2↑Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑Zn+2HCl==ZnCl2+H2↑Fe+H2SO4==FeSO4+H2↑Fe+2HCl==FeCl2+H2↑剧烈反应,镁带迅速消失产生大量气泡反应较剧烈,产生大量气泡反应缓慢,有气泡产生,溶液逐渐由无色变为浅绿色不反应比较以上金属的活动顺序：MgZnFeCu由此推出，金属活动性顺序__________________讨论:铁、镁、锌和稀盐酸或稀硫酸反应时剧烈程度不同。_____反应最剧烈其次是_____，然后是_____。镁锌铁Mg、Zn、Fe、？CuＨH2H2H2×二、金属与某些化合物溶液反应：创设问题情景：金属能跟其他化合物反应吗？提供下列药品（硫酸铜固体、硫酸铜溶液、硝酸银溶液、硫酸铝溶液、铁钉、铜片）进行探究。活动性强的金属能把活动性弱的金属从它们的化合物中置换出来铝和硫酸铜溶液反应铜和硝酸银溶液反应2Al+3CuSO4==Al2(SO4)3+3CuCu+2AgNO3==Cu(NO3)2+2Ag实验现象反应的化学方程式说明光亮的铝丝浸入硫酸铜溶液中铜丝浸入硝酸银溶液中铜丝浸入硫酸铝溶液中实验一：说明___的活动性强于_____铝丝表面覆盖一层红色固体，溶液由蓝色变成无色铜丝表面覆盖一层银白色固体，溶液由无色逐渐变成蓝色2Al+3CuSO4==Al2(SO4)3+3CuCu+2AgNO3==Cu(NO3)2+2Ag无实验二：说明____的活动性强于_____实验三：说明_____的活动性弱于_____AlCuCuAgCuAl结论：金属活动性顺序__________________________AlCuAg二金属与化合物溶液的反应金属活动性顺序：KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu金属活动性由强逐渐减弱试一试:金属活动性顺序表的意义:1.在金属活动性顺序里：金属的位置越______,它的活动性就越强。2.通过实验一，你能得出，在金属活动性顺序里：位于____前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的_____。3.通过实验二，你能得出，在金属活动性顺序里：_____的金属能把位于____的金属从它们的化合物的_____里置换出来。靠前氢后面溶液氢前面（K、Ca、Na除外！）资料一：人类每年要向自然界索取大量的金属矿物资源，以提取数以亿吨计的金属。金属矿物的储量有限，而且不能再生。根据已探明的一些矿物的储藏量，并根据目前这些金属的消耗速度，有人估计一些矿物可供开采的年限如下图所示（不包括今后新探明的矿物储量、一些国家的金属储备量和金属的回收利用等）。学.科.网资料二：据有关资料报道，现在世界上每年因腐蚀而报废的金属设备和材料相当于年产量的20%~40%。全世界每年因金属腐蚀而造成的损失超过7000亿美元。腐蚀的巨大危害不仅体现在经济损失上，它还会带来惨重的人员伤亡、环境污染、资源浪费、阻碍新技术的发展、促进自然资源的损耗。学.科.网一、钢铁锈蚀条件的探究在水、氧气同时存在的环境中铁能锈蚀一、钢铁锈蚀条件的探究■在水和氧气同时存在的条件下容易生锈■铁锈是暗红色疏松的物质，主要成分是Fe2O3。■除锈可采取机械打磨和酸洗两种基本方法二、铁制品的防护措施防止铁生锈的原理－－就是破坏铁生锈的条件①隔绝空气②隔绝水学.科.网讨论自行车的构件如支架、链条、钢圈、辐条、车把等，分别采取了什么防锈措施？答：烤漆、涂油、镀锌、镀铬等三、在实际生活和生产中防止铁制品生锈的具体方法为：（1）、保持铁制品表面干燥和洁净（2）、在铁制品表面涂一层保护膜如：刷油漆、涂油、覆盖搪瓷、塑料、镀上一层耐腐蚀的金属（如铬、锌）、高温灼烧金属，进行“烤蓝”处理等（3）、改变其组成和结构如制成不锈钢等合金据有关资料报道，现在世界上每年因腐蚀而报废的金属设备和材料相当于年产量的20%~40%金属矿物储量有限四、保护金属资源的措施（1）防止金属腐蚀（2）回收和利用废旧金属（3）合理开采矿物（4）寻找金属的代用品小结•钢铁生锈的主要条件是与空气和水（或水蒸气）直接接触。•防止钢铁生锈的方法为：﹡保持钢铁制品表面干燥和洁净﹡在钢铁制品表面涂覆保护层如刷油漆、涂油、电镀、“烤蓝”、覆盖搪瓷、塑料等﹡改变其组成和结构如制成不锈钢等合金•保护金属资源的有效途径是：防止金属腐蚀回收利用废旧金属合理有效的开采矿物寻找金属的代用品我会做4、（1）下列家庭生活垃圾：①废旧书刊报纸②废电池③废弃橡胶、塑料制品④易拉罐饮料瓶⑤废弃电线⑥破旧铁锅、铝壶⑦变质剩饭菜⑧瓜皮果壳⑨废弃玻璃物品等，其中可回收利用的有＿＿＿＿＿＿＿＿。回收利用与保护金属资源的相关联的是＿＿＿＿＿＿。（2）请你联系实际再提出两条节约金属资源的建议:＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿①②③④⑤⑥⑨②④⑤⑥防止金属腐蚀寻找金属的代用品