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当前位置:首页 > 行业资料 > 冶金工业 > 5.1金属的性质和利用
你知道或者见过那些金属呢?金属名称铁铜铝金银镁符号FeCuAlAuAgMg金属名称钙铅锌钠钾汞符号CaPbZnNaKHg金属元素的存在在人类已发现的100多种元素中,有80多种是金属元素。钾锡钡铋金属图片铅其它金属返回金属材料的应用一、金属性质1.金属的物理性质联想与启示•1、为何铁制锅铲要加上木柄?•2、银的导电性比铜好,为什么不用银制造电线?•3、联合国卫生组织为什么推荐使用中国的铁锅作为炊具?•4、铸造钱币的金属材料要考虑哪些因素?联想与启示•以下铁的用途中,涉及了那些铁的性质?1、铁锭轧成铁板或拉成铁丝。2、油罐车行使时罐内石油振荡产生静电,易发生火险,因此车尾有一条拖地的铁链。金属的物理性质•金属光泽FeCuZn在粉末状时,金属吸收可见光后辐射不出去,所以这时金属一般呈暗灰色或黑色。金属的物理性质•导电性和导热性常见金属的导电和导热能力顺序(由大到小):Ag、Cu、Au、Al、Zn、Pt、Sn、Fe、Pb、Hg金属的物理性质•延展性金属有延性(可以抽成细丝),也有展性(可以压成薄片)。金属的物理性质•硬度和密度金属的硬度一般较大,但它们之间有很大差别。大多数的金属密度较大,少数金属(如Li、Na、K)比水轻。金属的物理性质•熔点金属的熔点一般较大,但高低差别较大。最难熔的是钨,最易熔的是汞、铯和镓。联想与启示•以下铁的用途中,涉及了那些铁的性质?1、铁锭轧成铁板或拉成铁丝。2、油罐车行使时罐内石油振荡产生静电,易发生火险,因此车尾有一条拖地的铁链。联想与启示•你知道铸造硬币的金属材料由哪些吗?你觉得在选择铸币材料时应考虑哪些因素?情景再现:小明出去游玩,正在享受着自然风光的快乐,突然一座千沧百孔、锈迹斑斑的金属雕像呈现在眼前,大杀风景。小明想:金属一般不是很牢固的吗,怎么会变成这样呢?(1).金属与氧气的反应铁在氧气中燃烧铝在空气中加热铜在空气中加热实验现象化学方程式结论剧烈燃烧,火星四射,有黑色固体生成表面变暗,失去金属光泽表面发黑Fe、Al、Cu能与氧气反应4Al+3O2==2Al2O33Fe+2O2点燃Fe3O42Cu+O2∆2CuO(亮红)(黑色)2.常见金属的化学性质铁、铝、铜与氧气反应后的产物分别是什么?金属与氧气化合生成的物质叫金属氧化物。它们有何共同点?(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?金属铝在常温下能与氧气发生缓慢氧化,形成一层致密的氧化物薄膜,从而阻止铝与氧气的进一步反应,因而铝具有较好的抗腐蚀性。4Al+3O2=2Al2O3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。(2)新买的铝锅逐渐变暗了,失去了原来的光泽,妈妈用钢丝清洁球将它洗亮如新。妈妈的做法科学吗?1.收藏家收藏清末铝制品,至今保存完好,该铝制品不易锈蚀的原因是什么?2、在现代考古中,发现从地下挖出的铜器总是比铁器要保存得完整、完好,你知道为什么吗?讨论:从以下方程式你能得到哪些信息?(1)4Al+3O2=2Al2O3(2)2Cu+O2加热2CuO(3)2Mg+O2=2MgO(4)Au+O2→不反应(5)3Fe+2O2点燃Fe3O4综合上述信息可知:1.大多数金属都能与_______反应,反应剧烈程度________(相同,不相同)2.金属的活动性:说明__________较活泼,__________次之,______很不活泼Au氧气不相同Al、MgFe、Cu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,产生大量气泡剧烈反应,产生大量气泡反应缓慢,有气泡产生,溶液由无色变为浅绿色不反应(2).金属与酸反应单质化合物化合物单质小结:这种由一种单质与一种化合物反应,生成了另一种单质和另一种化合物的反应叫做置换反应。对于以下的反应,从反应物和生成物的角度分析,这些反应有何特点?将这一类反应与化合反应、分解反应进行比较。Mg+2HCl=MgCl2+H2↑Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑Fe+2HCl=FeCl2+H2↑++一种_____和一种______反应,生成另一种_____和另一种_____的反应叫做置换反应讨论:下列反应方程式有何共同特征?Mg+H2SO4==MgSO4+H2↑Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑Fe+H2SO4==FeSO4+H2↑单质化合物单质化合物注意:铁在参加置换反应时,只生成+2价的亚铁,溶液显浅绿色表达式:1、什么是置换反应?如何用字母表示其反应式?2、CuO+H2Cu+H2O反应类型是:加热置换反应3、铁的化学性质是:(1)与氧气反应。(2)、与硫酸反应。(3)、与硫酸铜反应3、铁的化学性质是:及时巩固:判断下列化学方程式属于哪种基本反应类型1、2KMnO4=K2MnO4+MnO2+O2↑2、H2+CuO=Cu+H2O3、NH3+HCl=NH4Cl4、NH4HCO3=NH3↑+H2O+CO2↑5、2H2+O2=2H2O6、2H2O2=2H2O+O2↑7、Mg+CO2=MgO+C8、CO+CuO=Cu+CO2分解置换化合分解化合分解置换无练一练:下列反应属于置换反应的是()A.2Cu+O2=2CuOB.H2+CuO=Cu+H2OC.3CO+Fe2O3=2Fe+3CO2D.Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2OE.Zn+2HCl=ZnCl2+H2△△△B、E讨论:(1)哪些金属能与盐酸发生反应?反应后生成了什么气体?哪些金属不能与盐酸发生反应?铁和稀盐酸镁和稀盐酸锌和稀盐酸铜和稀盐酸(3)由此推出,金属活动性顺序__________________(2)铁、镁、锌能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MgZnFeCu你觉得上述哪个反应适合实验室制取氢气?实验室要制氢气,应该用哪套发生装置?在常温下,锌能与稀硫酸(或盐酸溶液)发生置换反应生成氢气。氢气密度小,难溶于水。根据上面的实验,请设计一个简便的实验,用锌粒制取氢气。反应原理实验装置图实验步骤Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑H2的收集方法收集好的氢气能否直接点燃呢?应该怎么操作呢?•葛洪是我国晋代著名的炼丹家,曾在葛山等地修道炼丹多年。一次葛洪之妻鲍姑用铁勺盛曾青(硫酸铜溶液),几天后,葛洪拿起铁勺便用,奇妙的现象出现了:铁勺变成了“铜勺”,金光闪闪。葛洪的徒弟高兴得跳了起来:“点石成金了!”葛洪把铜勺放在火上烤,铜勺逐渐变黑。这些现象葛洪在《黄白篇》一书中均做了记载。智慧背囊(1)[猜测]将铁丝放入硫酸铜溶液中,将会发生什么变化?(2)[实验]在一支试管中加入少量硫酸铜溶液,把用砂纸擦亮的铁丝插入硫酸铜溶液中,观察实验现象。实验与你的猜测一致?(3)[总结]铁与硫酸铜的反应是哪种反应?写出反应方程式。(3).铁与硫酸铜溶液反应古代湿法炼铜“曾青得铁化为铜”活动性较强的金属能把活动性较弱的金属从它们的化合物中置换出来铁和硫酸铜溶液反应的现象:铁钉表面有红色物质生成,蓝色溶液变成浅绿色铝和硫酸铜溶液反应铜和硝酸银溶液反应Fe+CuSO4==FeSO4+Cu上述能发生反应的化学方程式的特点是什么?它们属于哪种反应类型?单质单质化合物化合物都是一种单质与化合物反应生成另一种单质与化合物。都属于置换反应。2Al+3CuSO4==Al2(SO4)3+3CuAl+3AgNO3==Al(NO3)3+3AgCu+2AgNO3==Cu(NO3)2+2Ag•1、金属与氧气化合生成金属氧化物•2、金属可以与酸发生置换反应,生成氢气•3、金属与某些化合物溶液发生置换反应金属的化学性质:金属现象反应的化学方程式稀盐酸稀硫酸稀盐酸稀硫酸镁锌铁铜反应剧烈,放出大量的无色气泡反应较剧烈,放出大量的无色气泡反应较慢,有无色气泡放出没有明显变化Mg+2HCl=MgCl2+H2↑Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑Fe+2HCl=FeCl2+H2↑Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑MgZnFeCu金属活动性由强到弱注意:1.请归纳出金属的化学性质小结(1)大多数金属在一定条件下可以和氧气反应;(2)活泼金属可以和酸反应生成氢气;2.判断常见金属活泼性的方法(1)金属与氧气反应的难易程度(2)金属与酸反应的剧烈程度你还有哪些收获或疑惑不解的地方?3、置换反应一种单质和一种化合物反应,生成另一种单质和另一种化合物,这样的反应叫做置换反应4、金属活动性顺序CaKNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu金属活动性由强逐渐减弱(1).比较金属活动性的强弱(2).判断金属能不能与酸发生反应(3).判断金属能不能与盐溶液发生反应学完本节课后,你最好对“金属活动性顺序”从内容、规律以及应用等方面进行总结。然后填写下面的空白内容:(1)金属活动性顺序表:K、Ca、Na、AlZn、Fe、Sn、Pb(H)Cu、Ag、Pt、Au(2)金属与酸反应的规律是试举出实际应用的实例(可以用化学方程式表示)Mg、排在氢之前的金属能够与酸反应放出氢气,而排在氢之后的则不能。Hg、1、判断下列反应的正误4Fe+3O2===2Fe2O3点燃2Fe+6HCl=2FeCl3+3H2↑Cu+2HCl=CuCl2+H2↑2、判断下列说法的正误,并举例说明(1)只要有单质和化合物参加的反应一定是置换反应()(2)只要有单质和化合物生成的反应一定是置换反应()(3)还原氧化铜的反应一定是置换反应()╳╳╳有X、Y、Z三种金属,如果把这三种金属均投入到稀硫酸中,X、Y表面均无明显现象,Z表面有大量气泡产生。若将X、Y这两种金属放在氧气中加热,X表面无明显现象,Y表面发黑。则这三种金属活动性顺序为()A、XYZB、ZYXC、YXZD、ZXYB判断金属活动性强弱的三种方法:1、判断金属活动性的方法一:根据金属与氧气反应的难易程度与反应现象的剧烈程度判断2、判断金属活动性的方法二:根据金属是否与稀盐酸或稀硫酸反应或反应的剧烈程度判断金属的活动性强弱;3、判断金属活动性的方法三:根据金属能不能把另一种金属从金属化合物的溶液中置换出来,判断金属活动性的强弱•1、把一根洁净的铁钉放入稀硫酸中,产生的现象是()①在铁钉表面产生气泡②溶液由无色变为浅绿色③铁钉质量减轻A、②③B、①②C、①②③D、①③•2、下列物质不能由金属和硫酸直接反应制得的是()•A、硫酸铜(CuSO4)B、硫酸锌(ZnSO4)C、硫酸铁[(Fe2(SO4)3]D、硫酸铝[Al2(SO4)3]注意:铁在置换反应中显+2价•3、下列有关使用和存放铁器的方法中正确的是()A、用铁制容器盛放硫酸铜溶液B、铁器长时间放在潮湿的空气中C、用铁制容器存放稀硫酸D、铁罐宜放在干燥、通风处4、判断下列化学反应的类型点燃(1)2Mg+O2===2MgO(2)Cu+2AgNO3==2Ag+Cu(NO3)2通电(3)MgCl2===Mg+Cl2↑高温(4)Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2回顾:合金的定义,合金有哪些优良的性质?合金是由两种或两种以上的金属(金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质合金特点:A.硬度一般比各成分金属的大B.多数合金的熔点一般比各成分低C.合金的性质并不是各成分金属的总和.D.合金的物理,化学和机械性能优于各成分的金属。3.请同学们根据生活所知,举出合金的用途。一)铜合金阅读课本P117—P120内容,回答下列问题。1铜合金的种类有()、()().二、合金青铜白铜黄铜各种铜合金的性质与用途名称组成主要性质主要用途青铜黄铜白铜锡11.6﹪良好的强度和塑性,耐磨,耐腐蚀机械零件如轴承,齿轮锌及少量的锡,铅,铝良好的强度和易加工,耐腐蚀机械零件如轴承,齿轮,日用品镍,锌及少量的锰不易生铜
本文标题:5.1金属的性质和利用
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