福建省永定縣坎市中學(xué)九年級化學(xué) 第5章 第1節(jié) 金屬的性質(zhì)和利用課件 滬教版.ppt

第5章金屬冶煉與利用第一節(jié)金屬的性質(zhì)和利用 倫敦奧運(yùn)會(huì)的金牌味道真不錯(cuò)哦 這些是什么 好炫啊 真氣魄 好壯觀啊 這些你乘坐過嗎 f117隱形戰(zhàn)斗機(jī) 阿帕奇直升機(jī) 小鷹號航空母艦 你知道哪些金屬 見過哪些金屬 說出它們的名稱和元素符號 完成課本p 114的表5 1 看看誰知道的最多 鈉 鎂 鉀 鋅 鈣 na mg k zn ca 鐵 鋁 銅 銀 金 fe al cu ag au 金屬元素的名稱和符號 你知道我們在什么地方使用了金屬嗎 想一想 你會(huì)發(fā)現(xiàn)我們的生活離不開金屬 金屬有很多的用途 思考1 鐵 鋁常用于制作鍋 鏟等炊具 表現(xiàn)出金屬哪種物理性質(zhì) 鐵鍋 鋁鍋 導(dǎo)熱性 金屬的物理性質(zhì) 銅線 思考2 鐵 鋁 銅能加工成導(dǎo)線 能壓成薄片 表現(xiàn)出金屬哪些物理性質(zhì) 導(dǎo)電性 鋁錠可壓成很薄的鋁箔用來包裝糖果等 延展性 金屬的物理性質(zhì) 思考3 金 銀 鉑做成各種首飾等 表現(xiàn)出金屬哪種物理性質(zhì) 有金屬光澤 金屬的物理性質(zhì) 金屬的物理性質(zhì) 金屬鐵 金屬鋅 銅塊 金條 汞 請充分調(diào)動(dòng)起你的思維 交流與討論并將結(jié)果填入p114表5 2中 總結(jié)出金屬的主要物理性質(zhì) 一金屬的性質(zhì) 一 物理性質(zhì) 相似性 大多數(shù)金屬都有金屬光澤 密度 硬度較大 熔 沸點(diǎn)較高 具有良好的導(dǎo)電 導(dǎo)熱性 延展性 差異性 汞常溫下呈液態(tài) 銅為紫紅色 銀的導(dǎo)電能力最強(qiáng) 熔點(diǎn)最高的金屬是鎢等 大多數(shù)銀白色 有金屬光澤 一般是固體 密度較大 熔點(diǎn)較高 硬度較大 良好的導(dǎo)電 導(dǎo)熱性 有延展性 銅為紫紅色 金為黃色 汞 水銀 為液體 鋨密度最大 鋰最小 鎢的熔點(diǎn)最高 汞最低 鉻的硬度最大 汞最小 銀的導(dǎo)電性最好 銅第二 金最好 銀其次 金屬光澤 有些金屬粉末細(xì)小到一定程度時(shí) 吸收可見光后輻射不出去 所以金屬粉末一般呈暗灰色或黑色 金屬的物理性質(zhì) 金屬之最 地殼中含量最高的金屬元素 人體中含量最高的金屬元素 目前世界年產(chǎn)量最高的金屬 導(dǎo)電 導(dǎo)熱性最好的金屬 硬度最高的金屬 熔點(diǎn)最高的金屬 熔點(diǎn)最低的金屬 密度最大的金屬 密度最小的金屬 鋁 鈣 銀 鐵 鉻 汞 鎢 鋰 鋨 請充分調(diào)動(dòng)起你的思維 1 為何鐵制鍋鏟需要加上木柄或塑料柄 2 銀的導(dǎo)電性比銅好 為什么不用銀制造電線 電纜 3 聯(lián)合國衛(wèi)生組織為什么推薦使用中國的鐵鍋炊具 防止?fàn)C手 因?yàn)殍F具有良好的導(dǎo)熱性 而木柄或塑料的導(dǎo)熱性較差 這樣就可以防止手拿鍋鏟時(shí)被燙傷 因?yàn)殂y較稀少 價(jià)格昂貴 而銅相對較多 價(jià)格便宜 鐵鍋?zhàn)龃毒?可以補(bǔ)充人體所需的鐵元素 防止缺鐵性貧血 4 選擇鑄造硬幣的金屬材料需要考慮哪些因素 需要考慮價(jià)格 硬度 無毒 耐磨 耐腐蝕 色澤美觀 質(zhì)輕 易加工 性質(zhì)穩(wěn)定 價(jià)廉 資源豐富等因素 請充分調(diào)動(dòng)起你的思維 5 為何菜刀 鐮刀 錘子等用鐵制而不用鉛制 6 為什么燈泡里的燈絲用鎢絲 鐵的硬度大 鋁的硬度小 且有毒 鎢熔點(diǎn)高 不易熔斷 根據(jù)你以前所學(xué)的知識(shí) 如 鎂在空氣中燃燒 鐵絲在氧氣中燃燒的實(shí)驗(yàn) 及你的生活經(jīng)驗(yàn) 請大膽猜測金屬可能有哪些化學(xué)性質(zhì) 1 鎂條在空氣中燃燒 2 鐵絲在氧氣中點(diǎn)燃 3 鋁片在空氣中加熱 4 銅片在空氣中加熱 觀察完后 請將觀察到的現(xiàn)象填入p115 觀察與思考 的表格中 1 金屬與氧氣反應(yīng) 化合反應(yīng) 常見金屬的化學(xué)性質(zhì) 劇烈燃燒 火星四射 放熱 生成黑色固體 表面變暗 失去金屬光澤 表面由紅色變成黑色 劇烈燃燒 發(fā)出耀眼的白光 放熱 生成白色固體 3fe 2o2 fe3o4 2mg o2 2mgo 4al 3o2 2al2o3 fe mg al cu能與氧氣反應(yīng) 點(diǎn)燃 點(diǎn)燃 鋁是銀白色的金屬 具有金屬光澤 而生活中的鋁制品卻往往是暗淡無色 知道為什么嗎 原因 常溫下 鋁就能和氧氣發(fā)生反應(yīng) 在其表面生成一層的氧化鋁保護(hù)膜 al2o3 4al 3o2 2al2o3 致密 再思考 1 真金不怕火煉 道出了金的什么性質(zhì) 金易被腐蝕嗎 可以通過金屬與氧氣反應(yīng)的兩種現(xiàn)象來判斷金屬的活潑程度即金屬活動(dòng)性差異 即 該金屬能否與氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng) 反應(yīng)的激烈程度 真金不怕火煉 說明既使是在較高的溫度下 金 的化學(xué)性質(zhì)也不活潑 2 通過上述實(shí)驗(yàn) 你能說出mg fe al cu au的活潑性嗎 演示 p116 活動(dòng)與探究1 的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容并將實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象填入表中 書寫正確的化學(xué)方程式 鐵和稀鹽酸 鎂和稀鹽酸 鋅和稀鹽酸 銅和稀鹽酸 2 金屬與 稀 酸溶液反應(yīng) 劇烈反應(yīng) 金屬逐漸減少 產(chǎn)生大量氣泡 劇烈反應(yīng) 金屬逐漸減少 產(chǎn)生大量氣泡 劇烈較反應(yīng) 金屬逐漸減少 產(chǎn)生大量氣泡 反應(yīng)緩慢 金屬逐漸減少 有氣泡產(chǎn)生 溶液由無色變?yōu)闇\綠色 不反應(yīng) mg h2so4 mgso4 h2 mg 2hcl mgcl2 h2 zn h2so4 znso4 h2 zn 2hcl zncl2 h2 fe h2so4 feso4 h2 fe 2hcl fecl2 h2 2al 3h2so4 al2 so4 3 3h2 2al 6hcl 2alcl3 3h2 很快 很快 較快 較慢 不反應(yīng) 金屬與鹽酸的反應(yīng) 鎂 鋅 鐵 銅的金屬活動(dòng)性由強(qiáng)到弱 al 2 金屬與酸的反應(yīng) 探究結(jié)論 1 并不是所有的金屬都能與鹽酸或稀硫酸反應(yīng)而產(chǎn)生氫氣 金屬 酸 鹽 氫氣 2 不同的金屬與鹽酸或硫酸反應(yīng)的劇烈程度也不同 金屬活動(dòng)性 mg fe cu 小結(jié) 1 根據(jù)金屬能否與酸反應(yīng)或反應(yīng)的劇烈程度也可以來比較金屬的活動(dòng)性較強(qiáng)弱 2 金屬活動(dòng)性順序 人們經(jīng)過長期的實(shí)踐 總結(jié)出常見金屬在溶液中的活動(dòng)性順序如下 kcanamgalznfesnpb h cuhgagptau金屬活動(dòng)性由強(qiáng)逐漸減弱在金屬活動(dòng)性順序中 金屬的位置越靠前 它的活動(dòng)性就越強(qiáng) 排在氫前面的金屬能與酸反應(yīng)放出氫氣 而排在氫后面的金屬不能與酸反應(yīng)放出氫氣 問題1 下列化學(xué)反應(yīng)能發(fā)生嗎 cu hcl cucl2 h2 zn hcl zncl2 h2 ag hcl agcl h2 問題2 下列化學(xué)反應(yīng)正確嗎 1 鐵 鹽酸 氯化鐵 氫氣 2 鋅 硝酸 硝酸鋅 氫氣 氯化亞鐵fecl2 硝酸 濃硫酸具有強(qiáng)氧化性 與金屬反應(yīng)不生成氫氣 fecl3 試寫出這些反應(yīng)的化學(xué)方程式 fe hcl fe h2so4 zn hcl zn h2so4 mg h2so4 mgso4 h2 mg 2hcl mgcl2 h2 zn h2so4 znso4 h2 zn 2hcl zncl2 h2 fe 2hcl fecl2 h2 fe h2so4 feso4 h2 強(qiáng)調(diào) 鐵跟稀鹽酸 稀硫酸反應(yīng)后顯 2價(jià) 觀察上述反應(yīng)的化學(xué)方程式 分析這些反應(yīng)有什么共同特點(diǎn) mg 2hcl h2 mgcl2 從反應(yīng)物和生成物的物質(zhì)類別的角度分析 有如下特點(diǎn) 單質(zhì) 化合物 單質(zhì) 化合物 fe h2so4 h2 feso4 fe cuso4 cu feso4 特點(diǎn) a b c a a b 由一種單質(zhì)跟一種化合物作用生成另一種單質(zhì)和另一種化合物的反應(yīng)叫置換反應(yīng) 下列反應(yīng)都是置換反應(yīng)嗎 3co fe2o3 2fe 3co2 高溫 點(diǎn)燃 化合反應(yīng) 分解反應(yīng) 置換反應(yīng) cl2 2ki i2 2kcl ch4 2o2 co2 2h2o c 再觀察 生成物的角度分析 有何共同特點(diǎn) 均有氫氣生成 那么這些原理均可用于制氫氣嗎 拓展 氫氣的制法 1 藥品 鋅和稀硫酸 或稀鹽酸 氫氣的實(shí)驗(yàn)室制法 zn h2so4 znso4 h2 為何不用鎂或鐵等來和酸反應(yīng)制取氫氣 2 原理 zn 2hcl zncl2 h2 思考 鎂和酸反應(yīng)速度太快 而鐵的反應(yīng)速度又太慢 不便于操作 4 收集 排水法 固液不加熱型 3 裝置 向下排空氣法 5 步驟 按照要求連接裝置 檢查氣密性 裝藥品 先裝固體 后裝液體 開始反應(yīng) 并收集一小試管氫氣 進(jìn)行驗(yàn)純 任何可燃性氣體 在做性質(zhì)實(shí)驗(yàn)之前務(wù)必進(jìn)行驗(yàn)純 用排水法或向下排空氣法收集氣體 蓋上玻璃片倒放在實(shí)驗(yàn)桌上 最理想的綠色能源 氫氣 1 氫氣的物理性質(zhì) 通常為無色 無味的氣體 難溶于水 相同狀況下 密度最小的氣體 有三態(tài)變化 2 氫氣的化學(xué)性質(zhì) 可燃但不助燃 h2 現(xiàn)象 1 產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰2 放出大量的熱3 干冷的燒杯內(nèi)壁有水霧 點(diǎn)燃前需要檢驗(yàn)純度 2h2 o2 2h2o 點(diǎn)燃 還原性 3 氫氣的用途 作燃料 冶金 優(yōu)點(diǎn) 存在問題 熱值高 原料來源廣 無污染 可循環(huán)利用 如何大量 廉價(jià)制取 如何安全運(yùn)輸 貯存 fe cuso4 3 金屬與鹽溶液反應(yīng) feso4 cu 鐵片表面覆蓋一層紅色物質(zhì) 溶液由藍(lán)色逐漸變?yōu)闇\綠色 1 現(xiàn)代濕法冶金的先驅(qū) 2 屬置換反應(yīng) 鐵的產(chǎn)物為 2價(jià) 3 能解釋農(nóng)藥波爾多液為何不能用鐵桶盛裝的原因 fe cuso4 cu feso4 演示 銀與硝酸銅的置換反應(yīng) mpg cu 2agno3 cu no3 2 2ag fe cuso4 feso4 cu 鐵絲浸入硫酸銅溶液中 鐵釘表面有紅色物質(zhì)生成 藍(lán)色溶液變成淺綠色 銅絲浸入硝酸銀溶液中 銅絲表面覆蓋一層銀白色的銀 溶液由無色逐漸變成藍(lán)色 1 在金屬活動(dòng)性順序里 金屬的位置越靠前 它的活動(dòng)性就越強(qiáng) 2 在金屬活動(dòng)性順序里 位于氫前面的金屬能置換出鹽酸 稀硫酸中的氫元素 3 在金屬活動(dòng)性順序里 位于前面的金屬能把位于其后面的金屬從它們鹽溶液中置換出來 不適用于k ca na 金屬活動(dòng)性順序 知識(shí)結(jié)構(gòu) 金屬的化學(xué)性質(zhì) 一 金屬與氧氣的反應(yīng) 4al 3o2 2al2o32mg o2 2mgo3fe 2o2點(diǎn)燃fe3o4 二 金屬與稀鹽酸 稀硫酸反應(yīng) 置換反應(yīng) fe 2hcl fecl2 h2 fe h2so4 feso4 h2 zn 2hcl zncl2 h2 zn h2so4 znso4 h2 mg 2hcl mgcl2 h2 mg h2so4 mgso4 h2 三 金屬與某些化合物溶液反應(yīng) 置換反應(yīng) 2al 3cuso4 al2 so4 3 3cucu 2agno3 cu no3 2 2ag 四 置換反應(yīng) 由單質(zhì)和化合物反應(yīng) 生成單質(zhì)和化合物的反應(yīng) 五 金屬活動(dòng)性順序 kcanamgalznfesnpb h cuhgagptau 金屬活動(dòng)性 由強(qiáng)逐漸減弱 二 合金 金屬在生活 生產(chǎn)中非常廣泛的應(yīng)用 不同的用途需要不同性能的金屬 如 做飛機(jī)機(jī)翼的金屬 需要堅(jiān)硬而質(zhì)輕 用于制造切割工具的金屬 需要有很大的硬度 制造電燈絲的金屬熔點(diǎn)要高 制造保險(xiǎn)絲的金屬熔點(diǎn)要低 制造化工生產(chǎn)設(shè)備的金屬要耐腐蝕等等 新型金屬 合金 純金屬很難滿足各種特殊要求 為此 人們在生產(chǎn)實(shí)踐中制造出許許多多的具有特殊性能 新型金屬 合金 是由一種金屬跟其他金屬 或非金屬 熔合形成的有金屬特性的物質(zhì) 如 人類歷史上使用最早的青銅是由銅 錫等元素形成的合金 世界上最常見 應(yīng)用很廣泛的鋼和生鐵是由鐵 碳等元素形成的合金 合金 通常所說的 金屬材料 既包括各種純金屬 也包括各種合金 2 4 3 0 03 2 較多硅 錳 少量硫 磷 少量硅 錳 幾乎不含硫 磷 硬而脆 硬而韌 延展性好 可鑄 不可鍛 可鑄 可鍛 可壓延 制造機(jī)械 交通工具 武器等 制鐵鍋 暖氣片機(jī)床底座等 生鐵和鋼的比較 都是鐵的合金 屬混合物 主要成分為鐵 鋼鐵的用途 我國鋼鐵工業(yè)的發(fā)展 鋼鐵是非常重要的金屬材料 鋼鐵的生產(chǎn)和使用是人類文明和社會(huì)進(jìn)步的一個(gè)重要標(biāo)志 早在春秋戰(zhàn)國時(shí)期 我國就開始生產(chǎn)和使用鐵器 我國鋼鐵工業(yè)的發(fā)展 新中國成立以后 我國的鋼鐵工業(yè)得到了飛躍的發(fā)展 1994年鋼產(chǎn)量只有15 8萬噸 居世界26位 1996年 我國的鋼鐵產(chǎn)量首次特破1億噸居世界前列 為紀(jì)念1996年中國鋼產(chǎn)量突破1億噸而發(fā)行 2002年 我國的鋼產(chǎn)量為18224 89萬噸 連續(xù)多年保持世界第一 合金鋼 銅合金 保險(xiǎn)絲 武得合金 鋁合金窗 銥鉑合金筆 鈦合金與人造骨 多種多樣的合金制品 1 取一段保險(xiǎn)絲 試試能不能用手把它彎曲 是不是很容易被折斷 2 某種保險(xiǎn)絲是用武得合金制成的 熔點(diǎn)為 69 其組成金屬及其熔點(diǎn)分別為 鉍 271 鉛 327 錫 232 鎘 321 武得合金 69 比較 武得合金與其組成金屬的熔點(diǎn)差異 對此你有什么想法 合金 具有許多良好的物理 化學(xué)或機(jī)械性能 合金的硬度一般比各成分金屬大 多數(shù)合金的熔點(diǎn)低于組成它的成分金屬 調(diào)整合金的配方和改變合金的形成條件 可以制成性能不同的各種合金 目前 合金的品種已不下萬種 遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出金屬自身的種類 合金的制造大大拓寬了金屬材料的應(yīng)用范圍和使用價(jià)值 合金的性能一般由組成它的成分元素的種類和數(shù)量決定 合金材料的應(yīng)用十分廣泛 你知道那些合金材料 請跟同學(xué)們交流 表5 4一些常見金屬的特性和用途 幾種合金 不銹鋼 不銹鋼是指含鉻13 以上的鐵合金 字常見的不銹鋼含18 的鉻和8 的鎳 這種合金在空氣中較穩(wěn)定 不容易生銹 能夠長久保持其金屬光澤和銀白色 但在某些情況下 例如在海水中 不銹鋼仍然會(huì)被腐蝕 所以 不銹鋼并不是絕對不會(huì)生銹的 只不過是它 自我保護(hù)能力 比較強(qiáng)而已 幾種合金 形狀記憶合金 這類合金被廣泛地用于衛(wèi)星 航空 生物工程 醫(yī)療 能源和自動(dòng)化等方面 幾種合金 高溫合金 儲(chǔ)氫合金 在高溫下 仍然保持其較高強(qiáng)度的合金叫高溫合金它主要用于制造飛機(jī)和航天飛機(jī)的關(guān)鍵部件 儲(chǔ)氫合金是指能在溫室下吸收氫氣 稍稍加熱即能很快放出氫氣的合金 它以鎂或稀土金屬為主形成的合金 氫氣是21世紀(jì)要開發(fā)的新能源之一 儲(chǔ)氫合金不但能解決氫氣儲(chǔ)存和運(yùn)輸問題 而且可用于氫氣的回收 分離 凈化等方面 銅合金 鈦合金 合金鋼 鉑銥合金 記憶合金 不銹鋼 高溫合金 鋁鎂合金 鈦鋁釩合金 鐵鉻鎳合金 鐵錳碳合金 1 判斷下列說法是否正確 合金也是金屬材料 合金沒有金屬光澤 合金不能導(dǎo)電 傳熱 合金沒有延展性 合金的許多物理性質(zhì) 化學(xué)性質(zhì)和機(jī)械性能都比純金屬好 1 下表是某種常見金屬的部分性質(zhì) 將該金屬投入稀鹽酸中 可產(chǎn)生大量無色氣體 根據(jù)上述信息回答以下問題 試推斷該金屬的一種用途是 該金屬的活動(dòng)性比銅 填 強(qiáng) 或 弱 請自選試劑 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) 探究該金屬與鐵的活動(dòng)性強(qiáng)弱 完成下表 做導(dǎo)線 強(qiáng) 該金屬的活動(dòng)性比鐵強(qiáng) 將該金屬投入氯化亞鐵溶液中 溶液淺綠色逐漸消失 該金屬的活動(dòng)性比鐵強(qiáng) 該金屬的活動(dòng)性比鐵強(qiáng) 將該金屬和鐵分別投入稀硫酸中 該金屬表面產(chǎn)生氣泡的速率比鐵快 該金屬的活動(dòng)性比鐵強(qiáng) 2 試判斷下列物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)類型 a 化合反應(yīng)b 分解反應(yīng)c 置換反應(yīng) 1 2al 6hcl 2alcl3 3h2 2 h2co3 co2 h2o 3 fe cuso4 feso4 cu 4 cao h2o ca oh 2 c b c a 3 判斷下列物質(zhì)能否發(fā)生反應(yīng) 若能 寫出相關(guān)化學(xué)方程式 1 銀與稀鹽酸 2 鋅與硫酸銅溶液 3 銅與硫酸鋅溶液 4 鋁與硝酸銀溶液 5 銀與氯化銅溶液 6 鎂與硫酸亞鐵溶液 解答 可發(fā)生反應(yīng)的 2 4 6 化學(xué)方程式 2 zn cuso4 cu znso4 4 al 3agno3 al no3 3 3ag 6 mg feso4 mgso4 fe 4 有xyz三種金屬 如果把x和y分別放入稀硫酸中 x溶解并產(chǎn)生氫氣 y不反應(yīng) 如果把y和z分別放入硝酸銀溶液中 過一會(huì)兒 在y的表面有銀析出 而z無變化 根據(jù)以上