金屬的性質(zhì)和利用

1、學(xué)習(xí)目標(biāo)l1.了解金屬的物理特性，能區(qū)分常見(jiàn)的金屬和非金屬；l2.知道常見(jiàn)金屬的化學(xué)性質(zhì)（與氧氣、稀鹽酸和稀硫酸、鹽溶液的反應(yīng)）；l3.初步認(rèn)識(shí)常見(jiàn)金屬與酸、金屬化合物溶液的置換反應(yīng)，體會(huì)金屬的化學(xué)活動(dòng)性與化學(xué)反應(yīng)現(xiàn)象的關(guān)系；l4.學(xué)會(huì)運(yùn)用對(duì)比實(shí)驗(yàn)探究金屬化學(xué)活動(dòng)性的方法。 金屬的某些物理性質(zhì)及其應(yīng)用金屬的某些物理性質(zhì)及其應(yīng)用金屬的應(yīng)用金屬的應(yīng)用金屬具有的物理性質(zhì)金屬具有的物理性質(zhì)鐵、鋁制作炊具、熱交換器銅、鋁制作電線(xiàn)、避雷針燈泡鎢絲、水銀溫度計(jì)金銀首飾、金屬紐扣鐵用于制作刀具、錘子、機(jī)床地坐等 金箔、鋁箔，銅絲導(dǎo)熱性好導(dǎo)熱性好導(dǎo)電性好導(dǎo)電性好熔點(diǎn)高熔點(diǎn)高沸點(diǎn)高沸點(diǎn)高具有金屬光澤具有金屬光澤硬

2、度大硬度大 密度大密度大延展性好延展性好一一 、金屬的性質(zhì)、金屬的性質(zhì) （一）金屬的物理性質(zhì)：（一）金屬的物理性質(zhì)： 共性：大多數(shù)金屬都有共性：大多數(shù)金屬都有 光澤，具有良好的光澤，具有良好的 . 性、性、 性和性和 性；密度、硬度性；密度、硬度 ，熔點(diǎn)、沸點(diǎn)熔點(diǎn)、沸點(diǎn) 。 個(gè)性：汞常溫下呈個(gè)性：汞常溫下呈液態(tài)液態(tài)，銅為，銅為紫紅紫紅色，鐵具有色，鐵具有磁性磁性，銀的銀的導(dǎo)電能力最強(qiáng)導(dǎo)電能力最強(qiáng)，熔點(diǎn)最高熔點(diǎn)最高的金屬是鎢等。的金屬是鎢等。金屬金屬導(dǎo)電導(dǎo)電導(dǎo)熱導(dǎo)熱延展延展較大較大較高較高回憶交流：下列燃燒的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象回憶交流：下列燃燒的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象3Fe+2O2 = Fe3O42Mg+O22MgO點(diǎn)

3、燃點(diǎn)燃點(diǎn)燃點(diǎn)燃（表面變暗）（表面變暗）1.1.觀察生活：觀察生活：鋁是具有銀白色金屬光澤的金屬，鋁是具有銀白色金屬光澤的金屬，生活中的鋁制品新制成的都比較光亮，可暴露在空生活中的鋁制品新制成的都比較光亮，可暴露在空氣中時(shí)間長(zhǎng)了，都會(huì)氣中時(shí)間長(zhǎng)了，都會(huì)變暗變暗，你知道這是為什么嗎？，你知道這是為什么嗎？2.2.觀察實(shí)驗(yàn)：觀察實(shí)驗(yàn)：銅片在空氣中加熱。銅片在空氣中加熱。4Al+3O2=2Al2O3 2Cu+O2 2CuO（表面變黑）（表面變黑）氧化鋁膜氧化鋁膜結(jié)構(gòu)致密結(jié)構(gòu)致密，可防止內(nèi)層的鋁繼，可防止內(nèi)層的鋁繼續(xù)氧化，起保護(hù)作用。續(xù)氧化，起保護(hù)作用。常見(jiàn)金屬的化學(xué)性質(zhì)常見(jiàn)金屬的化學(xué)性質(zhì)鐵在氧氣中點(diǎn)燃

4、鐵在氧氣中點(diǎn)燃鎂在空氣中點(diǎn)燃鎂在空氣中點(diǎn)燃鋁在空氣中加熱鋁在空氣中加熱銅在空氣中加熱銅在空氣中加熱實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象現(xiàn)象化學(xué)化學(xué)方程方程式式結(jié)論結(jié)論劇烈燃燒，火星劇烈燃燒，火星四射，四射，放熱，生放熱，生成成黑色固體黑色固體表面變暗，失表面變暗，失去金屬光澤去金屬光澤表面由紅色變表面由紅色變成黑色成黑色劇烈燃燒，發(fā)出耀劇烈燃燒，發(fā)出耀眼的白光，放熱，眼的白光，放熱，生成白色固體生成白色固體3Fe+2O2 = Fe3O42Mg+O22MgO 4Al+3O2=2Al2O3 2Cu+O2 2CuOFe、Mg 、 Al、Cu都能與氧氣反應(yīng)；都能與氧氣反應(yīng)；點(diǎn)燃點(diǎn)燃發(fā)生化合反應(yīng)生成金屬氧化物發(fā)生化合反應(yīng)生成金

5、屬氧化物根據(jù)金屬與氧氣根據(jù)金屬與氧氣能否反應(yīng)能否反應(yīng)以及反應(yīng)的以及反應(yīng)的難易或劇烈難易或劇烈程度程度，可以得出金屬活動(dòng)性順序，可以得出金屬活動(dòng)性順序 。MgAlFeCuAuAu一般不與氧氣反應(yīng)一般不與氧氣反應(yīng)小組合作實(shí)驗(yàn)：小組合作實(shí)驗(yàn)：甲組：做金屬鎂、鋅、鐵、銅與稀鹽酸；甲組：做金屬鎂、鋅、鐵、銅與稀鹽酸；乙組：做金屬鎂、鋅、鐵、銅與稀硫酸。乙組：做金屬鎂、鋅、鐵、銅與稀硫酸。在已放入金屬的試管中分別滴加等量在已放入金屬的試管中分別滴加等量的相同的稀鹽酸（或稀硫酸）。觀察有沒(méi)有氣泡？的相同的稀鹽酸（或稀硫酸）。觀察有沒(méi)有氣泡？比較一下它們反應(yīng)的快慢如何？比較一下它們反應(yīng)的快慢如何？反應(yīng)物反應(yīng)物

6、 反應(yīng)現(xiàn)象反應(yīng)現(xiàn)象速率比較速率比較反應(yīng)方程式反應(yīng)方程式稀稀鹽鹽酸酸 或或稀稀硫硫酸酸鎂鎂鋅鋅鐵鐵銅銅. 氣泡產(chǎn)生，氣泡產(chǎn)生，反應(yīng)速率反應(yīng)速率 。 氣泡產(chǎn)生氣泡產(chǎn)生Mg + H2 SO4 = MgSO4 + H2 Mg + 2HCl = MgCl2 + H2 Zn + H2 SO4 = Zn SO4 + H2 Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2 Fe + H2 SO4 = FeSO4 + H2 Fe + 2HCl = FeCl2 + H2 常見(jiàn)金屬的化學(xué)性質(zhì)常見(jiàn)金屬的化學(xué)性質(zhì)發(fā)生反應(yīng)生成金屬化合物和氫氣發(fā)生反應(yīng)生成金屬化合物和氫氣MgZn FeCu根據(jù)金屬與酸根據(jù)金屬與酸能否反應(yīng)能否反

7、應(yīng)以及反應(yīng)的以及反應(yīng)的速率快慢速率快慢，可，可以得出金屬活動(dòng)性順序以得出金屬活動(dòng)性順序 。MgZnFeCu不反應(yīng)不反應(yīng). 氣泡產(chǎn)生，氣泡產(chǎn)生，反應(yīng)速率反應(yīng)速率 。. 氣泡產(chǎn)生，氣泡產(chǎn)生，反應(yīng)速率反應(yīng)速率 。有大量有大量 有大量有大量 有少量有少量 很快很快較快較快緩慢緩慢無(wú)無(wú)MgAlZnFeCuMgMg + + 2H2HCl Cl H2 2 + + MgMgClCl2 2 從反應(yīng)物和生成物的物質(zhì)類(lèi)別的角度分析，有如下特點(diǎn)：從反應(yīng)物和生成物的物質(zhì)類(lèi)別的角度分析，有如下特點(diǎn)：?jiǎn)钨|(zhì)單質(zhì)化合物化合物單質(zhì)單質(zhì)化合物化合物Fe Fe + + H H2 2SOSO4 4 H2 2 + + FeFeSOSO4

8、 4ZnZn+ + H H2 2SOSO4 4 H2 + + ZnZnSOSO4 4討論與分析討論與分析 由一種由一種單質(zhì)單質(zhì)跟一種跟一種化合物化合物作用生成另一種作用生成另一種單質(zhì)單質(zhì)和另和另一種一種化合物化合物的反應(yīng)叫的反應(yīng)叫置換反應(yīng)置換反應(yīng)。思考：思考：下列反應(yīng)都是置換反應(yīng)嗎？下列反應(yīng)都是置換反應(yīng)嗎？ 3CO + Fe3CO + Fe2 2O O3 3 = 2Fe + 3CO = 2Fe + 3CO2 2高溫高溫點(diǎn)燃點(diǎn)燃ClCl2 2 + 2KI = I+ 2KI = I2 2 + 2KCl + 2KClCHCH4 4 + 2O + 2O2 2 = CO = CO2 2 + 2H + 2

9、H2 2O O否否否否是是 提出疑問(wèn)：提出疑問(wèn)：我國(guó)早在西漢時(shí)期，在我國(guó)早在西漢時(shí)期，在淮南萬(wàn)畢術(shù)淮南萬(wàn)畢術(shù)一書(shū)一書(shū)中提及中提及“曾青曾青（可溶性的含銅化合物）得（可溶性的含銅化合物）得鐵鐵則化為銅則化為銅”；沈括在沈括在夢(mèng)溪筆談夢(mèng)溪筆談也曾說(shuō)起宋朝用也曾說(shuō)起宋朝用“膽水浸銅膽水浸銅”法煉銅，法煉銅，被贊譽(yù)為被贊譽(yù)為“濕法煉銅濕法煉銅”的先驅(qū)。這是真的嗎？的先驅(qū)。這是真的嗎？探究實(shí)驗(yàn)：鐵釘和硫酸銅溶液作用，觀察現(xiàn)探究實(shí)驗(yàn)：鐵釘和硫酸銅溶液作用，觀察現(xiàn)象并記錄。象并記錄。思考思考：（1 1）你能寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式嗎？）你能寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式嗎？（2 2）若其他的金屬是不是都會(huì)有銅析出呢？這其中又怎樣的要）若其他的金屬是不是都會(huì)有銅析出呢？這其中又怎樣的要求呢？求呢？鐵釘表面有紅色物質(zhì)析出；溶液由藍(lán)色變?yōu)闇\綠色鐵釘表面有紅色物質(zhì)析出；溶液由藍(lán)色變?yōu)闇\綠色Fe+ = 化學(xué)活動(dòng)性：化學(xué)活動(dòng)性：反應(yīng)物中反應(yīng)物中 金屬單質(zhì)金屬單質(zhì)金屬化合物中金屬元素金屬化合物中金屬元素3.3.金屬與可溶性金屬化合物反應(yīng)金屬與可溶性金屬化合物反應(yīng)常見(jiàn)金屬的化學(xué)性質(zhì)常見(jiàn)金屬的化學(xué)性質(zhì)發(fā)生置換反應(yīng)生成另一種金屬和發(fā)生置換反應(yīng)生成另一種金屬和另一種金屬化合物另一種金屬