金屬物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)課件

課題1一、金屬材料1.金屬材料：包括純金屬以及它們的合金。2.人類應(yīng)用材料的歷史石器時(shí)代青銅器時(shí)代鐵器時(shí)代鋁器時(shí)代鈦和鈦合金時(shí)代金屬有哪些物理性質(zhì)呢？根據(jù)表8－1,討論并回答下列問題：（1）為什么菜刀，鐮刀，錘子等用鐵制而不用鋁制？（2）銀的導(dǎo)電性比銅好，為什么電線一般用銅而不用銀制？（3）為什么燈泡里的燈絲用鎢制而不用錫制？如果用錫制的話，可能會(huì)出現(xiàn)什么情況？（4）為什么有的鐵制品如水龍頭等鍍鉻？鐵的硬度大，鋁的硬度小銀比銅的價(jià)格貴鎢的熔點(diǎn)高，錫的熔點(diǎn)低，如果用錫作燈絲，燈絲會(huì)因?yàn)闇囟冗^高而斷開鉻的硬度大且耐腐蝕物質(zhì)的性質(zhì)物質(zhì)的用途在考慮物質(zhì)的用途時(shí)，還需要考慮價(jià)格、資源、是否美觀、使用是否便利，以及廢料是否易于回收和對環(huán)境的影響等多種因素。4.物質(zhì)的性質(zhì)與用途的關(guān)系資料卡片－－金屬之最

地殼中含量最高的金屬元素：鋁

人體含量最高的金屬元素：鈣

目前世界年產(chǎn)量最高的金屬：鐵

導(dǎo)電導(dǎo)熱最好的最高的金屬：銀

硬度最高的金屬：鉻

熔點(diǎn)最高的金屬：鎢

熔點(diǎn)最低的金屬：汞二、合金1.定義：由一種金屬跟某些金屬或非金屬加熱熔合形成的具有金屬特征的混合物。鐵的合金物質(zhì)含碳量其他元素性能生鐵2％～4.3％硅、錳等硬度比純鐵大鋼0.03％～2％鉻、鎳等硬度比生鐵大【實(shí)驗(yàn)8-1】比較黃銅片和銅片、硬鋁和鋁的光澤和顏色；將它們互相刻劃，比較它們的硬度性質(zhì)比較現(xiàn)象黃銅銅硬鋁鋁光澤和顏色硬度結(jié)論暗黃色

亮紅色

暗灰色銀白色黃銅>銅硬鋁>鋁合金的硬度比純金屬大根據(jù)如下數(shù)據(jù)，你又能得到什么啟示呢？純金屬合金鉛鎘鉍錫焊錫武德合金熔點(diǎn)/0C32732127123218370啟示其中：焊錫是錫鉛合金；武德合金是鉛、鉍、錫和鎘的合金。合金的熔點(diǎn)比純金屬的熔點(diǎn)低被認(rèn)為是21世紀(jì)的重要材料，它具有很多優(yōu)良的性能，如熔點(diǎn)高、密度小、可塑性好、易于加工、機(jī)械性能好等。尤其是抗腐蝕性能非常好，即使把它們放在海水中數(shù)年，取出后仍光亮如新，其抗腐蝕性能遠(yuǎn)優(yōu)于不銹鋼，因此被廣泛用于火箭、導(dǎo)彈、航天飛機(jī)船舶、化工和通訊設(shè)備等。

鈦合金與人體有很好的“相容性”，因此可用來制造人造骨

鈦和鈦合金1.下列說法正確的是（）A.鋁是人類最早利用的金屬材料B.銅是目前世界年產(chǎn)量最高的金屬C.大多數(shù)金屬元素在自然界中以單質(zhì)形式存在D.日常使用的金屬材料大多數(shù)是合金2.下列有關(guān)金屬的說法正確的是（）①合金中至少含兩種金屬；②合金中的元素以化合物的形式存在；③合金中一定含有金屬元素；④黃金具有非常好的延展性，但由于價(jià)格昂貴，所以不可以大量應(yīng)用于產(chǎn)品包裝；⑤合金的強(qiáng)度和硬度一般比它們的純金屬更高，抗腐蝕性能也更好A.①②③⑤B.①②④C.②③④D.③④⑤練習(xí)一、金屬與氧氣的反應(yīng)鎂條和鋁片在常溫下就能和空氣中的氧氣發(fā)生。4Al+3O2=2Al2O32Mg+O2=2MgO銅片和鐵絲在高溫時(shí)能與氧氣反應(yīng)。金即使在高溫時(shí)也不能和氧氣反應(yīng)（1）鋁在常溫下能與氧氣反應(yīng)，那么我們用的鋁制餐具是怎么回事呢？鋁在常溫下發(fā)生緩慢氧化：4Al+3O2=2Al2O3形成一層致密的氧化物薄膜，從而阻止鋁的進(jìn)一步氧化，因而鋁具有較好的抗腐蝕性。思考：（2）為何不宜用鋼刷來擦洗鋁制餐具呢？若用鋼刷擦洗鋁制品，容易把氧化薄膜除掉，從而起不到保護(hù)作用。綜合上述信息可知：1.大多數(shù)金屬都能與_______反應(yīng)，反應(yīng)劇烈程度

________(相同或不相同）氧氣不相同2.金屬的活潑性：說明__________較活潑,__________次之,

_________很不活潑Mg、

AlFe、Cu

AuB組：在試管中分別放入鎂條、鋅粒、鐵釘、銅絲。然后，分別向其中加入一些稀硫酸?；顒?dòng)與探究：A組：在試管中分別放入鎂條、鋅粒、鐵釘、銅絲。然后，分別向其中加入一些鹽酸。二、金屬與鹽酸、稀硫酸的反應(yīng)視頻鎂和稀鹽酸鋅和稀鹽酸鐵釘和稀鹽酸銅和稀鹽酸金屬稀鹽酸（稀硫酸）現(xiàn)象反應(yīng)的化學(xué)方程式鎂

鋅

鐵

銅放出氣泡最迅速，反應(yīng)最劇烈放出氣泡速度次之，反應(yīng)較為劇烈放出氣泡速度最慢，反應(yīng)較為緩和不反應(yīng)Mg+2HCl=MgCl2+H2↑Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑

Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑Fe+2HCl=FeCl2+H2↑Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑(1)鐵、鎂、鋅能和稀鹽酸或稀硫酸反應(yīng)，而銅不能。反應(yīng)的劇烈程度不同。____反應(yīng)最劇烈，其次是_____，然后是_____。(2)由此推出，金屬活動(dòng)性順序___________________。由此可知：鎂鋅鐵Mg>Zn>Fe>Cu3.為適應(yīng)火車提速，我國一些鐵路線上原有的短軌已全部連接為超長軌。工程技術(shù)人員常用如下反應(yīng)來焊接鋼軌間的縫隙：2Al+Fe2O3

Al2O3+2Fe。有關(guān)此反應(yīng)的下列說法中正確的是（）A．該反應(yīng)屬于化合反應(yīng)B．該反應(yīng)屬于分解反應(yīng)C．該反應(yīng)屬于置換反應(yīng)D．該反應(yīng)中鐵元素的化合價(jià)降低練習(xí)4.下列物質(zhì)不可能是通過相應(yīng)的金屬跟稀酸發(fā)生置換反應(yīng)制得的是（）A．硫酸鐵B．硫酸鋅C．氯化鎂D．氯化亞鐵結(jié)論：活動(dòng)性強(qiáng)的金屬能把活動(dòng)性弱的金屬從它們的化合物中置換出來回憶:鐵和硫酸銅溶液反應(yīng)的現(xiàn)象：鐵釘表面有紅色物質(zhì)生成，藍(lán)色溶液變成淺綠色Fe+CuSO4==FeSO4+Cu三、金屬與某些化合物溶液的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象反應(yīng)的化學(xué)方程式鋁絲浸入硫酸銅溶液中銅絲浸入硝酸銀溶液中銅絲浸入硫酸鋁溶液中鋁絲表面覆蓋一層紅色物質(zhì)，溶液由藍(lán)色逐漸變?yōu)闊o色。銅絲表面覆蓋一層銀白色物質(zhì)，溶液由無色逐漸變?yōu)樗{(lán)色。不反應(yīng)2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3CuCu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag活動(dòng)性:Al﹥Cu活動(dòng)性:Cu﹥Ag活動(dòng)性:Cu<Al探究實(shí)驗(yàn)5.下列關(guān)于“曾青得鐵則化為銅”的有關(guān)內(nèi)容描述錯(cuò)誤的是（）。A．在此反應(yīng)過程中可看到銅覆蓋在鐵的表面B．此反應(yīng)中“曾青”是指硫酸銅C．此反應(yīng)為置換反應(yīng)D．此反應(yīng)同氫氣還原氧化銅一樣，必須在加熱條件下發(fā)生6.下列方程式中錯(cuò)誤的是（）A．Fe+CuCl2=FeCl3+CuB．Fe+2HCl=FeCl2+H2↑C．Cu+ZnSO4=Zn+CuSO4

D．2Cu+O22CuO練習(xí)主要應(yīng)用：一、判斷金屬跟酸能否發(fā)生置換反應(yīng)及其反應(yīng)的快慢。二、判斷金屬跟化合物溶液能否發(fā)生置換反應(yīng)。

三、判斷金屬跟混合化合物溶液反應(yīng)的次序。

KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu金屬活動(dòng)性順序由強(qiáng)逐漸減弱四、金屬活動(dòng)性順序：1.反應(yīng)條件：(1)排在氫前面的金屬才能置換酸中的氫(2)酸指鹽酸和稀硫酸，不能用濃硫酸，硝酸。一、判斷金屬跟酸能否發(fā)生置換反應(yīng)及其反應(yīng)的快慢。判斷依據(jù)：每條曲線中，斜線越陡，說明單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生氫氣多，反應(yīng)快。反應(yīng)時(shí)間0產(chǎn)生H2質(zhì)量甲乙丙2.反應(yīng)快慢比較將等質(zhì)量的Mg、Zn、Fe金屬投入到足量的鹽酸中二、判斷金屬跟鹽溶液能否發(fā)生置換反應(yīng)。

1.單質(zhì)金屬要排在鹽中金屬元素前面反應(yīng)條件：2.KCaNa除外。B練習(xí)7：下列反應(yīng)的化學(xué)方程式中，正確的是（）A.Cu+2AgCl=2Ag+CuCl2B.Zn+2AgNO3=2Ag+Zn(NO3)2C.2Na+CuSO4=Cu+Na2SO4D.2Fe+3CuCl2=2FeCl3+3Cu三、判斷金屬跟混合化合物反應(yīng)的次序

反應(yīng)的先后次序是：在金屬活動(dòng)性順序表里，排在越后面的金屬，越容易被置換出來。練習(xí)8：向含有CuCl2，ZnCl2，HCl的溶液中撒入過量的鐵粉，反應(yīng)后溶液中一定有A.ZnCl2,HClB.FeCl2,CuCl2C.CuCl2,HCl（）D.ZnCl2,FeCl2小結(jié)：金屬的化學(xué)性質(zhì)一、金屬與氧氣的反應(yīng)4Al+3O2=2Al2O32Mg+O2=2MgO3Fe+2O2Fe3O4二、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)逐漸減弱習(xí)題1.很早的時(shí)候，人們將鉛塊壓制成細(xì)長的鉛條來寫字，這就是最早的鉛筆。下列有關(guān)前的物理性質(zhì)，不能據(jù)此得出的是（）A、鉛的硬度較小B、鉛具有良好的延展性C、鉛條呈深灰色D、鉛的密度較大2.有甲、乙、丙、丁四種金屬：只有甲在自然界主要以單質(zhì)形式存在；丁的化合物溶液不能用乙制的容器存放，但可以用丙制的容器盛放，則這四種金屬的活動(dòng)性順序?yàn)椋ǎ〢、甲＞乙＞?。颈鸅、丙＞?。疽遥炯證、丙＞乙＞丁＞甲D、乙＞?。颈炯?.鈦和鈦合金被認(rèn)為是21世紀(jì)的重要材料，它們具有很多優(yōu)良的性能。如熔點(diǎn)高、密度小、可塑性好、易于加工、鈦合金與人體有很好的“相容性”等。根據(jù)它們的重要性能，下列用途不切合實(shí)際的是（）A、用來做保險(xiǎn)絲B、用于制造航天飛機(jī)C、用來制造人造骨D、用于制造船舶

4.將等質(zhì)量、顆粒大小相同的X、Y、Z三種金屬分別投入到相同濃度的足量的稀硫酸中，生成氫氣的質(zhì)量與時(shí)間的關(guān)系如圖所示。已知它們在化合物中均顯+2價(jià)，則下列說法不正確的是（）A、在時(shí)間為t1時(shí)，生成氫氣的質(zhì)量為：X＞Z＞YB、金屬活動(dòng)性：X＞Z＞YC、相對原子質(zhì)量：X＞Y＞ZD、X、Y和Z可能分別是常見金屬中的Mg、Fe、Zn5.在氯化銅和氯化亞鐵的混合溶液中加入一定的鎂粉，充分反應(yīng)后過濾，向?yàn)V出的固體中滴加稀鹽酸，沒有氣泡產(chǎn)生。下列判斷正確的是（）A、濾出的固體中一定含有銅，可能含有鐵和鎂B、濾出的固體中一定含有銅，一定不含有鐵和鎂C、濾液中一定含有氯化鎂