初中化學課件金屬的化學性質課件(版)

金屬的化學性質金屬的化學性質決定了它們在自然界中的存在形式、反應活性以及與其他物質相互作用的方式。了解金屬的化學性質對于我們理解化學反應、開發(fā)新材料以及解決環(huán)境問題至關重要。by課程目標了解金屬的定義和特點金屬的化學性質是中學化學的重要內容，了解金屬的定義和特點是學習金屬化學性質的基礎。掌握金屬與非金屬、酸、堿、鹽的反應規(guī)律通過學習金屬的化學性質，可以幫助學生理解金屬在化學反應中的作用和地位，并掌握一些重要的化學反應規(guī)律。認識金屬的應用和腐蝕防護了解金屬在日常生活中的應用和腐蝕防護方法，有助于學生理解化學與生活的關系，提高對金屬的認識。培養(yǎng)學生對金屬化學的興趣通過生動有趣的實驗和案例，激發(fā)學生對金屬化學的興趣，提高學習效率。課程內容簡介金屬與酸反應金屬與酸反應生成鹽和氫氣，是金屬化學性質的重要體現(xiàn)。金屬與氧氣的反應大多數(shù)金屬在常溫下能與氧氣反應生成氧化物，但反應速率不同。金屬的腐蝕與防護金屬的腐蝕是金屬與環(huán)境中的物質發(fā)生化學反應而引起的現(xiàn)象，會造成金屬材料的損耗。金屬的提取與冶煉從礦石中提取金屬的過程稱為冶煉，需要利用化學反應將金屬從礦石中分離出來。金屬的定義和特點定義金屬是指具有金屬光澤，能導電、導熱，延展性好的物質。金屬元素在元素周期表中占據(jù)絕大部分，金屬是重要的工業(yè)材料。特點金屬通常為固體，常溫下汞為液態(tài)。金屬具有良好的導電性和導熱性，并且具有延展性，可以加工成各種形狀。金屬的物理性質11.光澤金屬通常具有光澤，例如金、銀、銅等。22.延展性金屬可以被拉成細絲或壓成薄片，例如金、銀等。33.導電性金屬能夠導電，例如銅、鋁等。44.導熱性金屬能夠導熱，例如鐵、銅等。金屬原子的結構金屬原子通常具有較大的原子半徑，原子核外電子數(shù)較多，最外層電子數(shù)較少。1電子云電子在原子核外運動，形成電子云。2原子核包含質子和中子。3電子層電子按能量高低分布在不同的電子層。金屬原子中的最外層電子通常只有一到三個，它們與原子核的結合力較弱，容易失去形成金屬陽離子。這種電子結構決定了金屬的物理和化學性質。金屬原子結構與金屬性質1最外層電子數(shù)金屬原子最外層電子數(shù)少，一般為1~3個。2電子失落金屬原子容易失去最外層電子，形成帶正電的金屬離子。3金屬性金屬原子失去電子的能力越強，金屬性越強。金屬元素的金屬性與金屬原子的結構密切相關。金屬性越強，金屬原子越容易失去電子，化學反應越活潑。金屬的化學反應活潑性金屬的化學反應活潑性是指金屬原子失去電子形成陽離子的傾向?；顫娦栽綇?，金屬越容易失去電子，化學反應越容易發(fā)生。從上圖可知，鉀的反應活潑性最強，金的反應活潑性最弱?；顫娊饘倥c空氣的反應氧化反應活潑金屬在空氣中會與氧氣發(fā)生化學反應，生成氧化物。例如，鈉在空氣中會迅速氧化生成氧化鈉，而鉀在空氣中會與氧氣反應生成過氧化鉀。燃燒反應在一定條件下，活潑金屬與空氣中的氧氣發(fā)生劇烈反應，會產(chǎn)生大量的熱和光，即燃燒反應。例如，鎂條在空氣中燃燒會發(fā)出耀眼的白光，生成氧化鎂。氧化物特性金屬氧化物通常是固體，有些金屬氧化物可以溶于水，形成堿性溶液，例如氧化鈉和氧化鉀。而有些金屬氧化物則不溶于水，例如氧化鎂。活潑金屬與水的反應1鉀、鈉與水反應鉀、鈉與水反應劇烈，放出大量熱，甚至發(fā)生爆炸。鉀、鈉的密度小于水，反應時會浮在水面上。反應產(chǎn)生的氫氣遇明火會爆炸。2鈣與水反應鈣與冷水反應比較緩慢，但能與熱水反應，放出熱量，并生成氫氣。3鎂與水反應鎂與冷水幾乎不反應，但在高溫條件下，鎂能與水蒸氣反應生成氧化鎂和氫氣。金屬與酸的反應1置換反應金屬原子失去電子，變成金屬陽離子，氫離子得到電子，變成氫氣2反應條件酸的濃度、溫度以及金屬的活潑性決定反應速度3反應現(xiàn)象金屬表面有氣泡產(chǎn)生，溶液顏色發(fā)生變化4反應類型單質與化合物反應生成新的單質和化合物金屬與酸反應是一個重要的化學反應，它涉及到金屬原子的氧化還原反應。金屬反應活潑性順序金屬反應活潑性順序是指金屬與酸或水反應的難易程度排序。越靠前的金屬越容易失去電子，反應越活潑，反之則越難失去電子，反應越不活潑。KCaNaMgAlZnFeSnPbHCuHgAgPtAu金屬的腐蝕與防護金屬腐蝕金屬與周圍環(huán)境發(fā)生化學反應，表面生成氧化物等物質，導致金屬性質發(fā)生變化。常見的金屬腐蝕形式有：電化學腐蝕，化學腐蝕。例如：鋼鐵生銹。防護方法為了防止或減緩金屬腐蝕，可以使用多種防護方法，例如：涂層保護，電化學保護，改變金屬內部結構。涂層保護在金屬表面覆蓋一層保護層，例如：油漆，鍍層，搪瓷。電化學保護利用電化學原理，使金屬表面形成保護層，例如：陰極保護。金屬的提取與冶煉1礦石開采從地殼中提取金屬礦石2礦石處理粉碎、研磨和洗選3金屬冶煉將金屬從礦石中分離出來4精煉提高金屬純度金屬冶煉是一個復雜的過程，需要多個步驟才能將金屬從礦石中提取出來。不同的金屬有不同的冶煉方法，例如，鐵的冶煉需要使用高爐，而鋁的冶煉則需要使用電解法。金屬的提取與冶煉對于現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展至關重要，它為我們提供了各種各樣的金屬材料，用于制造各種產(chǎn)品。金屬的應用建筑材料鋼鐵、鋁等金屬廣泛用于建筑結構、橋梁、高樓大廈等。交通工具汽車、火車、飛機、輪船等都使用金屬作為主要材料。電子產(chǎn)品手機、電腦、電視、冰箱等電子產(chǎn)品中，金屬作為導體和散熱材料。日常生活用品餐具、工具、家具、裝飾品等，金屬在生活中發(fā)揮著重要作用。貴金屬的特性1高熔點貴金屬熔點較高，例如金的熔點為1064.43℃，銀的熔點為961.78℃。2抗腐蝕貴金屬化學性質穩(wěn)定，不易與空氣、水或酸反應，因此具有良好的抗腐蝕性能。3高延展性貴金屬具有良好的延展性，可被拉成細絲或壓成薄片。4優(yōu)異的導電性貴金屬具有優(yōu)異的導電性，例如銀的導電性最好，金的導電性也很好。貴金屬的應用首飾金、銀、鉑等貴金屬具有光澤、耐腐蝕等特點，經(jīng)常被用于制作各種首飾，如戒指、項鏈、手鐲等。貨幣黃金由于其稀有性、穩(wěn)定性和可分割性，長期被用于制作貨幣，是重要的金融儲備資產(chǎn)。電子器件銀、鉑等貴金屬具有良好的導電性和導熱性，被廣泛應用于電子器件，如電路板、觸點、傳感器等。醫(yī)療器械金、銀、鉑等貴金屬具有生物相容性好、耐腐蝕等特點，被用于制作醫(yī)療器械，如牙科填充材料、人工關節(jié)等。鐵的化學性質鐵銹鐵與氧氣和水反應生成氧化鐵，形成鐵銹，鐵銹是疏松的物質，不能阻止鐵繼續(xù)被腐蝕。與酸反應鐵與稀鹽酸、稀硫酸反應生成氫氣和相應的鐵鹽，鐵與濃硫酸、硝酸反應則生成相應的鐵鹽，但不生成氫氣。與非金屬反應鐵與硫粉加熱后，發(fā)生化學反應生成黑色固體硫化亞鐵。鐵的表面處理鍍鋅在鐵制品表面鍍一層鋅，防止鐵與空氣中的氧氣和水蒸氣接觸，從而防止生銹。噴漆在鐵制品表面噴涂一層油漆，形成一層保護膜，隔絕空氣和水，防止鐵生銹。搪瓷在鐵制品表面涂一層玻璃質的搪瓷，形成光滑、堅硬的保護層，防止鐵生銹。鋼鐵的制備原料準備鋼鐵制備需要鐵礦石、焦炭、石灰石等原料，需要進行破碎、篩分、混合等處理。高爐冶煉將準備好的原料送入高爐中，利用焦炭燃燒產(chǎn)生的高溫，還原鐵礦石中的鐵，生成生鐵。轉爐煉鋼將生鐵送入轉爐中，加入氧氣，吹煉去除生鐵中的雜質，生成鋼。鋼的加工將鋼進行軋制、鍛造、鑄造等加工，生產(chǎn)出各種形狀和尺寸的鋼鐵產(chǎn)品。鋼鐵的應用建筑材料鋼鐵是建筑材料的支柱，廣泛應用于各種建筑結構中，例如鋼筋混凝土、橋梁、高層建筑、鋼結構等。交通工具鋼鐵在交通工具制造領域占據(jù)主導地位，例如汽車、火車、飛機、船舶等都依賴鋼鐵。機械設備鋼鐵的強度和耐用性使其成為機械制造的理想材料，例如起重機、挖掘機、機床等。銅的化學性質11.與氧氣的反應銅在常溫下能與氧氣緩慢反應，表面生成一層氧化銅薄膜，使銅器表面呈現(xiàn)暗紅色，起到保護作用。22.與酸的反應銅不與稀鹽酸或稀硫酸反應，但能與濃硫酸或硝酸反應，生成相應的銅鹽，并放出二氧化硫或二氧化氮氣體。33.與鹵素的反應銅能與鹵素反應，生成相應的鹵化銅，如氯氣與銅反應生成氯化銅。44.與堿的反應銅不與堿反應，但能與強堿溶液在空氣中反應，生成銅鹽和氫氣。銅的應用電氣領域銅具有良好的導電性和導熱性，廣泛應用于電線、電纜和電子元件等領域。建筑材料銅具有耐腐蝕性，可用于制造水管、屋頂材料和裝飾品等，提升建筑物的壽命和美觀性。貨幣銅幣作為貨幣的應用歷史悠久，其耐用性和易于加工的特性使其成為理想的貨幣材料。藝術與工藝銅的延展性和可塑性使其成為雕塑、裝飾品和工藝品的理想材料，創(chuàng)造出精美的藝術作品。鋁的化學性質鋁的活潑性鋁是比較活潑的金屬，在空氣中能與氧氣反應生成致密的氧化鋁薄膜，保護鋁不被進一步氧化。與酸反應鋁能與稀鹽酸和稀硫酸反應，生成氫氣和相應的鋁鹽。與堿反應鋁能與強堿溶液反應，生成氫氣和鋁酸鹽。例如，鋁與氫氧化鈉溶液反應生成氫氣和偏鋁酸鈉。氧化鋁的性質氧化鋁是一種白色粉末，熔點很高，不溶于水，是良好的耐火材料。鋁的應用航空航天鋁的輕質和強度使其成為飛機、火箭等航空航天器的理想材料。建筑鋁制門窗、幕墻等應用廣泛，具有耐腐蝕、易于加工的優(yōu)點。包裝鋁箔包裝食品和飲料，輕巧、密封、環(huán)保，并具有良好的阻隔性能。其他鋁還應用于電子設備、汽車、廚房用品等領域。鎂的化學性質與氧氣反應鎂在空氣中燃燒，發(fā)出耀眼的白光，生成白色氧化鎂粉末，放出大量的熱。鎂的化學性質比較活潑，在常溫下能與空氣中的氧氣緩慢反應，形成一層氧化鎂薄膜，這層薄膜可以保護鎂不被進一步氧化。與水反應鎂在冷水中反應很慢，但在熱水中反應較快，生成氫氧化鎂和氫氣。鎂與水反應會放出熱量，使反應速度加快。由于氫氧化鎂不溶于水，會覆蓋在鎂的表面，阻礙反應進一步進行。與酸反應鎂能與稀酸反應，生成氫氣和相應的金屬鹽。鎂與酸的反應很劇烈，會放出大量的熱，甚至會引起爆炸。因此，在進行鎂與酸反應的實驗時，要注意安全。鎂的應用輕質材料鎂合金密度小，強度高，可用于制造航空航天、汽車等領域，減輕重量，提高燃油效率。電子產(chǎn)品鎂合金導熱性好，可用于制造筆記本電腦、手機等電子產(chǎn)品外殼，提高散熱性能。醫(yī)療器械鎂合金生物相容性好，可用于制造人工關節(jié)、骨釘?shù)柔t(yī)療器械，具有良好的生物降解性能。重點回顧11