金属的性质与利用.ppt
第5章 金属冶炼与利用第一节 金属的性质和利用,伦敦奥运会的金牌味道真不错哦！,这些是什么？,真气魄!,好壮观啊！,这些你乘坐过吗？,F117隐形战斗机,阿帕奇直升机,小鹰号航空母舰,你知道哪些金属？见过哪些金属？说出它们的名称和元素符号，完成课本P.114的表5-1。看看谁知道的最多！,金属元素的名称和符号,钠,镁,钾,锌,钙,Na,Mg,K,Zn,Ca,铁,铝,铜,银,金,Fe,Al,Cu,Ag,Au,你知道我们在什么地方使用了金属吗？想一想，你会发现我们的生活离不开金属。,金属有很多的用途,思考1：铁、铝常用于制作锅、铲等炊具，表现出金属哪 种物理性质？,铁锅,铝锅,导热性,金属的物理性质,铜线,思考2：铁、铝、铜能加工成导线、能压成薄片，表现出金属 哪些物理性质？,导电性、,铝锭可压成很薄的铝箔用来包装糖果等,延展性,金属的物理性质,思考3：金、银、铂做成各种首饰等，表现出金属哪种 物理性质？,有金属光泽,金属的物理性质,金属的物理性质,金属铁,金 属 锌,铜 块,金 条,汞,请充分调动起你的思维,交流与讨论并将结果填入P114表5-2中。总结出金属的主要物理性质。,一 金属的性质（一）.物理性质：相似性：大多数金属都有金属光泽，密度、硬度较大，熔、沸点较高，具有良好的导电、导热性、延展性。差异性：汞常温下呈液态，铜为紫红色，银的导电能力最强，熔点最高的金属是钨等。,大多数银白色、有金属光泽,一般是固体,密度较大,熔点较高,硬度较大,良好的导电、导热性,有延展性,铜为紫红色、金为黄色,汞（水银）为液体,锇密度最大，锂最小,钨的熔点最高、汞最低,铬的硬度最大、汞最小,银的导电性最好，铜第二,金最好，银其次,金属光泽,有些金属粉末细小到一定程度时，吸收可见光后辐射不出去，所以金属粉末一般呈暗灰色或黑色。,金属的物理性质,请充分调动起你的思维,1、为何铁制锅铲需要加上木柄或塑料柄？2、银的导电性比铜好，为什么不用银制造电线、电缆？3、联合国卫生组织为什么推荐使用中国的铁锅炊具？,防止烫手。因为铁具有良好的导热性，而木柄或塑料的导热性较差，这样就可以防止手拿锅铲时被烫伤。,因为银较稀少，价格昂贵，而铜相对较多，价格便宜。,铁锅做炊具，可以补充人体所需的铁元素，防止缺铁性贫血。,4、选择铸造硬币的金属材料需要考虑哪些因素？,需要考虑价格、硬度、无毒、耐磨、耐腐蚀、色泽美观、质轻、易加工、性质稳定、价廉、资源丰富等因素。,根据你以前所学的知识（如：镁在空气中燃烧、铁丝在氧气中燃烧的实验）及你的生活经验，请大胆猜测金属可能有哪些化学性质？,1、金属与氧气反应化合反应,常见金属的化学性质,剧烈燃烧，火星四射，放热，生成黑色固体,表面变暗，失去金属光泽,表面由红色变成黑色,剧烈燃烧，发出耀眼的白光，放热，生成白色固体,3Fe+2O2=Fe3O4,2Mg+O2=2MgO,4Al+3O2=2Al2O3,Fe、Mg、Al、Cu能与氧气反应,点燃,点燃,铝是银白色的金属，具有金属光泽，而生活中的铝制品却往往是暗淡无色，知道为什么吗？,原因：常温下，铝就能和氧气发生反应，在其表面生成一层 的氧化铝保护膜（Al2O3)。,4Al+3O2 2Al2O3,致密,再思考：,1.“真金不怕火炼”道出了金的什么性质？金易被腐蚀吗？,可以通过金属与氧气反应的两种现象来判断金属的活泼程度即金属活动性差异。即：该金属能否与氧气发生化学反应 反应的激烈程度,“真金不怕火炼”，说明既使是在较高的温度下，“金”的化学性质也不活泼,2。通过上述实验，你能说出Mg、Fe、Al、Cu、Au的活泼性吗？,2.金属与酸溶液反应,产生少量气泡，放热，溶液由无色变成浅绿色,产生大量气泡，放热，固体逐渐消失,无明显现象,Fe+2HCl=,FeCl2+H2,Mg+2HCl=,MgCl2+H2,铁、镁能与稀盐酸，而铜不能,铁和稀盐酸,镁和稀盐酸,锌和稀盐酸,铜和稀盐酸,金属与盐酸的反应,镁、锌、铁、铜的金属活动性由强到弱,Zn,2.金属与酸的反应,【探究结论】,1、并不是所有的金属都能与盐酸或稀硫酸反应而产生氢气。金属+酸=盐+氢气,2、不同的金属与盐酸或硫酸反应的剧烈程度 也不同。金属活动性：。,MgZn Fe Cu,小结：,1。根据金属能否与酸反应或反应的剧烈程度也可以来比较金属的活动性较强弱。,2.金属活动性顺序：,人们经过长期的实践，总结出常见金属在溶液中的活动性顺序如下：K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag Pt Au 金属活动性由强逐渐减弱 在金属活动性顺序中，金属的位置越靠前，它的活动性就越强；排在氢前面的金属能与酸反应放出氢气，而排在氢后面的金属不能与酸反应放出氢气。酸不能是浓硫酸、硝酸,【问题1】：下列化学反应能发生吗？,Cu+HCl CuCl2+H2Zn+HCl ZnCl2+H2Ag+HCl AgCl+H2,【问题2】：下列化学反应正确吗？,铁+盐酸 氯化铁+氢气,氯化亚铁 FeCl2,FeCl3,Fe+CuSO4=,3.金属与盐溶液反应,FeSO4+Cu,铁片表面覆盖一层红色物质，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色,Mg+2HCl H2+MgCl2,从反应物和生成物的物质类别的角度分析，有如下特点：,单质,化合物,单质,化合物,Fe+H2SO4 H2+FeSO4,Fe+CuSO4 Cu+FeSO4,特点：,A,B,C,A,A,B,由一种单质跟一种化合物作用生成另一种单质和另一种化合物的反应叫置换反应。,下列反应都是置换反应吗？3CO+Fe2O3=2Fe+3CO2,高温,点燃,化合反应：+分解反应：+,置换反应：,Cl2+2KI=I2+2KCl,CH4+2O2=CO2+2H2O,C,知 识 结 构：,金属的化学性质,一.金属与氧气的反应,4Al+3O2=2Al2O32Mg+O2=2MgO3Fe+2 O2=Fe3 O4,二.金属与稀盐酸、稀硫酸反应（置换反应）,Fe+2HCl=FeCl2+H2 Zn+2HCl=ZnCl2+H2 Mg+2HCl=MgCl2+H2,三.金属与某些化合物溶液反应（置换反应）,Fe+CuSO4=FeSO4+Cu,四.置换反应：由单质和化合物反应，生成单质和化合物的反应,五.金属活动性顺序：K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag Pt Au,金属活动性，由强逐渐减弱。,点燃,点燃,1、下表是某种常见金属的部分性质。将该金属投入稀盐酸中，可产生大量无色气体。根据上述信息回答以下问题：试推断该金属的一种用途是；该金属的活动性比铜（填“强”或“弱”）；,做导线,强,2、试判断下列物质的化学反应类型:A.化合反应 B.分解反应 C.置换反应,（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.相同质量的Mg、Zn、Fe和足量的稀硫酸反应，产生氢气的总质量（m）随时间(t)变化的关系如下图，则下图中a、b、c表示的金属分别为：a、b、c。,m,t,a,b,c,0,Mg,Fe,Zn,t2,t1,t3,4、目前，市场上有一些不法分子利用黄铜（金黄色的铜、锌合金）制成假黄金首饰欺骗消费者。下列方法中不能区别其真伪的是(密度：金19.3g/cm3铜8.9g/cm3 锌7.4g/cm3)()A 观察其外表 B 放入稀硫酸 C 测定其密度,A,你能否想出其他的辨别方法？,放在火上灼烧真金不怕火炼；,放入硫酸铜溶液中使溶液褪色的是假金。,二、合金,金属在生活、生产中非常广泛的应用。不同的用途需要不同性能的金属。,如：做飞机机翼的金属，需要坚硬而质轻；,用于制造切割工具的金属，需要有很大的硬度,制造电灯丝的金属熔点要高。制造保险丝的金属熔点要低,制造化工生产设备的金属要耐腐蚀等等,定 义：合金是由一种金属跟其他金属（或非金属）熔合形成的有金属特性的物质。,合金是混合物，不是纯净物哟！,有金属光泽、硬度、延展性,纯金属很难满足各种特殊要求。为此，人们在生产实践中制造出许许多多的具有特殊性能“新型金属合金”,人类历史上使用最早的青铜是由铜、锡等元素形成的合金,世界上最常见、应用很广泛的钢和生铁是由铁、碳等元素形成的合金,通常所说的“金属材料”，既包括各种纯金属，也包括各种合金,2%4.3%,0.03%2%,较多硅、锰，少量硫、磷,少量硅、锰，几乎不含硫、磷,硬而脆,硬而韧，延展性好,可铸，不可锻,可铸、可锻、可压延,制造机械、交通工具、武器等,制铁锅、暖气片机床底座等,生铁和钢的比较：都是铁的合金。属混合物，主要成分为铁。,拓展视野P118,钢铁的用途,我国钢铁工业的发展,钢铁是非常重要的金属材料。钢铁的生产和使用是人类文明和社会进步的一个重要标志,早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器。,我国钢铁工业的发展,新中国成立以后，我国的钢铁工业得到了飞跃的发展。1994年钢产量只有15.8万吨，居世界26位；1996年，我国的钢铁产量首次特破1亿吨居世界前列；,为纪念1996年中国钢产量突破1亿吨而发行,2012年我国粗钢产量达到7.17亿吨，连续多年保持世界第一,合金钢,铜合金,保险丝（武德合金）,铝合金窗,铱铂合金笔,钛合金与人造骨,多种多样的合金制品,1、取一段保险丝，试试能不能用手把它弯曲，是不是很容易被折断。,2、某种保险丝是用武得合金制成的，熔点为：69。其组成金属及其熔点分别为：铋：271、铅：327锡：232镉：321武得合金：69。,比较,武得合金与其组成金属的熔点差异，对此你有什么想法？,合金,具有许多良好的物理、化学或机械性能。,合金的硬度一般比各成分金属大多数合金的熔点低于组成它的成分金属调整合金的配方和改变合金的形成条件，可以制成性能不同的各种合金,目前，合金的品种已不下万种，远远超出金属自身的种类。合金的制造大大拓宽了金属材料的应用范围和使用价值。,合金的性能一般由组成它的成分元素的种类和数量决定。,合金材料的应用十分广泛，你知道哪些合金材料？请跟同学们交流,表54 一些常见金属的特性和用途,几种合金,不锈钢,不锈钢是指含铬13%以上的铁合金。字常见的不锈钢含18%的铬和8%的镍。这种合金在空气中较稳定，不容易生锈，能够长久保持其金属光泽和银白色。但在某些情况下（例如在海水中）不锈钢仍然会被腐蚀。所以，不锈钢并不是绝对不会生锈的，只不过是它“自我保护能力”比较强而已。,几种合金,形状记忆合金,这类合金被广泛地用于卫星、航空、生物工程、医疗。能源和自动化等方面,几种合金,高温合金,储氢合金,在高温下，仍然保持其较高强度的合金叫高温合金它主要用于制造飞机和航天飞机的关键部件,储氢合金是指能在温室下吸收氢气，稍稍加热即能很快放出氢气的合金。它以镁或稀土金属为主形成的合金。氢气是21世纪要开发的新能源之一。储氢合金不但能解决氢气储存和运输问题，而且可用于氢气的回收、分离、净化等方面,铜 合 金,钛 合 金,合 金 钢,铂 铱 合 金,记 忆 合 金,不 锈 钢,高 温 合 金,铝镁合金,钛铝钒合金,铁铬镍合金,铁锰碳合金,1、判断下列说法是否正确？合金也是金属材料。（）合金没有金属光泽。（）合金不能导电、传热。（）合金没有延展性。（）合金的许多物理性质、化学性质 和机械性能都比纯金属好。（）,2.下列有关铁及其化合物的说法中错误的是（）A生铁和钢都是铁的合金 B铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气 C地壳中含量最多的金属元素是铁元素 D铁能与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,C,拓 展,1.如何分离铜粉和铁粉？,2.如何除去硫酸亚铁中的硫酸铜？,用磁铁吸引,加入稍过量的铁粉，搅拌，充分反应后，过滤去滤渣。,人间没有永恒的夜晚，世界没有永恒的冬天。艾青,再见！加油！,
