第八單元第八單元 金屬和金屬材料金屬和金屬材料金金屬屬和和金金屬屬材材料料金屬金屬的化的化學(xué)性學(xué)性質(zhì)質(zhì)金屬材料金屬材料金屬資源金屬資源的利用和的利用和保保 護(hù)護(hù)合金合金金屬與氧氣的反應(yīng)金屬與氧氣的反應(yīng)金屬與稀鹽酸、稀硫酸反應(yīng)金屬與稀鹽酸、稀硫酸反應(yīng)（ 置換反應(yīng)置換反應(yīng) ）金屬活動(dòng)性順序金屬活動(dòng)性順序： 金屬的存在：金屬的存在： 金屬資源保護(hù)的途徑金屬資源保護(hù)的途徑金屬的腐蝕和保護(hù)金屬的腐蝕和保護(hù)合金的合金的 一般比組成它們一般比組成它們的純金屬更高，的純金屬更高， 能也更好能也更好 鐵合金鐵合金幾種常見的金屬幾種常見的金屬金屬的冶煉金屬的冶煉本單元知識(shí)網(wǎng)絡(luò)：一、幾種常見的金屬：一、幾種常見的金屬：（鐵、銅、鋁、鋅、鈦）（鐵、銅、鋁、鋅、鈦）1、金屬的物理性質(zhì)：、金屬的物理性質(zhì)： 大多數(shù)金屬為銀白色，常溫下為固體，大多數(shù)金屬為銀白色，常溫下為固體，有光澤、有良好的導(dǎo)熱導(dǎo)電性、有延展性、有光澤、有良好的導(dǎo)熱導(dǎo)電性、有延展性、熔點(diǎn)高，硬度、密度因金屬的不同而不同。熔點(diǎn)高，硬度、密度因金屬的不同而不同。 銅呈紫紅色，金呈黃色。汞是液體。銅呈紫紅色，金呈黃色。汞是液體。資源是是否否美美觀觀價(jià)格對(duì)環(huán)境對(duì)環(huán)境的影響的影響廢料是否廢料是否易于回收易于回收使用是否便利使用是否便利2 2、考慮物質(zhì)用途時(shí)，考慮物質(zhì)用途時(shí)，需要考慮哪些因素？需要考慮哪些因素？金屬之最：金屬之最：地殼中含量最高的金屬元素是地殼中含量最高的金屬元素是-鋁鋁人體中含量最高的金屬元素是人體中含量最高的金屬元素是-鈣鈣目前世界年產(chǎn)量最高的金屬是目前世界年產(chǎn)量最高的金屬是-鐵鐵導(dǎo)電、導(dǎo)熱性最好的金屬是導(dǎo)電、導(dǎo)熱性最好的金屬是-銀銀熔點(diǎn)最高的金屬是熔點(diǎn)最高的金屬是-鎢鎢熔點(diǎn)最低的金屬是熔點(diǎn)最低的金屬是-汞汞你知道嗎？1合金的概念：合金的概念：2 常見的合金常見的合金: 由一種金屬跟其它金屬（或非金屬）熔合而由一種金屬跟其它金屬（或非金屬）熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)。成的具有金屬特性的物質(zhì)。二、合金：二、合金：3、合金與其純金屬性質(zhì)的差異、合金與其純金屬性質(zhì)的差異 顏色更加鮮艷美觀顏色更加鮮艷美觀 硬度、機(jī)械強(qiáng)度大硬度、機(jī)械強(qiáng)度大 熔點(diǎn)低熔點(diǎn)低 抗腐蝕能力一般都強(qiáng)抗腐蝕能力一般都強(qiáng)4、鈦和鈦的合金、鈦和鈦的合金 金屬鈦熔點(diǎn)高、密度小、可金屬鈦熔點(diǎn)高、密度小、可塑性好、機(jī)械性能好，尤其是抗塑性好、機(jī)械性能好，尤其是抗腐蝕能力非常強(qiáng)?？蓮V泛用于火腐蝕能力非常強(qiáng)?？蓮V泛用于火箭、導(dǎo)彈、航天飛機(jī)、船舶、化箭、導(dǎo)彈、航天飛機(jī)、船舶、化工和通信設(shè)備。工和通信設(shè)備。練習(xí)：1 1、以下鐵的用途，涉及了那些鐵的性質(zhì)？、以下鐵的用途，涉及了那些鐵的性質(zhì)？（1 1）燒菜用的鏟子是鐵制的，一般都要裝上木柄）燒菜用的鏟子是鐵制的，一般都要裝上木柄（2 2）鐵塊可以制成鐵絲或鐵片）鐵塊可以制成鐵絲或鐵片（3 3）油罐車行駛時(shí)罐內(nèi)石油振蕩產(chǎn)生靜電，易發(fā)生火險(xiǎn)，）油罐車行駛時(shí)罐內(nèi)石油振蕩產(chǎn)生靜電，易發(fā)生火險(xiǎn)， 因此，車尾有一條拖地的鐵鏈因此，車尾有一條拖地的鐵鏈鐵有良好的導(dǎo)熱性鐵有良好的導(dǎo)熱性鐵具有延展性鐵具有延展性鐵具有導(dǎo)電性鐵具有導(dǎo)電性常用于電鍍和作干電池電極的金屬是常用于電鍍和作干電池電極的金屬是生鐵和鋼是哪種金屬的合金生鐵和鋼是哪種金屬的合金包裝糖果、香煙的銀白色金屬材料包裝糖果、香煙的銀白色金屬材料 常用于制造電線和電纜的金屬常用于制造電線和電纜的金屬常用于航空工業(yè)作制造飛機(jī)等材料的金屬常用于航空工業(yè)作制造飛機(jī)等材料的金屬鋅鋅鐵鐵鋁鋁銅銅鋁鋁鈦鈦 鋁鋁2、在鐵、鋁、銅、鋅、鈦五種金屬中、在鐵、鋁、銅、鋅、鈦五種金屬中課題課題2 金屬的化學(xué)性質(zhì)金屬的化學(xué)性質(zhì)1、金屬與氧氣的反應(yīng)：、金屬與氧氣的反應(yīng)：金屬活動(dòng)性金屬活動(dòng)性: Mg、Al Fe、CuAu2、金屬和酸的反應(yīng)：金屬和酸的反應(yīng)：金屬活動(dòng)性金屬活動(dòng)性: MgZn Fe CuMg + 2HCl = MgCl2 + H22Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2一、金屬的化學(xué)性質(zhì)一、金屬的化學(xué)性質(zhì)金屬活動(dòng)性金屬活動(dòng)性:AlCuAg3、金屬與某些化合物的溶液反應(yīng)：、金屬與某些化合物的溶液反應(yīng)：2Al + 3CuSO4 = Al2(SO4)3 + 3CuCu + 2AgNO3 = Cu(NO3)2 + 2Ag二、置換反應(yīng)：二、置換反應(yīng)：置換反應(yīng)可表示為：置換反應(yīng)可表示為：A +BC AC + B 由一種單質(zhì)與一種化合物反應(yīng)，生成由一種單質(zhì)與一種化合物反應(yīng)，生成了另一種單質(zhì)和另一種化合物的反應(yīng)叫置了另一種單質(zhì)和另一種化合物的反應(yīng)叫置換反應(yīng)換反應(yīng)三、金屬的活動(dòng)性順序三、金屬的活動(dòng)性順序K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au 金屬活動(dòng)性由強(qiáng)逐漸減弱金屬活動(dòng)性由強(qiáng)逐漸減弱最活潑最活潑較活潑較活潑不活潑不活潑小結(jié)：金屬活動(dòng)性小結(jié)：金屬活動(dòng)性在金屬活動(dòng)性順序里，金屬的位置在金屬活動(dòng)性順序里，金屬的位置 越靠前，它的活動(dòng)性就越強(qiáng)；越靠前，它的活動(dòng)性就越強(qiáng)；在金屬活動(dòng)性順序里，位于氫前面的在金屬活動(dòng)性順序里，位于氫前面的金屬能置換出鹽酸，稀硫酸中的氫金屬能置換出鹽酸，稀硫酸中的氫;在金屬活動(dòng)順序里，位于前面的金在金屬活動(dòng)順序里，位于前面的金 屬屬 能把位于后面的金屬從它們化合能把位于后面的金屬從它們化合 物的溶液中置換出來。物的溶液中置換出來。一、金屬資源的概況：一、金屬資源的概況： 以化合物形式存在的金屬在自然界中以以化合物形式存在的金屬在自然界中以礦物的形式存在，含有礦物的巖石稱礦物的形式存在，含有礦物的巖石稱礦石礦石。工業(yè)上就是從礦物中冶煉金屬的。工業(yè)上就是從礦物中冶煉金屬的。自然界中金屬自然界中金屬 的的存在方式存在方式 大部分金屬存在于大部分金屬存在于化合物化合物中中少數(shù)存在于少數(shù)存在于單質(zhì)單質(zhì)中中自然界的自然界的鐵、銅、鋁鐵、銅、鋁都是以都是以礦物礦物的形式存在的。的形式存在的。課題課題3 金屬的利用與保護(hù)金屬的利用與保護(hù)二、鐵的冶煉：二、鐵的冶煉：1、原料：原料：鐵礦石、焦炭、石灰石鐵礦石、焦炭、石灰石赤鐵礦：主要成分赤鐵礦：主要成分Fe2O3黃鐵礦：主要成分黃鐵礦：主要成分FeS2菱鐵礦：主要成分菱鐵礦：主要成分FeCO3磁鐵礦：主要成分磁鐵礦：主要成分Fe3O4鐵礦石鐵礦石注意：提取量注意：提取量最大最大的金屬是的金屬是鐵鐵前面我們學(xué)過哪些方法能煉鐵？前面我們學(xué)過哪些方法能煉鐵？ Fe2O3 + 3CO = 2Fe + 3CO2高溫高溫反應(yīng)順序：反應(yīng)順序：酒精燈早出晚歸酒精燈早出晚歸 酒精噴燈遲到早退酒精噴燈遲到早退反應(yīng)現(xiàn)象：反應(yīng)現(xiàn)象：紅色的粉末逐漸變黑，澄清石灰水變紅色的粉末逐漸變黑，澄清石灰水變渾濁，剩余氣體能點(diǎn)燃。渾濁，剩余氣體能點(diǎn)燃。2、原理：、原理：在高溫的條件下，用還原劑在高溫的條件下，用還原劑CO把鐵從鐵礦石里還原出來。把鐵從鐵礦石里還原出來。 Fe2O3 + 3CO = 2Fe + 3CO2高溫高溫3、設(shè)備：、設(shè)備：高爐高爐4、產(chǎn)品：、產(chǎn)品：生鐵生鐵三、金屬資源的保護(hù)：三、金屬資源的保護(hù)：1、金屬的腐蝕與防護(hù)：、金屬的腐蝕與防護(hù)：鐵與空氣中的鐵與空氣中的氧氣氧氣和和水蒸氣水蒸氣發(fā)反應(yīng)，發(fā)反應(yīng)，生成鐵銹（主要成分為生成鐵銹（主要成分為Fe2O3紅色粉末紅色粉末）2、防銹措施：、防銹措施：保持鐵制品表面的保持鐵制品表面的潔凈和干燥潔凈和干燥涂上涂上保護(hù)膜保護(hù)膜刷油漆刷油漆涂油涂油鍍上金屬和形成氧化膜鍍上金屬和形成氧化膜 、金屬資源的保護(hù)：、金屬資源的保護(hù)： 防止金屬的銹蝕防止金屬的銹蝕 回收利用廢舊金屬回收利用廢舊金屬 有計(jì)劃合理的開采礦物有計(jì)劃合理的開采礦物 尋找金屬代用品尋找金屬代用品四、含雜質(zhì)的化學(xué)方程式的計(jì)算：四、含雜質(zhì)的化學(xué)方程式的計(jì)算：學(xué)情檢測學(xué)情檢測2 2、在、在u ul l2 2和和g gl l2 2的混合溶液中，加入過量的鐵粉，的混合溶液中，加入過量的鐵粉，充分反應(yīng)后過濾，留在濾紙上物質(zhì)是（）充分反應(yīng)后過濾，留在濾紙上物質(zhì)是（） A A、u Bu B、FeFe和和u u C C、Fe DFe D、Mg Mg 和和 CuCu1 1、把等質(zhì)量的鋅片分別放入下列各溶液中、把等質(zhì)量的鋅片分別放入下列各溶液中, ,充分反應(yīng)后，充分反應(yīng)后，溶液質(zhì)量減少的是（溶液質(zhì)量減少的是（ ） A.NaA.Na2 2SOSO4 4 B.CuSO B.CuSO4 4 C.H C.H2 2SOSO4 4 D.AgNO D.AgNO3 33.3.在硝酸銅和硝酸銀的混合溶液中，加入一定量的鐵粉，在硝酸銅和硝酸銀的混合溶液中，加入一定量的鐵粉，充分反應(yīng)后，過濾上述反應(yīng)的混合物，向?yàn)V渣中滴加鹽酸充分反應(yīng)后，過濾上述反應(yīng)的混合物，向?yàn)V渣中滴加鹽酸有氣泡產(chǎn)生，則過濾得到的金屬是（有氣泡產(chǎn)生，則過濾得到的金屬是（ ） A.FeA.Fe、Cu Cu B.CuB.Cu C.FeC.Fe、CuCu、Ag Ag D.AgD.AgBC4.X4.X、Y Y、Z Z是三種金屬，把是三種金屬，把X X、Y Y、Z Z都放入相同濃度的稀都放入相同濃度的稀鹽酸中鹽酸中X X表面無氣泡，表面無氣泡，Y Y表面產(chǎn)生氣泡比表面產(chǎn)生氣泡比Z Z快。由此判斷，快。由此判斷，金屬活動(dòng)順序是（）金屬活動(dòng)順序是（） A A 、X X Y Y Z B Z B 、Y Y Z Z X X C C、 Z Z X X Y Y D D 、 Z Z Y Y X XD6 6、某校化學(xué)活動(dòng)小組為探究、某?；瘜W(xué)活動(dòng)小組為探究X X、Y Y、Z Z三種金屬與酸的反三種金屬與酸的反應(yīng)情況，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：取等質(zhì)量的應(yīng)情況，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：取等質(zhì)量的X X、Y Y、Z Z分別與分別與足量的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同的稀硫酸反應(yīng)，都生成足量的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同的稀硫酸反應(yīng)，都生成+2+2價(jià)金價(jià)金屬的硫酸鹽，反應(yīng)情況如圖表示。下列對(duì)該圖象理解的屬的硫酸鹽，反應(yīng)情況如圖表示。下列對(duì)該圖象理解的敘述中，正確的是敘述中，正確的是 （ ）A A、金屬的活動(dòng)性由強(qiáng)到弱：、金屬的活動(dòng)性由強(qiáng)到弱：X X、Z Z、Y YB B、金屬的活動(dòng)性由強(qiáng)到弱：、金屬的活動(dòng)性由強(qiáng)到弱：X X、Y Y、Z ZC C、X X、Y Y、Z Z依次可能是：依次可能是：MgMg、ZnZn、FeFeD D、相對(duì)原子質(zhì)量大小是：、相對(duì)原子質(zhì)量大小是：Z Y XZ Y X5 5、下列物質(zhì)中可由金屬跟稀硫酸反應(yīng)直接制取的是（、下列物質(zhì)中可由金屬跟稀硫酸反應(yīng)直接制取的是（ ） A.AgA.Ag2 2SOSO4 4 B.CuSO B.CuSO4 4 C.Fe C.Fe2 2(SO(SO4 4) )3 3 D.A1 D.A12 2(SO(SO4 4) )3 3A D7 7、如圖在托盤天平上各放一只燒杯，分別注入足量的、如圖在托盤天平上各放一只燒杯，分別注入足量的稀鹽酸，天平平衡，向左邊燒杯中加入稀鹽酸，天平平衡，向左邊燒杯中加入10g10g金屬鋅，向金屬鋅，向右邊燒杯中加入右邊燒杯中加入10g10g金屬鎂，當(dāng)反應(yīng)停止后，天平指向金屬鎂，當(dāng)反應(yīng)停止后，天平指向是（是（ ） A A、分度盤的左邊、分度盤的左邊 B B、分度盤的中間、分度盤的中間 C C、分度盤的右邊、分度盤的右邊 D D、三種情況都有可能、三種情況都有可能8 8、兩種金屬粉末的混合物、兩種金屬粉末的混合物30g30g與足量的稀硫酸反應(yīng)生成與足量的稀硫酸反應(yīng)生成1g1g氫氣，則這種混合物的可能組成是（氫氣，則這種混合物的可能組成是（ ） A.FeA.Fe和和Mg Mg .Fe.Fe和和Al Al C.MgC.Mg和和Al Al D.FeD.Fe和和ZnZnA AD D 9 9、用有一黃銅樣品粉末、用有一黃銅樣品粉末( (銅和鋅的合金銅和鋅的合金)19.5)19.5克，溶于足量的稀克，溶于足量的稀硫酸中，放出氫氣硫酸中，放出氫氣2 2升升( (標(biāo)準(zhǔn)狀況標(biāo)準(zhǔn)狀況) )。氫氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度是。氫氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度是0.090.09克升。求黃銅樣品中克升。求黃銅樣品中銅銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。解：設(shè)黃銅樣品中解：設(shè)黃銅樣品中鋅鋅的質(zhì)量為的質(zhì)量為X XZn + H2SO4 = ZnSO4 + H2 65 65 2 2 X 2 X 2升升 0.09 0.09克升克升X = 5. 85 X = 5. 85 克克黃銅樣品中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)黃銅樣品中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)= =（19.5g-5.85g19.5g-5.85g）/19.5g/19.5g100%=70%100%=70%答：黃銅樣品中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)答：黃銅樣品中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)70%70%。65 : 2 = 65 : 2 = ：2 2升升 0.09 0.09克升克升再 見 ！