第5章金属冶炼与利用第一节金属的性质和利用,,奥运会的金牌味道真不错哦！,,好炫啊！,真气魄!,好壮观啊！,,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，完成学案上的表格看看谁知道的最多！,,钠,镁,钾,锌,钙,Na,Mg,K,Zn,Ca,铁,铝,铜,银,金,Fe,Al,Cu,Ag,Au,……,……,……,……,金属元素的名称和符号,你知道吗?,白炽灯灯丝;干电池负极;温度计；热水瓶内胆外涂;包装糖果、香烟的金属材料;导线“银粉”;常用于航空工业作制造飞机等材料的金属＿＿＿,钨W,锌Zn,汞Hg,银Ag,铝箔,铜Cu,铝Al,钛Ti,,,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,交流与讨论并总结出金属的主要物理性质,一金属的性质（一）.物理性质：大多数金属都有金属光泽，具有良好的导电、导热性、延展性,密度、硬度较大，熔、沸点较高。
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、资源丰富等因素请充分调动起你的思维,5、为什么灯泡里的灯丝用钨丝？,钨熔点高，不易熔断金属之最,目前世界年产量最高应用最广的金属,地壳中含量最高的金属元素──,人体中含量最高的金属元素──,导电性、导热性最好的金属──,熔点最高的金属──,熔点最低的金属──,铁Fe,铝Al,钙Ca,银Ag,钨w,汞（-38.9℃）Hg,硬度最大的金属──,铬Cr,延展性最好的金属——,金Au,──,,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.镁条在空气中燃烧；2.铁丝在氧气中点燃；3.铝片在空气中加热；4.铜片在空气中加热。
观察完后，请将观察到的现象填入P115《观察与思考》的表格中1、金属与氧气反应,,,,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==2Al2O3,2Cu+O2==2CuO,,Fe、Mg、Al、Cu能与氧气反应,点燃,点燃,,—化合反应,,,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实验现象来判断金属的活泼程度即金属活动性差异即：①该金属能否与氧气发生化学反应②反应的剧烈程度,“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？,,【演示】P116《活动与探究1》的实验内容并将实验现象填入表中。
书写正确的化学方程式2、金属与（稀）酸溶液反应,剧烈反应，金属逐渐减少，产生大量气泡,剧烈反应，金属逐渐减少，产生大量气泡,反应较剧烈，金属逐渐减少，产生大量气泡,反应缓慢，金属逐渐减少，有气泡产生，溶液由无色变为浅绿色,不反应,Mg+H2SO4==MgSO4+H2↑,Mg+2HCl==MgCl2+H2↑,Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑,Zn+2HCl==ZnCl2+H2↑,Fe+H2SO4==FeSO4+H2↑,Fe+2HCl==FeCl2+H2↑,2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑,2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑,很快,很快,较快,较慢,不反应,浅绿色,,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,Al,,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：,活动性顺序如下：MgAlZnFeCu金属活动性由强逐渐减弱,,,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：Ａ+Ｂ+…→Ｃ分解反应：Ａ→Ｂ+Ｃ+…,置换反应：,Cl2+2KI====I2+2KCl,CH4+2O2====CO2+2H2O,C,,再观察：生成物的角度分析，有何共同特点？,均有氢气生成那么这些原理均可用于制氢气吗？,拓展：氢气的制法,,（1）药品：,锌和稀硫酸（或稀盐酸）,氢气的实验室制法,Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑,为何不用镁或铁等来和酸反应制取氢气？,（2）原理：,Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑,思考：,——镁和酸反应速度太快，而铁的反应速度又太慢，不便于操作4）收集：,①排水法,固液不加热型,（3）装置：,②向下排空气法,,（5）步骤①按照要求连接装置②检查气密性③装药品：先装固体，后装液体④开始反应，并收集一小试管氢气，进行验纯（任何可燃性气体，在做性质实验之前务必进行验纯）⑤用排水法或向下排空气法收集气体，盖上玻璃片倒放在实验桌上最理想的绿色能源——氢气,1、氢气的物理性质,⑴通常为无色、无味的气体；⑵难溶于水；⑶相同状况下，密度最小的气体；⑷有三态变化2、氢气的化学性质,⑴可燃但不助燃,H2,现象：1、产生淡蓝色火焰2、放出大量的热3、干冷的烧杯内壁有水雾,—点燃前需要检验纯度,2H2+O2====2H2O,点燃,,⑵还原性,,3、氢气的用途,⑴作燃料,⑵冶金,优点：,存在问题：,热值高；原料来源广；无污染；可循环利用。
如何大量、廉价制取；如何安全运输、贮存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,,（1）现代湿法冶金的先驱2）属置换反应铁的产物为+2价3）能解释农药波尔多液为何不能用铁桶盛装的原因Fe+CuSO4=Cu+FeSO4,Fe+CuSO4==FeSO4+Cu,铁丝浸入硫酸铜溶液中,铁钉表面有红色物质生成，蓝色溶液变成浅绿色,,知识结构：,金属的化学性质,一.金属与氧气的反应,,4Al+3O2=2Al2O32Cu+O2=2CuO2Mg+O2=2MgO3Fe+2O2点燃Fe3O4,二.金属与稀盐酸、稀硫酸反应（置换反应）,,Fe+2HCl==FeCl2+H2↑Fe+H2SO4==FeSO4+H2↑Zn+2HCl==ZnCl2+H2↑Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑2Al+3H2SO4==Al2(SO4)3+3H2↑2Al+6HCl==2AlCl3+3H2↑Mg+2HCl==MgCl2+H2↑Mg+H2SO4==MgSO4+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：MgAlZnFeCuAu,,金属活动性，由强逐渐减弱。
点燃,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,,新型金属—合金,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”,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如：,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,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，主要成分为铁钢铁的用途,,,,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,武德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，你知道那些合金材料？请跟同学们交流,表5—4一些常见金属的特性和用途,,记忆合金,不锈钢,高温合金,1、判断下列说法是否正确？①合金也是金属材料②合金没有金属光泽③合金不能导电、传热④合金没有延展性⑤合金的许多物理性质、化学性质和机械性能都比纯金属好√,,,,√,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：⑴试推断该金属的一种用途是；⑵该金属的活动性比铜（填“强”或“弱”）；⑶请自选试剂，设计实验，探究该金属与铁的活动性强弱，完成下表。
做导线,强,,该金属的活动性比铁强,将该金属投入氯化亚铁溶液中,溶液浅绿色逐渐消失,该金属的活动性比铁强,该金属的活动性比铁强,将该金属和铁分别投入稀硫酸中,该金属表面产生气泡的速率比铁快,该金属的活动性比铁强,,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.判断下列物质能否发生反应？若能,写出相关化学方程式1）银与稀盐酸（2）锌与硫酸铜溶液（3）铜与硫酸锌溶液（4）铝与硝酸银溶液（5）银与氯化铜溶液（6）镁与硫酸亚铁溶液,解答：可发生反应的：（2）（4）（6）,化学方程式：,(2)Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4,(4)Al+3AgNO3=Al(NO3)3+3Ag,(6)Mg+FeSO4=MgSO4+Fe,,4.有XYZ三种金属，如果把X和Y分别放入稀硫酸中，X溶解并产生氢气,Y不反应;如果把Y和Z分别放入硝酸银溶液中,过一会儿,在Y的表面有银析出,而Z无变化.根据以上事实,判断XYZ的金属活动顺序。
金属活动性顺序：X>Y>Z,,5、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、cm,t,a,b,c,0,Mg,Fe,Zn,,,,t2,t1,t3,,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3.将铁粉和铜粉一起放入足量的稀硫酸中，充分反应后，剩余的固体是将镁粉和铜粉一起放入一定量的稀硫酸中，充分反应后，剩余的固体中一定有Cu,Cu,4.将铁粉放入一定量的硫酸铜中，充分反应后，剩余的固体中一定有Cu,,5.等质量的镁、铝、锌、铁与足量稀硫酸反应得到氢气的质量的顺序是足量的镁、铝、锌、铁与等质量的稀硫酸反应得到的氢气的质量顺序是Al>Mg>Fe>Zn,Al=Mg=Fe=Zn,,6.铁与某金属的混合物56g与足量的稀硫酸反应，得到氢气共2.1g则另一种金属可能是（）A、锌B、铝C、铜D、镁,BD,,7、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①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,②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。