第五章第一节 金属的性质和利用

1、第第5 5章章 金属与矿物金属与矿物第一节第一节 金属的性质和利用金属的性质和利用 第一课时第一课时同学们知道下面两件工艺品的同学们知道下面两件工艺品的名称和制做的材料吗？名称和制做的材料吗？v你知道哪些金属？见过哪些金属？说出它们的你知道哪些金属？见过哪些金属？说出它们的名称和元素符号，完成课本名称和元素符号，完成课本P.P.114114的表的表5-1 5-1 。看看谁知道的最多！看看谁知道的最多！其实我们知道很多其实我们知道很多我知道的我知道的金属名金属名称称元素符元素符号号我见过的我见过的金属名金属名称称元素符元素符号号NaNaMgMgK KZnZnCaCaFeFeAlAlCuCuAgA

2、gAuAu金属元素的名称和符号金属元素的名称和符号 你知道我们在什么地方使用了金属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吗？想一想，你会发现我们的生活离不开金属。不开金属。思考思考1 1：铁、铝常用于制作锅、铲等炊具，表现出金属哪铁、铝常用于制作锅、铲等炊具，表现出金属哪 种物理性质？种物理性质？铁锅铁锅铝锅铝锅导热性导热性金属的物理性质金属的物理性质铜线铜线思考思考2 2：铁、铝、铜能加工成导线、能压成薄片，表现出铁、铝、铜能加工成导线、能压成薄片，表现出金属金属 哪些物理性质？哪些物理性质？导电性、导电性、铝锭可压铝锭可压成很薄的成很薄的铝箔用来铝箔用来包装糖果包装

3、糖果等等延展性延展性金属的物理性质金属的物理性质思考思考3 3：金、银、铂做成各种首饰等，表现出金属哪种金、银、铂做成各种首饰等，表现出金属哪种 物理性质？物理性质？有金属光泽有金属光泽金属的物理性质金属的物理性质金属的物理性质金属的物理性质金属铁金属铁金金 属属 锌锌金金 条条汞汞金属光泽金属光泽FeFeCuCu有些金属粉末细小到一定有些金属粉末细小到一定程度时，吸收可程度时，吸收可见光后辐射不出去，见光后辐射不出去，所以金属粉末一般所以金属粉末一般呈暗灰色或黑色。呈暗灰色或黑色。金属的物理性质金属的物理性质银银 铜铜 金金铝铝锌锌铁铁 铅铅（优）（优）10099 746127177.9（良

4、）（良）金金 铅铅 银银 铜铜 铁铁 锌锌 铝铝 19.3 11.3 10.5 8.92 7.86 7.14 2.70 （大）（大）（小）（小）钨钨 铁铁 铜铜 金金 银银 铝铝 锡锡 3410 1535 1083 1064 962 660 232 （高）（高）（低）（低）铬铬 铁铁 银银 铜铜 金金 铝铝 铅铅9 45 2.54 2.53 2.53 22.9 1.5 （大）（大）（小）（小）大大2.2.银的导电性比铜好，为什么电线一般用铜制而不用银制？银的导电性比铜好，为什么电线一般用铜制而不用银制？使用使用是否便利是否便利资源资源废料是否废料是否易于回收易于回收价格价格是否是否美观美观对环

5、境对环境的影响的影响 考虑物质的用途时，首考虑物质的用途时，首先要考虑物质的先要考虑物质的_，还需要考虑那些因素？还需要考虑那些因素？性质性质小结小结1、金属的物理性质、金属的物理性质大多数金属具有金属光泽，密度和硬度较大多数金属具有金属光泽，密度和硬度较 ，熔沸，熔沸点较点较 ，具有良好的，具有良好的 性、性、 性和性和 性。性。在室温下，除在室温下，除 外，金属都是固体。大多数金属为银外，金属都是固体。大多数金属为银白色，铜为红色，金为黄色。白色，铜为红色，金为黄色。大大高高导电导电导热导热延展延展汞汞重点梳理重点梳理1 1、为何铁制锅铲需要加上木柄或塑料柄？、为何铁制锅铲需要加上木柄或塑

6、料柄？2 2、银的导电性比铜好，为什么不用银制造电线、电缆？、银的导电性比铜好，为什么不用银制造电线、电缆？3 3、联合国卫生组织为什么推荐使用中国的铁锅炊具？、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。因为铁具有良好防止烫手。因为铁具有良好的导热性，而木柄或塑料的的导热性，而木柄或塑料的导热性较差，这样就可以防导热性较差，这样就可以防止手拿锅铲时被烫伤。止手拿锅铲时被烫伤。因为银较稀少，价因为银较稀少，价格昂贵，而铜相对格昂贵，而铜相对较多，价格便宜。较多，价格便宜。铁锅做炊具，可以补充铁锅做炊具，可以补充人体所需的铁元素，防人体所需的铁元素，防止缺铁性贫血。止缺铁性贫血。4 4

7、、选择铸造硬币的金属材料需要考虑哪些因素？、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、无需要考虑价格、硬度、无毒、耐磨、耐腐蚀、色泽毒、耐磨、耐腐蚀、色泽美观、性质稳定等因素。美观、性质稳定等因素。二二.合金合金v金属是生活、生产中应用非常广泛的一类材料。金属材料具有各种特殊性能。v 如：制造飞机的金属材料，需要有坚硬而轻的特点；v 用于切割的金属材料，要有很大的硬度；v 白炽灯的灯丝熔点要高，保险丝的金属材料熔点要低；v v 纯金属很难满足各种特殊要求。因此，人们在生产实践中制造出了由一种金属跟其它金属（或非金属）熔合形成的有金属特性的物质-合金。v 如：古代的青铜，现在应

8、用广泛的钢和生铁都是合金。v拓展视野：v 生铁和钢：最主要的区别含碳量不同。1、目前世界上使用最多的金属材料是、目前世界上使用最多的金属材料是_。生铁和钢都是。生铁和钢都是_的合金，可根据含碳量的不同将它们区分开，含碳量较多的是的合金，可根据含碳量的不同将它们区分开，含碳量较多的是_，_的含碳量较少，生铁和钢都属于的含碳量较少，生铁和钢都属于_（填（填“纯净物或混合物纯净物或混合物”）。）。 2、如果在金属中加热熔合某些、如果在金属中加热熔合某些_或或_，就可以，就可以制得具有金属特征的物质，即制得具有金属特征的物质，即。3、纯铁较、纯铁较_，而生铁比纯铁，而生铁比纯铁_； 不锈钢不仅比纯铁不

9、锈钢不仅比纯铁_，而且其而且其_性能也比纯铁好得多。因此，在日常生活、性能也比纯铁好得多。因此，在日常生活、工农业生产和科学研究中，大量使用的常常不是工农业生产和科学研究中，大量使用的常常不是_，而，而是它们的是它们的_。 4、尽管目前已经制得的纯金属只有、尽管目前已经制得的纯金属只有_多种，但由这些纯金属多种，但由这些纯金属按一定组成和质量比制得的合金已达按一定组成和质量比制得的合金已达_种。种。钢铁钢铁铁铁生铁生铁钢钢混合物混合物非金属非金属金属金属软软硬硬硬硬抗锈蚀抗锈蚀纯金属纯金属合金合金90 几千几千 根据刚才同学们获得的信息，思考并完成下面的表格。根据刚才同学们获得的信息，思考并完

10、成下面的表格。性质比较性质比较现象现象黄铜黄铜铜铜焊锡焊锡光泽和颜色光泽和颜色硬度硬度结论结论讨论与启示讨论与启示是是的合金，主要用于焊接金属等；的合金，主要用于焊接金属等；是是的合金，可用于制电路保险的合金，可用于制电路保险丝等。根据下表提供的信息，你能获得什么启示？丝等。根据下表提供的信息，你能获得什么启示？ 现在同学们明白制造飞机的现在同学们明白制造飞机的材料为什么使用铝合金而不使用纯材料为什么使用铝合金而不使用纯金属铝了吗？金属铝了吗？金属材料v v 通常所说的“金属材料”，既包括各种纯金属，也包括各种合金。v v 合金的用途很广泛。合金的性质v 合金具有许多良好的物理、化学和机械性能

11、。合金的抗腐蚀性强；v 合金的硬度一般比各成分金属大；v 多数合金的熔点低于组成它的成分金属。v 通过调整合金的组成比例和改变合金的形成条件，可以制造性能不同的各种合金。v 目前，合金的种类已不下万种。合金的制造大大拓宽了金属材料的应用范围和使用价值。一些常见合金的特性和用途名称主要组成元素特性用途黄铜铜、锌坚硬机器零件、电器零件青铜铜、锡耐腐蚀、易铸造成型铸件、工艺品、塑像不锈钢铁、铬、镍耐腐蚀医疗器械、化工设备伍德合金 铋、铅、锡、镉熔点低保险丝焊锡锡、铅熔点低、能粘接金属电子元件、金属片一些合金v 不锈钢 形状记忆合金v 高温合金 储氢合金小结小结 合金合金概念：由一种金属跟其他概念：由

12、一种金属跟其他 或或 熔合形成的熔合形成的有有 的物质。的物质。性质特点：合金的性质特点：合金的 一般比它们的纯一般比它们的纯金属更高，金属更高， 更好，而熔点更好，而熔点 。金属金属非金属非金属金属特征金属特征硬度和强度硬度和强度抗腐蚀性抗腐蚀性较低较低思考：金属特征的具体内容有哪些？思考：金属特征的具体内容有哪些？金属光泽、导电导热性、延展性，在反应中易失电子。金属光泽、导电导热性、延展性，在反应中易失电子。通过本节课的学习，你有哪些收通过本节课的学习，你有哪些收获或困惑？梳理一下，请把它们获或困惑？梳理一下，请把它们展示出来。展示出来。课题课题1 1 金属金属的性质和利用的性质和利用一、

13、金属一、金属1、金属的物理性质：二、合金二、合金2、物质的用途受多种因素影响2、一般合金比组成它的纯金属具有更优良的性能。1、铁的合金生铁钢一、几种重要的金属一、几种重要的金属大多数金属为银白色、固体、有光泽、能导电、导热、熔沸点高、有延展性。1、制作电线的金属材料一般是、制作电线的金属材料一般是 ( ) A.铁铁 B.铜铜 C.银银 D.镁镁2、下列各组中的两种物质都属于混合物的是、下列各组中的两种物质都属于混合物的是 ( ) A.钢钢 不锈钢不锈钢 B.铜铜 青铜青铜 C.铁铁 生铁生铁 D.锡锡 焊锡焊锡3、下列有关合金的说法正确的是、下列有关合金的说法正确的是 ( ) A.合金缺少金属

14、光泽合金缺少金属光泽 B.合金种类只有合金种类只有90余种余种 C.合金属于化合物合金属于化合物 D.合金的很多性能比它的纯金属优异合金的很多性能比它的纯金属优异BAD4、下列对金属的性质描述正确的是、下列对金属的性质描述正确的是 （ ） A.金属在常温下都是固体金属在常温下都是固体 B.金属的熔点都比较低金属的熔点都比较低 C.金属大多为电和热的优良导体金属大多为电和热的优良导体 D.金属缺乏延展性金属缺乏延展性5、钛和钛合金是、钛和钛合金是21世纪的重要金属材料，它们具有优良的性能，如熔点世纪的重要金属材料，它们具有优良的性能，如熔点高，密度小，可塑性好，机械性能好，抗腐蚀能力强，钛合金与

15、人体很高，密度小，可塑性好，机械性能好，抗腐蚀能力强，钛合金与人体很好的好的“相容性相容性”。根据它们的主要性能，不合实际的用途是（。根据它们的主要性能，不合实际的用途是（ ） A.用来做保险丝用来做保险丝 B.用于制造航天设备用于制造航天设备 C.用于核潜艇设备的制造用于核潜艇设备的制造 D.可用来制造人造骨可用来制造人造骨6、用来铸造硬币的金属材料需要具有什么性质？用来铸造硬币的金属材料需要具有什么性质？CA资源丰富资源丰富 无毒轻便无毒轻便 耐磨耐腐蚀耐磨耐腐蚀 美观、易加工美观、易加工 第二课时 根据你以前所学的知识及你的生活经验，请大胆猜根据你以前所学的知识及你的生活经验，请大胆猜测

16、金属可能有哪些化学性质？测金属可能有哪些化学性质？探究金属的化学性质探究金属的化学性质 1 1、金属与氧气反应、金属与氧气反应铁在氧气中点燃铁在氧气中点燃镁在空气中点燃镁在空气中点燃铜在空气中加铜在空气中加热热实验实验现象现象化学化学方程方程式式 结论结论剧烈燃烧，火星四剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，射，放出大量的热，生成黑色固体生成黑色固体表面由红色变表面由红色变成黑色成黑色Fe Fe 、MgMg、 Cu Cu 能与氧气反应能与氧气反应常见金属的化学性质常见金属的化学性质剧烈燃烧，发出耀剧烈燃烧，发出耀眼的强光，放热，眼的强光，放热，有少量白烟，生成有少量白烟，生成白色固体白色固体3Fe

17、+2O3Fe+2O2 2 = FeFe3 3O O4 4点燃点燃2Mg+O2Mg+O2 22MgO2MgO燃燃点点2Cu+O2Cu+O2 22CuO2CuO 铝是银白色的金属，具有金属光泽，而生活中的铝铝是银白色的金属，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？制品却往往是暗淡无色，知道为什么吗？ 原因：原因：常温下，铝就能和氧气发生反应，在其表面常温下，铝就能和氧气发生反应，在其表面生成一层生成一层致密致密的氧化铝保护膜（的氧化铝保护膜（AlAl2 2O O3 3) )。4Al + 3O4Al + 3O2 2 2Al2Al2 2O O3 32 2、金属与酸溶液反应、金属与

18、酸溶液反应铁与稀盐酸铁与稀盐酸(或稀硫酸）或稀硫酸）镁与稀盐酸镁与稀盐酸(或稀硫酸）或稀硫酸）铜与稀盐铜与稀盐酸酸(或稀硫酸）或稀硫酸）实验实验现象现象 化学化学方程方程式式 结论结论产生少量气泡，放热，溶产生少量气泡，放热，溶液由无色变成浅绿色液由无色变成浅绿色产生大量气泡，放热，产生大量气泡，放热，固体逐渐消失固体逐渐消失无明显无明显现象现象Fe+2HClFe+2HClFeClFeCl2 2+H+H2 2Fe+HFe+H2 2SOSO4 4= =FeSOFeSO4 4+H+H2 2Mg+HMg+H2 2SOSO4 4MgSOMgSO4 4+H+H2 2Mg+2HCl Mg+2HCl MgC

19、lMgCl2 2+H+H2 2不反应不反应铁、镁能与盐酸、稀硫酸反应，而铜不能。铁、镁能与盐酸、稀硫酸反应，而铜不能。盐酸盐酸God God Save Save meme！无所谓，无所谓， 我我无所谓无所谓为什为什么受么受伤的伤的总是总是我！我！我得意的我得意的笑，又得笑，又得意的笑意的笑金属与盐酸的反应金属与盐酸的反应镁、锌、铁、铜的金属活动性由强到弱镁、锌、铁、铜的金属活动性由强到弱Al实验实验现象现象反应的化学方程式反应的化学方程式铁片浸铁片浸入硫酸入硫酸铜溶液铜溶液中中Fe+CuSOFe+CuSO4 4= =3 3、金属与盐溶液反应、金属与盐溶液反应FeSOFeSO4 4+Cu+Cu铁

20、片表面覆盖铁片表面覆盖一层红色物质，一层红色物质，溶液由蓝色逐溶液由蓝色逐渐变为浅绿色渐变为浅绿色MgMg + + 2H2HCl Cl H H2 2 + + MgMgClCl2 2 下面是我们刚才探究时发生的一些反应。请从反应物下面是我们刚才探究时发生的一些反应。请从反应物和生成物的物质类别的角度分析，这些反应有什么特点？和生成物的物质类别的角度分析，这些反应有什么特点？单质单质化合物化合物单质单质化合物化合物Fe Fe + + H H2 2SOSO4 4 H H2 2 + + FeFeSOSO4 4Fe Fe + + CuCuSOSO4 4 CuCu + + FeFeSOSO4 4讨论与分析

21、讨论与分析特点：特点： 由一种单质跟一种化合物作用生成另一种单质和另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一种化合物的反应叫置换反应置换反应。下列反应都是置换反应吗？下列反应都是置换反应吗？3CO + Fe3CO + Fe2 2O O3 3 = 2Fe + 3CO = 2Fe + 3CO2 2高温高温点燃点燃化合反应：化合反应：+ +分解反应：分解反应：+ +ClCl2 2 + 2KI = I+ 2KI = I2 2 + 2KCl + 2KClCHCH4 4 + 2O + 2O2 2 = CO = CO2 2 + 2H + 2H2 2O O（1 1）在金属活动性顺序里，

22、金属的位置越靠前，它的活动）在金属活动性顺序里，金属的位置越靠前，它的活动性就越强。性就越强。（2 2）在金属活动性顺序里，位于氢前面的金属能置换出盐）在金属活动性顺序里，位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢元素。酸、稀硫酸中的氢元素。（3 3）在金属活动性顺序里，位于前面的金属能把位于其后）在金属活动性顺序里，位于前面的金属能把位于其后面的金属从它们盐溶液中置换出来。面的金属从它们盐溶液中置换出来。K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H H） Cu Hg Ag Pt Au 金属活动性由强逐渐减弱金属活动性由强逐渐减弱金属活动性顺序金属活动性顺序最理想的绿色能源最理想的绿

23、色能源氢气氢气1 1、氢气的物理性质、氢气的物理性质通常为无色、无味的气体；通常为无色、无味的气体；难溶于水；难溶于水；相同状况下，密度最小的气体；相同状况下，密度最小的气体；有三态变化。有三态变化。2 2、氢气的化学性质、氢气的化学性质可燃但不助燃可燃但不助燃现象：现象：1 1、产生、产生淡蓝色淡蓝色火焰火焰2 2、放出大量的热、放出大量的热3 3、干冷的烧杯内壁有水雾、干冷的烧杯内壁有水雾2H2H2 2 + O+ O2 2 = 2H = 2H2 2O O点燃点燃还原性还原性H H2 2 + CuO = Cu + H+ CuO = Cu + H2 2O O3H3H2 2 + Fe+ Fe2

24、2O O3 3 = 2Fe + 3H = 2Fe + 3H2 2O O3 3、氢气的用途、氢气的用途作燃料作燃料冶金冶金优点：优点：存在问题：存在问题：热值高；原料来源广；热值高；原料来源广；无污染；可循环利用。无污染；可循环利用。如何大量、廉价制取；如何大量、廉价制取；如何安全运输、贮存。如何安全运输、贮存。（1 1）药品：）药品：锌和稀硫酸（或稀盐酸）锌和稀硫酸（或稀盐酸）4 4、氢气的实验室制法、氢气的实验室制法 Zn+H Zn+H2 2SOSO4 4=ZnSO=ZnSO4 4+H+H2 2为何不用镁或铁等来和酸反应制取氢气？为何不用镁或铁等来和酸反应制取氢气？（2 2）原理：）原理：

25、Zn+2HCl=ZnCl Zn+2HCl=ZnCl2 2+H+H2 2 镁和酸反应速度太快，而铁的反应速度又太慢，镁和酸反应速度太快，而铁的反应速度又太慢，不便于操作。不便于操作。 （4 4）收集：）收集： 排水法排水法固液不加热型固液不加热型（3 3）装置：）装置： 向下排空气法向下排空气法 （5 5）步骤）步骤 按照要求按照要求连连 接装置。接装置。 检检查查 气密性。气密性。 装装 药品：先装固体，后装液体。药品：先装固体，后装液体。 开始反应，并收集一小试管氢气，进行开始反应，并收集一小试管氢气，进行验验 纯（纯（任何任何 可燃性气体，在做性质实验之前务必进行验纯可燃性气体，在做性质实

26、验之前务必进行验纯）。）。 用排水法或向下排空气法用排水法或向下排空气法收收 集气体，盖上玻璃片集气体，盖上玻璃片倒倒 放放在实验桌上。在实验桌上。 金属和金属和金属矿物金属矿物 课堂小结课堂小结金属的物理性质金属的物理性质 常见金属的常见金属的化学性质化学性质大多数金属能与氧气反应大多数金属能与氧气反应有金属光泽、导电导热有金属光泽、导电导热性、延展性等性、延展性等活泼金属能与稀盐酸、稀硫活泼金属能与稀盐酸、稀硫酸反应酸反应金属能与某些盐溶液反应金属能与某些盐溶液反应练练 习习1 1、下表是某种常见金属的部分性质。、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

27、上述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：信息回答以下问题：试推断该金属的一种用途是试推断该金属的一种用途是；该金属的活动性比铜该金属的活动性比铜（填（填“强强”或或“弱弱”）；）；请自选试剂，设计实验，探究该金属与铁的活动性强弱，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。完成下表。颜色、状态颜色、状态硬度硬度密度（密度（g/cmg/cm3 3）熔点熔点（） 导电性导电性导热性导热性延展延展性性银白色固体银白色固体较软较软 2.70 2.70 660 660良好良好 良好良好良好良好做导线做导线强强你的一种猜想你的一种猜想验证方法验证方法实验现象

28、实验现象结论结论该金属的活该金属的活动性比铁强动性比铁强将该金属投将该金属投入氯化亚铁入氯化亚铁溶液中溶液中溶液浅绿色逐溶液浅绿色逐渐消失渐消失该金属的活该金属的活动性比铁强动性比铁强该金属的活该金属的活动性比铁强动性比铁强将该金属和将该金属和铁分别投入铁分别投入稀硫酸中稀硫酸中该金属表面产该金属表面产生气泡的速率生气泡的速率比铁快比铁快该金属的活该金属的活动性比铁强动性比铁强 2 2、试判断下列物质的化学反应类型、试判断下列物质的化学反应类型: :A.A.化合反应化合反应 B.B.分解反应分解反应 C.C.置换反应置换反应（1 1）2Al+6HCl=2AlCl2Al+6HCl=2AlCl3

29、3+3H+3H2 2（ ）（2 2）H H2 2COCO3 3=CO=CO2 2+H+H2 2O O （ ）（3 3）Fe+CuSOFe+CuSO4 4=FeSO=FeSO4 4+Cu +Cu （ ）（4 4）CaO+HCaO+H2 2O=Ca(OH)O=Ca(OH)2 2 （ ）C CB BC CA A3.3.判断下列物质能否发生反应？若能，写出相关化判断下列物质能否发生反应？若能，写出相关化学方程式。（学方程式。（1 1）银与稀盐酸）银与稀盐酸 （2 2）锌与硫酸铜溶）锌与硫酸铜溶液（液（3 3）铜与硫酸锌溶液（）铜与硫酸锌溶液（4 4）铝与硝酸银溶液）铝与硝酸银溶液 （5 5）银与氯化铜

30、溶液（银与氯化铜溶液（6 6）镁与硫酸亚铁溶液）镁与硫酸亚铁溶液解答：可发生反应的：（解答：可发生反应的：（2 2）（）（4 4）（）（6 6）化学方程式：化学方程式：(2) Zn + CuSO(2) Zn + CuSO4 4 = Cu + ZnSO = Cu + ZnSO4 4(4) Al + 3AgNO(4) Al + 3AgNO3 3 = Al(NO = Al(NO3 3) )3 3 + 3Ag + 3Ag(6) Mg + FeSO(6) Mg + FeSO4 4 = MgSO = MgSO4 4 +Fe +Fe 4. 4.有有X Y ZX Y Z三种金属，如果把三种金属，如果把X X和和Y Y分别分别放入稀硫酸中，放入稀硫酸中， X X 溶解并产生氢气溶