第五章第一节金属的性质和利用

第5章金属与矿物

第一节金属的性质和利用

第一课时观察与思考同学们知道下面两件工艺品的名称和制做的材料吗？青铜奔马（马踏飞燕）沧州铁狮子看一看，想一想这些器具是由什么材料做成的？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P.114的表5-1。看看谁知道的最多！其实我们知道很多我知道的金属名称元素符号我见过的金属名称元素符号钠镁钾锌钙NaMgKZnCa铁铝铜银金FeAlCuAgAu……………………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金属光泽FeCu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。金属的物理性质物理性质物理性质比较导电性（以银的导电性为100作标准）密度(g·cm-3）熔点(℃)硬度（以金刚石的硬度为10作标准）银铜金铝锌铁铅（优）10099746127177.9（良）金

铅银铜铁锌铝

19.311.310.58.927.867.142.70

（大）（小）钨

铁铜金银铝锡

3410153510831064962660232

（高）（低）铬

铁银铜金铝铅94~52.5~42.5~32.5~32~2.91.5（大）（小）讨论：1.为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不用铅制？分析与思考通过观察上面的表格，你对金属的物理性质又有哪些新的认识？一般情况下，金属的密度比较大、熔点比较高、硬度比较大。铅的硬度小,而铁的硬度大2.银的导电性比铜好，为什么电线一般用铜制而不用银制？银的价格比铜高许多3.为什么灯泡里的灯丝用钨制而不用锡制？如果用锡制的话，可能会出现什么情况？钨的熔点高，锡的熔点低；如果用锡，则锡丝易烧断。4.为什么有的铁制品如水龙头等要镀铬？如果镀金怎么样?铬硬度大,

耐磨、美观，又防锈；金的价格高、硬度小如果镀金则会增加成本且不耐用。使用是否便利资源废料是否易于回收价格是否美观对环境的影响考虑物质的用途时，首先要考虑物质的_____，还需要考虑那些因素？性质问题与思考小结1、金属的物理性质大多数金属具有金属光泽，密度和硬度较

，熔沸点较

，具有良好的

性、

性和

性。在室温下，除

外，金属都是固体。大多数金属为银白色，铜为红色，金为黄色。大高导电导热延展汞2、金属之最地壳中含量最多的金属元素：人体中含量最多的金属元素：目前世界年产量最高的金属：导电、导热性最好的金属：延展性最好的金属：熔点最高的金属：硬度最大的金属：密度最大的金属：密度最小的金属：重点梳理铝（Al）钙（Ca）铁（Fe）银（Ag）金（Au）钨（w）铬（Cr）锇（Os）锂（Li）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、性质稳定等因素。制造飞机的材料中，大量使用铝合金，为什么不使用纯铝呢？问题与探索

二.合金金属是生活、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。如：制造飞机的金属材料，需要有坚硬而轻的特点；用于切割的金属材料，要有很大的硬度；白炽灯的灯丝熔点要高，保险丝的金属材料熔点要低；

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。如：古代的青铜，现在应用广泛的钢和生铁都是合金。拓展视野：生铁和钢：最主要的区别——含碳量不同。阅读课本P117-119页合金的内容，思考并回答下列问题。阅读与思考1、目前世界上使用最多的金属材料是_____。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_____，_____的含碳量较少，生铁和钢都属于___________（填“纯净物或混合物”）。2、如果在金属中加热熔合某些______或__________，就可以制得具有金属特征的物质，即合金。3、纯铁较____，而生铁比纯铁___；不锈钢不仅比纯铁___，而且其_________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________，而是它们的_______。4、尽管目前已经制得的纯金属只有___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______种。钢铁铁生铁钢混合物非金属金属软硬硬抗锈蚀纯金属合金90几千合金与组成它们的金属的性质比较实验与探究根据刚才同学们获得的信息，思考并完成下面的表格。性质比较现象黄铜铜焊锡锡光泽和颜色硬度结论黄色紫红色灰白色银白色黄铜比铜硬焊锡比锡硬合金的硬度一般比组成它们的纯金属更高现象与结论讨论与启示焊锡是锡和铅的合金，主要用于焊接金属等；武德合金是铋、铅、锡和镉的合金，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？纯金属合金铅镉铋锡焊锡武德合金熔点/℃32732127123218370启示合金的熔点比组成它的纯金属的熔点都低想想看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金属铝了吗？金属材料

通常所说的“金属材料”，既包括各种纯金属，也包括各种合金。

合金的用途很广泛。合金的性质

合金具有许多良好的物理、化学和机械性能。合金的抗腐蚀性强；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。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。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

不锈钢形状记忆合金

高温合金储氢合金小结合金⑴概念：由一种金属跟其他

或

熔合形成的有

的物质。⑵性质特点：合金的

一般比它们的纯金属更高，

更好，而熔点

。金属非金属金属特征硬度和强度抗腐蚀性较低思考：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。长话短说通过本节课的学习，你有哪些收获或困惑？梳理一下，请把它们展示出来。课题1金属的性质和利用一、金属1、金属的物理性质：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。第五单元金属的冶炼和利用1、制作电线的金属材料一般是()A.铁B.铜C.银D.镁2、下列各组中的两种物质都属于混合物的是()A.钢不锈钢B.铜青铜C.铁生铁D.锡焊锡3、下列有关合金的说法正确的是()A.合金缺少金属光泽B.合金种类只有90余种C.合金属于化合物D.合金的很多性能比它的纯金属优异BAD巩固与提高：4、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B.金属的熔点都比较低

C.金属大多为电和热的优良导体D.金属缺乏延展性

5、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“相容性”。根据它们的主要性能，不合实际的用途是（）A.用来做保险丝B.用于制造航天设备C.用于核潜艇设备的制造D.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？CA资源丰富无毒轻便耐磨耐腐蚀美观、易加工第二课时

根据你以前所学的知识及你的生活经验，请大胆猜测金属可能有哪些化学性质？探究金属的化学性质

1、金属与氧气反应铁在氧气中点燃镁在空气中点燃铜在空气中加热实验现象化学方程式

结论剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色固体表面由红色变成黑色Fe、Mg、Cu能与氧气反应常见金属的化学性质剧烈燃烧，发出耀眼的强光，放热，有少量白烟，生成白色固体3Fe+2O2====

Fe3O4点燃2Mg+O2====2MgO燃点2Cu+O2＝2CuO

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，在其表面生成一层致密的氧化铝保护膜（Al2O3)。4Al+3O2

＝

2Al2O32、金属与酸溶液反应铁与稀盐酸(或稀硫酸）镁与稀盐酸(或稀硫酸）铜与稀盐酸(或稀硫酸）实验现象

化学方程式

结论产生少量气泡，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↑Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑Mg+H2SO4＝MgSO4+H2↑Mg+2HCl＝MgCl2+H2↑不反应铁、镁能与盐酸、稀硫酸反应，而铜不能。盐酸GodSaveme！无所谓，我无所谓…为什么受伤的总是我！我得意的笑，又得意的笑…金属与盐酸的反应镁、锌、铁、铜的金属活动性由强到弱Al实验现象反应的化学方程式铁片浸入硫酸铜溶液中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

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？单质化合物单质化合物Fe

+H2SO4＝H2↑+FeSO4Fe+CuSO4＝Cu+FeSO4讨论与分析特点：ABCAAB

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+2KClCH4+2O2====CO2+2H2OC（1）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。（2）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。（3）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。KCaNaMgAlZnFeSnPb（H）

CuHgAgPtAu

金属活动性由强逐渐减弱金属活动性顺序最理想的绿色能源——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H2+CuO====Cu+H2O△3H2+Fe2O3====2Fe+3H2O△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。（1）药品：锌和稀硫酸（或稀盐酸）4、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。金属和金属矿物

课堂小结金属的物理性质

常见金属的化学性质大多数金属能与氧气反应——有金属光泽、导电导热性、延展性等活泼金属能与稀盐酸、稀硫酸反应金属能与某些盐溶液反应练习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。颜色、状态硬度密度（g/cm3）熔点（℃）导电性导热性延展性银白色固体较软2.70660良好良好良好做导线强你的一种猜想验证方法实验现象结论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

（）CBCA3.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