金属的性质和利用

第五章金属的冶炼与利用第一节金属的性质和利用保定17中刘进胜学习目标：1.了解常见的金属及有关金属的冶炼历史；2.掌握金属的物理性质及用途；3.知道铁、铝、铜等常见金属与氧气的反应。其实我们知道很多你知道哪些金属？见过哪些金属？把它们的名称和元素符号写在课本p.114的表5-1中。看看谁知道的最多！钠镁钾锌钙NaMgKZnCa铁铝铜银金FeAlCuAgAu……………………金属元素的名称和符号东汉晚期的青铜奔马河北沧州的铁狮子金属有很多的用途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。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。铅(Pb)锡(Sn)铝(Al)铁具有磁性铜呈紫红色金呈黄色金属均呈银白色吗?温度计中的汞为液体金属还具有各自的特性：金属的物理性质金属光泽FeCuZn在粉末状时，金属吸收可见光后辐射不出去，所以这时金属一般呈暗灰色或黑色。联想与启示你知道铸造硬币的金属材料由哪些吗？你觉得在选择铸币材料时应考虑哪些因素？课本P122第10题（1）为什么油罐车经常有一条铁链拖到地面上，这是利用了铁的什么性质？（2）铁和铝都可以用来制作炊具，这是利用了铁和铝的什么性质？（3）用金属钨做白炽灯的灯丝，这是利用了钨的什么性质？（4）铝能制成很薄的铝箔，这是利用了铝的什么性质？性质决定用途1、地壳中含量最高的金属元素：2、人体中含量最高的金属元素：3、目前世界年产量最高的金属：4、导电、导热最好的金属：5、硬度最高的金属：6：熔点最高的金属：7：熔点最低的金属：资料金属之最铝钙铁银铬钨汞合金钢铜合金保险丝（武得合金）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●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？合金合金的硬度大于各成分金属合金的密度小于各成分金属合金的熔点低于各组分金属抗腐蚀性强于组分金属表5—4一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

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。不锈钢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2002年，我国的钢产量为18224.89万吨，连续多年保持世界第一合金钢铜合金保险丝（武得合金）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阅读课本P120—1212%~4.3%0.03%~2%含较多的碳、硫、磷、硅等元素含碳、硫、磷、硅等元素较少硬而脆，不可煅造硬而韧，良好的延展性烧菜用的铁锅、暖气片机床的底座等制造机械、交通工具和武器三、生铁和钢（都是混合物）生铁和钢的区别在于含碳量不同，所以炼钢就是降低生铁中的含碳量生铁和钢都是铁的合金。那么什么叫合金？合金有什么性能？黄金饰品中的假货常常鱼目混珠，社会上的不法分子时常以黄铜（铜、锌混合物）冒充黄金进行诈骗活动。小明在旅游时帮他母亲买了一枚戒指，但他担心买到假货，上当受骗。特请我来帮他鉴别真假。你们能帮我解决这难题吗？金属与氧气的反应

回顾与讨论：请同学们回忆在氧气的化学性质中，我们研究了哪几种金属和氧气的反应？你还能回忆起这些反应的现象吗？铁丝、镁带和氧气的反应

3Fe+2O2Fe3O42Mg+O2

2MgO

点燃点燃分别把铁片铝片和铜片的表面用砂纸檫亮然后按表5—3所列的项目进行实验，记录观察到的实验现象，并从中概括出实验结论在氧气中点燃在空气中加热在空气中加热表5—3金属化学性质的实验记录火星四射剧烈燃烧有黑色物质生成表面变暗失去金属光泽表面发黑产生气体产生气体无明显现象从上述实验事实可以看出：镁、铝比较活泼，铁、铜次之镁、锌、铁、铜与盐酸反应比较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，产生大量气泡剧烈较反应，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反应后生成什么气体？根据反应时是否有气泡产生及产生气泡速度的快慢，可否判断金属的活动性强弱？结论：Mg>Zn>Fe>Cu金属与稀盐酸反应的比较气泡金属与盐酸反应的比较金属与金属化合物溶液的反应

实验探究1.把一根用砂纸打磨过的铝丝浸入硫酸铜溶液中，过一会取出，观察，有什么现象？2.把一根洁净的铜丝浸入硝酸银溶液中，过一会取出，观察，有什么现象发生？3.把另一根洁净的铜丝浸入硫酸铝溶液中，过一会取出，观察，有什么现象发生？铝丝浸入硫酸铜溶液中铜丝浸入硝酸银溶液中

铁丝浸入硫酸铜溶液中Fe+CuSO4=FeSO4+Cu

Cu+AgNO3=Cu(NO3)2+

Ag

铜丝浸入硝酸银溶液中22KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu

金属活动性由强转弱金属活动性顺序的应用：位于氢前的金属能与盐酸、稀硫酸反应而生成氢气。位置越靠前，它的活动性越强。常见金属的活动性顺序表：位于前面的金属能把位于后面的金属从它们化合物的溶液中置换出来（K、Ca、Na除外）。思考：对于能发生的反应，若从反应物和生成物的物质类别的角度去分析，这些反应有什么共同特点？它们属于哪种反应类型？并请归纳已学过的化学反应基本类型。Mg+CuSO4==MgSO4+CuFe+CuSO4==FeSO4+CuZn+CuSO4==ZnSO4+Cu2Al+3CuSO4==Al2(SO4)3+3Cu

我们从反应物和生成物的类别（如单质、化合物）的角度来分析，这些反应有什么特点？将这类反应和分解反应化合反应进行比较。单质单质化合物化合物上面的4个反应方程式是属于置换反应化学反应的基本类型化合反应：A+B→AB分解反应：AB

→A+B置换反应：A+BC→AC+B随堂练习1、金属在人类的生活和生产中应用广泛，请用金属元素符号填空：温度计中填充的金属是

；暖水瓶内胆壁上银白色金属是

；白炽灯泡里作灯丝的金属是

；常用电线中的金属是

；应用最广泛的金属是

，用于包装糖果、香烟的银白色金属材料是

。2．古人曾将铅锻打成细细的铅条，作为笔来写字，这也是“铅笔”名称的由来，铅笔能像现代铅笔一样写字，这一现象与铅的下列哪条性质有关A．硬度小B．熔点低C．密度大D．能导电3．从人类利用金属的历史看，先有青铜器时代再到铁器时代，然后才有了铝制品。造成这个先后顺序事实的最主要因素是（）A、地壳中金属元素的含量B、金属的导电性C、金属冶炼的难易程度D、金属的延展性4、收藏家收藏清末铝制品，至今保存十分完好，该艺术品不易锈蚀的主要原因是（）A．铝不易发生化学反应B．铝不易发生化学反应C．铝易氧化，其表面的氧化膜具有保护内部作用D．铝很难与酸发生反应5.为了解决交通瓶颈制约，我国第六次对铁路列车实行大提速。提速前须将原有铁路短轨或长轨焊接为超长轨，常用2Al+Fe2O3=Al2O3+2Fe这一反应原理来焊接钢轨。该反应属于：()A.化合反应B.复分解反应

C.分解反应D.置换反应课本P118第7题要除去铜屑中少量铁屑，某同学设计了以下两个实验方案：①②CuFeCuFe加入适量硫酸铜溶液搅拌过滤洗涤过滤洗涤搅拌加入适量稀硫酸（1）写出两个实验方案中有关反应的化学方程式①②Fe+CuSO4==FeSO4+CuFe+H2SO4==FeSO4+H2↑（2）以上两个实验方案中，你愿意选择的是：

理由：①不仅除去了铜屑，并且增加原样品中铜屑的质量，方法②中会生成氢气，如不收集，会导致资源浪费（3）你是否有更简便的方法？写出你的做法，并和同学们交流用磁铁吸引样品中的铁屑磁铁自然界以单质存在形式的金自然界以单质形式存在的银赤铁矿主要成分是Fe2O3黄铁矿主要成分是FeS2菱铁矿主要成分是FeCO3

铝土矿主要成分是Al2O3黄铜矿主要成分是CuFeS2辉铜矿主要成分是Cu2S１．铝和稀盐酸２．银和稀硫酸３．锌和硫酸铜４．铜和硫酸锌５．铝和硫酸亚铁６．镁和硝酸银７．铁和氯化铜８．铜和硫酸镁９．铁和硝酸锌１０．锌和硫酸镁反应，因为在金属活动性顺序表中铝在氢前面不反应，因为在金属活动性顺序表中银在氢后面反应，因为在金属活动性顺序表中锌在铜前面不反应，因为在金属活动性顺序表中铜在锌后面反应，因为在金属活动性顺序表中铝在铁前面反应，因为在金属活动性顺序表中镁在银前面反应，因为在金属活动性顺序表中铁在铜前面不反应，因为在金属活动性顺序表中铜在镁后面不反应，因为在金属活动性顺序表中铁在锌后面不反应，因为在金属活动性顺序表中锌在镁后面随堂练习：一、判断下列反应能否发生？并说明理由。本节目标：1.初步认识常见金属与酸（或盐溶液）的置换反应，能用置换反应解释简单的化学问题。2.能用金属活动性顺序对有关置换反应进行简单的判断，并能利用金属活动性顺序解释与日常生活有关的一些化学问题。实验探究1：金属与稀盐酸的反应实验药品：铁钉、锌粒、镁条、铜丝、稀硫酸实验仪器：井穴板镁、锌、铁、铜与稀盐酸反应现象比较博古论今在我国古代，“点金术”曾大行其道，风靡一时，就连汉末大名鼎鼎的曹操父子，虽然都是胆略过人的英雄豪杰，也相信“点石成金”。在晋朝著名炼丹家葛洪的《抱朴子》一书中，记载了这样一个故事。相传葛洪能“点铁成金”，皇帝下诏急令葛洪回朝，将宫殿里所有铁制香炉都变成金子做的。葛洪先命人用沙子将所有的香炉摩擦至表面光亮，再用刷子蘸上一种叫“曾青”的药物，均匀的涂抹在香炉上，香炉就放出金灿灿的光芒，宛如金子制成。活动与探究2：金属与金属化合物溶液的反应实验用品：铁丝、硫酸铜溶液、硫酸锌溶液实验仪器：井穴板、砂纸活动与探究2：金属与金属化合物溶液的