《金屬及其冶煉》-完整版課件

高三化學(xué)拓展6.1金屬司母戊鼎青銅器時代“青銅之冠”---秦陵銅車馬馬踏飛燕鐵耙鐵器時代20世紀(jì)，鋁和鋁合金的應(yīng)用衣---拉鏈，配飾，暗扣食---廚房用品住---建筑材料行---現(xiàn)代化的交通工具復(fù)習(xí)回顧1、元素分為哪幾類？2、什么叫純凈物？什么叫混合物？金屬元素、非金屬元素和稀有氣體元素。只由一種物質(zhì)組成的物質(zhì)叫做純凈物，由兩種或多種物質(zhì)混合而成的物質(zhì)叫做混合物。其實我們知道很多

你知道哪些金屬？見過哪些金屬？把它們的名稱和元素符號寫在下表中。我知道的金屬名稱元素符號我見過的金屬名稱元素符號你知道么？哪些金屬可用來打造首飾？那些金屬可用來制造電線？哪些金屬可用來制造炊具？哪些金屬可用來拉成細(xì)絲或壓成薄片？你知道下面的工具是用什么材料制成的嗎？首飾：金、鉑電線：銅為什么要用它們來做呢？思考：這些金屬制品有哪些相似的物理性質(zhì)？有光澤能導(dǎo)電能抽成絲能延成薄片能導(dǎo)熱能彎曲一、金屬共有的物理性質(zhì)常溫下金屬大都是固體（汞除外）有金屬光澤大多數(shù)金屬都是電和熱的良導(dǎo)體（導(dǎo)電導(dǎo)熱性）有延展性（可以拉成細(xì)絲，可以展成薄片）有韌性物理性質(zhì)金屬光澤導(dǎo)電性導(dǎo)熱性延展性常溫下為固體（汞除外）注意：大多數(shù)金屬是銀白色的，但Cu是紫紅色的，Au是黃色的。一、金屬的物理性質(zhì)金屬在通常情況下特有的若干物理性質(zhì)

項目常見的幾種金屬最大（高）值的金屬最?。ǖ停┲档慕饘勹F(Fe)鋁(Al)銅（Cu）密度（g·cm3）7.862.708.9222.7（鋨）0.534（鋰）

熔點

(℃)153566010833410（鎢）-39（汞）

硬度

(最硬的金剛石為10)4-52.5-32-2.9

9（鉻）﹤1（銫）根據(jù)上表的信息可以知道：最難熔的金屬是___;最易熔的金屬是___;最重的金屬是_____;最輕的金屬是_____;最硬的金屬是_____;最軟的金屬是

_____鎢汞鋨鋰鉻銫金屬的其他化學(xué)之最人類最早發(fā)現(xiàn)和冶煉的金屬──目前世界年產(chǎn)量最高的金屬──地殼中含量最高的金屬元素──人體中含量最高的金屬元素──導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性最好的金屬──延性最好的金屬──展性最好的金屬──銅鐵鋁鈣銀鉑金物理性質(zhì)物理性質(zhì)比較導(dǎo)電性(以銀的導(dǎo)電性為100作標(biāo)準(zhǔn))銀銅金鋁鋅鐵鉛(優(yōu))10099746127177.9(良)密度/(g·cm-3)金鉛銀銅鐵鋅鋁(大)19.311.310.58.927.867.142.7(小)熔點/℃鎢鐵銅金銀鋁錫(高)3410153510831064962660232(低)硬度(以金剛石的硬度為10作標(biāo)準(zhǔn))鉻鐵銀銅金鋁鉛(大)94-52.5-42.5-32.5-32-2.91.5(小)一些金屬的物理性質(zhì)2.銀的導(dǎo)電性比銅好，為什么電線一般用銅制而不用銀制？1.為什么菜刀、鐮刀、錘子等用鐵制而不用鉛制？3.為什么燈泡里的燈絲用鎢制而不用錫制？如果用錫制的話，可能會出現(xiàn)什么情況？4、為什么有的鐵制品如水龍頭等要鍍鉻？如果鍍金會怎樣？討論：考慮物質(zhì)的用途時，性質(zhì)不是唯一因素，還需要考慮什么因素？是否美觀價格廢料是否易于回收使用是否便利資源對環(huán)境的影響用來鑄造硬幣的金屬材料需要具有什么性質(zhì)？資源豐富無毒輕便耐磨耐腐蝕美觀、易加工制造飛機的材料中為什么大量使用鋁合金而不用純鋁？1、合金是一種金屬與其他一種或幾種金屬（或非金屬）熔合形成的有金屬特性的混合物。二、合金二、神奇的合金特性合金的熔合方式：①金屬與金屬②金屬與非金屬③金屬與金屬，非金屬２．鋁合金1.鐵合金：生鐵與鋼都是碳和鐵的合金生鐵含碳2%~4.3%鋼含碳0.03%~2%常見的合金：3.常見的合金：生鐵（Fe,C)鋼（Fe,C)不銹鋼（Fe,Cr,Ni)黃銅（Cu,Zn）青銅（Cu,Sn）焊錫（Sn,Pb）18K黃金（Au,Ag,Cu)鋁合金（Al,Cu,Mg,Si)觀察活動：【實驗6-2】金屬片互相刻劃閱讀比較某些合金及其組成的熔點：并填空。焊錫最先溶化其次是錫最后熔化的是鉛[討論]查閱資料，了解焊錫和武德合金（鉛、鉍、錫和鎘組成的合金）的用途，根據(jù)下表提供的數(shù)據(jù)，你能得到什么啟示？純金屬合金鉛鎘鉍錫焊錫武德合金熔點/oC32732127123218370啟示合金的熔點比純金屬低2合金和純金屬性質(zhì)的對比性質(zhì)比較現(xiàn)象黃銅銅焊錫錫主要成分光澤和顏色硬度結(jié)論銅鋅銅鉛錫錫黃色紫紅色銀白色銀白色黃銅片＞銅片焊錫＞錫合金比純金屬硬度大結(jié)論：合金的硬度一般比組成它的純金屬更大；合金的熔點一般比組成它的純金屬更?。缓辖鸬目垢g性一般比組成它的純金屬更好；2、合金的特性（1）一般地說，合金的熔點比它的各成分金屬的熔點都低。（2）合金的強度和硬度一般比組成它們的純金屬更高，抗腐蝕性能等也更好。（3）合金是具有金屬特征的混合物。合金比純金屬具有更廣泛的用途。鈦和鈦合金，新型金屬材料

鈦和鈦合金被認(rèn)為是21世紀(jì)的重要材料，它具有很多優(yōu)良的性能，如熔點高、密度小、可塑性好、易于加工、機械性能好等。尤其是抗腐蝕性能非常好，即使把它們放在海水中數(shù)年，取出后仍光亮如新，其抗腐蝕性能遠(yuǎn)優(yōu)于不銹鋼，因此被廣泛用于火箭、導(dǎo)彈、航天飛機、船舶、化工和通訊設(shè)備等。鈦金屬腕表鈦合金

可作人造骨的鈦合金形狀記憶合金形狀記憶合金是具有形狀記憶效應(yīng)的合金，被廣泛應(yīng)用于做人造衛(wèi)星和宇宙飛船的天線，水暖系統(tǒng)、防火門和電路斷電的自動控制開關(guān)，以及牙齒矯正等醫(yī)療材料。用鈦-鎳形狀記憶合金制成的人造衛(wèi)星天線低溫下知識總結(jié)1、常見金屬的物理性質(zhì)2、合金鞏固拓展1、日常生活中所使用的自來水管，你認(rèn)為選用哪種材料既經(jīng)濟又耐用（）A、普通鋼管B、塑料管C、不銹鋼管D、鍍鋅管B2、下列關(guān)于“合金”的敘述：1合金中至少含有兩種金屬；2合金中元素以化合物的形式存在；3合金中一定含有金屬；4合金一定為混合物；5合金依然具有金屬的特性。其中正確的是（）A、4B、123C、34D、345D3、生活中廢棄的鋁制易拉罐、破鍋、廢銅線等可歸為一類加以回收，它們屬于（）

A、有機物

B、金屬或合金

C、氧化物

D、非金屬B5、下列說法正確的是（）

A、金屬都是銀白色的固體

B、我國人民在商代就制造出精美的青銅器

C、食醋中含有鹽酸

D、鋼是一種合金，其機械加工性能比純鐵差B6、燈泡里的燈絲用鎢制，是因為（）

A、導(dǎo)電性好B、硬度適中，易造型

C、熔點高、不易熔化D、有金屬光澤C作業(yè)1、金屬跟氧氣的反應(yīng)三、金屬的化學(xué)性質(zhì)a.Al和O2：常溫，Al表面形成一層致密的氧化膜點燃，鋁在純氧中燃燒發(fā)出耀眼的白光4Al+3O2===2Al2O3點燃白色化學(xué)方程式：Al和O2化學(xué)方程式：3Fe+2O2====Fe3O4b.Fe和O2：常溫，F(xiàn)e在潮濕的空氣中，緩慢氧化生成鐵銹點燃，F(xiàn)e在純氧中燃燒，火星四射、生成黑色

固體、放出大量的熱點燃c.Cu和O2：2Cu+O2====2CuO銅在空氣中加熱表面變黑:Fe和O2Cu和O2項目MgAlFeCuAu空氣中劇烈燃燒發(fā)出耀眼白光易生成致密氧化膜潮濕空氣中易生銹潮濕空氣中緩慢生銹，加熱變黑高溫也不反應(yīng)氧氣中耀眼白光火星四射2、金屬跟稀HCl(或稀硫酸)的反應(yīng)2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑Mg+2HCl=MgCl2+H2↑Fe+2HCl=FeCl2+H2↑Cu+HCl=Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑Ag+HCl

=反應(yīng)的劇烈程度依次減弱溶液從無色變成淺綠色結(jié)論：能與酸反應(yīng)并生成氫氣的金屬是較活潑的金屬視頻由上述的探究實驗知道：鋁、鐵可以把酸中氫置換出來問：鎂、鋅與鐵具體誰更活潑呢？Fe+CuSO4=FeSO4+Cu實驗現(xiàn)象：鐵釘表面有紅色物質(zhì)生成3、金屬跟某些金屬化合物溶液的反應(yīng)2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3Cu藍(lán)色淺綠色Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2AgCu+Al2(SO4)3=Zn+CuSO4=ZnSO4+CuZnFe已知信息：實驗現(xiàn)象反應(yīng)的化學(xué)方程式鋁浸入硫酸銅溶液銅浸入硫酸鋁溶液銅浸入硝酸銀溶液2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3Cu無明顯現(xiàn)象Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag鋁、銅、銀的活動性順序

。表面有紅色物質(zhì)生成表面有銀白色物質(zhì)生成結(jié)論：一種金屬A能把另一種金屬B從他的化合物溶液中置換出來，則該金屬A相對于金屬B是較活潑的金屬。鋁＞銅＞銀不反應(yīng)，金屬活動性：Cu<Al金屬活動性順序：

KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu金屬活動性由強漸弱結(jié)論：①排在越前的金屬元素，金屬活動性越強②排在氫前的金屬能與稀HCl（或稀H2SO4）反應(yīng)生成氫氣，越靠前反應(yīng)速率越快③排在前面的金屬可以把排在后面的金屬從他的鹽溶液中置換出來。（K，Ca，Na除外）小結(jié)：1.知道金屬主要化學(xué)性質(zhì)：活潑金屬多共性，與氧與酸易反應(yīng)。位前位后可置換，還要扣除KCaNa。與鹽反應(yīng)也可以，但要溶液才反應(yīng)。2.金屬活動性順序：以氫為界，五字?jǐn)嗑洹?/p>

KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAuPtAu練習(xí)1:根據(jù)金屬活動性順序判斷下列反應(yīng)能否發(fā)生Ag+H2SO4=Mg+CuCl2=Sn+HCl

=Fe+ZnSO4=Mg+ZnSO4=MgSO4+

ZnMgCl2+

Cu練習(xí)2.下列鹽能由金屬與鹽酸直接反應(yīng)得到的是（）A.CuCl2

B.FeCl3C.AgCl

D.MgCl2D我來看看這些化學(xué)方程式Mg+CuSO4==MgSO4+CuFe+CuSO4==FeSO4+CuZn+CuSO4==ZnSO4+Cu2Al+3CuSO4==Al2(SO4)3+3Cu

我們從反應(yīng)物和生成物的類別（如單質(zhì)、化合物）的角度來分析，這些反應(yīng)有什么特點？將這類反應(yīng)和分解反應(yīng)化合反應(yīng)進(jìn)行比較。單質(zhì)單質(zhì)化合物化合物上面的4個反應(yīng)都屬于置換反應(yīng)你可以給置換反應(yīng)下個定義嗎？定義：

由一種單質(zhì)跟一種化合物作用生成另一種單質(zhì)和另一種化合物，這樣的反應(yīng)叫做置換反應(yīng)Fe2O3+3H2==2Fe+3H2O；Fe3O4+4H2==3Fe+4H2O；Cu+2AgNO3==Cu(NO3)2+2Ag2Mg+CO2===2MgO+C這些是什么反應(yīng)類型？點燃△△置換反應(yīng)通式：A+BC=AC+B歸納小結(jié)與練習(xí)1、金屬有哪些主要的化學(xué)性質(zhì)？2、金屬的活潑性可以用什么反應(yīng)來判斷？3、什么叫做置換反應(yīng)？它與分解反應(yīng)和化合反應(yīng)有哪些不同？金屬活動性順序的應(yīng)用：例1.下列反應(yīng)能否發(fā)生，為什么？A.Mg＋H2SO4＝MgSO4＋H2↑B.Cu＋2HCl＝CuCl2＋H2↑C.2Fe＋6HCl＝2FeCl3＋3H2↑D.Zn＋2HNO3＝Zn(NO3)2＋H2↑E.Cu+2AgCl==CuCl2+2AgF.2Na+CuSO4==Cu+Na2SO4G.Fe+Zn(NO3)2==Zn+Fe(NO3)21、判斷置換反應(yīng)能否發(fā)生例2.X、Y、Z三種金屬，分別浸入稀硫酸中，只有Y溶解，X投入Z的鹽溶液中有Z析出，則X、Y、Z的活動性關(guān)系正確的是（）A.

X＞Y＞ZB.

X＞Z＞YC.

Y＞X＞ZD.

Y＞Z＞XC2、判斷金屬的活動性順序例3：有X、Y、Z三種金屬1）X、Y、Z分別放入稀鹽酸中，X溶解并放出氫氣，Y、Z無變化；2）將Y放入Z的化合物溶液中無變化；3）Z放入Y的化合物溶液中有Y析出：則:（1）X、Y、Z的活動性順序如何？（2）科學(xué)家將氫的活動性與金屬活動性進(jìn)行比較并排序，當(dāng)氫也排在里邊時，活動性順序如何？X>Z>YX>H>Z>Y3、判斷反應(yīng)后產(chǎn)物例4.向硝酸銅溶液中加入一定量的鐵粉充分反應(yīng)，下列情況可能出現(xiàn)的是（）A.溶液中有Fe2+、Cu2+

，不溶物為CuB.溶液中有Fe2+、Cu2+

，不溶物為FeC.溶液中只有Cu2+

，不溶物為FeD.溶液中只有Fe2+，不溶物為Fe、Cu

AD例5.向硝酸銀、硝酸銅的混合溶液中加入一定量的鐵粉，充分反應(yīng)后過濾，向濾出的固體中滴加稀硫酸，有氣體產(chǎn)生，則濾出的固體一定為（）Ag、Cu、Fe的混合物①一種金屬與多種鹽溶液反應(yīng)時，首先發(fā)生反應(yīng)的是活動性最弱的金屬離子，待最弱的完全反應(yīng)后，第二弱的才能反應(yīng)。例6.將一包鎂鋁的混合粉末加入到盛FeCl2溶液的燒杯中，充分反應(yīng)，下列說法正確的是（）A.濾液為MgCl2時，濾渣為Fe、AlB.濾液為MgCl2、FeCl2時，濾渣為Fe、Mg、AlC.濾液為MgCl2、AlCl3、FeCl2時，濾渣為Fe,AlD.濾液為MgCl2、AlCl3時，濾渣為FeAD②多種金屬與一種鹽溶液反應(yīng)時，首先發(fā)生反應(yīng)的是活動性最強的金屬，待最強的完全反應(yīng)后，第二強的才能反應(yīng)。4、判斷反應(yīng)后固體或溶液的質(zhì)量變化例7.把鐵片分別放入下列各物質(zhì)的溶液中，片刻后取出，溶液質(zhì)量增加的是（）A.硫酸鋁B.硫酸銅C.硫酸D.硝酸銀Fe→CuFe→H2

5664562Fe＋2AgNO3＝Fe(NO3)2＋2Ag562×108C例8.鐵釘投入下列溶液中，反應(yīng)一段時間后固體質(zhì)量增加的是（）溶液質(zhì)量增加的是（）A.稀硫酸B.硫酸銅溶液C.氯化鎂溶液D.稀鹽酸Fe＋H2SO4＝FeSO4＋H2↑56981522Fe＋CuSO4＝FeSO4＋Cu5616015264BAD5、產(chǎn)生氫氣量多少的判斷①產(chǎn)生等量的氫氣，消耗金屬質(zhì)量的比較例9.把足量的Mg、Al、Fe、Zn分別放入質(zhì)量分?jǐn)?shù)完全相同的稀硫酸中，產(chǎn)生氫氣的量（）消耗金屬的量（）2Al→3H2Mg→H2

2×273×2242

91121Fe→H2Zn→H2

562652

28132.51一樣多Al﹤Mg﹤Fe﹤Zn②等量的金屬與酸反應(yīng)，產(chǎn)生氫氣量的比較例10.把等量的Mg、Al、Fe、Zn分別放入質(zhì)量分?jǐn)?shù)完全相同的足量的稀硫酸中，產(chǎn)生氫氣的量由多到少順序（）2Al→3H