金屬及金屬材料

金屬及金屬材料

內(nèi)容提綱金屬的化學(xué)性質(zhì)金屬材料金屬的化學(xué)性質(zhì)地殼中鋁、鎂的含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于金銀的含量，為什么人類(lèi)很早就發(fā)現(xiàn)和使用金和銀，鋁鎂的使用是近百年的事？一、金屬與氧氣在常溫下反應(yīng)

2Cu+O2=2CuO

4Al+3O2

=2Al2O3

2Mg+O2=2MgO二、金屬與酸反應(yīng)哪些金屬能與鹽酸反應(yīng)？金屬與稀HCl現(xiàn)象化學(xué)方程式鎂與稀鹽酸大量氣泡，反應(yīng)最快Mg＋2HCl＝MgCl2＋H2↑鋁與稀鹽酸大量氣泡，反應(yīng)較快2Al＋6HCl＝2AlCl3＋3H2↑鋅與稀鹽酸許多氣泡，反應(yīng)快Zn＋2HCl＝ZnCl2＋H2↑鐵與稀鹽酸少量氣泡，反應(yīng)較慢,溶液由無(wú)色變?yōu)闇\綠色Fe＋2HCl＝FeCl2＋H2↑銅與稀鹽酸無(wú)現(xiàn)象無(wú)反應(yīng)后生成什么氣體？根據(jù)反應(yīng)時(shí)是否有氣泡產(chǎn)生及產(chǎn)生氣泡速度的快慢，可否判斷金屬的活動(dòng)性強(qiáng)弱？結(jié)論：Mg>Al>Zn>Fe>Cu置換反應(yīng)：由一種單質(zhì)與一種化合物反應(yīng)，生成另一種單質(zhì)與另一種化合物的反應(yīng)回憶1、碳與氧化銅反應(yīng)2、氫氣與氧化銅反應(yīng)

2CuO+C2Cu+CO2↑

CuO+H2

ΔCu+H2O

高溫

（碳搶占了氧化銅中銅的位置）（氫搶占了氧化銅中銅的位置）HCl+Mg1、搶占位置：

Cl+MgH2、定化學(xué)式：MgCl2+H2例：3、配平：2HCl+MgMgCl2+H2HCl+MgHCl+MgHCl+Zn1、搶占位置：

Cl+ZnH2、定化學(xué)式：ZnCl2+H2例：3、配平：2HCl+ZnZnCl2+H2HCl+ZnHCl+Zn金屬與稀H2SO4現(xiàn)象化學(xué)方程式鎂與稀硫酸大量氣泡，反應(yīng)最快Mg＋H2SO4＝MgSO4＋H2↑鋁與稀硫酸大量氣泡，反應(yīng)較快2Al＋3H2SO4＝Al2（SO4）3＋3H2↑鋅與稀硫酸許多氣泡，反應(yīng)快Zn＋H2SO4＝ZnSO4＋H2↑鐵與稀硫酸少量氣泡，反應(yīng)較慢,溶液由無(wú)色變?yōu)闇\綠色Fe＋H2SO4＝FeSO4＋H2↑銅與稀硫酸無(wú)現(xiàn)象無(wú)金屬與硫酸酸反應(yīng)

金屬材料

東漢晚期的青銅奔馬河北滄州的鐵獅子北京奧運(yùn)會(huì)獎(jiǎng)牌另外還有現(xiàn)代化的交通工具建筑材料例題：1、以上圖片中的物品都是_____材料做的。（填“金屬”或“非金屬”）。2、金屬材料包括______和它們的______。3、地殼中含量最豐富的金屬是___；人類(lèi)利用最早的金屬是___；目前世界上年產(chǎn)量最大的金屬是____。4、金屬具有的一些共同的物理性質(zhì)----金屬的共性：（1）_______（2）_______（3）_______金屬純金屬合金鋁銅鐵導(dǎo)電性導(dǎo)熱性延展性

5、鐵、鋁等大多數(shù)金屬都呈（）色，但銅卻呈（）色，金呈（）色；6、在常溫下，鐵、鋁、銅等大多數(shù)金屬都是（）體，但體溫計(jì)中汞卻是（）體。7、自然界中熔點(diǎn)最高的金屬是（）熔點(diǎn)最低的金屬是（）銀白紫紅黃固液鎢汞物理性質(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/cm3）金鉛銀銅鐵鋅鋁大

19.311.310.58.927.867.142.70

小熔點(diǎn)/℃

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小討論：根據(jù)你的生活經(jīng)驗(yàn)和表所提供的信息，并查閱有關(guān)資料分析下列問(wèn)題。1.為什么菜刀、鐮刀、錘子等用鐵制而不用鉛制？2.銀的導(dǎo)電性比銅好，為什么電線(xiàn)一般用銅制而不用銀制？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(huà)，可能會(huì)出現(xiàn)什么情況？4.為什么有的鐵制品如水龍頭等要鍍鉻（Cr）？如果鍍金怎么樣？使用是否便利資源廢料是否易于回收價(jià)格是否美觀(guān)對(duì)環(huán)境的影響考慮物質(zhì)的用途時(shí)，首先要考慮物質(zhì)的_____，還需要考慮那些因素？性質(zhì)二、合金

例題：1、____________________________________的物質(zhì)是合金。2、合金是純凈物還是混合物？_______3、鐵合金包括_______和________，主要是______不一樣。4、合金的抗腐蝕性能比純金屬_____5、合金的硬度比組成它們的金屬的硬度____6、合金的熔點(diǎn)比組成它們的金屬的熔點(diǎn)____7、_________被認(rèn)為是21世紀(jì)的重要金屬材料，它們具有很多優(yōu)良的性能，特別是_______性能非常好,廣泛應(yīng)用在______________________兩種或兩種以上的金屬（或金屬與非金屬）熔合而成的具有金屬特性混合物生鐵鋼含碳量強(qiáng)圖8－5比較合金和純金屬的硬度金屬材料主要成分光澤和顏色硬度大小對(duì)比黃銅片（合金）銅鋅銅片（純銅）銅焊錫（合金）鉛錫錫（純錫）錫黃色（紫）紅色銀白色銀白色

黃銅片＞銅片焊錫＞錫通過(guò)以上對(duì)比實(shí)驗(yàn)，可得出什么結(jié)論？（從顏色，硬度方面）？____________________________________合金的硬度比組成它們的金屬的硬度大純金屬合金鉛鎘鉍錫焊錫武德合金熔點(diǎn)/℃32732127123218370啟示合金的熔點(diǎn)比組成它們的金屬的熔點(diǎn)低7、_________被認(rèn)為是21世紀(jì)的重要金屬材料，它們具有很多優(yōu)良的性能，特別是_______性能非常好,廣泛應(yīng)用在___________________________________鈦和鈦合金抗腐蝕火箭、導(dǎo)彈、航天飛機(jī)、船舶、化工和通信設(shè)備等

1、下列物質(zhì)不屬于合金的是（）

A、黃銅B、硬鋁C、不銹鋼D、氧化鐵

2、生活中廢棄的鋁質(zhì)易拉罐、破鐵鍋、廢銅線(xiàn)等可歸為一類(lèi)加以回收，它們屬于（）

A、純凈物B、金屬或合金

C、氧化物D、非金屬

3、金屬材料在人類(lèi)活動(dòng)中已得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。下列屬于金屬共性的是（）

A、很高的熔點(diǎn)B、良好的導(dǎo)電性

C、很大的硬度D、都容易生銹

DBB4、一種新興的金屬由于其密度小，延展性好，耐腐蝕性強(qiáng)，它和它的合金在航海、航空和化學(xué)工業(yè)中正逐步取代鋁和鋁合金而被廣泛應(yīng)用。該金屬是（）

A、鋅B、鈦C、鎂D、錳

5、不銹鋼合金中含有鐵、鉻、鎳等元素，它具有強(qiáng)度大、韌性好、耐腐蝕、熔點(diǎn)高等優(yōu)良的性能。根據(jù)它的性能，下列用途中不切實(shí)際的是（）

A、醫(yī)療器械B、做保險(xiǎn)絲C、炊具D、容器BB6、金屬、金屬材料的性質(zhì)在很大程度上決定了它們的用途。下列相關(guān)說(shuō)法中不正確的是（）

A、鈦合金與人體具有很好的“相容性”，可以用來(lái)制造人造骨

B、鐵具有良好的導(dǎo)熱性，可以用來(lái)制造炊具

C、不銹鋼抗腐蝕性好，常用于制造醫(yī)療器具

D、鉛銻合金的熔點(diǎn)低，電阻率較大，常用于制成發(fā)熱體7、在生活中，用鎢作白熾燈的燈絲，是因?yàn)開(kāi)________________；用銅作電線(xiàn)內(nèi)絲，是因?yàn)開(kāi)____________________。D鎢的熔點(diǎn)高銅的導(dǎo)電性好，資源廣，價(jià)格低

8、青銅、黃銅、白銅都是銅的合金，具有重要的用途。（1）工業(yè)上用青銅制造軸承、齒輪、而不用純銅，其原因之一是青銅的硬度比純銅的硬度（填“大”或“小”）_________；（2）白銅可以用于制造錢(qián)幣，可以推測(cè)白銅具有的性能之一是________________。大難生銹、光亮美觀(guān)、輕便等9、科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一種新金屬，它的一些性質(zhì)如下：熔點(diǎn)2500℃密度3g/cm3強(qiáng)度與鋼相似導(dǎo)電性良好導(dǎo)熱性良好抗腐蝕性?xún)?yōu)異這種金屬的表面有一層氧化物保護(hù)層，試設(shè)想這種金屬的可能用途如：利用它的導(dǎo)電性良好，用來(lái)作電線(xiàn)一、金屬的物理性質(zhì)及用途1、金屬具有的共同的物理性質(zhì)

導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、延展性2、物質(zhì)的性質(zhì)在很大程度上決定物質(zhì)的用途，但不是唯一的決定因素。二、合金1、定義：兩種或兩種以上的金屬（或金屬與非金屬））熔合而成具有金屬特性的物質(zhì)叫合金。2、合金具有比純金屬更優(yōu)良的性能

抗腐蝕性強(qiáng)、硬度大、熔點(diǎn)低1、因?yàn)殍F的硬度大于鉛。2、銀在自然界中少，價(jià)格昂貴；銀的密度大，不易架設(shè)。3、因?yàn)殒u的熔點(diǎn)高，且易導(dǎo)電。若用錫制的話(huà)，燈絲通電后產(chǎn)生的熱量易使燈絲熔斷（熔點(diǎn)低），從而影響燈泡的壽命。4、因?yàn)殂t的硬度大、不易生銹、美觀(guān)大方。鍍金更好看，更耐腐蝕。但金的價(jià)格昂貴、硬度小易磨損。金屬資源的利用和保護(hù)金屬資源的利用和保護(hù)一.金屬的存在：除少數(shù)不活潑的金屬如金.銀等有單質(zhì)形式存在外,其余都以化合物形式存在.地殼中含量最多的金屬是Al二.鐵的冶煉原料.鐵礦石.焦炭.石灰石現(xiàn)象:紅色的Fe2O3變黑.同時(shí)產(chǎn)生使石灰水變渾濁的氣體Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2高溫三.在實(shí)際生產(chǎn)時(shí),所用的原料或產(chǎn)物一般都含有雜質(zhì),在計(jì)算用料時(shí)和產(chǎn)量時(shí),應(yīng)考慮到雜質(zhì)問(wèn)題例1:用1000t含F(xiàn)e2O380％的赤鐵礦石,理論上可以煉出含F(xiàn)e96％的生鐵多少t例2:實(shí)驗(yàn)室用5g不純的Zn與足量的稀HCl反應(yīng)得到0.1gH2,則樣品中Zn的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少?二.金屬的腐蝕和防護(hù)人們采取了許多措施，但每年全世界因生銹而損失的鐵約占世界年產(chǎn)量的四分之一?。∪绾畏冷P？不生銹不生銹生銹——————a.干燥空氣中b.浸沒(méi)在水中c.潮濕空氣中研究性學(xué)習(xí):鐵的生銹過(guò)程請(qǐng)思考.哪種條件下,鐵最易生銹?為什么?鐵生銹的實(shí)質(zhì)：鐵與空氣中的氧氣.水蒸氣等發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程。鐵銹的成份很復(fù)雜,主要為氧化鐵Fe2O3.xH2O鐵制品銹蝕的條件:(1)要有能夠發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)(2)反應(yīng)物要能相互接觸(3)生成物不會(huì)對(duì)反應(yīng)起障礙作用研究性學(xué)習(xí):鐵的生銹過(guò)程金屬的防護(hù)(1)隔絕開(kāi)空氣或氧氣(2)隔絕開(kāi)水思考討論回答：采用哪些措施可防止鐵的銹蝕？例如自行車(chē)鋼圈、鏈條齒輪、大杠的防銹方法及醫(yī)用器械等的防銹方法。具體方法:1.“穿外衣”——加一層保護(hù)膜（如：刷油漆、涂油、電鍍、致密的氧化膜）2.“打強(qiáng)心針”——在鐵中加入其它金屬改變其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，（如：制成不銹鋼）2.金屬資源保護(hù)怎樣保護(hù)金屬資源呢?一.防止金屬的腐蝕二.金屬的回收與利用三.有計(jì)劃,合理地開(kāi)采礦物,嚴(yán)禁不顧國(guó)家利益的亂采礦練習(xí)1.鐵可以拉制成鐵絲，是因?yàn)樗哂衉_____性；鐵鍋可以用來(lái)炒菜，是因?yàn)殍F是_____的導(dǎo)體。2.要完成FeFeSO4的轉(zhuǎn)化，可以讓鐵和________和_______發(fā)生置換反應(yīng)。3.盛入在油罐車(chē)內(nèi)的石油產(chǎn)品振蕩時(shí)可產(chǎn)生靜電，容易引起火災(zāi)，所以油罐車(chē)尾部有一條拖地的鐵鏈，是利用了鐵具有_____的性質(zhì)。4.鋼鐵生銹，實(shí)際上是鐵、_________等物質(zhì)相互作用，發(fā)生一系列復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)。防止鐵制品生銹，最常用的方法是____________。

反饋練習(xí)

5.在下列條件下，鐵最容易生銹的是

A.有氧氣存在B.有水存在

C.在潮濕空氣中D.表面有油污6.下列有關(guān)使用鐵器時(shí)的注意事項(xiàng)中，正確的是A.避免接觸干燥的空氣B.能盛放鹽酸C.不能盛放硫酸銅溶液D.避免接觸潮濕空氣

知識(shí)實(shí)踐我校的柵欄是鐵條焊接在一起的，但使用一段時(shí)間后就會(huì)生銹，為了使它有比較長(zhǎng)的使用壽命，需要采取防銹措施。

你的假設(shè)：鐵柵欄生銹的原因

、

、

。

你的方案：針對(duì)這些原因，可采取下列措施。第一步：

。第二步：

。第三步：

。知識(shí)實(shí)踐探究性作業(yè)方案一方案二方案三主要步驟和方法防銹材料成本估算施工人力成本估算有效防銹期估計(jì)綜合評(píng)價(jià)優(yōu)劣排序探究方案優(yōu)劣練習(xí)鞏固請(qǐng)說(shuō)出鐵有哪些主要的物理性質(zhì)；請(qǐng)寫(xiě)出鐵與氧氣、鹽酸、硫酸及硫酸銅溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式，并注明反應(yīng)類(lèi)型；一根質(zhì)量為10g的鐵釘，投入一定濃度的CuSO4溶液中，過(guò)一段時(shí)間后取出鐵釘，洗凈干燥后稱(chēng)其質(zhì)量為12g。請(qǐng)計(jì)算生成的Cu的質(zhì)量為多少？課后練習(xí)1、（08濰坊）將甲、乙兩種金屬片分別放入硫酸銅溶液中，甲表面析出金屬銅，乙沒(méi)有發(fā)生反應(yīng)。據(jù)此判斷，三種金屬的活動(dòng)性順序是()A．甲＞銅＞乙B．銅＞甲＞乙 C．乙＞銅＞甲 D．甲＞乙＞銅A4、(08三明)將潔凈的鐵絲浸入含有Ag(NO3)2和Zn(N