湘教版九年級(jí)化學(xué)下冊(cè) 金屬的性質(zhì) 金屬和金屬材料課件

金屬的性質(zhì)專題八金屬和金屬材料

梳理與歸納根據(jù)下面的圖片，你能說(shuō)出金屬的用途嗎？從中你又可以總結(jié)出金屬具有哪些物理性質(zhì)？有金屬光澤良好的導(dǎo)電性良好的導(dǎo)熱性良好的延展性

金屬的許多用途是由金屬的物理性質(zhì)所決定的。金屬的物理性質(zhì)應(yīng)用導(dǎo)電性做導(dǎo)線導(dǎo)熱性做炊具、鍋?zhàn)友诱剐宰鼋饘俦“澹鼋饘俳z、箔機(jī)械強(qiáng)度做生產(chǎn)工具、建筑材料金屬光澤做反光體、裝飾品金屬之最地殼中含量最高的金屬元素──目前世界年產(chǎn)量最高的金屬──導(dǎo)電、導(dǎo)熱性最好的金屬──人體中含量最高的金屬元素──熔點(diǎn)最高的金屬──熔點(diǎn)最低的金屬──你知道嗎？鋁鈣鐵銀鎢汞硬度最大的金屬──鉻

在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的110多種元素中，金屬元素有90多種，通常把密度在4.5g㎝3以下的金屬叫做輕金屬，如鈉、鎂、鋁等；密度在4.5g㎝3以上的金屬叫做重金屬，如銀、汞、銅等。

在很多情況下人們實(shí)際使用的并不是純金屬，而是合金。

二、合金

1、什么叫合金？ 合金是由一種金屬跟其他金屬（或非金屬）熔合形成的具有金屬特性的物質(zhì)。

2、合金的性能 與純金屬相比，合金一般有以下性能：①硬度較大②熔點(diǎn)較低③機(jī)械加工性能好

閱讀課本表8-1常見(jiàn)合金的主要成分、性能和用途合金主要成分主要性能主要用途球墨鑄鐵鐵、碳、硅、錳機(jī)械強(qiáng)度好在某些場(chǎng)合可代替鋼錳鋼鐵、錳、碳韌性好、硬度大鋼軌、挖掘機(jī)鏟斗、坦克裝甲、自行車(chē)架不銹鋼鐵、鉻、鎳抗腐蝕性好醫(yī)療器械、炊具、容器、反應(yīng)釜黃銅銅、鋅強(qiáng)度高、可塑性好、易加工、耐腐蝕機(jī)器零件、儀表、日用品青銅銅、錫強(qiáng)度高、可塑性好、耐磨、耐腐蝕機(jī)器零件如軸承、齒輪等白銅銅、鎳光澤好、耐磨、耐腐蝕、易加工錢(qián)幣、代替銀做飾品焊錫錫、鉛熔點(diǎn)低焊接金屬硬鋁鋁、銅、鎂、硅強(qiáng)度和硬度好火箭、飛機(jī)、輪船等制造業(yè)18K①黃金金、銀、銅光澤好、耐磨、易加工金飾品、錢(qián)幣、電子元件18K白金金、銅、鎳、鋅光澤好、耐磨、易加工金飾品①K是表示金的純度的指標(biāo)。24K表示含金量達(dá)100%，18k表示含金量達(dá)75%，14K表示含金量達(dá)58.5%。

人類歷史上使用最早的合金是青銅，現(xiàn)在最常用的合金是生鐵和鋼（生鐵和鋼都屬于鐵的合金）組成元素含碳量分類用途機(jī)械性能鐵及少量碳、硅、錳、硫、磷鐵及少量碳、硅、錳幾乎不含硫、磷生鐵鋼2%～4.3%0.03%～2%白口鐵：用于煉鋼灰口鐵：制造化工機(jī)械、鑄件球墨鑄鐵：機(jī)械強(qiáng)度高，可代替鋼碳素鋼（低碳鋼、中碳鋼、高碳鋼）合金鋼（錳鋼、不銹鋼、硅鋼、鎢鋼）硬而脆、無(wú)韌性、可鑄不可鍛堅(jiān)硬、韌性大、塑性好、可鑄、可鍛、可壓延未來(lái)的鋼鐵——鈦合金鈦合金鏡框鈦金屬腕表

鈦合金與人體有很好的“相容性”，因此可用來(lái)制造人造骨

幾種新型合金—形狀記憶合金、儲(chǔ)氫合金形狀記憶合金合金與組成它們的金屬的性質(zhì)比較實(shí)驗(yàn)與探究閱讀課本P4~5頁(yè)合金的內(nèi)容，思考并回答下列問(wèn)題。閱讀與思考1、目前世界上使用最多的金屬材料是_____。生鐵和鋼都是__的合金，可根據(jù)含碳量的不同將它們區(qū)分開(kāi)，含碳量較多的是_____，_____的含碳量較少，生鐵和鋼都屬于___________（填“純凈物或混合物”）。2、如果在金屬中加熱熔合某些______或__________，就可以制得具有金屬特征的物質(zhì)，即合金。3、純鐵較____，而生鐵比純鐵___；不銹鋼不僅比純鐵___，而且其_________性能也比純鐵好得多。因此，在日常生活、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究中，大量使用的常常不是________，而是它們的_______。4、盡管目前已經(jīng)制得的純金屬只有___多種，但由這些純金屬按一定組成和質(zhì)量比制得的合金已達(dá)______種。鋼鐵鐵生鐵鋼混合物非金屬金屬軟硬硬抗銹蝕純金屬合金90幾千課題一、金屬材料一、金屬1、金屬的一些物理性質(zhì)：大多數(shù)金屬為銀白色、固體、有光澤、能導(dǎo)電導(dǎo)熱、熔沸點(diǎn)高、有延展性二、合金2、考慮物質(zhì)用途時(shí)考慮多種因素

1、在金屬中加熱熔合某些金屬或非金屬，就可以制得合金

2、合金的強(qiáng)度和硬度一般比組成它們的純金屬更高，抗腐蝕性能也更好

純鐵鐵的合金生鐵鋼（含碳量不同）（2%~4.3%）硬度比純鐵硬

（0.03%~2%）硬度、抗腐蝕性能增強(qiáng)

內(nèi)容小結(jié)1、以下鐵的用途，涉及了那些鐵的性質(zhì)？（1）燒菜用的鏟子是鐵制的，一般都要裝上木柄（2）鐵塊可以制成鐵絲或鐵片（3）油罐車(chē)行駛時(shí)罐內(nèi)石油振蕩產(chǎn)生靜電，易發(fā)生火險(xiǎn)，因此，車(chē)尾有一條拖地的鐵鏈鐵有良好的導(dǎo)熱性鐵具有延展性鐵具有導(dǎo)電性三.金屬的化學(xué)性質(zhì)1.與氧氣反應(yīng)2.與酸反應(yīng)3.與鹽反應(yīng)

點(diǎn)燃3Fe+2O2===Fe3O4Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑

Fe+CuSO4==FeSO4+Cu思考1.有些金屬能與酸發(fā)生置換反應(yīng)，但反應(yīng)的劇烈程度是否是一樣呢？2.有些金屬能與某些鹽溶液發(fā)生置換反應(yīng)。為什么有些反應(yīng)不發(fā)生呢？四.探究金屬的活動(dòng)性

在3支試管中各加入少量等體積、等濃度的鹽酸（或稀硫酸），分別在試管中加入1根經(jīng)砂紙打磨過(guò)的潔凈的鎂條、銅片和鐵釘，觀察反應(yīng)現(xiàn)象，并比較其反應(yīng)的劇烈程度。鎂條銅片鐵釘1.在上述實(shí)驗(yàn)中能與酸發(fā)生反應(yīng)的金屬有____不能與酸發(fā)生反應(yīng)的金屬有____。2.在能與酸發(fā)生反應(yīng)的金屬中，反應(yīng)劇烈程度由強(qiáng)到弱的順序是________。分析歸納MgFeCuMg>Fe分析歸納3.金屬能否與鹽酸或稀硫酸反應(yīng)放出氫氣及反應(yīng)劇烈程度的差異可說(shuō)明金屬的活動(dòng)性強(qiáng)弱。金屬越活潑，與鹽酸或稀硫酸反應(yīng)越劇烈。據(jù)此，鎂、銅、鐵的金屬活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序是___________Mg>Fe>Cu

金屬與某些鹽溶液能否發(fā)生置換反應(yīng)，也可說(shuō)明金屬活動(dòng)性的強(qiáng)弱?；顒?dòng)性較強(qiáng)的金屬能將活動(dòng)性較弱的金屬?gòu)乃柠}溶液中置換出來(lái)。探究活動(dòng)請(qǐng)完成以下探究活動(dòng)：探究目的：通過(guò)實(shí)驗(yàn)比較銅、鐵兩種金屬的活動(dòng)性強(qiáng)弱。你的假設(shè)：__________________你的實(shí)驗(yàn)方案：_________________________________________實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象記錄：_______________

你的結(jié)論：______________鐵的活動(dòng)性比銅的強(qiáng)鐵的活動(dòng)性比銅的強(qiáng)(1)Fe與CuSO4溶液混合(2)Cu與FeSO4溶液混合(3)分別與酸混合

經(jīng)過(guò)許多類似上述實(shí)驗(yàn)的探究，人們總結(jié)出了常見(jiàn)金屬的活動(dòng)性順序：KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu金屬活動(dòng)性順序由強(qiáng)逐漸減弱實(shí)驗(yàn)總結(jié)強(qiáng)置弱練習(xí)：1．判斷下列各組物質(zhì)能否發(fā)生反應(yīng)？可以反應(yīng)的寫(xiě)出方程式（1）銀和稀鹽酸（2）鋁和稀硫酸（3）銅和硫酸鋅溶液（4）鋅和硫酸銅溶液（5）鎂和硝酸銀溶液2Al+3H2SO4Al2(SO4)3+3H2Zn+CuSO4ZnSO4+CuMg+2AgNO3Mg(NO3)2+2AgKCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu不反應(yīng)不反應(yīng)知識(shí)應(yīng)用課本（P46）4、請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)兩種實(shí)驗(yàn)方案，將銅粉中混有的少量鐵粉除去。①用磁鐵吸引②與鹽反應(yīng)：Fe+CuSO4═FeSO4+Cu③與酸反應(yīng)：Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑Fe+2HCl═FeCl2+H2↑解答：考點(diǎn)：1、金屬活動(dòng)性順序及其應(yīng)用；2、混合物的分離方法；3、書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式．分析：根據(jù)除雜的原則作答，除雜遵循的原則是除去雜質(zhì)但不能引進(jìn)新的雜質(zhì)．金屬的腐蝕與防護(hù)

鐵銹的主要成分：Fe2O3·XH2O銅器表面生成銅綠,主要成分：Cu2(OH)2CO3鐵與酸反應(yīng)，鐵被腐蝕。腐蝕速率較慢。鐵作負(fù)極（陽(yáng)極）被腐蝕腐蝕速率較快。（按下圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)）請(qǐng)比較下列現(xiàn)象的差異？圖一聯(lián)系舊知鐵與酸反應(yīng)，鐵被腐蝕。腐蝕速率較慢。鐵作負(fù)極（陽(yáng)極）被腐蝕腐蝕速率較快。（按下圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)）請(qǐng)比較下列現(xiàn)象的差異？圖一2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2實(shí)驗(yàn)編號(hào)ab所用電解質(zhì)NaClCH3COOH主要實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象原因分析腐蝕類型形成條件電極反應(yīng)式正極負(fù)極電池總反應(yīng)溶液中反應(yīng)(鐵銹的生成)出現(xiàn)的頻率鋼鐵的電化學(xué)腐蝕右側(cè)導(dǎo)管內(nèi)液面上升右側(cè)導(dǎo)管內(nèi)液面下降有氣體參與反應(yīng)(O2)有氣體生成(H2)發(fā)生吸氧腐蝕發(fā)生析氫腐蝕水膜酸性很弱或呈中性水膜酸性較強(qiáng)O2+2H2O+4e-=4OH-2H++2e-=H2↑Fe-2e-=Fe2+較低較高Fe+2H+=Fe2++H2↑Fe2++2OH-=Fe(OH)24Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)32Fe(OH)3==Fe2O3·nH2O+(3-n)H2O較高較低歸納小結(jié)21、析氫腐蝕（酸性水溶液）負(fù)極：Fe－2e－

=Fe2+總反應(yīng)：Fe+2H+=Fe2++H2↑正極：2H++2e－

=H2↑(一)、鋼鐵的腐蝕2、吸氧腐蝕（中性水溶液）負(fù)極：2Fe-4e=2Fe2+正極：O2+2H2O+4e=4OH－總反應(yīng)：2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2后續(xù)反應(yīng)：4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3Fe2O3練習(xí)：如圖,水槽中試管內(nèi)有一枚鐵釘，放置數(shù)天觀察：（1）若液面上升，則溶液呈________性，發(fā)生_______腐蝕，電極反應(yīng)式為：負(fù)極：_____________________,正極：______________________；（2）若液面下降，則溶液呈______性，發(fā)生_________腐蝕，電極反應(yīng)式為：負(fù)極：______________________正極：______________________。中性或堿吸氧2Fe–4e-＝2Fe2+O2+2H2O+4e-＝4OH－酸析氫Fe–2e－＝Fe2+2H++2e-＝H2↑【交流與討論】：鐵生銹除了必須有空氣及水的參與外，還受其他一些因素的影響.請(qǐng)解釋下列有關(guān)鐵生銹現(xiàn)象的原因.1.相對(duì)于在內(nèi)河行駛的輪船來(lái)說(shuō)，海輪更容易被腐蝕.

海輪更容易被腐蝕，是因?yàn)楹Ｋ泻休^多的氯化鈉等鹽類，導(dǎo)電能力比內(nèi)河的水更強(qiáng)，而在電解質(zhì)溶液中，電化學(xué)腐蝕更易進(jìn)行.2.1910年遺留在南極的食品罐頭盒，其表面至今很少有鐵銹出現(xiàn).

由于南極的溫度常年在0℃以下，說(shuō)明在較高溫度下，腐蝕更易進(jìn)行.3.用于連接銅板的鐵螺絲容易生銹.

由于鐵與銅及空氣中的水蒸氣構(gòu)成了原電池，鐵作電池的負(fù)極，因此更容易腐蝕而生銹.4.當(dāng)化工廠派出的廢氣為酸性氣體時(shí),工廠附近的鐵制品容易生銹.因?yàn)殍F制品在酸性條件下比在中性條件下更易被腐蝕.５、金屬腐蝕快慢的判斷(一)對(duì)于不同的金屬而言：與金屬的活潑性有關(guān)，一般地，活潑性越強(qiáng)的金屬，越_________被腐蝕。(二)對(duì)于同種金屬而言：與引起腐蝕的原因有關(guān)：一般說(shuō)來(lái)，電解原理引起的腐蝕____原電池原理引起的腐蝕_____化學(xué)腐蝕____有防腐措施的腐蝕(2)與介質(zhì)條件有關(guān)：一般說(shuō)來(lái)同種金屬的腐蝕在強(qiáng)電解質(zhì)中_____弱電解質(zhì)中____非電解質(zhì)中(3)與構(gòu)成微電池兩極的材料有關(guān)：兩極材料的活動(dòng)性差別越大，較活潑金屬被腐蝕的速度越

。(4)與環(huán)境溫度有關(guān)，溫度越高，金屬腐蝕速度越

。注意：在鋼鐵的腐蝕過(guò)程中，其電化學(xué)腐蝕更嚴(yán)重，在電化學(xué)腐蝕中，吸氧腐蝕更普遍。容易>>>>>快快二、金屬的電化學(xué)防護(hù)閱讀并思考:1、鐵被腐蝕與什么物質(zhì)有關(guān)？本質(zhì)是什么2、怎樣才能防止鐵生銹？最簡(jiǎn)單的方法是什么？主要是空氣中O2與H2O共同作用的結(jié)果本質(zhì)都是鐵失電子被腐蝕。防止鐵失電子，最簡(jiǎn)單就是隔絕空氣和水，覆蓋保護(hù)層。3、防止金屬腐蝕的措施能防止金屬腐蝕的原理二、金屬的電化學(xué)防護(hù)犧牲陽(yáng)極（負(fù)極）的陰極(正極)保護(hù)法外加電流的陰極保護(hù)法改變金屬組成和結(jié)構(gòu)與活動(dòng)性更強(qiáng)的金屬形成原電池,被保護(hù)金屬作正極利用電解池原理，被保護(hù)金屬作陰極通過(guò)改變結(jié)構(gòu)而改變性質(zhì)，如鋼中加入鎳、鉻等耐蝕金屬形成不銹鋼隔絕空氣和水在金屬制品表面覆蓋保護(hù)層或鍍耐腐蝕金屬生活中常見(jiàn)的通過(guò)覆蓋保護(hù)層防止鐵生銹的方法：1、在鐵的表面噴涂上防腐油漆（如橋梁、汽車(chē)、船舶）2、油和油脂可以用來(lái)保護(hù)機(jī)器中由金屬制成的轉(zhuǎn)動(dòng)部分，如齒輪。3、用塑料（如聚乙烯、聚氯乙烯等）噴涂或包裹在金屬表面。4、在鐵的表面覆蓋一層搪瓷，如臉盤(pán)等金屬器皿。5、在鐵的表面覆蓋一層其他金屬（如鍍錫、鍍鋅）使用馬口鐵:在鐵皮鍍上千分之一厘米的錫,可隔絕空氣與水犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法示意圖形成原電池反應(yīng)時(shí)，讓被保護(hù)金屬做正極，不反應(yīng)，起到保護(hù)作用；而活潑金屬反應(yīng)受到腐蝕.原理：犧牲金屬保護(hù)法輔助陽(yáng)極（不溶性）外加電流的陰極保護(hù)法示意圖原理：將被保護(hù)金屬與另一附加電極作為電解池的兩個(gè)極，使被保護(hù)的金屬作為陰極，在外加直流電的作用下使陰極得到保護(hù).此法主要用于防止土壤、海水及水中金屬設(shè)備的腐蝕.及時(shí)反饋1、下列各情況，在其中Fe片腐蝕由快到慢的順序是(5)(2)(1)(3)(4)2、下列裝置中四塊相同的Zn片，