第五章课件.ppt

本章作业第五章金属的冶炼与利用怎样设计实验证明怎样设计实验证明“双吸剂双吸剂”中含有中含有铁粉铁粉呢？呢？方法方法结论结论用用磁铁磁铁吸引吸引 加硫加硫酸酸(或盐酸或盐酸)加入加入硫酸铜溶液硫酸铜溶液铁能被铁能被磁铁磁铁吸引吸引铁能与酸反应铁能与酸反应铁能与硫酸铜溶液反应铁能与硫酸铜溶液反应金属的性质和利用金属的性质和利用复习要点 一、金属的性质 1、金属的物理性质 金金属属具具有有很很多多共共同同的的物物理理性性质质：常常温温下下，它它们们都都是是固固体体（但但_是是液液体体），有有金金属属光光泽泽，大大多多呈呈银银白白色色（但但_为为紫紫红红色色，_为为金金黄黄色色），大大多多数数金金属属具具有有良良好好的的_性性和和_性性，延延展性好，密度较大，熔点较高。展性好，密度较大，熔点较高。汞铜金导电导热导热性导热性常见金属物理性质和用途：常见金属物理性质和用途：各种锅各种锅 电线、电缆电线、电缆项链、首饰项链、首饰制成金属丝、金属箔制成金属丝、金属箔 铝合金门窗铝合金门窗 导电性导电性金属光泽金属光泽延展性延展性硬密度硬密度 2、金属的化学性质 (1)(1)金属与氧气反应金属与氧气反应 钾钾、钙钙、钠钠、镁镁、铝铝、锌锌在在_下下与与空空气气中中的的氧氧气气反反应应（铝铝、锌锌形形_）,铁铁、铜铜在在_下下能能与与氧氧气气反反应应，金金不不能能与氧气反应。如与氧气反应。如AlAl、FeFe、CuCu与氧气反应的化学方程式为：与氧气反应的化学方程式为：_Al+_O _Al+_O2 2 _ _ _Fe+_O _Fe+_O2 2 _ _ _Cu+_O _Cu+_O2 2 _ _ 注注意意 在在纯纯氧氧中中，铁铁能能剧剧烈烈燃燃烧烧，生生成成黑黑色色的的四四氧氧化化三三铁铁；而而在在潮潮湿湿的的空空气气中中，铁铁则则易易发发生生缓缓慢慢氧氧化化生生成成红红色色的的三三氧氧化化二二铁铁，是是铁锈的主要成分。铁锈的主要成分。常温致密的氧化膜高温432 Al2O332Fe3O4212 CuO点燃 (2)(2)与酸反应与酸反应 活泼金属可与酸溶液反应生成活泼金属可与酸溶液反应生成_和和_,_,条件条件：金属（：金属（H H之前），酸（盐酸、稀硫酸等）之前），酸（盐酸、稀硫酸等）Fe+_ Fe+_ HClHCl _ _ Zn +H Zn +H2 2SOSO4 4 _ _ 注意注意 铁铁与与稀稀盐盐酸酸或或稀稀硫硫酸酸发发生生置置换换反反应应时时，只只能能生生成成亚亚铁铁离离子子，溶液的颜色是浅绿色。溶液的颜色是浅绿色。实实验验室室利利用用较较活活泼泼的的金金属属与与稀稀硫硫酸酸（或或稀稀盐盐酸酸）反反应应来来获获得得氢气。氢气。盐氢气2FeCl2+H2 ZnSO4+H2 (3)(3)与盐溶液反应：与盐溶液反应：一些金属可与某些盐溶液反应生成一些金属可与某些盐溶液反应生成_和和_，条件：金属（前置后，条件：金属（前置后，K K、CaCa、NaNa除外），盐（必须可溶）除外），盐（必须可溶）Fe+CuSO4 _ Fe+CuSO4 _ Cu+_ AgNO3 _ Cu+_ AgNO3 _ 提示提示 上述铁与硫酸铜的反应是我国古代湿法冶金术的先驱。上述铁与硫酸铜的反应是我国古代湿法冶金术的先驱。若若金金属属表表面面由由“锈锈”或或“氧氧化化膜膜”，应应先先用用砂砂纸纸打打磨磨干干净净，再再做做实验。实验。新金属新盐FeSO4+CuCu(NO3)2+2Ag2二、金属材料 1.金属材料包括：_和_。2.合金 (1)定义：一种金属与其他金属或非金属熔合而成具有_的物质。(2)性能：合金的_比组成他们的纯金属高，_低。(3)常见的两种铁的合金：_：含碳量2%-4.3%的铁合金，硬度大，韧性小；_：含碳量0.03%-2%的铁合金，较硬，韧性大。其中，_钢含有铬、镍，抗腐蚀性能好，用于医疗器械。注意合金在物质分类中属于_，且一定含有一种金属，用途比纯金属广泛。纯金属合金金特征属硬度熔点生铁钢不锈混合物 3.金属的性质很大程度上决定了金属的用途，但这不是唯一的决定因素，还需考虑价格、资源、是否美观、使用是否便利，以及废料是否易于回收和对环境影响等多种因素。1.1.上海世博会中国上海世博会中国馆馆“东东方之冠方之冠”给给人人强强烈的烈的视觉视觉冲冲击击，它的主体它的主体结结构大量使用构大量使用钢钢材，其中材，其中钢钢与下列哪种物与下列哪种物质质属于同属于同类类材料材料()A A石器石器B B青青铜铜器器C C高分子材料高分子材料 D D天然天然纤维纤维2 2下列物下列物质质不属于合金的是不属于合金的是()A A生生铁铁 B.B.不不锈钢锈钢 C.24KC.24K黄金黄金 D.D.硬硬铝铝B BC C例例 题题3观观察一下我察一下我们们的周的周围围，就会，就会发现发现金属的用途之广。金属的用途之广。(1)根据如根据如图图所示的所示的应应用用实实例，可知金属具有的物理性例，可知金属具有的物理性质质有有导热导热、导电导电、延展性、延展性。(2)在已在已经发现经发现的一百余种元素中，金属元素的种的一百余种元素中，金属元素的种类远类远比比非金属元素的种非金属元素的种类类 ；工；工业业上用赤上用赤铁矿铁矿作原料作原料炼铁炼铁的化学方的化学方程式程式为为 Fe2O33CO2=Fe3CO2。(3)工人工人师师傅切割傅切割铁铁板板时时，常用硫酸，常用硫酸铜铜溶液在溶液在铁铁板上画板上画线线即可留下即可留下红红色的印迹，此色的印迹，此过过程中程中发发生反生反应应的化学方程式的化学方程式为为FeCuSO4=FeSO4Cu。多多高温高温4现现有有等等质质量量甲甲、乙乙、丙丙三三种种金金属属，分分别别放放入入三三份份溶溶质质的的质质量量分分数数相相同同的的足足量量稀稀硫硫酸酸中中，生生成成氢氢气气的的质质量量与与反反应应时时间间的的关关系系如如图图所所示示(已已知知甲甲、乙乙、丙丙在在生生成成物物中中化化合合价价均均为为2价价)。则下列说法中不正确的是。则下列说法中不正确的是()A生成氢气的质量：甲生成氢气的质量：甲乙乙丙丙B相对原子质量：乙相对原子质量：乙丙丙甲甲C金属活动性：乙金属活动性：乙甲甲丙丙D消耗硫酸的质量：甲消耗硫酸的质量：甲乙乙丙丙B1硫硫酸酸的的工工业业用用途途广广泛泛，如如生生产产染染料料、农农药药、化化学学纤纤维维、塑塑料料等等。实实验验室室也也可可以以用用稀稀硫硫酸酸来来制制取取H2S气气体体：FeSH2SO4=FeSO4H2S，该反应属于，该反应属于()A分解反应分解反应 B化合反应化合反应C置换反应置换反应 D复分解反应复分解反应中考真题中考真题D2 2黄黄金金是是AuAu对对应应的的单单质质，化化学学性性质质很很稳稳定定。而而假假黄黄金金是是铜铜锌锌合合金金，颜颜色色和和外外形形似似黄黄金金。下下列列不不能能区区分分黄黄金金与与假假黄黄金金的的方方法是法是()()A A在空气中灼烧在空气中灼烧 B B放在盐酸中放在盐酸中C C放在放在NaOHNaOH溶液中溶液中 D D放在放在AgNOAgNO3 3溶液中溶液中C3向向AgNO3溶溶液液中中加加入入一一定定质质量量的的Al和和Fe的的混混合合粉粉末末，充充分分反反应应后后过过滤滤，得得到到滤滤渣渣和和浅浅绿绿色色滤滤液液。关关于于该该滤滤渣渣和和滤滤液液有有下下列列四种说法：四种说法：向向滤滤渣渣中中加加入入稀稀盐盐酸酸，一一定定有有气气泡泡产产生生；向向滤滤液液中中加加入入稀稀盐盐酸酸，一一定定有有沉沉淀淀产产生生；滤滤渣渣中中一一定定含含有有Ag；滤滤液液中中一一定定含有含有Fe(NO3)2，一定不含，一定不含AgNO3，可能含有，可能含有Al(NO3)3。以上说法正确的个数为以上说法正确的个数为()A0个个 B1个个 C2个个 D3个个B金属活动性金属活动性金属活动性顺序 金属活动性顺序是指金属在水溶液中失去电子变成离子的能力。金属活动性顺序是指金属在水溶液中失去电子变成离子的能力。K Ca Na Fe K Ca Na Fe SnSn PbPb(H)Pt Au(H)Pt Au金属活动性：金属活动性：由强到弱由强到弱 应用：应用：(1)(1)在在金金属属活活动动性性顺顺序序里里，金金属属的的位位置置越越靠靠前前，它它的的活活动动性性越越_ _。(2)(2)在在金金属属活活动动性性顺顺序序里里，位位于于氢氢前前面面的的金金属属能能置置换换出出盐盐酸酸、稀硫酸中的稀硫酸中的_，且金属位置越靠前，与酸反应就越剧烈。，且金属位置越靠前，与酸反应就越剧烈。(3)(3)在在金金属属活活动动性性顺顺序序里里，位位于于前前面面的的金金属属能能把把位位于于后后面面的的金金属从它们属从它们_里置换出来里置换出来(K(K、CaCa、NaNa除外除外)。复习要点Mg Al Zn Cu Hg Ag 强氢化合物的溶液A 习题习题2 2往往AgNOAgNO3 3和和Cu(NOCu(NO3 3)2 2的混合液中加入一定量的铁粉，充的混合液中加入一定量的铁粉，充分反应后过滤，向滤渣中加入稀盐酸，无气泡产生。根据上述分反应后过滤，向滤渣中加入稀盐酸，无气泡产生。根据上述现象，你得出的结论是现象，你得出的结论是()A A滤渣中一定有滤渣中一定有FeFe粉粉 B B滤渣中一定有滤渣中一定有CuCu粉粉C C滤液中一定有滤液中一定有FeFe2 2 D D滤液中一定有滤液中一定有AgAg、CuCu2 2C 3.同学们为了比较锌、铁、铜三种金属的活动性，仅用组同学们为了比较锌、铁、铜三种金属的活动性，仅用组内物质就能达到目的的是内物质就能达到目的的是()Zn、Fe、Cu、稀硫酸、稀硫酸Fe、ZnSO4溶液、溶液、CuSO4溶液溶液Zn、FeSO4溶液、溶液、CuSO4溶液溶液 Zn、Cu、FeSO4溶液溶液A.只有只有 B.和和 C.D.C 4.属属镍镍(Ni)、锰锰(Mn)分分别别放放入入盐盐溶溶液液中中，反反应应的的结结果果如如下下表表所示：所示：盐溶液盐溶液金属金属MgCl2溶液溶液Ni的盐溶液的盐溶液CuSO4溶液溶液Ni无金属析出无金属析出有金属析出有金属析出Mn无金属析出无金属析出有金属析出有金属析出有金属析出有金属析出则则它它们们的金属活的金属活动动性由性由强强到弱的到弱的顺顺序序为为 ()AMgNiMnCu BCuNiMnMgCCuMnNiMg DMgMnNiCuD铁的冶炼铁的冶炼复习要点铁的冶炼 1.1.一氧化碳还原氧化铁的试验一氧化碳还原氧化铁的试验 (1)(1)装置图：如图装置图：如图10-310-3所示。所示。(2)(2)实实验验现现象象：红红色色粉粉末末逐逐渐渐变变成成_色色，澄澄清清的的石石灰灰水水变变_，尾气点燃产生，尾气点燃产生_火焰。火焰。黑浑浊蓝色 2.2.工业炼铁工业炼铁 炼炼铁铁原原料料：铁铁矿矿石石 赤赤铁铁矿矿（主主要要成成分分是是FeFe2 2O O3 3）和和磁磁铁矿（主要成分是铁矿（主要成分是FeFe3 3O O4 4）、焦炭、石灰石和空气。、焦炭、石灰石和空气。主要设备：高炉。主要设备：高炉。炼炼铁铁原原理理：在在高高温温条条件件下下，利利用用焦焦炭炭与与氧氧气气反反应应生生成成的一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来。的一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来。C+O C+O2 2 _ CO_ CO2 2+C _+C _ Fe Fe2 2O O3 3+_3_3_ CO _ CO _ 注注意意 石石灰灰石石的的主主要要作作用用是是将将矿矿石石中中的的二二氧氧化化硅硅转转变变为炉渣。为炉渣。点燃高温高温CO22 CO2 Fe+3 CO2点燃高温B 图图72习题习题C图图71赶尽玻璃管内的空气，防止加热爆炸赶尽玻璃管内的空气，防止加热爆炸 防止一氧化碳污染空气并回收防止一氧化碳污染空气并回收利用一氧化碳，除去残余的二氧化碳利用一氧化碳，除去残余的二氧化碳C或或H2 在右端导气管口用排水法收集一试管气体，移近火焰，若发在右端导气管口用排水法收集一试管气体，移近火焰，若发出轻微的噗一声，证明空气已经排尽出轻微的噗一声，证明空气已经排尽 铁在什么情况下会生锈铁在什么情况下会生锈?金属的锈蚀、防护与回收金属的锈蚀、防护与回收复习要点金属资源的保护 1.1.金属的锈蚀与保护金属的锈蚀与保护 (1)(1)铝在空气中耐腐蚀的原因：铝在空气中耐腐蚀的原因：_。(2)(2)生生铁铁锈锈的的条条件件：铁铁与与空空气气中中的的_与与_反反应应生生成成铁铁锈锈（主主要要成成分分是是FeFe2 2O O3 3），铁铁锈锈疏疏松松易易吸吸水水，若若不不及及时时除除去去，会会加加速速铁制品的锈蚀速度。铁制品的锈蚀速度。注意注意 生铁锈的两个条件缺一不可。生铁锈的两个条件缺一不可。在表面会生成一层致密的氧化物薄膜，阻止内部进一步被腐蚀氧气水 (3)(3)防防锈锈措措施施：_，如如菜菜刀刀用用完完后后擦擦干挂起来。干挂起来。_，如如：刷刷漆漆、涂涂油油、电电镀镀、烤烤蓝蓝等。等。还还可可以以通通过过添添加加其其他他金金属属或或非非金金属属元元素素制制成成合合金金钢钢，如如：不不锈钢。锈钢。2.2.保护金属的有效途径保护金属的有效途径 (1)_ (1)_。(2)_ (2)_。(3)(3)合理开发金属资源。合理开发金属资源。(4)(4)寻找金属的代用品。寻找金属的代用品。保持金属表面的干燥金属表面涂上一层保护膜防止金属的锈蚀回收利用废旧金属1铝在一百多年里产量得到大幅度提高，从而被广泛地使用，原因之一就是铝的抗腐蚀性能好。铝具有良好抗腐蚀性能的原因是()A铝的化学性质不活泼B铝不与酸、碱反应C铝常温下不与氧气反应D铝表面生成一层致密的氧化铝保护膜D习题习题2.2.下列措施有利于防止下列措施有利于防止铁铁制品制品锈蚀锈蚀的是的是()A A农农具上具上铁锈铁锈不及不及时时除去除去B B切切过过酸菜的菜刀不及酸菜的菜刀不及时时清洗清洗C C工地上的工地上的钢钢管堆放在潮湿的地方管堆放在潮湿的地方D D家用剪刀不用家用剪刀不用时时，涂上油并放在干燥，涂上油并放在干燥处处D 3.铁在潮湿的空气里会发生锈蚀，证明氧气一定参加了反应而必须要做的实验是(）ACBDA 图图73B 验证只有水或只有氧气的验证只有水或只有氧气的情况下，铁钉的生锈情况，与情况下，铁钉的生锈情况，与B中现象做对比中现象做对比 Fe2O36HCl=2FeCl33H2O在铁制品表面涂漆在铁制品表面涂漆化学对社会进步和人类文明有重要贡献化学对社会进步和人类文明有重要贡献 谢谢