应用广泛的金属材料及其化学性质.ppt

19 五月 2023应用广泛的金属材料及应用广泛的金属材料及其化学性质其化学性质6.1 奇光异彩的金属6.1.16.1.1应用广泛的金属材料应用广泛的金属材料 一、金属的分类和共性一、金属的分类和共性1 1金属的分类金属的分类金属金属根据密度根据密度 根据习惯根据习惯重金重金属（密度属（密度4.5g/cm4.5g/cm3 3）轻金属（密度轻金属（密度4.5g/cm3FeMgFe实实 验验现现 象象化学方程式化学方程式活泼性活泼性比较比较铁丝在氧铁丝在氧气中燃烧气中燃烧火星四射，放出火星四射，放出大量的热，黑色大量的热，黑色固体固体 点燃点燃 3Fe+2O3Fe+2O2 2 FeFe3 3O O4 4 镁在空气镁在空气中燃烧中燃烧发出白光，放热，发出白光，放热，生成白色固体生成白色固体 点燃点燃 2Mg2MgO O2 2 2MgO2MgO铜在酒精铜在酒精灯上加热灯上加热由红色变为黑色由红色变为黑色 2Cu+O 2Cu+O2 22CuO2CuOMgCMgCu u结论：结论：1 1、判断金属活动性的方法一：、判断金属活动性的方法一：根据金属与氧气反应的难易程度根据金属与氧气反应的难易程度 与反应现象的剧烈程度判断与反应现象的剧烈程度判断2 2、大多数金属都能与氧气发生反、大多数金属都能与氧气发生反应应盐盐酸酸GodSaveme！无所谓，无所谓，我我无所谓无所谓为什为什么受么受伤的伤的总是总是我！我！我得意的我得意的笑，又得笑，又得意的笑意的笑金属与盐酸的反应金属与盐酸的反应复习二复习二:金属与稀酸的反应金属与稀酸的反应金属与稀金属与稀HClHCl现现 象象化学方程式化学方程式镁与稀盐酸镁与稀盐酸铝与稀盐酸铝与稀盐酸锌与稀盐酸锌与稀盐酸铁与稀盐酸铁与稀盐酸铜与稀盐酸铜与稀盐酸金属与稀金属与稀HClHCl的反应的反应金属与稀金属与稀HClHCl现现 象象化学方程式化学方程式镁与稀盐酸镁与稀盐酸镁与稀盐酸镁与稀盐酸大量气泡，反应大量气泡，反应最最快快MgMg2HCl2HClMgClMgCl2 2H H2 2铝与稀盐酸铝与稀盐酸铝与稀盐酸铝与稀盐酸大量气泡，反应大量气泡，反应较较快快2Al+6HCl2Al+6HCl2AlCl2AlCl3 33H3H2 2锌与稀盐酸锌与稀盐酸锌与稀盐酸锌与稀盐酸许多气泡，反应许多气泡，反应快快ZnZn2HCl2HClZnClZnCl2 2H H2 2铁与稀盐酸铁与稀盐酸铁与稀盐酸铁与稀盐酸少量气泡，反应较少量气泡，反应较慢慢,溶液由溶液由无色无色变变为为浅绿色浅绿色浅绿色浅绿色FeFe2HCl2HClFeClFeCl2 2H H2 2铜与稀盐酸铜与稀盐酸铜与稀盐酸铜与稀盐酸无现象无现象无无结论：结论：1、排在活动性表中氢以前的金属能与稀盐酸或稀硫酸反应；2、可根据金属是否与稀盐酸或稀硫酸反应或反应的剧烈程度判断金属的活动性强弱；探究实验：金属与盐溶液的反应探究实验：金属与盐溶液的反应实实实实 验验验验现现现现 象象象象化学方程式化学方程式化学方程式化学方程式铜丝浸入铜丝浸入铜丝浸入铜丝浸入AgNOAgNOAgNOAgNO3 3 3 3溶液中溶液中溶液中溶液中 铜丝浸入铜丝浸入铜丝浸入铜丝浸入FeSOFeSOFeSOFeSO4 4 4 4溶液中溶液中溶液中溶液中 铁钉浸入铁钉浸入铁钉浸入铁钉浸入CuSOCuSOCuSOCuSO4 4 4 4溶液中溶液中溶液中溶液中探究实验：金属与盐溶液的反应探究实验：金属与盐溶液的反应实实实实 验验验验现现现现 象象象象化学方程式化学方程式化学方程式化学方程式铜丝浸入铜丝浸入铜丝浸入铜丝浸入AgNOAgNOAgNOAgNO3 3 3 3溶溶溶溶液中液中液中液中 铜丝表面有银白铜丝表面有银白铜丝表面有银白铜丝表面有银白色固体出现色固体出现色固体出现色固体出现 CuCuCuCu 2AgNO 2AgNO 2AgNO 2AgNO3 3 3 3 Cu(NOCu(NOCu(NOCu(NO3 3 3 3)2 2 2 22Ag2Ag2Ag2Ag铜丝浸入铜丝浸入铜丝浸入铜丝浸入FeSOFeSOFeSOFeSO4 4 4 4溶溶溶溶液中液中液中液中 无现象无现象无现象无现象 无无无无铁钉浸入铁钉浸入铁钉浸入铁钉浸入CuSOCuSOCuSOCuSO4 4 4 4溶溶溶溶液中液中液中液中 铁丝表面有铁丝表面有铁丝表面有铁丝表面有红色红色红色红色固体固体固体固体出现出现出现出现 FeFeFeFe CuSO4 CuSO4 CuSO4 CuSO4 CuCuCuCu FeSO FeSO FeSO FeSO4 4 4 4 结结 论：论：1 1、排在前面的金属能把排在后面的金属、排在前面的金属能把排在后面的金属从它的从它的盐溶液盐溶液中置换反应中置换反应2 2、可根据金属能不能把另一种金属的、可根据金属能不能把另一种金属的yaya盐溶液中置换出来，判断金属活动性的盐溶液中置换出来，判断金属活动性的强弱。强弱。小结：小结：1 1、金属的化学性质：、金属的化学性质：（1 1）大多数金属能与）大多数金属能与O O2 2反应反应（2 2）氢前金属能与稀酸反应产生氢气）氢前金属能与稀酸反应产生氢气（3 3）部分金属能与盐的溶液反应）部分金属能与盐的溶液反应2 2、判断常见金属活泼性的方法、判断常见金属活泼性的方法（1 1）金属与酸反应的剧烈程度）金属与酸反应的剧烈程度（2 2）金属与能否与盐的溶液反应）金属与能否与盐的溶液反应(最准确最准确)（3 3）金属与氧气反应的难易程度）金属与氧气反应的难易程度K KCaCaNaNaMgMgAlAlZnZnFeFeSnSnPbPb(H(H)CuCuHgHgAgAgPtPtAuAu金属活动性顺序由强逐渐减弱金属活动性顺序由强逐渐减弱金属活动性顺序：金属活动性顺序：一一.在氢以前的金属可以和酸反应产生氢气在氢以前的金属可以和酸反应产生氢气.二二.排在前面的金属可以把排在后面的金属从排在前面的金属可以把排在后面的金属从它们的它们的盐溶液盐溶液中置换出来中置换出来.如湿法炼铜如湿法炼铜(最准确最准确)三三.可以判断不同金属和盐反应或金属和不同可以判断不同金属和盐反应或金属和不同盐反应的先后顺序盐反应的先后顺序一一 判断金属跟酸能否发生反应及反应快慢。判断金属跟酸能否发生反应及反应快慢。1 1 反应条件：反应条件：(1)(1)排在氢前面的金属才能置换酸中的氢排在氢前面的金属才能置换酸中的氢(2)(2)酸指盐酸和稀硫酸，不能用浓流酸，硝酸。酸指盐酸和稀硫酸，不能用浓流酸，硝酸。(3)(3)生成的盐必须是可溶。生成的盐必须是可溶。MgSOMgSO4 4练习：不能由金属跟稀硫酸直接反应制得的物质是练习：不能由金属跟稀硫酸直接反应制得的物质是A AB BC CD DFeFe2 2(SO(SO4 4)3 3CuSOCuSO4 4AlAl2 2(SO(SO4 4)3 3“药金药金”又称为又称为“愚人金愚人金”，实为铜、锌合金，实为铜、锌合金（在合金中各种金属仍然保持各自的化学性（在合金中各种金属仍然保持各自的化学性质不变）。由于质不变）。由于“药金药金”外观与黄金相似，外观与黄金相似，常被不法商贩用来冒充黄金牟取暴利。请你常被不法商贩用来冒充黄金牟取暴利。请你设计实验，证明设计实验，证明“药金药金”戒指是假黄金戒指。戒指是假黄金戒指。二二 判断金属跟盐溶液能否发生置换反应。判断金属跟盐溶液能否发生置换反应。1.1.单质金属要排在盐中金属元素前面单质金属要排在盐中金属元素前面反应条件：反应条件：2.2.反应物之一盐必须是反应物之一盐必须是可溶可溶性，即是溶液。性，即是溶液。3.K Ca Na3.K Ca Na除外。除外。B B练习：下列反应的化学方程式正确的是练习：下列反应的化学方程式正确的是（）A.Cu+2AgCl A.Cu+2AgCl 2Ag+CuCl2Ag+CuCl2 2 B.Zn+2AgNO B.Zn+2AgNO3 32Ag+Zn(NO2Ag+Zn(NO3 3)2 2C.2Na+CuSOC.2Na+CuSO4 4Cu+NaCu+Na2 2SOSO4 4 D.2Fe+3CuCl D.2Fe+3CuCl2 22FeCl2FeCl3 3+3Cu+3Cu1.1.判断下列物质能否发生反应？若能，判断下列物质能否发生反应？若能，写出相关化学方程式。写出相关化学方程式。（1 1 1 1）银与稀盐酸）银与稀盐酸）银与稀盐酸）银与稀盐酸 （2 2 2 2）锌与硫酸铜溶液）锌与硫酸铜溶液）锌与硫酸铜溶液）锌与硫酸铜溶液 （3 3 3 3）铜与硫酸锌溶液）铜与硫酸锌溶液）铜与硫酸锌溶液）铜与硫酸锌溶液 （4 4 4 4）铝与硝酸银溶液）铝与硝酸银溶液）铝与硝酸银溶液）铝与硝酸银溶液 （5 5 5 5）银与氯化铜溶液）银与氯化铜溶液）银与氯化铜溶液）银与氯化铜溶液 （6 6 6 6）镁与硫酸亚铁溶液）镁与硫酸亚铁溶液）镁与硫酸亚铁溶液）镁与硫酸亚铁溶液 解答：解答：可发生反应的：可发生反应的：（2）（）（4）（）（6）化学方程式：化学方程式：Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4Al+3AgNO3=Al(NO3)3+3AgMg+FeSO4=MgSO4+Fe练习：练习：练习练习：X X、Y Y、Z Z三种金属都能生成二价易溶于三种金属都能生成二价易溶于 水的硫酸盐，它们的活动性顺序是水的硫酸盐，它们的活动性顺序是X XY YZ Z，则下列方程式一定错误的是则下列方程式一定错误的是 ()()A A、XSOXSO4 4+Y=X+YSO+Y=X+YSO4 4 B B、Z+YSOZ+YSO4 4=Y+ZSO=Y+ZSO4 4 C C、Z+XSOZ+XSO4 4=X+ZSO=X+ZSO4 4 D D、X+YSOX+YSO4 4 =Y+=Y+XSOXSO4 4D D练习练习：有：有A A、B B、C C三种金属，三种金属，B B可以和稀盐酸发生可以和稀盐酸发生 置换反应生成氢气，而置换反应生成氢气，而A A、C C不能。但不能。但C C可以从可以从A A的溶液中置换出的溶液中置换出A A，则，则A A、B B、C C三种金属可能是三种金属可能是()A A、铁、镁、锌、铁、镁、锌 B B、铜、锌、铁、铜、锌、铁 C C、铜、镁、铁、铜、镁、铁 D D、汞、铁、铜、汞、铁、铜D D 练习练习：请设计实验，证明锌、铁、铜的活动性强弱。请设计实验，证明锌、铁、铜的活动性强弱。三三 判断金属跟混合盐溶液反应的次序。判断金属跟混合盐溶液反应的次序。反应的先后反应的先后次序次序是：是：在金属活动性顺序表里，排在越在金属活动性顺序表里，排在越后面的金属，越易从它们的盐溶液里被置换出来。后面的金属，越易从它们的盐溶液里被置换出来。或者说：或者说：金属活动性相差越大，置换反应越易发生。金属活动性相差越大，置换反应越易发生。练习练习：把过量的铁粉放入硫酸铜和硫酸锌的混合溶液：把过量的铁粉放入硫酸铜和硫酸锌的混合溶液 里，充分反应后过滤，滤纸上残留的物质是里，充分反应后过滤，滤纸上残留的物质是()()A A、铜、铜 B B、铜和铁、铜和铁 C C、铜和锌、铜和锌 D D、铜、锌、铜、锌、铁铁B B*在在AgNOAgNO3 3和和Cu(NOCu(NO3 3)2 2混合溶液中混合溶液中,加入一定量的铁粉加入一定量的铁粉充分反应后充分反应后,有少量金属析出有少量金属析出,过滤过滤(1)(1)向滤液中滴加稀盐酸有白色沉淀生成向滤液中滴加稀盐酸有白色沉淀生成,则滤渣是则滤渣是 滤液滤液 .(2)(2)向滤渣中加入稀盐酸向滤渣中加入稀盐酸,有气泡产生有气泡产生.则滤渣则滤渣 滤液滤液 .(3)(3)滤液呈现蓝色滤液呈现蓝色,滤渣滤渣 滤液滤液 .(4)(4)滤液呈现无色滤液呈现无色,滤渣滤渣 滤液滤液 .练习练习:将过量的铁粉放入含将过量的铁粉放入含Zn(NO3)2和和CuSO4的混合溶液中，的混合溶液中，搅拌，使其充分反应后，过滤，滤纸上留下的金属是搅拌，使其充分反应后，过滤，滤纸上留下的金属是()ACuBFe、CuCZn、FeDFe、Zn、Cu练习练习:在氯化铜、氯化镁的混合溶液里，加入过量铁粉，在氯化铜、氯化镁的混合溶液里，加入过量铁粉，充分反应后过滤，滤纸上留下的物质是。充分反应后过滤，滤纸上留下的物质是。练习练习:在在CuSO4溶液中加入一定量的溶液中加入一定量的Zn、Fe混合物，充分反混合物，充分反应后得到一些固体，过滤，向固体中加入少量稀盐酸有气应后得到一些固体，过滤，向固体中加入少量稀盐酸有气体放出，对上述固体的叙述正确的是（体放出，对上述固体的叙述正确的是（）一定含有锌一定含有锌一定含有一定含有Fe一定含有铜一定含有铜可能含有锌可能含有锌可能含有铁可能含有铁可能含有铜可能含有铜A.B.C.D.练习练习.实验课上，小明同学把一包铜粉和锌粉的混合物放实验课上，小明同学把一包铜粉和锌粉的混合物放入一定量的硝酸银溶液中，使其充分反应后过滤，入一定量的硝酸银溶液中，使其充分反应后过滤，得到固体和蓝色溶液。下列判断中正确的是得到固体和蓝色溶液。下列判断中正确的是_，_A.滤出的固体中一定含有银，可能含有铜滤出的固体中一定含有银，可能含有铜B.滤出的固体中一定含有银和铜，一定不含锌滤出的固体中一定含有银和铜，一定不含锌C.滤液中一定含有硝酸铜，一定没有硝酸锌和硝酸银滤液中一定含有硝酸铜，一定没有硝酸锌和硝酸银D.滤液中一定含有硝酸锌和硝酸铜，可能含有硝酸银滤液中一定含有硝酸锌和硝酸铜，可能含有硝酸银练习练习.向含有向含有AgNO3、Cu（NO3）2的混合溶液中加入一的混合溶液中加入一定量的铁粉，充分反应后过滤，向滤出的固体中滴定量的铁粉，充分反应后过滤，向滤出的固体中滴加稀硫酸，有气体生成，则滤出的固体一定为（加稀硫酸，有气体生成，则滤出的固体一定为（）A.Ag、Cu两种单质的混合物两种单质的混合物B.Cu、Fe两种单质的混合物两种单质的混合物C.Ag、Fe两种单质的混合物两种单质的混合物D.Ag、Cu、Fe三种单质的混合物三种单质的混合物*练习：练习：要验证要验证MgMg、FeFe、CuCu三种金属的活动性顺序，可三种金属的活动性顺序，可选选 用下列的一组物质用下列的一组物质 ()()A A、FeFe、CuCu、MgClMgCl2 2溶液溶液 B B、FeFe、CuClCuCl2 2、MgClMgCl2 2溶液溶液C C、MgMg、CuCu、FeClFeCl2 2溶液溶液 D D、CuCu、MgClMgCl2 2、FeClFeCl2 2溶液溶液B CB C练习：练习：在在FeClFeCl2 2 和和CuClCuCl2 2的混合溶液中加入镁粉，下面的混合溶液中加入镁粉，下面 说法中错误的是说法中错误的是 ()A A、当镁粉无剩余时，溶液中若有、当镁粉无剩余时，溶液中若有CuClCuCl2 2，则必定有，则必定有FeClFeCl2 2B B、当镁粉无剩余时、当镁粉无剩余时,溶液中一定有溶液中一定有MgClMgCl2 2,可能有可能有CuClCuCl2 2和和 FeCl FeCl2 2C C、当镁粉有剩余时，溶液中只有、当镁粉有剩余时，溶液中只有FeClFeCl2 2，而无，而无MgClMgCl2 2和和CuClCuCl2 2D D、当镁粉有剩余时，溶液中只有、当镁粉有剩余时，溶液中只有MgClMgCl2 2，而无，而无CuClCuCl2 2和和FeClFeCl2 2C C金属的锈蚀和防护金属的锈蚀和防护1、金属的锈蚀、金属的锈蚀金属单质金属单质金属化合物金属化合物氧气或水溶液作用下氧气或水溶液作用下自然界自然界中中0价价正价正价氧化氧化2、金属锈蚀与金属活动性有关、金属锈蚀与金属活动性有关金属活动性越强，越容易被氧化金属活动性越强，越容易被氧化Ag、Pt、Au活动性弱，则不易氧化活动性弱，则不易氧化4、防锈、防锈目的：阻止金属与空气或水溶液接触目的：阻止金属与空气或水溶液接触一般的防锈措施：一般的防锈措施：覆盖保护层覆盖保护层,制成合金等制成合金等思考：怎样防止厨房里的菜刀生锈？思考：怎样防止厨房里的菜刀生锈？怎样防止自行车钢圈生锈？怎样防止自行车钢圈生锈？3、金属锈蚀的危害：、金属锈蚀的危害：极大的浪费极大的浪费据有关资料报道，现在世界上每年因腐蚀而报废的金属据有关资料报道，现在世界上每年因腐蚀而报废的金属材料相当于其年产量的材料相当于其年产量的20%40%20%40%。某课外活动小组的同学。某课外活动小组的同学为了研究金属腐蚀的条件，进行了如下探究为了研究金属腐蚀的条件，进行了如下探究:发现问题：发现问题：盛有水的铁锅在与水面接触的部位最容易生盛有水的铁锅在与水面接触的部位最容易生锈。锈。提出问题：提出问题：铁制品生锈的原因是什么？铁制品生锈的原因是什么？提出假设：提出假设：铁制品生锈与水和空气中的氧气有关。铁制品生锈与水和空气中的氧气有关。实验探究：实验探究：将三块小铁片分别按表中所示放置，每天观将三块小铁片分别按表中所示放置，每天观察并记录实验现象，察并记录实验现象，1010天后所得现象如表中所示。天后所得现象如表中所示。请根据以上实验及产生的现象回答下列问题：请根据以上实验及产生的现象回答下列问题：（1 1）B B装置中氮气的作用是。装置中氮气的作用是。（2 2）上述实验所得到的结论是：上述实验所得到的结论是：铁生锈是铁与铁生锈是铁与 、等物质共同作用的结果。、等物质共同作用的结果。（3 3）实验启示：实验启示：结合生活实际，写出一种防止铁等金结合生活实际，写出一种防止铁等金属制品生锈的具体方法。属制品生锈的具体方法。日常生活中的一些铁制品经常会被锈蚀。日常生活中的一些铁制品经常会被锈蚀。下列做法中不能起防锈作用的是（）下列做法中不能起防锈作用的是（）在铁制品表面镀锌在铁制品表面镀锌 在铁制品表面涂油脂在铁制品表面涂油脂 保留铁件表面的铁锈做保护层保留铁件表面的铁锈做保护层 在铁器表面刷油漆在铁器表面刷油漆 自行车脏了用清水冲洗自行车脏了用清水冲洗 用废酸液冲洗铁制污水管道用废酸液冲洗铁制污水管道 切完咸菜后，尽快将菜刀洗净、擦干切完咸菜后，尽快将菜刀洗净、擦干A.A.B.B.C.C.D.D.以上四种情况下生锈最厉害的是以上四种情况下生锈最厉害的是()()铜锈的主要成分是铜绿铜锈的主要成分是铜绿CuCu2 2（OHOH）2 2COCO3 3，某同学为了探究铜在空气中生锈的条件，利用如某同学为了探究铜在空气中生锈的条件，利用如图所示的装置进行实验，经过近一个月的观察，图所示的装置进行实验，经过近一个月的观察，该同学发现该同学发现B B中的铜丝生锈而中的铜丝生锈而A A、C C中铜丝无明显中铜丝无明显变化。变化。由此该同学得出结论：由此该同学得出结论：铜生锈的主要原因铜生锈的主要原因是铜与空气中氧气和水相互作用的结果。是铜与空气中氧气和水相互作用的结果。下列关于铁的说法中，正确的是（）下列关于铁的说法中，正确的是（）A.A.通常说的通常说的“钢钢”、“铁铁”是指同一种物质是指同一种物质B.B.铁制容器能盛放稀硫酸和硫酸铜溶液铁制容器能盛放稀硫酸和硫酸铜溶液C.C.铁的化学性质比较活泼，地壳中铁都是以化合铁的化学性质比较活泼，地壳中铁都是以化合 物的形态存在物的形态存在D.D.铁在干燥的空气中会生锈铁在干燥的空气中会生锈练习、为了除去氯化钠样品中的碳酸钠杂质，兴趣练习、为了除去氯化钠样品中的碳酸钠杂质，兴趣小组最初设计了如下的方案并进行实验。小组最初设计了如下的方案并进行实验。过量过量CaCl2溶溶液液混合物溶解（混合物溶解（NaCl溶液中含少量溶液中含少量Na2CO3）蒸蒸发发溶溶液液沉淀沉淀A固体物质固体物质B （1）写出沉淀）写出沉淀A的化学式的化学式 。（2）加入）加入CaCl2溶液后，分离除去沉淀溶液后，分离除去沉淀A的实验操作方法是的实验操作方法是_ （3）同学在实验过程中，又发现了新的问题：此方案很容易引）同学在实验过程中，又发现了新的问题：此方案很容易引入新的杂质，请写出固体物质入新的杂质，请写出固体物质B的成分的成分 （4）同学继续探究后又提出新的方案：将混合物溶解，若滴加）同学继续探究后又提出新的方案：将混合物溶解，若滴加盐酸至不再产生气体为止，则既能除去盐酸至不再产生气体为止，则既能除去Na2CO3杂质，又能有效地杂质，又能有效地防止新杂质的引入。写出有关反应的化学方程式：防止新杂质的引入。写出有关反应的化学方程式：。CaCO3过过滤滤NaCl、CaCl2练习、鉴别物质时通常先用物理方法，后用化学练习、鉴别物质时通常先用物理方法，后用化学方法。现需鉴别三包失去标签的白色固体粉末，方法。现需鉴别三包失去标签的白色固体粉末，它们可能是它们可能是CaCO3、Na2CO3和和Na2SO4，请按，请按下表完成实验设计：下表完成实验设计：实验步骤实验现象和结论实验步骤实验现象和结论步骤一：（物理方法）步骤一：（物理方法）步骤二：（化学方法）步骤二：（化学方法）练习、某工厂排放的废液中含有练习、某工厂排放的废液中含有Zn(NO3)2和和AgNO3，为回收金属为回收金属Ag，设计了下列方案：，设计了下列方案：B中含有中含有_，气体气体C是是_。废液废液滤渣滤渣B B滤液滤液AgAgZnSOZnSO4 4溶液溶液气体气体C C加入过量加入过量A A过滤过滤Zn、AgH2