第八章金属和金属材料.ppt
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1、有金属光泽有金属光泽良好的导电性良好的导电性良好的导热性良好的导热性良好的延性良好的延性请根据这些金属的用途,说出它们的物理性质?请根据这些金属的用途,说出它们的物理性质?良好的展性良好的展性良良好好的的延延展展性性 常温下为固态(除汞外),有颜色和光泽,有常温下为固态(除汞外),有颜色和光泽,有良好的导电性、导热性和延展性,熔点比较高、密良好的导电性、导热性和延展性,熔点比较高、密度、硬度因金属不同而不同度、硬度因金属不同而不同综上所述,金属具有这样的物理性质综上所述,金属具有这样的物理性质【科普知识科普知识】金属之最金属之最地壳中含量最高的金属元素地壳中含量最高的金属元素目前世界年产量最高
2、的金属目前世界年产量最高的金属导电、导热性最好的金属导电、导热性最好的金属人体中含量最高的金属元素人体中含量最高的金属元素熔点最高的金属熔点最高的金属熔点最低的金属熔点最低的金属铝铝钙钙铁铁银银钨钨汞汞硬度最大的金属硬度最大的金属 铬铬二、合金:二、合金:。如:钢铁如:钢铁 铝合金铝合金 黄铜黄铜 焊锡等焊锡等。一种金属与其他一种或几种金属或非金属一种金属与其他一种或几种金属或非金属 一起熔合而成的具有金属特性的物质一起熔合而成的具有金属特性的物质【实验实验探究探究1】探究一些合金材料与探究一些合金材料与纯纯金属材料在物金属材料在物 理性理性质质上的差异上的差异【实验实验 步步骤骤】(1)比)
3、比较较黄黄铜铜片(片(铜铜和和锌锌的合金)和的合金)和铜铜片;片;焊锡焊锡(锡锡和和铅铅的合金)和的合金)和锡锡的光的光泽泽和和颜颜色色(2)将黄)将黄铜铜片和片和铜铜片,片,焊锡焊锡和和锡锡互相刻划,比互相刻划,比较较他他 们们的硬度。的硬度。金属材料金属材料主要成主要成分分光光泽泽和和颜颜色色硬度大小硬度大小对对比比黄黄铜铜片(合金)片(合金)铜铜 锌锌铜铜片(片(纯铜纯铜)铜铜焊锡焊锡(合金)(合金)铅铅和和锡锡锡锡(纯锡纯锡)锡锡【结论结论】(1)。(2)。黄色黄色(紫)红色(紫)红色 银白色银白色 银白色银白色 黄铜片黄铜片铜片铜片焊锡焊锡锡锡 合金的硬度大于合金的硬度大于组成它们的
4、金属组成它们的金属 合金比其组分金合金比其组分金属的颜色鲜艳属的颜色鲜艳【实验实验探究探究3】比比较焊锡较焊锡和和组组成它的成它的纯纯金属金属锡锡、铅铅熔熔 化的温度。化的温度。【实验实验步步骤骤】取取绿绿豆粒大小的豆粒大小的焊锡焊锡、锡锡、铅铅放在放在铁铁 片上片上进进行熔化,比行熔化,比较较它它们们的熔点高低的熔点高低金属材料金属材料主要成分主要成分熔化熔化速率速率数据熔点数据熔点/结论结论纯铅纯铅铅铅慢慢327纯锡纯锡锡锡中中232焊锡焊锡(合金)(合金)铅铅、锡锡快快183【结论结论】(3)。如:。如:焊锡焊锡 锡锡 Al Fe Cu Au 思考:思考:既然既然铝铝“比比较较活活泼泼”
5、,为为什么什么还还用用铝铝做生活做生活 用品如用品如铝锅铝锅等。等。查阅资查阅资料:料:铝铝在空气中与氧气反在空气中与氧气反应应,其表面生成一,其表面生成一层层致致 密的氧化密的氧化铝铝(Al2O3)薄膜,从而阻止薄膜,从而阻止铝进铝进一一 步被氧化。所以,步被氧化。所以,铝铝制品耐腐制品耐腐蚀蚀。综综上所述,判断金属活上所述,判断金属活动动性方法之一性方法之一:金属越容易与氧气反金属越容易与氧气反应应,其活,其活动动性性 ;同等条件下,反同等条件下,反应应越越剧剧烈,其活烈,其活动动性性 。越强越强 越强越强 思考:思考:生活中有这样一种现象:绿豆在铁锅中煮生活中有这样一种现象:绿豆在铁锅中
6、煮 了一会儿会变黑;苹果、梨子用铁刀切了了一会儿会变黑;苹果、梨子用铁刀切了 以后,表面也会变黑。以后,表面也会变黑。查阅资料:查阅资料:这是因为绿豆、苹果、梨子等水果的细胞中这是因为绿豆、苹果、梨子等水果的细胞中 都含有鞣酸,鞣酸能和铁反应,生成黑色的都含有鞣酸,鞣酸能和铁反应,生成黑色的 鞣酸铁。鞣酸铁。这样看来,金属是否能与其它酸反应呢?这样看来,金属是否能与其它酸反应呢?(二)金属与酸的反应(二)金属与酸的反应【实验探究实验探究2】是不是所有的金属都能与酸反应?是不是所有的金属都能与酸反应?【实验步骤实验步骤】A组:在四支试管中分别放入打磨光洁的镁条、锌粒、铁组:在四支试管中分别放入打
7、磨光洁的镁条、锌粒、铁 片、铜片,各加入约片、铜片,各加入约5mol 稀盐酸,观察现象,比稀盐酸,观察现象,比 较反应的剧烈程度;用燃着的木条放在试管口,观较反应的剧烈程度;用燃着的木条放在试管口,观 察并记录实验现象。察并记录实验现象。金属与稀盐酸反应的现象及化学方程式:金属与稀盐酸反应的现象及化学方程式:金属金属是否有气体是否有气体产产生生速率速率 用燃着的木条放在用燃着的木条放在试试管口管口镁镁快快锌锌适中适中铁铁慢慢铜铜-有爆鸣声有爆鸣声有爆鸣声有爆鸣声有爆鸣声有爆鸣声 .有有有有有有不反应不反应Fe+2HCl=FeCl2+H2 Cu+2HCl 不反不反应应Mg+2HCl=MgCl2+
8、H2 Zn+2HCl=ZnCl2+H2B组:用稀硫酸代替组:用稀硫酸代替A组中的稀盐酸进行实验,组中的稀盐酸进行实验,并比较发生的现象。并比较发生的现象。金属与稀硫酸反金属与稀硫酸反应应的的现现象及化学方程式:象及化学方程式:金属金属 是否有气体是否有气体产产生生速率速率用燃着的木条放在用燃着的木条放在试试管口管口镁镁有有快快锌锌有有适中适中铁铁有有慢慢铜铜-有爆鸣声有爆鸣声有爆鸣声有爆鸣声有爆鸣声有爆鸣声 .不反应不反应Fe+H2SO4=FeSO4+H2Cu+H2SO4不反不反应应Mg+H2SO4=MgSO4+H2Zn+H2SO4=ZnSO4+H2 实验现实验现象小象小结结:(1).(2).
9、(3)。实验结论:几种金属的活动性顺序实验结论:几种金属的活动性顺序:.很多金属不很多金属不仅仅能与氧气反能与氧气反应应,还还能与能与盐盐酸或稀硫酸反酸或稀硫酸反应应。镁、锌、铁与盐酸或稀硫酸反应时的剧烈程度不镁、锌、铁与盐酸或稀硫酸反应时的剧烈程度不同。镁最剧烈,其次是锌,然后是铁;同。镁最剧烈,其次是锌,然后是铁;铜不能与盐酸或稀硫酸反应。铜不能与盐酸或稀硫酸反应。产生的气体能燃烧,经检验是氢气产生的气体能燃烧,经检验是氢气 Mg Zn Fe Cu 判断金属活动性方法之二:判断金属活动性方法之二:金属与盐酸或稀硫酸金属与盐酸或稀硫酸 ,可反映出金属的可反映出金属的 。二二.置换反应:置换反
10、应:。如:如:。是否反应以及反应的剧烈程度是否反应以及反应的剧烈程度 活泼程度活泼程度 2CuO +C 2Cu+CO2 一种单质和一种化合物反应,生成一种单质和一种化合物反应,生成另一种单质和另一种化合物的反应另一种单质和另一种化合物的反应 高温高温Zn+H2SO4=ZnSO4+H2 【课课堂堂练习练习】1.公元公元2世世纪纪,我国古代我国古代炼炼丹家魏伯阳著有丹家魏伯阳著有周易参同契周易参同契,这这是世界上是世界上现现存的最早的一部存的最早的一部炼炼丹丹专专著。著。书书中写道:中写道:“金金入于猛火,色不入于猛火,色不夺夺精光精光”。这这句句话话是指黄金在是指黄金在强强热热的条件的条件下(下
11、()A 易氧化易氧化 B 易易还还原原 C 很很稳稳定定 D 很活很活泼泼2.下列金属中,常温下就易和氧气反下列金属中,常温下就易和氧气反应应的是(的是()A 铝铝 B 铂铂 C 铁铁 D 铜铜CA3.冷的浓硫酸能使铁表面生成致密的氧化膜而不被腐蚀,冷的浓硫酸能使铁表面生成致密的氧化膜而不被腐蚀,所以可以将浓硫酸放在铁制容器中。但某些同学错把稀硫所以可以将浓硫酸放在铁制容器中。但某些同学错把稀硫酸装入了铁制容器中,此时如遇明火,就有可能发生爆炸酸装入了铁制容器中,此时如遇明火,就有可能发生爆炸其原因是(用化学方程式表示):其原因是(用化学方程式表示):Fe+H2SO4=FeSO4+H2 2H2
12、+O2 点燃点燃 2H2O 4.思考:为什么我国的铁锅是最理想的炊具,依据思考:为什么我国的铁锅是最理想的炊具,依据 的化学原理是什么?的化学原理是什么?答:炒菜时常加入适量的食醋,铁锅中的铁与醋酸反应答:炒菜时常加入适量的食醋,铁锅中的铁与醋酸反应 后的产物通过食物进入人体,补充了人体所需的铁后的产物通过食物进入人体,补充了人体所需的铁 元素元素【基础巩固基础巩固】1.铝的化学性质很活泼,为什么通常铝制品铝的化学性质很活泼,为什么通常铝制品却很耐腐蚀?为什么不宜用钢刷、沙等来擦洗铝制品?却很耐腐蚀?为什么不宜用钢刷、沙等来擦洗铝制品?答:铝在空气中与氧气反应答:铝在空气中与氧气反应,其表面生
13、成一层致密的氧其表面生成一层致密的氧 化铝(化铝(Al2O3)薄膜薄膜,从而阻止铝进一步被氧化从而阻止铝进一步被氧化,所以所以,铝铝 制品耐腐蚀制品耐腐蚀.擦去氧化铝薄膜擦去氧化铝薄膜,久之久之,铝制品破损铝制品破损.若用若用 钢刷擦洗铝制品钢刷擦洗铝制品,容易把氧化薄膜除掉容易把氧化薄膜除掉,使内部的铝进使内部的铝进 一步被氧化一步被氧化,从而起不到保护作用从而起不到保护作用.2.写出写出镁镁、铜铜。氧气、。氧气、盐盐酸两两酸两两间间能能发发生反生反应应的化学方程式,注明反的化学方程式,注明反应发应发生的生的类类型。型。Mg+2HCl=MgCl2+H22Cu+O2 2CuO 2Mg+O2 点
14、燃点燃 2MgO 【能力提高能力提高】1.俗俗话说话说:“真金不怕火真金不怕火炼炼”,这这句句话话体体 现现了金具有的性了金具有的性质质()A.硬度硬度较较小小 B.熔点低熔点低 C.导电导电性好性好 D.化学性化学性质稳质稳定定2.常温下,常温下,铝铝能跟空气中的氧气反能跟空气中的氧气反应应生成一生成一层层致密的致密的.薄膜,从而阻止内部的薄膜,从而阻止内部的铝进铝进一步被一步被 。有。有关反关反应应的化学方程式的化学方程式为为 .3.铜铜在常温下不与空气中的氧气反在常温下不与空气中的氧气反应应,但加,但加热时热时会反会反应应。将将铜丝铜丝放在酒精灯火焰上灼放在酒精灯火焰上灼烧时烧时,紫,紫
15、红红色的色的铜丝铜丝会会变变成成.,反,反应应的化学方程式的化学方程式为为 .氧化铝氧化铝氧化氧化4Al+3O2=2Al2O3 黑色黑色2Cu+O2 2CuOD 3.下列化学方程式正确的是(下列化学方程式正确的是()A.2Fe+6HCl=2FeCl3+3H2 B.Zn+H2SO4=ZnSO4+H2 C.Cu+2HCl=CuCl2+H2 D.2Ag+2HCl=2AgCl2+H2B第二课时第二课时 金属活动顺序金属活动顺序 上节课学过金属与氧气、酸的反应,反应的难易和剧上节课学过金属与氧气、酸的反应,反应的难易和剧烈程度有所不同,说明金属的化学性质与其金属的活动性烈程度有所不同,说明金属的化学性质
16、与其金属的活动性强弱有关。金属活动性强弱:强弱有关。金属活动性强弱:与氧气反应的实验证明:与氧气反应的实验证明:Mg Al Fe;Cu Au 与盐酸、硫酸的反应证明:与盐酸、硫酸的反应证明:Mg Zn Fe Cu【实验实验探究探究3】是不是所有的金属都能相互从其是不是所有的金属都能相互从其 化合物的溶液里置化合物的溶液里置换换出来?出来?实验实验步步骤骤实验现实验现象象化学方程式化学方程式(1)铝丝铝丝浸入浸入硫酸硫酸铜铜溶液中溶液中(2)铜丝铜丝浸入浸入硝酸硝酸银银溶液中溶液中(3)铜丝铜丝浸入浸入硫酸硫酸铝铝溶液中溶液中实验实验(1)说说明明铝铝比比铜铜活活泼泼 ;实验实验(2)说说明明铜
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