初三化学=金属和金属矿物.ppt
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1、华乐思在线教学直播课堂华乐思在线教学直播课堂马上开始马上开始请同学们准备好笔和纸,认真听讲请同学们准备好笔和纸,认真听讲主讲老师:张敏主讲老师:张敏金属和金属矿物金属和金属矿物 张敏:清华附中化学高级教师。海淀区化学张敏:清华附中化学高级教师。海淀区化学学科带头人,常年担任海淀区兼职教研员,从学科带头人,常年担任海淀区兼职教研员,从事龙班化学教学工作,成绩名列前茅,并有多事龙班化学教学工作,成绩名列前茅,并有多人次取得海淀区满分中考状元。人次取得海淀区满分中考状元。大多数金属为银白色大多数金属为银白色1.有金属光泽有金属光泽3.能导电能导电4.有延展性有延展性铜(紫红色)铜(紫红色)金(黄色)
2、金(黄色)物物理理共共性性2.能导热能导热导电性导电性密度密度/gcm-3熔点熔点/硬度硬度金刚石为金刚石为10作标准作标准银银 铜铜 金金 铝铝 锌锌 铁铁 铅铅100 9974 61 2717 7.9优优良良金金 铅铅 银银 铜铜 铁铁 锌锌 铝铝 19.3 11.3 10.5 8.92 7.86 7.14 2.70 大大小小钨钨 铁铁 铜铜 金金 银银 铝铝 锡锡 3410 1535 1083 1064 962 660 232 高高低低铬铬 铁铁 银银 铜铜 金金 铝铝 铅铅9 45 2.54 2.53 2.53 22.9 1.5 大大小小根据你的生活经验和表中提根据你的生活经验和表中提
3、供的信息,并查阅有关资料供的信息,并查阅有关资料分析下列问题。分析下列问题。1、为什么菜刀、镰刀、锤子等用、为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁制铁制而不用铅制?而不用铅制?2、银的导电性比铜好,为什么电线、银的导电性比铜好,为什么电线一般用一般用铜制铜制而不用银制?而不用银制?3、为什么灯泡里的灯丝用、为什么灯泡里的灯丝用钨制钨制而而不用锡制?如果用锡制的话,可能不用锡制?如果用锡制的话,可能出现什么情况?出现什么情况?4、为什么有的铁制品如水龙头等要、为什么有的铁制品如水龙头等要镀铬镀铬?如果镀金怎么样?如果镀金怎么样?使用是否便利使用是否便利资源资源废料是否废料是否易于回收易于回收价格价格是否美
4、观是否美观对环境的影响对环境的影响 考虑物质的用途时,考虑物质的用途时,需要考虑那些因素?需要考虑那些因素?主页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钙钙铁铁银银钨钨汞汞铝铝硬度最高的金属硬度最高的金属铬铬 如何去如何去比较黄铜片和铜片、焊比较黄铜片和铜片、焊锡和锡的物理性质锡和锡的物理性质性质性质比较比较现象现象黄铜黄铜铜铜焊锡焊锡锡锡颜色颜色光泽光泽硬度硬度结论结论紫红紫
5、红色色灰白灰白色色银白银白色色黄铜比铜硬黄铜比铜硬焊锡比锡软焊锡比锡软合金一般比纯组分金属硬度大合金一般比纯组分金属硬度大黄黄色色将绿豆大的焊锡、将绿豆大的焊锡、锡和铅放置在铁片锡和铅放置在铁片上,加热铁片的中上,加热铁片的中心部分,观察,比心部分,观察,比较焊锡和组成它的较焊锡和组成它的纯金属锡、铅的熔纯金属锡、铅的熔化温度化温度焊锡焊锡锡锡铅铅锡锡焊锡焊锡铅铅现现象象结结论论焊锡最先熔化,焊锡最先熔化,锡次之,铅最锡次之,铅最后熔化后熔化合金一般比合金一般比任一组分金任一组分金属熔点低属熔点低常见合金的特性常见合金的特性种类种类 性质或特性性质或特性钛锆合金钛锆合金 对空气的强大吸收力,可
6、以对空气的强大吸收力,可以除去空气,造成真空除去空气,造成真空 钛铌合金钛铌合金 理想的超导材料理想的超导材料 白金白金(金与铜、镍、锌(金与铜、镍、锌)装饰品)装饰品黄铜黄铜 优良的导热性和耐腐蚀性优良的导热性和耐腐蚀性 白铜白铜 Cu-Ni合金,有优异的耐蚀性合金,有优异的耐蚀性和高的电阻和高的电阻 不锈钢反应釜不锈钢容器医疗器械黄铜壁灯黄铜打火机黄铜烛台黄铜水嘴 钛合金与人体有很好的钛合金与人体有很好的“相容性相容性”,因此可用来,因此可用来制造制造人造骨人造骨 钛金属腕表钛金属腕表1、以下铁的用途,涉及、以下铁的用途,涉及了那些铁的性质?了那些铁的性质?(1)烧菜用的铲子是铁制的,一般
7、都要)烧菜用的铲子是铁制的,一般都要装上木柄装上木柄(2)铁块可以制成铁丝或铁片)铁块可以制成铁丝或铁片(3)油罐车行驶时罐内石油振荡产生静)油罐车行驶时罐内石油振荡产生静电,易发生火险,因此,车尾有一条拖电,易发生火险,因此,车尾有一条拖地的铁链地的铁链铁有良好的导热性铁有良好的导热性铁具有延展性铁具有延展性铁具有导电性铁具有导电性 2、科学家发现了一种新、科学家发现了一种新金属,它的一些性质如下:金属,它的一些性质如下:熔点熔点2500密度密度3g/cm3强度强度与钢相似与钢相似导电性导电性良好良好导热性导热性良好良好抗腐蚀性抗腐蚀性优异优异这种金属的表面有一层氧化物保护层,试这种金属的表
8、面有一层氧化物保护层,试设想这种金属的可能用途。设想这种金属的可能用途。课题一、金属材料课题一、金属材料一、金属一、金属1、金属的一些物理性质:、金属的一些物理性质:大大多多数数金金属属为为银银白白色色、固固体体、有有光光泽泽、能能导导电电导导热热、熔沸点高、有延展性熔沸点高、有延展性二、合金二、合金2 2、考虑物质用途时考虑多种因素、考虑物质用途时考虑多种因素 1 1、在金属中加热熔合某些金属或非金属,就可以制得、在金属中加热熔合某些金属或非金属,就可以制得合金合金 2 2、合金的、合金的强度和硬度强度和硬度一般比组成它们的纯金属更高,一般比组成它们的纯金属更高,抗腐蚀抗腐蚀性能也更好性能也
9、更好 纯铁纯铁铁的合金铁的合金生铁生铁钢钢(含(含碳量碳量不同)不同)(2%4.3%)硬度比纯铁硬)硬度比纯铁硬(0.03%2%)硬度、抗腐蚀)硬度、抗腐蚀 性能增强性能增强 二、金属的化学性质:二、金属的化学性质:镁条和铝片在常温下就能和空气中的氧气发生氧化反应。镁条和铝片在常温下就能和空气中的氧气发生氧化反应。1.金属与氧气的反应金属与氧气的反应4Al+3O2=2Al2O32Mg+O2=2MgO铜片和铁丝在高温时能与氧气反应铜片和铁丝在高温时能与氧气反应2Cu+O2加热2CuO3Fe+2O2点燃Fe3O4金不能和氧气反应金不能和氧气反应铁丝在氧气中燃烧铁丝在氧气中燃烧高高 温温 炼炼 金金
10、大多数金属都能与氧气反大多数金属都能与氧气反 应,但反应的难易和剧烈应,但反应的难易和剧烈程度不同。程度不同。镁、铝在常温下就能与氧气反应。镁、铝在常温下就能与氧气反应。铁、铜在常温下不能与氧气反应,铁、铜在常温下不能与氧气反应,但在高温时能与氧气反应。但在高温时能与氧气反应。金即使在高温时不能与氧气反应。金即使在高温时不能与氧气反应。活动性:活动性:镁、铝镁、铝 铁、铜铁、铜 金金讨论讨论1:从以下方程式你能得到哪些信息?:从以下方程式你能得到哪些信息?(1)4Al+3O2=2Al2O3 (2)2Cu+O2加热加热 2CuO(3)2Mg+O2=2MgO (4)Au+O2 不反应不反应(5)3
11、Fe+2 O2 点燃点燃 Fe3 O4 综合上述信息可知:综合上述信息可知:1.大多数金属都能与大多数金属都能与_反应,反应剧烈程度反应,反应剧烈程度 _(相同,不相同)相同,不相同)2.金属的活动性:说明金属的活动性:说明 _ 较活泼较活泼,_次之次之,_很不活泼很不活泼Au氧气不相同Al、MgFe、Cu(1)铝在常温下能与氧气反应,那么我铝在常温下能与氧气反应,那么我们用的铝制餐具是怎么回事呢们用的铝制餐具是怎么回事呢?金属在常温下发生缓慢氧化:金属在常温下发生缓慢氧化:4Al+3O2=2Al2O3;2Mg+O2=2MgO形成一层致密的氧化物薄膜,从而阻止铝的进形成一层致密的氧化物薄膜,从
12、而阻止铝的进一步氧化,因而铝具有较好的抗腐蚀性。一步氧化,因而铝具有较好的抗腐蚀性。(2)为何不宜用钢刷来擦洗铝制餐具呢?)为何不宜用钢刷来擦洗铝制餐具呢?若用钢刷擦洗铝制品,容易把氧化薄膜除掉,从而起不到若用钢刷擦洗铝制品,容易把氧化薄膜除掉,从而起不到保护作用。保护作用。思考:思考:2.金属和酸的反应金属和酸的反应在在试管中分别加入少量镁带、锌粒、铜片、铁粉,再分别加少试管中分别加入少量镁带、锌粒、铜片、铁粉,再分别加少量稀盐酸或硫酸,观察各组物质是否反应,有没有气泡,有没量稀盐酸或硫酸,观察各组物质是否反应,有没有气泡,有没有放热现象,反应速度如何,完成反应方程式。有放热现象,反应速度如
13、何,完成反应方程式。反应物反应现象反应速度反应方程式稀盐酸或稀硫酸镁锌铁铜很快较快较慢不反应Mg+H2SO4=MgSO4+H2Mg+2HCl=MgCl2+H2Zn+H2SO4=ZnSO4+H2Zn+2HCl=ZnCl2+H2Fe+H2SO4=FeSO4+H2Fe+2HCl=FeCl2+H2剧烈反应,产生大量气泡剧烈反应,产生大量气泡反应缓慢,有气泡产生,溶液由无色变为浅绿色不反应讨论讨论:(1)哪些金属能与盐酸、稀硫酸发生反应?反应后生成了什哪些金属能与盐酸、稀硫酸发生反应?反应后生成了什么气体?哪些金属不能与盐酸、稀硫酸发生反应?么气体?哪些金属不能与盐酸、稀硫酸发生反应?铁钉和铁钉和稀盐酸
14、稀盐酸镁镁和稀盐酸和稀盐酸锌和锌和稀盐酸稀盐酸铜和铜和稀盐酸稀盐酸(3)由此推出由此推出,金属活动性顺序,金属活动性顺序_铁、镁、锌能和稀盐酸或稀硫酸反应,反应后生成了氢气,铜铁、镁、锌能和稀盐酸或稀硫酸反应,反应后生成了氢气,铜不能和稀盐酸或稀硫酸反应不能和稀盐酸或稀硫酸反应 (2)铁、镁、锌能和稀盐酸或稀硫酸反应时剧烈程度不同。铁、镁、锌能和稀盐酸或稀硫酸反应时剧烈程度不同。_反应最剧烈其次是反应最剧烈其次是 _,然后是,然后是_镁镁锌锌铁铁Mg、Zn、Fe、Cu3、镁、锌、铁与盐酸反应的化、镁、锌、铁与盐酸反应的化学方程式比较学方程式比较Mg +2 Mg +2 HClHCl =MgCl
15、=MgCl2 2 +H+H2 2Mg +HMg +H2 2SOSO4 4=MgSO=MgSO4 4+H+H2 2 Zn +2HCl =ZnClZn +2HCl =ZnCl2 2 +H +H2 2 Zn +HZn +H2 2SOSO4 4=ZnSO=ZnSO4 4 +H +H2 2 Fe +2HCl =FeClFe +2HCl =FeCl2 2 +H +H2 2 Fe +HFe +H2 2SOSO4 4=FeSO=FeSO4 4 +H +H2 2 置换反应单质单质 +化合物化合物=另一化合物另一化合物 +另一单质另一单质4、化学反应的基本类型思考:你知道哪些反应类型请各写出一例?置换反应:置换反
16、应:由一种单质与一种化合物反应,生成另一种由一种单质与一种化合物反应,生成另一种单质和化合物的反应单质和化合物的反应单质化合物另一单质另一化合物单质化合物另一单质另一化合物置换反应:置换反应:A+BC AC+BA+BC AC+B化合反应:化合反应:A+B+A+B+AB AB(多变一)多变一)分解反应:分解反应:AB A+B+AB A+B+(一变多)一变多)5.金属与某些化合物溶液反应:金属与某些化合物溶液反应:创设问题情景:金属能跟其他化合物反应吗?提供下列药品创设问题情景:金属能跟其他化合物反应吗?提供下列药品(硫酸铜固体、硫酸铜溶液、硝酸银溶液、硫酸铝溶液、铁钉、(硫酸铜固体、硫酸铜溶液、
17、硝酸银溶液、硫酸铝溶液、铁钉、铜片)进行探究。铜片)进行探究。活动性强的金属能把活动性弱的金属从它们的化合物中反应出来活动性强的金属能把活动性弱的金属从它们的化合物中反应出来回忆回忆:铁和硫酸铜溶液反应的现象:铁和硫酸铜溶液反应的现象:铁钉铁钉表面有红色物质生成,蓝色溶液变成浅绿色表面有红色物质生成,蓝色溶液变成浅绿色铝铝和和硫硫酸酸铜铜溶溶液液反反应应铜铜和和硝硝酸酸银银溶溶液液反反应应Fe+CuSO4=Fe SO4+Cu铝丝铝丝浸入浸入硫酸铜硫酸铜溶液中溶液中 铜丝浸入硝酸银溶液中铜丝浸入硝酸银溶液中 实验实验 现象现象 反应的化学方程式反应的化学方程式 说明说明光亮的光亮的铝丝浸铝丝浸入
18、硫酸入硫酸铜溶液铜溶液中中铜丝浸铜丝浸入硝酸入硝酸银溶液银溶液中中铜丝浸铜丝浸入硫酸入硫酸铝溶液铝溶液中中实验一:说明实验一:说明_的的活动性强于活动性强于_ 铝丝表面覆盖一层铝丝表面覆盖一层红色的铜,溶液由红色的铜,溶液由蓝色变成无色蓝色变成无色铜丝表面覆盖一层铜丝表面覆盖一层银白色的银,溶液银白色的银,溶液由无色逐渐变成蓝由无色逐渐变成蓝色色2Al+3 CuSO4 =Al2(SO4)3+3CuCu +2AgNO3 =Cu(NO3)2+2Ag无无实验二:说明实验二:说明 _的活动性强于的活动性强于 _ 实验三:说明实验三:说明_的的活动性弱于活动性弱于_AlCuCuAgCuAl结论:金属活动
19、性顺序结论:金属活动性顺序_AlCuAg金属与化合物溶液的反应金属与化合物溶液的反应一种一种_和一种和一种_反应,生成另一种反应,生成另一种_和另一种和另一种 _ _ 的反应叫做的反应叫做置换反置换反 应应讨论:下列反应方程式有何共同特征?讨论:下列反应方程式有何共同特征?Mg+H2SO4=MgSO4+H2Zn+H2SO4=ZnSO4+H2Fe+2HCl=FeCl2+H2Fe+CuSO4=FeSO4+Cu你还能举出哪些置换反应置换反应的例子吗?2.C+2CuO高温2Cu+CO23.H2+CuO加热H2O+Cu1.Zn +2HCl=ZnCl2 +H2 单质化合物单质化合物金属活动性顺序金属活动性
20、顺序:KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu试一试:想一想:1.在金属活动性顺序里:金属的位置越在金属活动性顺序里:金属的位置越 _ ,它的活动性就越强。它的活动性就越强。2.在金属活动性顺序里:位于在金属活动性顺序里:位于 _ 前面的金属能置换出盐酸、稀前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的硫酸中的_。3.通过实验二,你能得出,在金属活动性顺序里:位于通过实验二,你能得出,在金属活动性顺序里:位于_ 的金的金属能把位于属能把位于_ 的金属从它们的化合物的的金属从它们的化合物的 _里置换出来。里置换出来。靠前氢后面溶液氢前面(K、Ca、Na除外!)除外!)交流与讨论:交流与讨
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- 初三化学 金属 矿物
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