第五章-金属的冶炼与利用(用)课件.ppt
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1、第一节第一节 金属的性质和利用金属的性质和利用初三化学 刘进胜思考思考1 1:铁、铝常用于制作锅、铲等炊具,表现出金属哪铁、铝常用于制作锅、铲等炊具,表现出金属哪 种物理性质?种物理性质?铁锅铁锅铝锅铝锅导热性导热性铜线铜线思考思考2 2:铁、铝、铜能加工成导线、能压成薄片,表现出铁、铝、铜能加工成导线、能压成薄片,表现出金属金属 哪些物理性质?哪些物理性质?导电性、导电性、铝锭可压铝锭可压成很薄的成很薄的铝箔用来铝箔用来包装糖果包装糖果等等延展性延展性思考思考3 3:金、银、铂做成各种首饰等,表现出金属哪种金、银、铂做成各种首饰等,表现出金属哪种 物理性质?物理性质?有金属光泽有金属光泽金金
2、属属铁铁金金属属锌锌铜铜铜铜 块块块块金金 条条汞汞一、金属的物理性质一、金属的物理性质 相似性:相似性:大多数金属都有金属光泽,密度、硬度较大,熔、沸点较高,具有良好的导电、导热性、延展性。差异性:差异性:汞常温下呈液态,铜为紫红色,银的导电能力最强,熔点最高的金属是钨等。铅(Pb)锡(Sn)铝(Al)铁具有磁性铜呈紫红色金呈黄色金属均呈银白色吗?温度计中的汞为液体金属还具有各自的特性:金属还具有各自的特性:金属光泽FeCuZn在粉末状时,金属吸收可见在粉末状时,金属吸收可见光后辐射不出去,所以这时光后辐射不出去,所以这时金属一般呈暗灰色或黑色。金属一般呈暗灰色或黑色。联想与启示联想与启示你
3、知道铸造硬币的金属材料由哪些吗?你觉得在选择铸币材你知道铸造硬币的金属材料由哪些吗?你觉得在选择铸币材料时应考虑哪些因素?料时应考虑哪些因素?需要考虑价格、硬度、无毒、耐磨、需要考虑价格、硬度、无毒、耐磨、耐腐蚀、色泽美观、质轻、易加工、耐腐蚀、色泽美观、质轻、易加工、性质稳定、价廉、资源丰富等因素。性质稳定、价廉、资源丰富等因素。二、常见金属的化学性质二、常见金属的化学性质1、金属与氧气的反应、金属与氧气的反应回回顾顾在在氧氧气气的的化化学学性性质质中中,我我们们研研究究了了哪哪几几种种金金属属和和氧氧气气的的反反应应?你还能回忆起这些反应的现象吗?你还能回忆起这些反应的现象吗?3Fe+2O
4、2Fe3O42Mg+O22MgO点燃点燃点燃点燃铁铁铝铝铜金属与氧气的反金属与氧气的反应应把金属浸入稀硫把金属浸入稀硫酸酸描述三种金属的描述三种金属的化学性质化学性质在氧气中点燃在氧气中点燃在空气中加热在空气中加热在空气中加热在空气中加热火星四射剧烈燃烧火星四射剧烈燃烧有黑色物质生成有黑色物质生成表面变暗表面变暗失去金属光泽失去金属光泽表面发黑表面发黑产生气体产生气体产生气体产生气体无明显现象无明显现象从上述实验事实可以看出:镁、铝比较活泼,铁、从上述实验事实可以看出:镁、铝比较活泼,铁、铜次之铜次之2、镁、锌、铁、铜与盐酸反应比较、镁、锌、铁、铜与盐酸反应比较金属与(稀)酸溶液反应金属与(稀
5、)酸溶液反应反应物反应物反应现象反应现象反应反应速度速度反应方程式反应方程式稀稀盐盐酸酸或或稀稀硫硫酸酸镁镁铝铝锌锌铁铁铜铜剧烈反应,金属逐渐剧烈反应,金属逐渐减少,产生大量气泡减少,产生大量气泡剧烈反应,剧烈反应,金属逐渐金属逐渐减少,减少,产生大量气泡产生大量气泡剧烈较反应,剧烈较反应,金属逐渐金属逐渐减少,减少,产生大量气泡产生大量气泡反应缓慢,反应缓慢,金属逐渐金属逐渐减少,减少,有气泡产生,有气泡产生,溶液由无色变为浅绿色溶液由无色变为浅绿色不反应不反应Mg+H2SO4=MgSO4+H2Mg+2HCl=MgCl2+H2Zn+H2SO4=ZnSO4+H2Zn+2HCl=ZnCl2+H2
6、Fe+H2SO4=FeSO4+H2Fe+2HCl=FeCl2+H22Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H22Al+6HCl=2AlCl3+3H2很快很快很快很快较快较快较慢较慢不反应不反应反应后生成什么气体?根据反应时是否有气泡产反应后生成什么气体?根据反应时是否有气泡产生及产生气泡速度的快慢,可否判断金属的活动生及产生气泡速度的快慢,可否判断金属的活动性强弱?性强弱?结论:结论:MgZnFeCuMgZnFeCu金属与稀盐酸反应的比较气气泡泡金属与盐酸反应的比较金属与盐酸反应的比较3 3、金属与金属化合物溶液的反应、金属与金属化合物溶液的反应铝丝浸入硫酸铜溶液中铝丝浸入硫酸铜溶液中 铜
7、丝浸入硝酸银溶液中铜丝浸入硝酸银溶液中 铁丝浸入硫酸铜溶液中铁丝浸入硫酸铜溶液中Fe+CuSOFe+CuSO4 4=FeSO=FeSO4 4+Cu+CuCu+AgNOCu+AgNO3 3=Cu(NO=Cu(NO3 3)2 2+AgAg 铜丝浸入硝酸银溶液中铜丝浸入硝酸银溶液中22常见金属活动性顺序表常见金属活动性顺序表:钾钾钙钙钠钠镁镁铝铝锌锌铁铁锡锡铅铅氢氢铜铜汞汞银银铂铂金金KCaNaMgAlZnFeSnPbHCuHgAgPtAu(从左从左右:金属活动性依次减弱右:金属活动性依次减弱)金属活动性顺序的应用:金属活动性顺序的应用:位于氢前的金属能与盐酸、稀硫酸反应而生成氢气。位于氢前的金属能
8、与盐酸、稀硫酸反应而生成氢气。位置越靠前,它的活动性越强。位置越靠前,它的活动性越强。位于前面的金属能把位于后面的金属从它们化合物位于前面的金属能把位于后面的金属从它们化合物的溶液中置换出来(的溶液中置换出来(K K、CaCa、NaNa除外)。除外)。Mg +CuSOMg +CuSO4 4 =MgSO =MgSO4 4 +Cu +CuFe +CuSOFe +CuSO4 4 =FeSO=FeSO4 4 +Cu +CuZn +CuSOZn +CuSO4 4 =ZnSO =ZnSO4 4 +Cu +Cu2Al +3CuSO2Al +3CuSO4 4 =Al=Al2 2(SO(SO4 4)3 3 +3
9、Cu +3Cu我们从反应物和生成物的类别(如单质、化合物)我们从反应物和生成物的类别(如单质、化合物)的角度来分析,这些反应有什么特点?将这类反应的角度来分析,这些反应有什么特点?将这类反应和分解反应化合反应进行比较。和分解反应化合反应进行比较。单质单质单质单质化合物化合物化合物化合物上面的上面的4 4个反应方程式是属于置换反应个反应方程式是属于置换反应化学反应的基本类型化学反应的基本类型化合反应:化合反应:A+B ABA+B AB分解反应:分解反应:ABAB A+B A+B 置换反应:置换反应:A+BC AC+BA+BC AC+B反应原理反应原理:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2Mg+H2
10、SO4=MgSO4+H2Fe+2HCl=FeCl2+H2三、实验室制取氢气三、实验室制取氢气反应装置:反应装置:启普发生器启普发生器多孔隔板收集装置收集装置氢气的检验氢气的检验说明:氢气的检验一般是利用氢气的可燃 性,在氢气燃烧的火焰上方罩上一个干燥的小烧杯,观察杯壁是否有水珠出现。前提:必须事先知道该气体是氢气。原理:2H2+O2=2H2O四、合金四、合金1 1、合金的定义:、合金的定义:合金是由一种金属与其他一种或多种合金是由一种金属与其他一种或多种金属(或非金属)熔合而成,且具有金属特征的混金属(或非金属)熔合而成,且具有金属特征的混合物。合物。人类使用最早的合金是青铜(合金),目前使用
11、最人类使用最早的合金是青铜(合金),目前使用最广泛的钢和生铁都是铁碳合金。广泛的钢和生铁都是铁碳合金。注意:注意:1、合金一定是混合物、合金一定是混合物2、合金中可以含非金属元素、合金中可以含非金属元素生铁生铁钢钢含碳量含碳量含其它含其它元素元素性能性能用途用途2%4.3%0.03%2%含较多的碳、硫、磷、硅含较多的碳、硫、磷、硅等元素等元素含碳、硫、磷、硅等含碳、硫、磷、硅等元素较少元素较少硬而脆,不可煅造硬而脆,不可煅造硬而韧,良好的延展硬而韧,良好的延展性性烧菜用的铁锅、暖气片机烧菜用的铁锅、暖气片机床的底座等床的底座等制造机械、交通工具制造机械、交通工具和武器和武器生铁和钢(生铁和钢(
12、都是混合物)都是混合物)生铁和钢的区别在于含碳量不同,所以炼钢就是降低生生铁和钢的区别在于含碳量不同,所以炼钢就是降低生铁中的含碳量铁中的含碳量生铁和钢都是铁的生铁和钢都是铁的合金合金。那么什么叫那么什么叫合金合金?合金合金有有什么性能?什么性能?1 1、地壳中含量最高的金属元素:、地壳中含量最高的金属元素:2 2、人体中含量最高的金属元素:、人体中含量最高的金属元素:3 3、目前世界年产量最高的金属:、目前世界年产量最高的金属:4 4、导电、导热最好的金属:、导电、导热最好的金属:5 5、硬度最高的金属:、硬度最高的金属:6 6:熔点最高的金属:熔点最高的金属:7 7:熔点最低的金属:熔点最
13、低的金属:资资料料金金属属之之最最铝铝钙钙铁铁银银铬铬钨钨汞汞合金的特性合金的特性合金的合金的硬度大硬度大于各成分金属于各成分金属合金的合金的熔点低熔点低于各组分金属于各组分金属抗腐蚀性强抗腐蚀性强于组分金属于组分金属名称名称主要组成元主要组成元素素特性特性用途用途黄铜黄铜铜、锌铜、锌坚硬耐、腐蚀坚硬耐、腐蚀制造机器零件、电器零件制造机器零件、电器零件青铜青铜铜、锡铜、锡耐腐蚀、易铸耐腐蚀、易铸造成形造成形制造形状复杂的铸件、精致的工艺制造形状复杂的铸件、精致的工艺品塑像等品塑像等硬铝硬铝铝、铜、铝、铜、镁、锰镁、锰质轻而坚硬质轻而坚硬制造飞机、汽车、作建筑材料制造飞机、汽车、作建筑材料焊锡焊
14、锡锡、铅锡、铅熔点低、能粘熔点低、能粘接金属接金属焊接电子元件、金属片等焊接电子元件、金属片等不锈钢不锈钢铁、铬、镍铁、铬、镍耐腐蚀耐腐蚀制医疗器械、化工设备、日用品制医疗器械、化工设备、日用品碳素钢碳素钢铁、碳铁、碳坚硬坚硬作建筑材料,制造机械零件、铁轨、作建筑材料,制造机械零件、铁轨、船舶、桥梁船舶、桥梁武得合金武得合金铋、铅、铋、铅、锡、镉锡、镉熔点低熔点低指电路保险丝、自动灭火和防爆安指电路保险丝、自动灭火和防爆安全装置等全装置等一些常见金属的特性和用途一些常见金属的特性和用途初三化学 刘进胜合金钢合金钢铜合金铜合金保险丝(武得合金)保险丝(武得合金)铝合金窗铝合金窗铱铂合金笔铱铂合金
15、笔钛合金与人造骨钛合金与人造骨金属在生活、生产中非常广泛的应用。不同的用途需要不同性能的金属。金属在生活、生产中非常广泛的应用。不同的用途需要不同性能的金属。如:做飞机机翼的金属,需要坚硬而质轻;如:做飞机机翼的金属,需要坚硬而质轻;用于制造切割工具的金属,需要有很大的用于制造切割工具的金属,需要有很大的硬度硬度制造电灯丝的金制造电灯丝的金属熔点要高。属熔点要高。制造保险丝的金制造保险丝的金属熔点要低属熔点要低制造化工生产设备的金属要耐腐蚀等等制造化工生产设备的金属要耐腐蚀等等不锈钢是指含铬不锈钢是指含铬13%13%以上的铁合金。常以上的铁合金。常见的不锈钢含见的不锈钢含18%18%的铬和的铬
16、和8%8%的镍。这种的镍。这种合金在空气中较稳定,不容易生锈,能合金在空气中较稳定,不容易生锈,能够长久保持其金属光泽和银白色。但在够长久保持其金属光泽和银白色。但在某些情况下(例如在海水中)不锈钢仍某些情况下(例如在海水中)不锈钢仍然会被腐蚀。所以然会被腐蚀。所以 ,不锈钢并不是绝,不锈钢并不是绝对不会生锈的,只不过是它对不会生锈的,只不过是它“自我保护自我保护能力能力”比较强而已。比较强而已。初三化学 刘进胜这类合金被广泛地用于卫星、航空、生物这类合金被广泛地用于卫星、航空、生物工程、医疗。能源和自动化等方面工程、医疗。能源和自动化等方面初三化学 刘进胜在高温下,仍然保持其较高强度的合金在
17、高温下,仍然保持其较高强度的合金叫高温合金叫高温合金它主要用于制造飞机和航天飞机的关键部件它主要用于制造飞机和航天飞机的关键部件储氢合金是指能在温室下吸收氢气,稍稍储氢合金是指能在温室下吸收氢气,稍稍加热即能很快放出氢气的合金。它以镁或稀土加热即能很快放出氢气的合金。它以镁或稀土金属为主形成的合金。金属为主形成的合金。氢气是氢气是2121世纪要开发的新能源之一。世纪要开发的新能源之一。储氢合金不但能解决氢气储存和运输问题,而储氢合金不但能解决氢气储存和运输问题,而且可用于氢气的回收、分离、净化等方面且可用于氢气的回收、分离、净化等方面初三化学 刘进胜第二节第二节 金属矿物金属矿物 铁的冶炼铁的
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