九年级化学下册-第8单元-课题3-金属资源的利用和保护课件-新人教版(宣威二中)..ppt
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1、 课题一:金属材料1、金属材料 2、几种重要的金属:铜、铁、铝 纯金属合金一、几种重要的金属 我会归纳金属的物理性质。(你行!)(1)常温下为_体(汞为液体);(2)都有金属光泽,大多数为_色。而铜为_色,金为_色,铁粉为_色;(3)有_性,_性,延展性;(4)多数密度比水_,熔点较_固体 银白 紫红 黄 黑 导电 导热 大 高 金属共有的物理性质1.常温下金属大都是常温下金属大都是固体固体(汞汞除外)除外)2.有金属光泽有金属光泽3.大多数金属都是大多数金属都是电和热的良导体电和热的良导体4.(导电导热性)(导电导热性)5.有有延展性延展性(可以拉成细丝,可以展(可以拉成细丝,可以展成薄片)
2、成薄片)6.有韧性有韧性考考你:考考你:下列用途利用了金属的什么性下列用途利用了金属的什么性质?将答案填在横线上。质?将答案填在横线上。导电性导热性延展性有金属光泽一些金属的物理性质物理性质物理性质物理性质比较物理性质比较导电性导电性(以银的导以银的导电性为电性为100作标准作标准)银铜金铝锌铁铅银铜金铝锌铁铅(优优)100 99 74 61 27 17 7.9(良良)密度密度/(gcm-3)金铅银铜铁锌铝金铅银铜铁锌铝(大大)19.3 11.3 10.5 8.92 7.86 7.14 2.7(小小)熔点熔点/钨铁铜金银铝锡钨铁铜金银铝锡(高高)3410 1535 1083 1064 962
3、660 232(低低)硬度硬度(以金刚石的以金刚石的硬度为硬度为10作标准作标准)铬铁银铜铬铁银铜 金铝铅金铝铅(大大)9 4-5 2.5-4 2.5-3 2.5-3 2-2.9 1.5(小小)想想为什么有的铁制品如水龙头等要镀铬?想想为什么有的铁制品如水龙头等要镀铬?想想为什么有的铁制品如水龙头等要镀铬?想想为什么有的铁制品如水龙头等要镀铬?如果镀金会怎样?如果镀金会怎样?如果镀金会怎样?如果镀金会怎样?1、为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不用铅制?2、银的导电性比铜好,为什么电线一般用铜制而不用银制?银的导电性虽然比铜好,但电线的用量大,且银的价格比铜要贵。因为铅的硬度比铁的硬度小,而且铅
4、有毒,所以菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不用铅制使用是否便利资源废料是否易于回收价格是否美观对环境的影响 考虑物质的用途时,首先要考虑物质的_,还需要考虑那些因素?性质思考1、制造飞机和制造机器底座,对所用金属的密度和硬度会有什么要求?密度密度硬度硬度制造飞机制造飞机制造机器底座制造机器底座小大大大2、电炉丝是用金属钨制成的,你认为它利用了钨的哪些性质?导电性、导热性、熔点高4、在众多的金属中,为什么选用铝线作为发电站和用户之间的高压导电线?选用铝线的主要原因有:1、铝的电阻率小;2、铝的密度小;3、铝的来源广泛,造价低;4、铝具有强的抗腐蚀性。主要成分是铁、铬、镍,是一种合金。不锈钢制品 什么是
5、合金?什么是合金?为什么很多金属制品使用合金材料?为什么很多金属制品使用合金材料?合金与纯金属有什么不同?合金与纯金属有什么不同?1.合金:(混合物)2.铁的两种合金生铁二、合金:二、合金:钢在金属中在金属中加热熔合加热熔合某些金属或非金属某些金属或非金属形成的具有形成的具有金属特征金属特征的物质。的物质。生铁生铁钢钢含碳量含碳量比较比较2%4.3%0.03%2%钢的性能比生铁优越(硬度大抗腐蚀性好),主要是因为钢含碳量比生铁少。生铁与钢都是生铁与钢都是铁铁的合金的合金性质比较性质比较现象现象黄铜黄铜铜铜焊锡焊锡锡锡颜色光泽颜色光泽硬度硬度结论结论紫红色灰白色灰白色银白色黄铜比铜硬锡比焊锡硬合
6、金与纯金属硬度和颜色有差异.黄色合金和纯金属性质的对比:合金和纯金属性质的对比:认真分析表格内的数据认真分析表格内的数据 纯纯 金金 属属 合合 金金 铅铅 镉镉 铋铋 锡锡 焊锡焊锡 武德合金武德合金熔点熔点 /0C327 321 271 232 183 70启示启示焊接金属 电路保险丝 合金的熔点比其组分纯金属低。讨论:图图8-6钛合金与人造骨钛合金与人造骨钛合金与人体具有很好的钛合金与人体具有很好的“相容相容性性”,因此可用来制造人造骨等。,因此可用来制造人造骨等。钛合金镜框 钛金属腕表未来的钢铁钛和钛合金小结:小结:决定决定金属材料纯金属合金性质性质用途用途共性特性价格、资源、环保等多
7、种因素。达标自查达标自查1下列生活用品中,由金属材料制成的(下列生活用品中,由金属材料制成的()A、塑料袋、塑料袋 B、玻璃杯、玻璃杯 C、瓷碗、瓷碗 D、铁锅、铁锅2地壳中含量最多的两种金属元素是地壳中含量最多的两种金属元素是()。A镁、铝镁、铝 B铝、铝、C钙、钠钙、钠 D铝、铁铝、铁DD3人类使用金属的历史,由早到晚的顺序是人类使用金属的历史,由早到晚的顺序是()A铁铁铜铜铝铝 B铝铝铜铜铁铁 C铜铜铁铁铝铝 D铜铜铝铝铁铁4下列物质中,不属于合金的是下列物质中,不属于合金的是()。A水银水银 B青铜青铜 C18K白金白金 D焊锡焊锡CA5、下列铝制品的用途主要是利用了铝的哪个性质?A.
8、导热性 B.导电性 C.延展性 D.密度较小铝锅烧饭()铝锭压成铝箔()硬铝制飞机()铝线作电缆()6、判断正误:(1)合金一定是混合物()(2)金属常温下都是固态的()ACDB7、具有密度小,抗腐蚀性能好,广泛应用于航天飞机、船舶、化工等方面的一种新型金属材料是()A.铝和铝合金 B.钛和钛合金 C.铁和铁合金 D.铬和铬合金B8、环顾你家里的日常生活用品,它们有很多、环顾你家里的日常生活用品,它们有很多都是由金属材料制成的。例如:都是由金属材料制成的。例如:体温计中的液体是体温计中的液体是_ 作导线的一般是作导线的一般是_ 水龙头表面镀的金属一般是水龙头表面镀的金属一般是_ 炒菜的锅一般是
9、炒菜的锅一般是_ 灯泡的灯丝是灯泡的灯丝是_汞铝 铜铬铁钨9日常使用的金属材料多数属于合金。下表列出日常使用的金属材料多数属于合金。下表列出了一些常见合金的主要成分、性能和用途:了一些常见合金的主要成分、性能和用途:合合金金合金的主要性合金的主要性能及用途能及用途主要成分及主要成分及纯纯金金属的性能属的性能焊焊锡锡熔点熔点183183焊焊接金属接金属锡锡:熔点:熔点232 232 铅铅:熔点:熔点327327硬硬铝铝强强度和硬度好度和硬度好门门窗、窗、飞飞机机铝铝、铜铜、镁镁等。等。硬度小,硬度小,质软质软。不不锈锈钢钢抗腐抗腐蚀蚀性好性好炊具、医炊具、医疗疗器器械、反械、反应应釜釜铁铁、铬铬
10、、镍镍等。等。纯铁纯铁抗抗锈蚀锈蚀性不性不如不如不锈钢锈钢由上表可以推断,与组成合金的纯金属相比,合金的优点一般有(填序)。强度更低硬度更高熔点更高抗腐蚀性更好 10.科学家发现了一种新金属,它的一科学家发现了一种新金属,它的一些性质如下: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,试设想这种金属的可能用途有 炊具、手术刀、电线、飞机、轮船等课题二:金属的化学性质金属活动性顺序表:金属活动性顺序表:K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H)Cu Hg A
11、g Pt Au金属活动性由强逐渐减弱金属活动性由强逐渐减弱金属元素在自然界中的存在形式金属元素在自然界中的存在形式 自然界自然界除少数很不活泼的金属如除少数很不活泼的金属如金、银金、银等有等有单质形单质形式式存在外存在外,一一.金属的存在:金属的存在:自然界以单质形式存在的金自然界以单质形式存在的金自然界以单质形式存在的银自然界以单质形式存在的银金属元素在自然界中的存在形式金属元素在自然界中的存在形式其余都以其余都以化合物形式化合物形式存在于地壳和海洋中。存在于地壳和海洋中。赤赤铁铁矿矿 主主要要成成分分是是FeFe2 2OO3 3黄黄铁铁矿矿 主主要要成成分分是是FeS2菱铁矿菱铁矿 主要成
12、分是主要成分是FeCO3 铝铝土土矿矿 主主要要成成分分是是 Al2O3黄铜矿黄铜矿 主要成分是主要成分是CuFeS2辉铜矿辉铜矿 主要成分是主要成分是Cu2S金属元素在地壳中的含量金属元素在地壳中的含量元素名称元素名称质量分数质量分数/%元素名称元素名称质量分数质量分数/%铝(Al)7.73镁(Mg)2.00铁(Fe)4.75锌(Zn)0.008钙(Ca)3.45铜(Cu)0.007钠(Na)2.74银(Ag)0.00001钾(K)2.47金(Au)0.0000005矿石矿石:工业上工业上把能用来把能用来提炼金属提炼金属的的矿物矿物。赤铁矿赤铁矿Fe2O3磁铁矿(磁铁矿(Fe3O4)黄铁矿黄
13、铁矿:FeS2菱铁矿菱铁矿:FeCO3铝土矿铝土矿:Al2O3 孔雀石孔雀石 Cu2(OH)2CO3赤铜矿赤铜矿 Cu2O黄铜矿黄铜矿 CuFeS2辉铜矿辉铜矿 Cu2S铜铜矿矿石石铁矿石铁矿石 铁铁矿石矿石如何变成如何变成金属金属?一、铁的冶炼(一、铁的冶炼(金属资源的利用金属资源的利用)1、原料:焦炭、石灰石、铁矿石焦炭、石灰石、铁矿石黄铁矿黄铁矿 FeS2赤铁矿赤铁矿 Fe2O3菱铁矿菱铁矿 FeCO3磁铁矿磁铁矿 Fe3O42、原理:在高温的条件下,利用一氧化碳与氧化铁(铁矿在高温的条件下,利用一氧化碳与氧化铁(铁矿石)反应,把铁从氧化铁(铁矿石)中还原出来。石)反应,把铁从氧化铁(铁
14、矿石)中还原出来。Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2高温70%70%48.27%48.27%46.67%46.67%72.41%72.41%含铁量含铁量含铁量含铁量实验:实验:一氧化碳还原氧化铁一氧化碳还原氧化铁Fe2O3现象:现象:红色红色粉末粉末变成变成黑色,黑色,Fe2O3 +3CO 2Fe +3CO2高温高温澄清的石灰水变浑浊。澄清的石灰水变浑浊。CO2 +Ca(OH)2 CaCO3 +H2O用酒精灯点燃尾气的作用是用酒精灯点燃尾气的作用是防止防止CO污染空气污染空气2CO +O2 2CO2点燃点燃实验结束时,先熄灯后停实验结束时,先熄灯后停COCO,是为了防止温度降,是为了防止温度
15、降低后外面的空气进入玻璃管使铁重新被氧化;还低后外面的空气进入玻璃管使铁重新被氧化;还防止试管中的石灰水倒吸入热的玻璃管,使之炸防止试管中的石灰水倒吸入热的玻璃管,使之炸裂。裂。1、先通、先通CO还是先点燃酒精灯?为什么?还是先点燃酒精灯?为什么?2、先熄灭酒精灯还是先停止通、先熄灭酒精灯还是先停止通CO?为什么?为什么?先通后点的原因是为了防止加热一氧化先通后点的原因是为了防止加热一氧化碳和空气的混合气而发生爆炸。碳和空气的混合气而发生爆炸。1、原料:、原料:黄铁矿黄铁矿 FeS2赤铁矿赤铁矿 Fe2O3菱铁矿菱铁矿 FeCO3磁铁矿磁铁矿 Fe3O42、原理:、原理:在高温下,利用焦炭与氧
16、气反应生成的一氧化碳把铁在高温下,利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石中还原出来从铁矿石中还原出来Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2高温高温石灰石、石灰石、铁矿石铁矿石焦炭、空气焦炭、空气3 3 3 3、设备:高炉、设备:高炉、设备:高炉、设备:高炉化学方程式:化学方程式:70%70%48.27%48.27%46.67%46.67%72.41%72.41%含铁量含铁量含铁量含铁量铁的冶炼铁的冶炼(工业上)(工业上)(工业上)(工业上)铁矿石焦炭热空气炉渣出口生铁出口石灰石高炉炼铁图:高炉炼铁图:高炉是个竖直的高炉是个竖直的圆筒形圆筒形炉炉子,炉壳用子,炉壳用钢板钢板制成,内制成,内部
17、用部用耐火砖耐火砖作衬里。炼铁作衬里。炼铁的主要原料是的主要原料是铁矿石、焦铁矿石、焦炭、石灰石和空气炭、石灰石和空气。高温下,用还原剂(主要是高温下,用还原剂(主要是一一氧化碳氧化碳)从铁矿石里把铁)从铁矿石里把铁还原出来还原出来 工业上工业上工业上工业上vv炼铁时各物质的作用炼铁时各物质的作用:vv石灰石石灰石:把杂质转化为炉:把杂质转化为炉渣渣vv焦炭焦炭:燃烧放热提高炉温,:燃烧放热提高炉温,并将生成的并将生成的CO2还原为具还原为具有还原性的有还原性的CO,因此在炼,因此在炼铁高炉中起主要作用的还铁高炉中起主要作用的还原剂是原剂是CO,优点是气体还,优点是气体还原剂具有流动性,能与矿
18、原剂具有流动性,能与矿石充分接触,使反应更彻石充分接触,使反应更彻底。底。CO2+C=2CO高温3CO+Fe2O3=2Fe+3CO2高温C+O2=CO2高温高温CaO+SiO2=CaSiO3高温高温CaCO3=CaO+CO2高温高温提供热量提供热量提供还原剂提供还原剂造渣,除去造渣,除去二氧化硅二氧化硅例:例:用用1000 t含氧化铁含氧化铁80的赤铁矿的赤铁矿石,理论上可以炼出纯铁多少石,理论上可以炼出纯铁多少 t?解:解:设理论上可以炼出的纯铁质量为设理论上可以炼出的纯铁质量为x160 2561000t80 X 160 1000tX80%256 XX=560t答:答:可以炼出纯铁可以炼出纯
19、铁560t。3CO +Fe2O3 2 Fe +3CO2如果炼出含铁为如果炼出含铁为96%的生铁多少的生铁多少t?生铁的质量生铁的质量560t 96%=583t可以炼出生铁铁炼出生铁铁583t。纯物质的质量纯物质的质量=不纯物质的质量不纯物质的质量物质的质量分数物质的质量分数不纯物质的质量不纯物质的质量=纯物质的质量纯物质的质量物质的质量分数物质的质量分数注意:注意:带入化学方程式计算的数据应是带入化学方程式计算的数据应是 纯净物的质量纯净物的质量二、金属资源保护二、金属资源保护资料一:资料一:据有关资料报道,现在世界上每据有关资料报道,现在世界上每年因腐蚀而报废的金属设备和材料相当于年因腐蚀而
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