金属与金属材料精选课件.ppt

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1、关于金属与金属材料第一页，本课件共有31页标准标准目标水平目标水平初步认识常见的置换反应初步认识常见的置换反应,能用于解释与日常生活相关的一些现象能用于解释与日常生活相关的一些现象Bb能用金属活动性顺序表对有关的置换反应进行简单的判断能用金属活动性顺序表对有关的置换反应进行简单的判断,并能解释并能解释日常生活中的一些现象日常生活中的一些现象C了解金属的物理特征了解金属的物理特征,能区分常见金属和非金属能区分常见金属和非金属.实验探究金属的物理实验探究金属的物理性质性质Ba 认识金属材料在生产、生活、和社会发展中的重要作用认识金属材料在生产、生活、和社会发展中的重要作用知道常见的金属与氧气的反应

2、知道常见的金属与氧气的反应A了解金属的特性及其应用了解金属的特性及其应用 BB了解防止金属锈蚀的简单方法。设计实验探究铁制品锈蚀的条件，了解防止金属锈蚀的简单方法。设计实验探究铁制品锈蚀的条件，讨论防止锈蚀的方法。讨论防止锈蚀的方法。Bb 知道一些常见金属（铁、铜、铝等）矿物知道一些常见金属（铁、铜、铝等）矿物AA了解从铁矿石中将铁还原出来的方法，用实验方法将氧化铁中的铁了解从铁矿石中将铁还原出来的方法，用实验方法将氧化铁中的铁还原出来还原出来Bb 认识加入其他元素可以改良金属特性认识加入其他元素可以改良金属特性B 知道生铁和钢等重要的合金知道生铁和钢等重要的合金A 知道废弃金属对环境的污染，

3、认识回收金属的重要性知道废弃金属对环境的污染，认识回收金属的重要性A 第二页，本课件共有31页一、金属材料一、金属材料1、金属材料、金属材料 纯金属（纯金属（90多种）多种）合金（几千种）合金（几千种）2、金属的物理性质：、金属的物理性质：（1）常温下一般为固态（）常温下一般为固态（汞为液态汞为液态），有金属光泽；），有金属光泽；（2）大多数呈银白色（）大多数呈银白色（铜为紫红色铜为紫红色，金为黄色）；，金为黄色）；（3）有良好的）有良好的导热性、导电性、延展性导热性、导电性、延展性。3、金属之最：、金属之最：第三页，本课件共有31页4、合金：、合金：由一种金属跟其他一种或几种金属（或由一种金

4、属跟其他一种或几种金属（或金属与非金金属与非金属属）一起熔合而成的具有）一起熔合而成的具有金属特性金属特性的物质。的物质。（1）定义）定义：（2）特性（与纯金属比较）特性（与纯金属比较）：一般说来：一般说来：合金的合金的熔点熔点比各成分比各成分低低合金合金硬度硬度比各成分比各成分大大合金合金抗腐蚀性能更好抗腐蚀性能更好 混合物混合物第四页，本课件共有31页（3）新型合金）新型合金：u钛和钛合金：钛和钛合金：被认为是被认为是21世纪的重要金属材料，钛合金与人体世纪的重要金属材料，钛合金与人体有很好的有很好的“相容性相容性”，因此可用来制造人造骨等。，因此可用来制造人造骨等。u钛和钛合金的优点钛和

5、钛合金的优点熔点高、密度小熔点高、密度小可塑性好、易于加工、机械性能好可塑性好、易于加工、机械性能好抗腐蚀性能好抗腐蚀性能好第五页，本课件共有31页钢铁比很多金属更容易生锈，可为什么人类使用钢铁比钢铁比很多金属更容易生锈，可为什么人类使用钢铁比其他金属多呢？其他金属多呢？【评析】要比较金属被人类使用原因应从资源、价格、综合性能、外观、是否有利于回收利用等诸多方面或角度去分析和考虑人类应用钢铁较多的原因。【答】（1）铁元素在地壳中的含量仅次于铝，资源）铁元素在地壳中的含量仅次于铝，资源丰富；（丰富；（2）钢铁的价格比较便宜；（）钢铁的价格比较便宜；（3）铁可以制成）铁可以制成性能各异的各种钢制品

6、，由于钢铁的性能多种多样，性能各异的各种钢制品，由于钢铁的性能多种多样，加之美观，所以各行各业对之比较青睐；（加之美观，所以各行各业对之比较青睐；（4）废钢）废钢铁可以回收利用，目前世界上已有铁可以回收利用，目前世界上已有50%以上的废钢铁得以上的废钢铁得到了回收利用。到了回收利用。第六页，本课件共有31页1.下列说法正确的是（下列说法正确的是（）A.银的导电性比铜好，所以常可用银做导线银的导电性比铜好，所以常可用银做导线B.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”，可以用来制造人造骨等，可以用来制造人造骨等C.焊锡和铝的熔点较低，都可以用于焊接各种金属焊锡和铝的熔点较低，都可

7、以用于焊接各种金属D.铅的密度比铁大，用铅做菜刀、锤子会比铁更好铅的密度比铁大，用铅做菜刀、锤子会比铁更好B2.上海世博会上的上海世博会上的“冰壶冰壶”展馆展馆(如图如图)体现了芬兰的生态创新。体现了芬兰的生态创新。所有的建筑材料都是在环保理念上经过精挑细选的，其中采用所有的建筑材料都是在环保理念上经过精挑细选的，其中采用的纸塑复合材料属于（的纸塑复合材料属于（）A金属材料金属材料 B无机非金属材料无机非金属材料 C有机合成材料有机合成材料 D新型超导材料新型超导材料B第七页，本课件共有31页3.怎样用简单的物理方法鉴别铁粉和石墨粉？怎样用简单的物理方法鉴别铁粉和石墨粉？第八页，本课件共有31

8、页二、金属的化学性质二、金属的化学性质1、大多数金属能与氧气反应（、大多数金属能与氧气反应（Au除外）：除外）：Fe+O2 3 2 =Fe3O4点燃点燃2、部分金属能与某些酸反应：、部分金属能与某些酸反应：Zn+H2SO4=ZnSO4+H23、部分金属能与某些盐反应：、部分金属能与某些盐反应：Fe+CuSO4=Cu+FeSO4H H前面的金属前面的金属盐酸或盐酸或稀稀硫酸硫酸“前前”换换“后后”可溶性盐可溶性盐（湿法冶铜）（湿法冶铜）（实验室制氢气）（实验室制氢气）KCaNaKCaNa除外除外第九页，本课件共有31页常见金属的活动性顺序：常见金属的活动性顺序：1.在金属活动性顺序里，金属的位置

9、越靠前，它在金属活动性顺序里，金属的位置越靠前，它的活动性就的活动性就 。2.在金属活动性顺序里，位于在金属活动性顺序里，位于 金属能置换金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢。出盐酸、稀硫酸中的氢。3.在金属活动顺序里，位于在金属活动顺序里，位于 的金属的金属 能把位于能把位于 的金属从它们的盐的金属从它们的盐 中置换出来。中置换出来。越强越强氢前面氢前面前面前面 后面后面K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag Pt Au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溶液溶液第十页，本课件共有31页Zn+HCl Cu+HCl Al+CuSO4Cu+AgNO3

10、锌、铝与稀盐酸锌、铝与稀盐酸铝、锌铜银（或铝、锌铜银（或Al、ZnCuAg）通过比较二者的通过比较二者的反应剧烈程度，确定锌与铝的活动性顺序反应剧烈程度，确定锌与铝的活动性顺序1.1.由实验可得出的金属活动性关系是由实验可得出的金属活动性关系是 。2.2.要确定上述四种金属的活动性顺序，应补充要确定上述四种金属的活动性顺序，应补充 _实验，理由是实验，理由是 。第十一页，本课件共有31页 1.（2010浙江台州）浙江台州）16现有甲、乙、丙三种金属，分别现有甲、乙、丙三种金属，分别与空气和氧气反应，现象如下表所示：与空气和氧气反应，现象如下表所示：据以上信息，这三种金属活动性由强到弱的顺序是（

11、据以上信息，这三种金属活动性由强到弱的顺序是（）A.甲甲丙丙乙乙 B.甲甲乙乙丙丙 C.乙乙丙丙甲甲 D.丙丙乙乙甲甲A第十二页，本课件共有31页3.向含有向含有CuCl2、ZnCl2、HCl的溶液中撒入的溶液中撒入过量的铁粉，反应后溶液中一定（过量的铁粉，反应后溶液中一定（）A、ZnCl2、HCl B、FeCl2、CuCl2 C、CuCl2、HCl D、ZnCl2、FeCl22.下列物质不能由金属和硫酸发生置换反应下列物质不能由金属和硫酸发生置换反应而得到的是（而得到的是（）。）。A、MgSO4 B、Fe2(SO4)3 C、CuSO4 D、Al2(SO4)3BCD第十三页，本课件共有31页4

12、.等质量的三种金属等质量的三种金属A、B、C，分别和相同质量，分别和相同质量分数的足量稀硫酸反应，分数的足量稀硫酸反应，都生成都生成2价金属硫酸盐，价金属硫酸盐，其反应情况如右图所示，依图可知三种金属的活其反应情况如右图所示，依图可知三种金属的活动性由强到弱的顺序是动性由强到弱的顺序是 ，它们的，它们的相对原子质量的由大到小的顺序是相对原子质量的由大到小的顺序是 。mH2otAB CC A BC B A第十四页，本课件共有31页5R为金属，发生如下反应：为金属，发生如下反应：R+CuSO4Cu+RSO4。下列说法错误。下列说法错误的是的是()A该反应为置换反应该反应为置换反应 BR的金属活动性

13、比的金属活动性比Cu强强 C该金属可以是该金属可以是Al D若若R为为Fe，反应后溶液的质量会减小，反应后溶液的质量会减小C6根据右图甲、乙、丙三种物质的转化关系，推测甲为根据右图甲、乙、丙三种物质的转化关系，推测甲为()A铜铜 B碳酸钠碳酸钠 C氧化铜氧化铜 D氢氧化钡氢氧化钡C第十五页，本课件共有31页“祥云祥云”火炬制作流火炬制作流程程在金属表面上涂一层防酸材料在金属表面上涂一层防酸材料在金属表面上涂一层防酸材料在金属表面上涂一层防酸材料在防酸材料上刻出在防酸材料上刻出在防酸材料上刻出在防酸材料上刻出“祥云祥云祥云祥云”图案图案图案图案再用稀盐酸对表面进行处理再用稀盐酸对表面进行处理再用

14、稀盐酸对表面进行处理再用稀盐酸对表面进行处理,盐酸能盐酸能盐酸能盐酸能“腐蚀腐蚀腐蚀腐蚀”金属金属金属金属除去防酸材料层除去防酸材料层除去防酸材料层除去防酸材料层,金属板上金属板上金属板上金属板上显现出显现出显现出显现出“祥云祥云祥云祥云”图案图案图案图案第十六页，本课件共有31页不选其他两种金属的原因是不选其他两种金属的原因是（1）制作火炬的金属可选用）制作火炬的金属可选用 合金合金（选填（选填“铝铝”、“铁铁”或或“银银”）铝铝银不与稀盐酸反应银不与稀盐酸反应,且造价高且造价高密度比铝大，密度比铝大，重重985克（官方规定火炬质量不超过克（官方规定火炬质量不超过1500克）克）铁易生锈，不

15、美观铁易生锈，不美观第十七页，本课件共有31页（2）“祥云祥云”图象是如何图象是如何在金属材料上显现出来的在金属材料上显现出来的?稀盐酸能和铝反应稀盐酸能和铝反应3Al+6HCl=2AlCl3+3H2第十八页，本课件共有31页三、金属资源的保护和利用三、金属资源的保护和利用1、铁的冶炼、铁的冶炼（1）原理：）原理：在高温下，利用焦炭与氧气反应生成的一在高温下，利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来。氧化碳把铁从铁矿石里还原出来。（2）原料：）原料：铁矿石、焦炭、石灰石铁矿石、焦炭、石灰石 3CO+Fe2O3 =2Fe+3CO2高温高温（3）设备：）设备：高炉高炉 a.转化为转化

16、为CO作还原剂作还原剂b.燃烧提供热量燃烧提供热量将将SiO2转化转化为炉渣为炉渣第十九页，本课件共有31页2.2.铁的锈蚀铁的锈蚀铁铁的腐蚀称为的腐蚀称为生锈生锈生锈生锈(rusting)(rusting)，其化学反应，其化学反应过程是相当复杂，但结果过程是相当复杂，但结果非常简单非常简单铁生锈的条件是铁生锈的条件是与水、与水、氧气同时接触氧气同时接触铁铁(s)(s)(s)(s)+氧气氧气(g)(g)(g)(g)FeFeFeFe2 2 2 2O O O O3 3 3 3xHxHxHxH2 2 2 2O O O O水水疏松多孔，会加速铁的锈蚀疏松多孔，会加速铁的锈蚀疏松多孔，会加速铁的锈蚀疏松

17、多孔，会加速铁的锈蚀u铜锈的化学式是铜锈的化学式是Cu2（OH）2CO3，你能，你能猜想出铜生锈的条件吗？猜想出铜生锈的条件吗？u能自己设计实验加以验证吗？能自己设计实验加以验证吗？第二十页，本课件共有31页加快铁生锈速率的情况加快铁生锈速率的情况酸酸性污染物的存在性污染物的存在(酸雨酸雨)加快生锈速加快生锈速度度离离子化合物的存在子化合物的存在(氯化钠氯化钠)高溫高溫(加快化学反应速度加快化学反应速度)与活泼性较低与活泼性较低金属金属接触（接触（置换反应置换反应)经经刮擦或凹凸扭曲刮擦或凹凸扭曲表面表面(增增加接触面加接触面)第二十一页，本课件共有31页？怎样防止铁生锈怎样防止铁生锈保持铁制

18、品表面的清洁、干燥保持铁制品表面的清洁、干燥保持铁制品表面的清洁、干燥保持铁制品表面的清洁、干燥表面涂保护膜：如涂油、刷漆、电镀、烤蓝等表面涂保护膜：如涂油、刷漆、电镀、烤蓝等表面涂保护膜：如涂油、刷漆、电镀、烤蓝等表面涂保护膜：如涂油、刷漆、电镀、烤蓝等制成不锈钢制成不锈钢制成不锈钢制成不锈钢为什么铝比铁活泼，却不易锈蚀？能不为什么铝比铁活泼，却不易锈蚀？能不能用铁锈来保护铁？为什么？能用铁锈来保护铁？为什么？第二十二页，本课件共有31页3.3.金属资源的利用和保护金属资源的利用和保护保护金属资保护金属资源的途径：源的途径：防止金属腐蚀防止金属腐蚀回收利用废旧金属回收利用废旧金属合理、有计划

19、地开采矿物合理、有计划地开采矿物寻找金属的代用品寻找金属的代用品意义：节约金属资源，减少环境污染意义：节约金属资源，减少环境污染第二十三页，本课件共有31页1.（10苏州）下列有关铁的说法错误的是苏州）下列有关铁的说法错误的是()A地壳中铁元素含量排在第四位地壳中铁元素含量排在第四位 B在铁制品表面镀锌可防锈在铁制品表面镀锌可防锈 C用铁矿石与焦炭在高炉内炼钢用铁矿石与焦炭在高炉内炼钢 D生铁的含碳量比钢的含碳量高生铁的含碳量比钢的含碳量高C2.铁在一定条件下容易生锈，下列有关铁生锈的叙述错误的铁在一定条件下容易生锈，下列有关铁生锈的叙述错误的是（是（）A.铁生锈一定伴随着物理变化铁生锈一定伴

20、随着物理变化 B.铁生锈时，铁发生了缓慢氧化铁生锈时，铁发生了缓慢氧化C.铁生锈的本质就是铁与氧气反应生成氧化铁铁生锈的本质就是铁与氧气反应生成氧化铁D.铁生锈时，会有难以察觉的热量放出铁生锈时，会有难以察觉的热量放出C第二十四页，本课件共有31页 3（2010.浙江杭州）浙江杭州）铁制品在通常情况下很易生锈，制造铁制品在通常情况下很易生锈，制造时往往在铁制品表面电镀一层铜起防锈作用。下列说法正确的是时往往在铁制品表面电镀一层铜起防锈作用。下列说法正确的是()A镀铜铁制品不可以在弱酸性条件下使用镀铜铁制品不可以在弱酸性条件下使用B镀铜铁制容器可盛硝酸银溶液镀铜铁制容器可盛硝酸银溶液C镀铜铁制品

21、不易生锈的原因之一是使铁隔绝了空气镀铜铁制品不易生锈的原因之一是使铁隔绝了空气D镀铜铁制品是一种合金镀铜铁制品是一种合金C4.（10四川达州）四川达州）下列关于铁的叙述正确的是下列关于铁的叙述正确的是()A.切过泡菜的菜刀比置于潮湿空气中的菜刀更易生锈切过泡菜的菜刀比置于潮湿空气中的菜刀更易生锈B.铁与稀盐酸反应，生成铁与稀盐酸反应，生成FeCl3和和H2C.能用铁桶盛装农药波尔多液能用铁桶盛装农药波尔多液 D.用稀硫酸除铁锈，生成用稀硫酸除铁锈，生成FeSO4和和H2OA第二十五页，本课件共有31页 5.（10重庆綦江重庆綦江19）被誉为）被誉为“东方之冠东方之冠”的中国馆是上的中国馆是上海

22、世博会标志性建筑之一，中国馆共向地下钻孔约海世博会标志性建筑之一，中国馆共向地下钻孔约5000根钢筋水根钢筋水泥桩，其横梁、椽子、斜撑、柱子的泥桩，其横梁、椽子、斜撑、柱子的“中国红中国红”外衣选用的是铝板，外衣选用的是铝板，馆周围是大片红木色的塑木（塑料和木屑按照近似于馆周围是大片红木色的塑木（塑料和木屑按照近似于1：1的比例制的比例制成）地板。成）地板。（1）以上建筑中使用了合成材料的是）以上建筑中使用了合成材料的是 。A地下桩地下桩 B地板地板 C横梁外衣横梁外衣（2）钢和铝的共同点是）钢和铝的共同点是 。A都是单质都是单质 B都是合金都是合金 C都能导电都能导电（3）铝能与）铝能与Na

23、OH溶液反应，化学方程式为：溶液反应，化学方程式为：2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23X，X的化学式为的化学式为 。（4）将铝丝浸入硫酸铜溶液中能形成美丽的）将铝丝浸入硫酸铜溶液中能形成美丽的“铜树铜树”，发生反，发生反应的化学方程式为：应的化学方程式为：BCH22Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3Cu第二十六页，本课件共有31页“嫦娥一号嫦娥一号”探月卫星模型探月卫星模型第二十七页，本课件共有31页1.请你设计实验证明请你设计实验证明“嫦娥一号嫦娥一号”卫星模型所用的卫星模型所用的黄色金属块是黄铜黄色金属块是黄铜(铜锌合金铜锌合金,金黄色）而不是真金金黄色）而不是真金，要求写

24、出实验方案、现象和结论。，要求写出实验方案、现象和结论。简述实验方案现象结论物理方法化学方法测密度测密度加稀盐酸加稀盐酸加加AgNO3溶液溶液灼烧灼烧密度较小密度较小金属表面变黑金属表面变黑金属表面产生气泡金属表面产生气泡生成银白色固体生成银白色固体是是黄黄铜铜，不不是是真真金金第二十八页，本课件共有31页2.2.设计实验除去设计实验除去ZnCl2粉末中的粉末中的CuCl2粉末。写出粉末。写出化学方程式，简述各步实验步骤（标注所需装置）化学方程式，简述各步实验步骤（标注所需装置）有关化学方程式有关化学方程式 简述实验步骤简述实验步骤1234加水溶解加水溶解A加足量锌粉搅拌加足量锌粉搅拌A过滤过滤B蒸发滤液蒸发滤液CZn+CuCl2=Cu+ZnCl2第二十九页，本课件共有31页3.用用500t含氧化铁质量分数为含氧化铁质量分数为70%的赤铁矿，的赤铁矿，可以炼出含杂质可以炼出含杂质4%的生铁多少吨的生铁多少吨？(相对原子质量相对原子质量:Fe:56;O:16)第三十页，本课件共有31页感谢大家观看第三十一页，本课件共有31页