1、第第5 5章章 金属冶炼与利用金属冶炼与利用第第1 1节节 金属性质和利用金属性质和利用第1页1.1.了解金属物理性质,能区分常见金属和非金属;了解金属物理性质,能区分常见金属和非金属;2.2.知道合金性质及常见合金。知道合金性质及常见合金。3.3.知道常见金属能与氧气、酸反应。了解不一样金属知道常见金属能与氧气、酸反应。了解不一样金属 性质不一样。性质不一样。4.4.了解置换反应定义,会判断置换反应。了解置换反应定义,会判断置换反应。第2页 金属与我们生产、生活、交通、国防、科技亲密相关,金属与我们生产、生活、交通、国防、科技亲密相关,你了解下面这些物质是由什么金属材料制成吗?你了解下面这些
2、物质是由什么金属材料制成吗?第3页 你知道哪些金属?见过哪些金属?说出它们名称和你知道哪些金属?见过哪些金属?说出它们名称和元素符号,看看谁知道最多!元素符号,看看谁知道最多!其实我们知道很多其实我们知道很多第4页我知道金属金属名称名称元素元素符号符号我见过金属金属名称名称元素元素符号符号钠钠镁镁钾钾锌锌钙钙NaNaMgMgK KZnZnCaCa铁铁铝铝铜铜银银金金FeFeAlAlCuCuAgAgAuAu金属元素名称和符号金属元素名称和符号第5页金属有很多用途金属有很多用途 你知道我们在什么地方使用了金属吗?想一想,你你知道我们在什么地方使用了金属吗?想一想,你会发觉我们生活离不开金属。会发觉
3、我们生活离不开金属。第6页思索思索1 1:铁、铝惯用于制作锅、铲等炊具,表现出金属哪铁、铝惯用于制作锅、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一、金属物理性质一、金属物理性质第7页铜线铜线思索思索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,表现出金属哪些物理性质?金属哪些物理性质?导电性、导电性、铝锭可压铝锭可压成很薄铝成很薄铝箔用来包箔用来包装糖果等装糖果等延展性延展性第8页思索思索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第
4、9页FeFeCuCu有些金属粉末细小到一定有些金属粉末细小到一定程度时,吸收可见光后辐程度时,吸收可见光后辐射不出去,所以金属粉末射不出去,所以金属粉末普通呈暗灰色或黑色。普通呈暗灰色或黑色。第10页1.1.为何铁制锅铲需要加上木柄或塑料柄?为何铁制锅铲需要加上木柄或塑料柄?2.2.银导电性比铜好,为何不用银制造电线、电缆?银导电性比铜好,为何不用银制造电线、电缆?3.3.联合国卫生组织为何推荐使用中国铁锅炊具?联合国卫生组织为何推荐使用中国铁锅炊具?联想与启示联想与启示预防烫手。因为铁含有良好导热性,而木柄或塑料柄导热预防烫手。因为铁含有良好导热性,而木柄或塑料柄导热性较差,这么就能够预防手
5、拿锅铲时被烫伤。性较差,这么就能够预防手拿锅铲时被烫伤。因为银较稀少,价格昂贵,而铜相对较多,价格廉价。因为银较稀少,价格昂贵,而铜相对较多,价格廉价。铁锅作炊具,能够补充人体所需铁元素,预防缺铁性铁锅作炊具,能够补充人体所需铁元素,预防缺铁性贫血。贫血。第11页4.4.选择铸造硬币金属材料需要考虑哪些原因?选择铸造硬币金属材料需要考虑哪些原因?需要考虑价格、硬度、无毒、耐磨、耐腐蚀、色泽美观、需要考虑价格、硬度、无毒、耐磨、耐腐蚀、色泽美观、性质稳定等原因。性质稳定等原因。第12页探究金属化学性质探究金属化学性质 依据你以前所学知识及你生活经验,请大胆猜测金依据你以前所学知识及你生活经验,请
6、大胆猜测金属可能有哪些化学性质?属可能有哪些化学性质?第13页第14页1.1.金属与氧气反应金属与氧气反应铁在氧气中点燃铁在氧气中点燃镁、铝在空气中点镁、铝在空气中点燃燃铜在空气中加热铜在空气中加热试验现象化学方化学方程式程式 结论结论猛烈燃烧,火星四猛烈燃烧,火星四射,放出大量热,射,放出大量热,生成黑色固体生成黑色固体表面由红色变表面由红色变成黑色成黑色Fe Fe、MgMg、Al Al、Cu Cu 能与氧气反应能与氧气反应二、常见金属化学性质二、常见金属化学性质猛烈燃烧,发出刺眼猛烈燃烧,发出刺眼强光,放热,生成白强光,放热,生成白色固体色固体3Fe+2O3Fe+2O2 2=FeFe3 3
7、O O4 4点燃点燃2Mg+O2Mg+O2 2=2MgO2MgO2Cu+O2Cu+O2 2=2CuO2CuO4Al+3O4Al+3O2 2=2 2AlAl2 2O O3 3点燃点燃点燃点燃第15页 铝是银白色金属,含有金属光泽,而生活中铝制品铝是银白色金属,含有金属光泽,而生活中铝制品却往往暗淡无光,你知道为何吗?却往往暗淡无光,你知道为何吗?原因:原因:常温下,铝就能和氧气发生反应,在其表面常温下,铝就能和氧气发生反应,在其表面生成一层生成一层致密致密氧化铝(氧化铝(AlAl2 2O O3 3)保护膜。保护膜。4Al+3O4Al+3O2 2=2Al=2Al2 2O O3 3第16页2.2.金
8、属与酸溶液反应金属与酸溶液反应铁与稀盐酸铁与稀盐酸(或稀硫酸)或稀硫酸)镁与稀盐酸镁与稀盐酸(或稀硫酸)或稀硫酸)铜与稀盐酸铜与稀盐酸(或稀硫酸)或稀硫酸)试验现象 化学化学方程式方程式 结论结论产生少许气泡,放热,溶产生少许气泡,放热,溶液由无色变成浅绿色液由无色变成浅绿色产生大量气泡,放热,产生大量气泡,放热,固体逐步消失固体逐步消失无显著无显著现象现象Fe+2HCl=Fe+2HCl=FeClFeCl2 2+H+H2 2(Fe+H(Fe+H2 2SOSO4 4=FeSOFeSO4 4+H+H2 2)(Mg+H(Mg+H2 2SOSO4 4=MgSOMgSO4 4+H+H2 2)Mg+2HC
9、l=Mg+2HCl=MgClMgCl2 2+H+H2 2不反应不反应铁、镁能与稀盐酸、稀硫酸反应,而铜不能铁、镁能与稀盐酸、稀硫酸反应,而铜不能第17页试验现象现象反应化学方程式铁片浸铁片浸入硫酸入硫酸铜溶液铜溶液中中Fe+CuSOFe+CuSO4 4=3.3.金属与盐溶液反应金属与盐溶液反应FeSOFeSO4 4+Cu+Cu铁片表面覆盖铁片表面覆盖一层红色物质,一层红色物质,溶液由蓝色逐溶液由蓝色逐步变为浅绿色步变为浅绿色第18页MgMg +2H2HCl Cl H H2 2 +MgMgClCl2 2 下面是我们刚才探究时发生一些反应。请从反应物和下面是我们刚才探究时发生一些反应。请从反应物和
10、生成物物质类别角度分析,这些反应有什么特点?生成物物质类别角度分析,这些反应有什么特点?单质单质化合物化合物单质单质化合物化合物Fe Fe +H H2 2SOSO4 4 H H2 2 +FeFeSOSO4 4Fe Fe +CuCuSOSO4 4 CuCu +FeFeSOSO4 4【讨论与分析】【讨论与分析】第19页 由一个单质跟一个化合物作用生成另一个单质和另由一个单质跟一个化合物作用生成另一个单质和另一个化合物反应叫置换反应。一个化合物反应叫置换反应。以下反应都是置换反应吗?以下反应都是置换反应吗?3CO+Fe3CO+Fe2 2O O3 3 =2Fe+3CO =2Fe+3CO2 2高温高温点
11、燃点燃置换反应:置换反应:ClCl2 2+2KI=I+2KI=I2 2+2KCl+2KClCHCH4 4+2O+2O2 2=CO=CO2 2+2H+2H2 2O O第20页定定 义:义:合金合金是由一个金属跟其它金属(或非金属)是由一个金属跟其它金属(或非金属)熔合形成有熔合形成有金属特征金属特征物质。物质。合金是混合物,合金是混合物,不是纯净物哟!不是纯净物哟!有金属光泽、硬度、有金属光泽、硬度、延展性延展性三、合金三、合金第21页第22页生铁生铁钢钢碳质量分数其它元素机械性能机械性能机械加工机械加工用途用途2%2%4.3%4.3%0.03%0.03%2%2%较多硅、锰,较多硅、锰,少许硫、
12、磷少许硫、磷少许硅、锰,少许硅、锰,几乎不含硫、磷几乎不含硫、磷硬而脆硬而脆硬而韧,延展性好硬而韧,延展性好可铸,不可锻可铸,不可锻可铸、可锻、可压延可铸、可锻、可压延制造机械、交通工制造机械、交通工具、武器等具、武器等制铁锅、暖气片、机床制铁锅、暖气片、机床底座等底座等生铁和钢比较生铁和钢比较四、生铁和钢四、生铁和钢第23页 以生铁为原料,利用氧气或铁氧化物将一部分以生铁为原料,利用氧气或铁氧化物将一部分碳等杂质变为气体或炉渣而除去。碳等杂质变为气体或炉渣而除去。目:降碳、调硅锰、除硫磷。降碳、调硅锰、除硫磷。原理:原理:工业炼钢工业炼钢第24页 通常所说通常所说“金属材料金属材料”,既包含
13、各种,既包含各种纯金属纯金属,也也包含各种包含各种合金合金。人类历史上使用最早青铜是由铜、锡等元素形成人类历史上使用最早青铜是由铜、锡等元素形成合金。世界上最常见、应用最广钢是由铁、碳等元素形合金。世界上最常见、应用最广钢是由铁、碳等元素形成合金。成合金。第25页合金含有许多良好物理、化学或机械性能。合金含有许多良好物理、化学或机械性能。合金合金硬度硬度普通比各成份金属普通比各成份金属大大;多数合金多数合金熔点熔点低于组成它成份金属。低于组成它成份金属。合金性能普通由组成它成份元素种类合金性能普通由组成它成份元素种类和数量决定。和数量决定。第26页名称名称主要组成元主要组成元素素特征用途用途黄
14、铜黄铜铜、锌铜、锌坚硬、耐腐蚀坚硬、耐腐蚀制造机械零件、电器零件等制造机械零件、电器零件等青铜青铜铜、锡铜、锡耐腐蚀、易铸造成形耐腐蚀、易铸造成形制造形状复杂铸件、精巧工艺品、塑像等硬铝硬铝铝、铜、镁、铝、铜、镁、锰锰质轻而坚硬质轻而坚硬制造飞机、汽车、作建筑材制造飞机、汽车、作建筑材料等料等焊锡焊锡锡、铅锡、铅熔点低、能粘接金属熔点低、能粘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、镍耐腐蚀耐腐蚀制造医疗器械、化工设备、日用具等碳素钢碳素钢铁、碳铁、碳坚硬坚硬作建筑材料、制造机器零件、作建筑材料、制造机器零件、铁轨、船舶、桥梁等铁轨、船舶、桥梁等常见合金性
15、质和用途常见合金性质和用途第27页铜铜 合合 金金钛钛 合合 金金 合合 金金 钢钢 铂铂 铱铱 合合 金金 几个合金几个合金第28页记记 忆忆 合合 金金不不 锈锈 钢钢高高 温温 合合 金金 第29页【典例【典例1 1】家用铁制锅铲尾部加一木柄,这说明铁含有】家用铁制锅铲尾部加一木柄,这说明铁含有性质是性质是()()导电性导电性 熔点低熔点低 延展性延展性 导热性导热性 不易导电不易导电有光泽有光泽A A B B C C D D知识点一、金属物理性质知识点一、金属物理性质B B第30页知识点二、金属化学性质知识点二、金属化学性质B B【典例【典例2 2】(新疆中考新疆中考)废旧手机一些部件
16、中含有废旧手机一些部件中含有MgMg、AlAl、CuCu、AgAg等金属,为了回收重金属,将旧手机部等金属,为了回收重金属,将旧手机部件粉碎并浸入足量稀硫酸中充分反应过滤,所得固体中含件粉碎并浸入足量稀硫酸中充分反应过滤,所得固体中含有金属是(有金属是()A.MgA.Mg、AlAl B.Cu B.Cu、AgAgC.AlC.Al、CuCu D.Mg D.Mg、AgAg第31页知识点三、合金知识点三、合金C C【典例【典例3 3】以下相关说法正确是(以下相关说法正确是()A A合金是纯净物且为化合物合金是纯净物且为化合物 B B黄金是以纯金为主合金黄金是以纯金为主合金 C C合金有很多优越性能,所
17、以应用广泛合金有很多优越性能,所以应用广泛 D D普通合金比纯金属硬度小普通合金比纯金属硬度小第32页知识点四、生铁和钢知识点四、生铁和钢D D【典例【典例4 4】以下关于生铁和钢说法正确是以下关于生铁和钢说法正确是()()A A生铁和钢都是混合物,其主要成份都是碳生铁和钢都是混合物,其主要成份都是碳B B生铁硬而有韧性,既可铸又可锻生铁硬而有韧性,既可铸又可锻C C钢是用铁矿石和焦炭作原料炼制而成钢是用铁矿石和焦炭作原料炼制而成D D生铁和钢性能差异较大,主要是因为生铁和钢含碳量不生铁和钢性能差异较大,主要是因为生铁和钢含碳量不一样一样第33页1.1.判断以下说法是否正确?判断以下说法是否正
18、确?合金也是金属材料。合金也是金属材料。()合金没有金属光泽。合金没有金属光泽。()合金不能导电、传热。合金不能导电、传热。()合金没有延展性。合金没有延展性。()合金许多物理性质、化学性质和机械性能都比纯合金许多物理性质、化学性质和机械性能都比纯金属好。金属好。()第34页2.2.试判断以下物质化学反应类型试判断以下物质化学反应类型:A.A.化合反应化合反应 B.B.分解反应分解反应 C.C.置换反应置换反应(1 1)2Al+6HCl=2AlCl2Al+6HCl=2AlCl3 3+3H+3H2 2()(2 2)H H2 2COCO3 3=CO=CO2 2+H+H2 2O O ()(3 3)F
19、e+CuSOFe+CuSO4 4=FeSO=FeSO4 4+Cu +Cu ()(4 4)CaO+HCaO+H2 2O=Ca(OH)O=Ca(OH)2 2 ()C CB BC CA A第35页3.3.判断以下物质能否发生反应?若能,写出相关化学反应判断以下物质能否发生反应?若能,写出相关化学反应方程式。方程式。(1 1)铜与稀盐酸()铜与稀盐酸(2 2)铁与硫酸铜溶液()铁与硫酸铜溶液(3 3)锌与硫酸)锌与硫酸解答:可发生反应:解答:可发生反应:(2)(3)(2)(3)化学方程式:化学方程式:(2)Fe+CuSO(2)Fe+CuSO4 4=Cu+FeSO=Cu+FeSO4 4(3)Zn+H(3
20、)Zn+H2 2SOSO4 4=ZnSO=ZnSO4 4+H+H2 2第36页4.4.相同质量相同质量MgMg、ZnZn、FeFe和足量稀硫酸反应,产生氢气和足量稀硫酸反应,产生氢气总质量总质量(m)(m)随时间随时间(t)(t)改变关系以下列图,则下列图中改变关系以下列图,则下列图中a a、b b、c c表示金属分别为:表示金属分别为:a a 、b b 、c c 。mtabc0MgMgFeFeZnZnt2t1t3第37页金属物理性质金属物理性质 常见金属常见金属 化学性质化学性质大多数金属能与氧气反应大多数金属能与氧气反应有金属光泽、导电导热性、延展性等有金属光泽、导电导热性、延展性等活泼金属能与稀盐酸、稀硫酸反应活泼金属能与稀盐酸、稀硫酸反应金属能与一些盐溶液反应金属能与一些盐溶液反应2.2.钢铁种类和用途。钢铁种类和用途。3.3.几个常见合金。几个常见合金。1.1.第38页人间没有永恒夜晚,世界没有永恒冬天。-艾青 第39页