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《金属和金属材料》课件

发布时间:2013-12-08 11:33:18  

金属和金属材料 复习

常见合金 合金
合金比组成金属的硬度大,熔点比组 合金性能: 成它们的纯金属低,抗腐蚀能力更好

金 属 材 料 金 属

物理性质
金属与氧气的反应 金属与酸反应( 置换反应 ) 金属与盐溶液反应 金属活动性顺序

化学性质

金属资源 的利用和 保护

铁的冶炼 金属的腐蚀和保护 金属资源保护的途径

常见合金:
生铁 铁的合金 含碳量不同 钢 点燃 C + O2 CO2 不锈钢 青铜、黄铜

硬铝
18K金 钛和钛合金是21世纪的重要金属材料

考点:金属与合金
常见的合金制品

合金:是由一种金属跟其他金属或非金属加热熔合形成的有金属特性的物质。 (合金属于混合物) 生铁和钢属于铁合金。生铁和钢主要成分都是铁,但含碳量不同(生铁含碳 量高于钢),因此机械性能不同。 合金与组成它们的金属的性质差异: ? 合金的硬度大于组成它们的金属 ? 合金的熔点低于组成它们的金属 ? 合金的抗腐蚀能力强于组成它们的金属 ? 合金的机械性能优于组成它们的金属

总结:
金属的物理性质

固 液 (1)常温下为_____体(汞为____体);
(2)都有金属光泽,大多数为________色。 银白 而铜为______色,金为___色,铁粉为___色 黑 紫红 黄

导电 延展 (3)有______性,导热 _____性,______性;

思考:某黄色金属制品可能是黄铜
(铜锌合金)或纯金,你有哪些方法可 以鉴别其是黄铜而不是纯金?
简述实验方案 物理 方法 现象 结论

测密度 1.加热

密度较小 变黑 产生气泡
生成银白色固体, 溶液变蓝

化学 方法

2.稀盐酸

3.AgNO3溶液

是 黄 铜 , 不 是 金

铁丝、镁带和氧气的反应
铁 丝 在 氧 气 中 燃 烧
镁 带 在 空 气 中 燃 烧

3Fe + 2O2

点燃

Fe3O4

2Mg + O2

点燃

2MgO

1、大多数金属能跟氧气反应 金属与氧气反应的难易和剧烈程度不同,取决于金属的金属活动性。 金在高温时也不与氧气反应。

铝与氧气反应:
4Al + 3O2 = 2Al2O3 思考:铝的化学性质很活泼,为什么通 常铝制品却很耐腐蚀?为什么不宜用钢 丝球来擦洗铝制品?
铝的化学性质很活泼,常温下能与氧气反应生 成一层致密的氧化膜保护铝,所以铝制品耐腐 蚀。钢丝球擦洗铝制品会破坏铝制品表面的氧 化膜,氧化膜不能保护铝从而使铝制品受损。

镁、锌、铁、铜与盐酸反应比较

金属与盐酸反应的比较

2、某些金属能跟酸反应 金属能否与非氧化性酸反应,以及反应的剧烈程度取决于金属的化学 活动性。 强调:铁与盐酸、稀硫酸发生置换反应生成亚铁盐。

镁、锌、铁与盐酸反应的化学方程式

Mg Mg Zn Zn Fe Fe

+ 2 HCl = + H2SO4 = + 2HCl = + H2SO4 = + 2HCl = + H2SO4 =

MgCl2 + H2↑ MgSO4 + H2↑ ZnCl2 + H2 ↑ ZnSO

4 + H2↑ FeCl2 + H2↑ FeSO4 + H2↑
单质

置 换 反 应

单质 化合物

化合物

铁与硫酸铜溶液反应:
Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu
现象 铁丝表面覆盖一层红色物质, 溶液由蓝色变成浅绿色

不能用铁桶盛放农药波尔多液(主要成分是CuSO4 ) 切割铁制品用CuSO4 溶液划线 曾青得铁则化为铜 ……

铝丝浸入硫酸铜溶液中

铜丝浸入硝酸银溶液中

3、金属能跟某些盐溶液反应
Fe+CuSO4=Cu+FeSO4(湿法冶铜) 2Al+3CuSO4=3Cu+Al2(SO4)3 Cu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)2

铝丝浸入硫酸铜溶液中 2 Al + 3 CuSO4 = Al2(SO4)3 + 3 Cu 铜丝浸入硝酸银溶液中 Cu + 2 AgNO3 =Cu(NO3)2 + 2 Ag

金属活动性顺序: k Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au 金属活动性由强逐渐减弱
1.在金属活动性顺序中,金属的位置越靠前,它的活动性越强。 2.在金属活动性顺序中,位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀 硫酸中的氢 3.在金属活动性顺序中,位于前面的金属能把位于后面的金属 从它们的盐溶液里置换出来。

一 、判断金属跟酸能否发生置换反应及其反应的快慢。
二 、判断金属跟盐溶液能否发生置换反应。 三 、判断金属跟混合盐溶液反应的次序。

(反馈练习)
化学的研究目的就是帮助人们认识、改造和应用物质,把金 属矿物冶炼成金属就是人们利用化学方法实现物质改造的 典型范例。下表中不同的金属被开发和利用的年代不同, 从化学反应的角度看,决定这一年代先后顺序的关键因素 是( A )
约200年前 约2500年前 约6000年前

约6000年前

K 、Ca、 Na、 Mg 、Al 、Zn 、Fe、 Sn、 Pb、(H) 、Cu 、Hg 、Ag 、Pt 、Au

A、金属的活动性 C、金属的延展性

B、金属的导电性 D、地壳中金属元素的含量

练一练:已知镁、铁、铜三种金属的活动性为 Mg>Fe﹥Cu,请你设计实验证明。
金属与稀盐酸、 稀硫酸反应 能否反应及产生 气泡的速率

金属与化合物溶 液反应

能否反应

心得:
金属与稀盐酸、 稀硫酸反应 能否反应及产生气泡 的速率

1、对比实验:金属颗粒大小、酸的浓度、种类、 温度等条件均要相同 2、至多一种金属排在(H)后

金属与化合物 溶液反应

能否反应

3、三种金属的活动性比较一般可选中间金属对 两边化合物溶液或选中间化合物溶液对两边金属

工业炼铁:

作用:1.产生CO 2.提供热量

作用:?

1.原料:铁矿石、焦炭、石灰石 1.原料:
赤铁矿、磁铁矿、黄铁矿

2.设备:高炉 3. 原理: 2O3 + 3CO Fe
Fe3O4 + 4CO
高温 高温

2Fe + 3CO2 3Fe + 4CO2

4. 产品:生铁

下面是某钢铁厂 高炉炼铁的主要过程 焦炭
过量空气 高温①
CO2

焦炭高温
CO



赤铁矿 生铁 高温③

(1)填空 (2)写出各步反应的化学方程式


C + O2

点燃 高温

CO2 2CO
高温

② C

O2 + C

③ Fe2O3 + 3CO

2Fe + 3CO2

实验室:
Fe2O3 CO


澄清的 石灰水

各装置的作用:

A

B

C

A:还原氧化铁

B: 检验并吸收CO2 C:尾气处理,防止CO污染空气

Fe2O3 CO


澄清的 石灰水

A B C 实验现象: A:红色粉末变黑色 B: 澄清石灰水变浑浊 C:发出蓝色火焰,放出热量

Fe2O3 CO


澄清的 石灰水

A B C 涉及的化学方程式: 高温 A:Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2 B: CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3↓ + H2O
C: 2CO + O2
点燃
点燃

C2H5OH+3O2===2CO2+3H2O

2CO2

考点:金属的锈蚀、防锈与保护
铁生锈的探究

铁生锈的条件:与氧气和水同时接触时容易 生锈。
防锈的方法:1.保持铁制品表面的洁净和干燥;

2.涂一层保护膜,如刷油漆、涂油、镀其他的 金属、烤蓝等,还可以制成合金。

要保护金属资源,我们可以这样做:
1.防止金属的锈蚀
2.金属回收和利用 3.有计划合理地开采矿物 节约金属资源减 少污染

4.寻找金属代用品

练一练:某工厂的废水中含有一定量的硝
酸银(其它杂质不反应),现在利用该废水 提出纯净的银,操作如下:

废 水

加入过量A 操作1

固体M
滤液

加入过量B 操作1



1、操作1的名称为过滤_,加入过量的A的 心得: 目的是 把银完全从溶液中置换出来 , __________ 1、依据金属活动性选择试剂 反应化学方程式为 Fe+2AgNO3==2Ag+Fe(NO3)2 _______。 2、考虑用量——新杂质能够除去 2、加入过量B的目的是将过量的铁完全除尽 , 3、K、Ca、Na三种金属不选 如何确定此目的已经达到?向固体中加稀盐酸,如没
有气泡产生则铁被除尽

1. 下列物质,不能由金属单质和盐酸 直接反应生成的是(A) A.FeCl3 B.ZnCl2 C.MgCl2 D.FeCl2 2. 将质量相等的A、B、C三种金属, 同时分别放入三份溶质质量分数相同且 足量的稀盐酸中,反应生成H2的质量与 反应时间的关系如图所示。根据图中所 提供的信息,得出的结论正确的是( A )
(已知:A、B、C在生成物中均为+2价)

A.放出H2的质量是A>B>C B.金属活动性顺序是A>B>C C.反应速率最大的是A D.相对原子质量是C> A > B

4.小莹同学向过量的稀硫酸中加入一定质量的镁条后,绘制了如下 表示其变化过程的坐标曲线图,其中不正确的是(C )

5.将质量相等的A、B两块金属,分别放入溶质质量分数 相同的足量稀盐酸中,生成氢气的质量(m)与反应时 间(t)的关系如右图所示(产物中A、B两种元素的化 合价相同)。分析右图,可以获得的信息有(任写两 条): (1) B比A活泼 ; (2) A产生的氢气比B多 。

6.同学们一起探究铝、铁、铜三种金属的 活动性,小刚同学设计了用铜丝、铁丝、铝丝 和稀盐酸,只用一只试管,取一次盐酸的

探究 方案。请你和他们一起完善下表的探究方案并 回答有关问题。 (1)填表
实验步骤 观察到的现象

①在试管中取少量盐酸, 铁丝表面有气泡生成, 插入铁丝,充分作用。 溶液由无色变为浅绿色 ②在①所得的溶液中, 无明显现象 插入 铜丝 ,充分作用 ③在②所得的溶液中插 入 铝丝 ,充分作用。 铝丝表面有黑色物质生成,
溶液由浅绿色变为无色

结论:金属活动性Al > Fe > Cu

用细砂布打磨 (2)将铝丝插入前应进行的操作_____________;

(3)小华同学认为在小刚设计的方案中,只要补 充一个实验,就可得出Al > Fe > H >Cu的结 把铜丝插入稀盐酸中,观察是否反应 论。小华要补充的实验是__________________; (4)小强同学认为要得到Al > Fe > H >Cu的 结论,不必做补充实验,只需将小刚同学方案中 插入金属的顺序调整即可,你认为调整后插入金 先插铜丝,再插铁丝,最后插铝丝。 。 属的顺序___________________

7、关于金属物品的使用正确的是 ( D ) A、铝合金门窗变旧变暗后用砂纸或钢丝球打磨 B、铁桶中加入硫酸铜溶液和石灰乳配制杀菌剂波尔多液 C、铝壶内的水垢用质量分数为18%的热盐酸长时间浸泡 D、校内用钢架制作的自行车防雨棚应定期喷涂油漆防锈

8、向含有AgNO3、Cu(NO3)2、Zn(NO3)2的混合溶液中加入 一定量的铁粉,使其充分反应后,过滤,向滤渣中滴加稀 盐酸,有气泡产生,则下列结论正确的是( C ) A .滤液中一定含Ag+、Cu2+、Zn2+、Fe2+ B .滤液中一定含Fe2+ ,可能含Zn2+ C .滤液中一定含Fe2+ ,Zn2+,不含Cu2+,Ag+ D .滤液中一定含Zn2+、Fe2+,可能含Cu2+


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