1、第第六六章章 金属金属 6.1 金属金属材料材料的物理性质与用途的物理性质与用途 第第 1 课时课时 金属的物理性质与用途金属的物理性质与用途 1物质的物理性质主要包括颜色、状态、气味(或味道)、密度、硬度、熔点、沸点、导电性、导热性、延 展性等。 2金属的主要物理性质：大多数金属有金属光泽、能导电、导热、有较好的延展性等。 金属的应用(举例) 金属具有的物理 性质 金箔画、金银首饰、金属纽扣等 具有金属光泽 钢筋、建筑材料、零件 机械强度大 把铝制成铝箔包装香烟、糖果等 延展性好 用铜、铝作导体 导电性好 用铁、铝制炊具、散热器等 导热性好 第第 2 课时课时 合金合金 1合金的定义 合金是
2、由一种金属与其他金属或非金属熔合而成的有金属特性的混合物。如青铜、钢等。 2合金的特性 (1)合金的硬度一般比组成它的纯金属大。 例如：钢片纯铁片、黄铜片纯铜片。 (2)多数合金的熔点比组成它的纯金属低。 6.2 金属的化学性质金属的化学性质 第第 1 课时课时 金属的氧气、稀酸的反应金属的氧气、稀酸的反应 一、金属与氧气的反应 大多数金属能与氧气反应，如镁、铁、铜都能与氧气反应，反应的化学方程式如下： (1)2MgO2= 点燃 2MgO (2)3Fe2O2= 点燃 Fe3O4 (3)2CuO2= 2CuO 注意：铝在常温下能与氧气反应，生成氧化铝，所以一般情况下点燃条件不写。铝被氧化在其表面
3、形成一 层致密的氧化铝薄膜，阻止内部铝进一步被氧化，因此铝具有很好的抗腐蚀能力。 二、金属与酸的反应 1铝和稀盐酸反应的现象：固体减少，有大量气泡产生。 反应的化学方程式： 2Al6HCl=2AlCl33H2 2铁与稀盐酸反应的现象：固体减少，有气泡产生，溶液由无色变为浅绿色。 反应的化学方程式： Fe2HCl=FeCl2H2 3铜和稀盐酸反应的现象：无明显现象。 实验证明：铝和铁能与酸反应产生气体，且反应的剧烈程度不同，而铜不能与酸反应，这与金属的活动性 强弱有关。 第第 2 课时课时 金属活动性顺序金属活动性顺序 一、金属和某些金属化合物溶液的反应 1铝丝和硫酸铜溶液的反应现象：铝丝表面附
4、着一层红色物质，溶液由蓝色变为无色，反应的化学方程 式：2Al3CuSO4=Al2(SO4)33Cu。 2铁丝和硫酸铜溶液的反应现象：铁丝表面附着一层红色物质，溶液由蓝色变为浅绿色。反应的化学方 程式：FeCuSO4=FeSO4Cu。 3铜与硫酸铝的反应现象：无现象。 实验证明：金属是否与某些金属化合物溶液反应，与金属活动性强弱有关。人们常把能将其他金属从其化 合物溶液中置换出来的金属，相对地称为较活泼的金属。 二、金属活动性顺序及其应用 1金属的活动性顺序： (1)金属活动性顺序表里，金属的位置越靠前，它的活动性就越强。 (2)排在前面的活动性较强的金属，可把排在后面的活动性较弱的金属从其化
5、合物溶液中置换出来(K、Ca、 Na 除外)。 (3)排在氢之前的金属是较活泼的金属，能跟稀硫酸或稀盐酸发生反应，生成氢气。 2金属活动性顺序的应用 (1)判断金属与酸是否发生反应生成氢气。 (2)判断金属能否与另一种金属的化合物溶液发生反应。 三、置换反应 概念：由一种单质与一种化合物生成另一种单质与另一种化合物的反应叫置换反应。 字母通式：ABCBAC 注意：置换反应为基本反应类型，其中一定有元素化合价发生变化。 6.3 金属矿物与冶炼金属矿物与冶炼 一、金属矿物 1人类使用的金属来自地壳中天然存在的矿物。少数很不活泼的金属，如金、银、铂能以单质形态存在， 绝大多数金属都是以化合物形态存在
6、于矿物之中。 2在地壳中，含量最多的金属元素是铝，其次是铁、钙等。 3几种常见的矿物及主要成分： 赤铁矿(Fe2O3) 钛铁矿(FeTiO3) 磁铁矿(Fe3O4) 黄铁矿(FeS2) 铝土矿(Al2O3) 赤铜矿(Cu2O) 孔雀石Cu2(OH)2CO3 二、一氧化碳还原氧化铁 1实验装置 2实验原理：3COFe2O32Fe3CO2 3实验现象：红棕色粉末逐渐变为黑色，澄清石灰水变浑浊，尾气燃烧产生蓝色火焰。 4注意事项 (1)装置的最后放一个酒精灯(燃烧掉剩余的一氧化碳，防止污染空气)。 (2)实验时先通一氧化碳，一段时间后点燃酒精喷灯(赶尽管内的空气，防止混入空气加热后发生爆炸)。 (3
7、)实验完毕后要先撤酒精喷灯，继续通入一氧化碳气体，直到玻璃管冷却(防止还原出来的铁重新被氧 化，同时可防止液体倒吸，炸裂试管)。 三、工业上铁的冶炼 1生铁的冶炼 (1)设备：高炉 (2)原料：铁矿石、焦炭、石灰石 焦炭的作用：a.燃烧放热提高炉温；b.转化为 CO 还原氧化铁。 石灰石的作用：使铁矿石中的脉石转变成炉渣而除去。 (3)炼铁高炉内发生的主要的三个反应的化学方程式： CO2CO2 CCO22CO 3COFe2O32Fe3CO2 (4)炼铁产品：生铁(含碳 2%4.3%的铁合金)。 2生铁和钢 它们的区别是含碳量不同，生铁含碳量为 2%4.3%，钢的含碳量为 0.03%2%。钢比生
8、铁具有更 多的优良性能，易于加工，用途更为广泛。 3常见金属冶炼方法 冶炼 方法 原理 举例 热分 解法 先将某些金属的矿物处理成氧化物，加热后 制成相应的金属。适用此法的金属：汞、银 2HgO2HgO2 热还 原法 多数金属(如铜、铁、锡、铅等)的冶炼，先将 其矿物处理成氧化物，然后再跟焦炭(或一氧 化碳、氢气)一起加热 Fe2O33CO2Fe3CO2 电解 法 有些活泼金属(如钾、钠、镁、铝等)，可用通 电分解的方法来冶炼 2Al2O3 4Al 3O2 四、含杂质的计算 1计算公式 (1)纯净物质的质量分数纯净物质的质量 不纯物质的质量 100%。 (2)纯净物质的质量不纯物质的质量 纯净
9、物质的质量分数。 (3)不纯物质的质量 纯净物质的质量 纯净物质的质量分数。 例：用 1 000 t 含氧化铁 80%的赤铁矿石，理论上可以冶炼出含铁 96%的生铁的质量是多少？ 解：1 000 t 赤铁矿石中含氧化铁的质量为 1 000 t 80%800 t 设 800 t 氧化铁理论上可以炼出铁的质量为 x。 Fe2O33CO 2Fe3CO2 160 112 800 t x 160 112 800 t x 解得：x560 t 折算成含铁 96%的生铁的质量： 560 t 96%583 t 答：1 000 t 含氧化铁 80%的赤铁矿石，理论上可炼出含铁 96%的生铁 583 t。 6.4
10、珍惜和保护金属资源珍惜和保护金属资源 一、铁锈蚀原因的探究 铁生锈条件的实验探究。 实验条件 实验现象 实验结论 试管 1 铁钉严重锈蚀 铁钉生锈的过程，实际 是铁和水、氧气等发生 化学反应的过程；当铁 接触易跟它发生反应 的酸等物质后，生锈的 试管 2 铁钉生锈 试管 3 铁钉不生锈 速率加快了 试管 4 铁钉不生锈 二、防止铁生锈的措施 1铁的防锈原理：隔绝氧气或水，使铁失去生锈的条件。 2防锈的方法： (1)保持铁制品表面的干燥。 (2)在铁制品的表面涂油、喷漆、搪瓷或将铁制品表面烤黑(生成一层四氧化三铁)。 (3)在铁制品表面镀一层不易锈蚀的金属。 (4)改变金属的内部结构，将金属制成不易锈蚀的合金。如制成不锈钢等。 三、保护金属资源 保护金属资源应当从这些方面入手：有计划、合理地开采资源，严禁不顾国家整体利益非法乱采金 属矿产；积极进行金属代用品的开发研究，利用具有特殊性能的塑料去替代金属材料；加强废旧金属 的回收和再利用等。保护金属材料方面应防止铁制品生锈。
