第九单元金属

1、第九单元第九单元 金属金属第一节第一节 常见的金属材料常见的金属材料 一、金属的物理性质一、金属的物理性质 1 1、金属共性：有金属光泽、有导电性和导热性、延展性、金属共性：有金属光泽、有导电性和导热性、延展性 2 2、金属特性：大多数金属具有硬度大、熔点和沸点高的性、金属特性：大多数金属具有硬度大、熔点和沸点高的性质，但是汞的在常温下是液态，硬度及熔点沸点很低；大质，但是汞的在常温下是液态，硬度及熔点沸点很低；大多数金属为银白色，但铜为多数金属为银白色，但铜为红色红色，金为，金为黄色；黄色；大部分金属大部分金属的密度大的密度大 3 3、金属的用途（性质决定用途）、金属的用途（性质决定用途）

2、熔点高熔点高 导电性好，且价格便宜导电性好，且价格便宜 硬度大硬度大钨钨用作灯丝，但不能用作保险丝用作灯丝，但不能用作保险丝铜铜用作导线用作导线铬铬用作水龙头等用作水龙头等金 属 之 最 地壳中含量最高的金属元素地壳中含量最高的金属元素 人体中含量最高的金属元素人体中含量最高的金属元素 目前世界年产量最高的金属目前世界年产量最高的金属 导电、导热性最好的金属导电、导热性最好的金属 硬度最高的金属硬度最高的金属 熔点最高的金属熔点最高的金属 熔点最低的金属熔点最低的金属 密度最大的金属密度最大的金属 密度最小的金属密度最小的金属铝铝钙钙银银铁铁铬铬汞汞钨钨锂锂锇锇 4 4、金属的分类、金属的分类

3、 工业上分类工业上分类 黑色金属：铁、铬、锰黑色金属：铁、铬、锰 有色金属：铝、镁、钾、钙、钠等有色金属：铝、镁、钾、钙、钠等 按密度分按密度分 重金属（重金属（4.5g/cm4.5g/cm3 3）：汞、铜、镉、铅等）：汞、铜、镉、铅等 轻金属轻金属（4.5g/cm4.5g/cm3 3）：铝、镁、钾、钙、钠等）：铝、镁、钾、钙、钠等 按地壳含量分按地壳含量分 常见金属：铝、镁、钾、钙、铜、铁等常见金属：铝、镁、钾、钙、铜、铁等 稀有金属：鋯、鉨、钼等稀有金属：鋯、鉨、钼等 5 5、金属材料、金属材料 纯金属纯金属 合金合金 二、合金（混合物）二、合金（混合物） 1 1、定义：在某些金属中加热熔

4、合其他金属或非金属后形成、定义：在某些金属中加热熔合其他金属或非金属后形成的具有金属特性的物质。的具有金属特性的物质。 2 2、性质、性质 硬度比各成分的金属的大硬度比各成分的金属的大 熔点比各成分的纯金属的低熔点比各成分的纯金属的低 抗腐蚀性能比各组成成分的强抗腐蚀性能比各组成成分的强 3 3、常见的合金、常见的合金 铜合金：铜合金：青铜、黄铜（铜锌合金）等青铜、黄铜（铜锌合金）等（熔合的关键：各成分的熔点要低于（熔合的关键：各成分的熔点要低于任何其他成分的沸点）任何其他成分的沸点） 二、合金（混合物）二、合金（混合物） 铁合金：钢：含碳量铁合金：钢：含碳量0.03%-2%0.03%-2%

5、生铁：含碳量生铁：含碳量2%-4.3%2%-4.3% 钛合金：用于航空、航天、造船工业及化学工业等钛合金：用于航空、航天、造船工业及化学工业等 铝合金：用于制作飞机外壳等铝合金：用于制作飞机外壳等 三、金属矿物及其冶炼三、金属矿物及其冶炼 1 1、金属的存、金属的存 单质单质：化学性质不活泼（如金、银、铂等）：化学性质不活泼（如金、银、铂等） 在形式在形式 2 2、常见的金属矿物、常见的金属矿物 铝矿石：铝土矿（注意成分铝矿石：铝土矿（注意成分AlAl2 2O O3 3）、钾长石、明矾石）、钾长石、明矾石化合物化合物：化学性质活泼（如铁、铜、钠等：化学性质活泼（如铁、铜、钠等 2 2、常见的金

6、属矿物、常见的金属矿物 铁矿石：赤铁矿：（主要成分铁矿石：赤铁矿：（主要成分FeFe2 2O O3 3） 磁铁矿：（主要成分磁铁矿：（主要成分FeFe3 3O O4 4） 菱铁矿：（主要成分菱铁矿：（主要成分FeCOFeCO3 3） 黄铁矿：（主要成分黄铁矿：（主要成分FeSFeS2 2） 注意：稀土金属的用途注意：稀土金属的用途 3 3、工业炼铁、工业炼铁 主要原理：主要原理：Fe2O3 + 3CO = 2Fe + 3CO2高温高温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

7、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点燃点燃实验室还原氧化铁实验室还原氧化铁实验步骤：实验步骤：1 1、检查装置气密性、检查装置气密性2 2、将适量的氧化铁装入试管并固定装置、将适量的氧化铁装入试管并固定装置3 3、点燃右边点燃右边酒精灯酒精灯4 4、通入一氧化碳通入一氧化碳气体气体5 5、点燃酒精喷灯给氧化铁加热、点燃酒精喷灯给氧化铁加热6 6、待硬质玻璃管内红色物质完全变为黑色时停止加热、待硬质玻璃管内红色物质完全变为黑色时停止加热7 7、待玻璃管内

8、固体冷却后、待玻璃管内固体冷却后停止通入一氧化碳停止通入一氧化碳，然后，然后熄灭右边酒精灯熄灭右边酒精灯注意：注意：实验前要先通实验前要先通COCO将玻璃管中的空气排尽再加热，防止加热时将玻璃管中的空气排尽再加热，防止加热时COCO与与空气混合发生爆炸；实验完毕后，停止加热时要继续通空气混合发生爆炸；实验完毕后，停止加热时要继续通COCO至玻璃管内至玻璃管内固体冷却，防止高温下的生成物铁与空气接触而被氧化，同时还可防固体冷却，防止高温下的生成物铁与空气接触而被氧化，同时还可防止石灰水倒吸。止石灰水倒吸。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 Fe3O

9、4在高温下，利用焦炭与氧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、空气化学方程式：化学方程式：工业炼铁工业炼铁四、氧化反应和还原反应四、氧化反应和还原反应 1 1、氧化反应：得到氧元素的反应、氧化反应：得到氧元素的反应 还原反应：失去氧元素的反应还原反应：失去氧元素的反应 例：例：Fe2O3 + 3CO = 2Fe + 3CO2高温高温发生还原反应发生还原反应失氧失氧是氧化剂是氧化剂具有氧化性具有氧化性得氧得氧发生氧化反应发生氧化反应具有还原性

10、具有还原性是还原剂是还原剂CuO + CO = Cu + CO22CuO + C = 2Cu + CO2CuO + H2= Cu + H2O高温高温高温高温高温高温 五、活波金属的冶炼五、活波金属的冶炼 1 1、铝的冶炼：、铝的冶炼：2Al2O3= 4Al+3O2 2、镁的冶炼：、镁的冶炼：MgCl2=Mg+Cl2通电通电通电通电第二节第二节 金属的化学性质金属的化学性质 一、金属的化学性质与最外层电子数的关系：一、金属的化学性质与最外层电子数的关系：铝铝铁铁铜铜 四、金属与盐反应四、金属与盐反应 1 1、锌与盐反应、锌与盐反应 2 2、铁与盐的反应、铁与盐的反应 ZnZn+ +CuCuSOS

11、O4 4=ZnZn+2+2AgAgNONO3 3=CuCu+ +ZnZnSOSO4 42 2AgAg+ +ZnZn(NO(NO3 3) )2 2锌片表面变黑，溶液由锌片表面变黑，溶液由蓝色蓝色变为无色变为无色锌片表面变黑锌片表面变黑ZnZn+NaCl=+NaCl=无现象，不反应无现象，不反应 铁丝表面有铁丝表面有红色红色的铜析出，溶液由的铜析出，溶液由蓝色蓝色变为变为浅绿色。浅绿色。 铁丝表面变黑，溶液由无色变为铁丝表面变黑，溶液由无色变为浅浅绿色绿色。FeFe+ +CuCuSOSO4 4=FeFe+2+2AgAgNONO3 3=CuCu+ +FeFeSOSO4 42 2AgAg+ +FeFe

12、(NO(NO3 3) )2 2FeFe+NaCl=+NaCl=无现象，不反应无现象，不反应 3、铜与盐反应、铜与盐反应 四、金属活动性顺序及其应用四、金属活动性顺序及其应用铜丝表面有银白色的金属析出，铜丝表面有银白色的金属析出，溶液由无色变为溶液由无色变为蓝色蓝色。CuCu+2+2AgAgNONO3 3=2 2AgAg+ +CuCu(NO(NO3 3) )2 2 k Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au 强强 弱弱嫁给那美女嫁给那美女身体细纤轻身体细纤轻总共一百斤总共一百斤 应用应用： 和酸来反应， 氢后难进行； 和盐液反应， 前金换后金。注意：

13、注意：钾、钙、钠的钾、钙、钠的活动性太强，直接与活动性太强，直接与盐溶液中的水反应，盐溶液中的水反应，而不能置换出盐中的而不能置换出盐中的金属。所用的盐必须金属。所用的盐必须是可溶性盐。是可溶性盐。 六、置换反应六、置换反应 1、定义、定义由一种单质与一种化合物反应，生成了另一种单质由一种单质与一种化合物反应，生成了另一种单质和另一种化合物的反应叫做和另一种化合物的反应叫做置换反应。（一单换一单）置换反应。（一单换一单） 2 2、例：、例： Mg + 2HCl = MgCl2 + H2 Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2 Fe + 2HCl = FeCl2 + H2 注意：注意：铁单

14、质与稀盐铁单质与稀盐酸和稀硫酸、盐溶液酸和稀硫酸、盐溶液反应发生的置换反应反应发生的置换反应生成的都是生成的都是亚铁盐亚铁盐注意：注意：复分解反应是复分解反应是两种化合物相互交换两种化合物相互交换成分，各元素的化合成分，各元素的化合价不变。置换反应中价不变。置换反应中有元素化合价发生改有元素化合价发生改变。变。FeFe+ +CuCuSOSO4 4=CuCu+ +FeFeSOSO4 4第三节第三节 钢铁的锈蚀与防护钢铁的锈蚀与防护 一、导致钢铁生锈的原因一、导致钢铁生锈的原因1 1、铁生锈的原理、铁生锈的原理 4Fe+3O 4Fe+3O2 2+6H+6H2 2O=4Fe(OH)O=4Fe(OH)

15、3 3 2Fe(OH) 2Fe(OH)3 3=Fe=Fe2 2O O3 3+3H+3H2 2O O2 2、铁生锈的条件、铁生锈的条件水水氧气氧气酸、盐、高温酸、盐、高温缺一不可缺一不可3、铁制品和铝制品生锈的区别、铁制品和铝制品生锈的区别 铁锈铁锈 (主要成分主要成分是是e23)氧化铝氧化铝 (Al2O3)结构特点结构特点若不除去结果若不除去结果疏松多孔疏松多孔加速锈蚀加速锈蚀致密坚固致密坚固使铝使铝“自我自我保护保护” 二、减缓铁生锈的方法及原理二、减缓铁生锈的方法及原理 1、原理、原理 2、方法、方法保持铁制品表面干燥和洁净保持铁制品表面干燥和洁净在钢铁表面涂一层保护膜如：涂刷矿物油、油漆；覆盖搪瓷在钢铁表面涂一层保护膜如：涂刷矿物油、油漆；覆盖搪瓷塑料）塑料）镀上一层不易锈蚀的金属或通过化学反应使表面生成一层致镀上一层不易锈蚀的金属或通过化学反应使表面生成一