第四章第二节第三课时金属与金属材料

普通高中课程标准实验教科书化学1（必修）第四章材料家族中的元素第二节铝金属材料第3课时金属与金属材料

学习目标1.通过自主学习，了解黑色和有色金属材料，通过对铁，普通钢，不锈钢的认识，掌握不锈钢不易锈蚀的原理。2.通过观察金银铜外观，总结物理性质，深入认识铜及铜化合物的化学性质，例如，铜易在潮湿的空气中腐蚀。性质决定用途，了解金银铜的用途。3.了解新型金属材料（铀镅钛）及其用途。重难点：金属的性质及其应用合金：由两种或两种以上金属（或金属与非金属）熔合而成的具有金属特性的物质。例：钢课前小热身1.何为合金？合金的具有的特性？合金的特性：

①合金的硬度一般比它各成分金属的硬度大；②合金的熔点一般比它的各成分金属的熔点低；③合金性质并不是各成分物质性质的总和，

合金的性能一般优于纯金属。回顾初中知识，回想金属具有的物理通性有哪些？1具有金属光泽，有导电性，导热性，延展性2大多数金属呈银白色，铜是紫红色，金是黄色3常温下一般为固体，液体的金属是汞。

提出问题一、黑色金属和有色金属材料黑色金属材料：

有色金属材料：铁、铬、锰以及它们的合金构成的材料。除黑色金属（铁、铬、锰）以外的其他金属材料及合金。下列金属中属于黑色金属的是（）

A．铁 B．金 C．银 D．铜练习：A自学天地交流研讨1.人们对铁的使用经历了“铁——普通钢——不锈钢等特种钢”的演变过程，为什么？何为普通钢？何为不锈钢？通过自主阅读，总结如下问题：1.重要的黑色金属材料——钢铁钢铁的制备：铁矿石→生铁→普通钢→特种钢生铁[含较多的C等杂质]普通钢降碳;调硅锰等思考：⑴钢中加入铬镍用途？⑵不锈钢的性质和用途？

不锈钢加入铬镍钢铁钢筋混疑土弹簧片（硅、锰钢）医疗器械（不锈钢）车轴、履带（钨钢、锰钢）钢铁的用途：

1、下列物质中不属于合金的是（）A．不锈钢B．黄铜C．碳素钢D．铜绿2、有关合金的性质叙述不正确的是（）A．合金的熔点比它的各成分的熔点低B．合金一定是金属熔合而成C．合金的硬度和强度一般比纯金属高D．硬铝、青铜、硅钢均为合金动动脑√√金银铜

看图说话2.几种有色金属材料——金、银、铜

（1）金、银、铜的物理性质（均不活泼）①金属光泽：Au——黄色；

Ag——银白色；

Cu——紫红色。②延展性：Au＞Ag＞Cu③导热性：Ag＞Cu＞Au④导电性：Ag＞Cu＞Au⑤化学活泼性：Cu＞Ag＞Au五彩缤纷的铜世界2Cu+O2===2CuO（黑色）△2Cu+S===Cu2S（黑色）△（2）铜及铜的化合物的化学性质（1）在加热或点燃条件下，铜能与许多非金属反应。

1、铜Cu+Cl2===CuCl2（棕黄色的烟）点燃回顾：铜可以与哪些非金属单质反应？产物是什么？古董为何穿上绿衣？

2Cu+O2+H2O+CO2===Cu2(OH)2CO3（2）铜在潮湿的空气（O2

、H2O、CO2

）中会被锈蚀。碱式碳酸铜（铜绿）如何除去绿衣，且不腐蚀内部的铜？A．浓硝酸 B．稀盐酸C．氢氧化钠溶液 D．加热

Cu2(OH)2CO3+4HCl===2CuCl2+3H2O+CO2√

Cu+2Ag+===Cu2++2Ag（3）与金属阳离子反应

Cu+2Fe3+===Cu2++2Fe2+回顾：如何腐蚀铜板电路？选用氯化铁溶液讨论：铜可以与哪些酸反应？（4）与强氧化性酸反应Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2

+2NO2↑+2H2O3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2

+2NO↑

+4H2OCu+2H2SO4（浓）===CuSO4+SO2↑+2H2O△CuOCu2O高温2、CuO的化学性质4CuO====2Cu2O+O2↑高温

①高温分解黑色红色

CuO+2H+===Cu2++H2O②与酸CuO+H2===Cu+H2O△CuO+CO===Cu+CO2△③与还原剂CuSO4·5H2OCuSO4加热3、铜盐的化学性质CuSO4·5H2O===CuSO4+5H2O↑

加热

①蓝矾（胆矾）受热分解蓝色白色发问：无水CuSO4有什么用途？检验H2O分子,不做干燥剂

Cu2++2OH-===Cu(OH)2↓②与碱③与H2S或S2-

Cu2++H2S===CuS↓+2H+蓝色黑色铜及其化合物在相互转化时常常伴随着颜色的变化如何检验Cu2＋的存在?银

元素符号:Ag元素延展性仅次于金,能压成薄片,拉成细丝。1克银可以拉成1800米长的细丝,银的特征氧化数为+1,其化学性质比铜差,常温下,甚至加热时也不与水和空气中...

符号Ａｕ，原子序数79，黄色，质地软，用牙齿可以咬变形：黄金。金子。金币。化学性质非常稳定的原因是,金原子的最外层的三个电子之间的相互作用非常紧密,原子体积被压缩,电子不容易被氧化剂夺取,金是除稀有气体元素以外化学性质最稳定的元素.金

以一价和二价为主的金属元素,有延性和展性,是热和电最佳导体之一,铜是人类发现最早的金属之一，稍硬、极坚韧、耐磨损。铜和它的一些合金有较好的耐腐蚀能力，在干燥的空气里很稳定。但在潮湿的空气里在其表面可以生成一层绿色的碱式碳酸铜，这叫铜绿。铜资料在线（3）金、银、铜及其合金的应用

Au货币电子元件航空、航天装饰品Ag货币催化剂化学电源装饰品牙科材料Cu货币催化剂电线、电缆铜芯片水管二、新型金属材料——铀、镅、钛

铀（U）—用做核电厂反应堆的核燃料

镅（Am）—在烟雾探测器中用做烟雾检测材料21世纪金属，亲生物金属--钛

钛和钛合金被认为是21世纪的重要材料，如熔点高、密度小、可塑性好、易于加工、机械性能好等。尤其是抗腐蚀性能非常好，即使把它们放在海水中数年，取出后仍光亮如新，其抗腐蚀性能远优于不锈钢，因此被广泛用于火箭、导弹、航天飞机船舶、化工和通讯设备等钛金属腕表

钛合金与人体有很好的“相容性”，因此可用来制造人造骨，用钛-镍形状记忆合金制成的人造卫星天线

形状记忆合金是具有形状记忆效应的合金，被广泛用于做人造卫星和宇宙飞船的天线，水暖系统、防火门和电路断电的自动控制开关，以及牙齿矫正等医疗材料。课外拓展课堂小结一.黑色金属材料和有色金属材料1黑色金属材料---钢铁

（生铁，普通钢，不锈钢，成分及用途。）2有色金属材料---金银铜金---黄色，化学性质稳定，用途。银---银白色，化学性质比较稳定，用途。铜---紫红色，化学性质不稳定，易在空气中锈蚀生成铜绿，与非金属单质的反应，与氧化性酸的反应。铜的用途。氧化铜和铜盐的化学性质。二.新型金属材料（铀、镅、钛）1.铀（U）—用做核电厂反应堆的核燃料

2.镅（Am）—在烟雾探测器中用做烟雾检测材料3.钛（Ti）—“21世纪金属”，“亲生物金属”。1.某厂的酸性工业废水中含有一定量的Fe3＋、Cu2＋、Au3＋等离子。有人设计了图中的工艺流程，利用常用的酸、碱和工业生产中的废铁屑，从废水中回收金，并生产一定量的铁红和氧化铜。(1)图中标号处需加入的相应物质分别是①________、②_______、③________、④________、⑤________。(2)写出①处发生反应的离子方程式______________________；写出③处发生反应的化学方程式________________________；(3)铁红的化学式为________；分别写出铁红和氧化铜在工业上的一种主要用途：铁红：________，氧化铜：_____。迁移应用2.铜锈是一种绿色化合物，它的成分为碱式碳酸铜，兼有氢氧化铜和碳酸铜的性质。试推测：铜锈在高温灼烧条件下充分反应后的固体物质是什么？迁移应用氧化亚铜。碱式碳酸铜