第8单元金属和金属材料复习课件

金属材料建筑桥梁器械车辆、飞机、舰艇生活用具其它纯金属合金用途第一页第二页，共49页。金属之最地壳中含量最高的金属元素──目前世界年产量最高的金属──导电、导热性最好的金属──人体中含量最高的金属元素──硬度最高的金属──熔点最高的金属──你知道吗？熔点最低的金属──密度最大的金属──密度最小的金属──……铝钙铁银铬钨汞锇锂第二页第三页，共49页。金属材料化学性质金属金属资源的利用和保护合金金属与氧气的反应

金属与酸反应（置换反应）金属与盐溶液反应

铁的冶炼金属资源保护的途径金属的腐蚀和保护合金的硬度____、熔点一般比组成它们的纯金属更高，

能也更好常见合金合金性能：物理性质金属活动性顺序

第三页第四页，共49页。一、常见合金：铁的合金生铁钢C+O2CO2点燃含碳量不同不锈钢青铜、黄铜硬铝18K金钛和钛合金是21世纪的重要金属材料第四页第五页，共49页。

合金和纯金属熔点大小的对比金属材料主要成分熔化速度对比铅（纯铅）铅锡（纯锡）锡焊锡（合金）铅锡通过以上对比实验，可得出什么结论？慢中快合金一般比纯金属熔点低1、合金：1）:在金属中加热熔合某些金属或非金属，就可以制得合金

第五页第六页，共49页。合金和纯金属性质的对比金属材料主要成分光泽和颜色硬度大小对比黄铜片（合金）铜锌铜片（纯铜）铜硬铝（合金）铅锡铝（纯铝）铝通过以上对比实验，可得出什么结论？（从颜色，硬度方面）？黄色

（紫）红色

银白色

银白色

黄铜片＞铜片硬铝＞铝2）、合金的强度和硬度一般比组成它们的纯金属更高，抗腐蚀性能也更好返回合金一般比纯金属硬度大第六页第七页，共49页。合金的优势硬度比其组分金属强（纯铁较软―→生铁、锰钢）抗腐蚀性能比其组分金属强（铁易生锈―→不锈钢）外观比其组分金属更艳丽（纯金外观上不如K金亮丽）熔点比其组分金属低（焊锡以及保险丝：武德合金）物理性质化学性质金属的利用金属的保护第七页第八页，共49页。合金：1、合金是一种金属与其他一种或几种金属（或非金属）熔合形成的有金属特性的混合物。2、合金与组成它们的金属的性质的差异。⑴合金比其组分金属的颜色鲜艳；⑵合金的硬度大于组成它们的金属；⑶合金的熔点低于组成它们的金属；⑷合金的抗腐蚀能力一般强于各组分金属。3、合金比纯金属具有更广泛的用途。4、钛和钛合金，新型金属材料小结：第八页第九页，共49页。二、金属：1、金属的物理性质：根据以下用途，你能判断出:金属有哪些物理性质？有光泽能够导电有延展性，能拉成丝有延展性，能展成薄片能够导热能够弯曲共性第九页第十页，共49页。(1)常温下为_____体（汞为____体）；(2)都有金属光泽，大多数为________色。而铜为______色，金为___色，铁粉为___色(3)有______性，_____性，______性；小结：金属的物理性质固液银白紫红黄黑导电导热延展第十页第十一页，共49页。使用是否便利资源废料是否易于回收价格是否美观对环境的影响

考虑物质的用途时，需要考虑那些因素？考虑物质用途时考虑多种因素第十一页第十二页，共49页。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？简述实验方案现象结论物理方法化学方法1.加热变黑2.稀H2SO4产生气泡3.AgNO3溶液生成银白色固体,溶液变蓝测密度密度较小是黄铜，不是金第十二页第十三页，共49页。铁丝、镁带和氧气的反应

3Fe+2O2Fe3O42Mg+O2

2MgO

点燃点燃2、金属的化学性质第十三页第十四页，共49页。镁条和铝片在常温下就能和空气中的氧气发生氧化反应。金属与氧气的反应4Al+3O2=2Al2O32Mg+O2=2MgO铜片和铁丝在高温时能与氧气反应2Cu+O2加热2CuO3Fe+2O2点燃Fe3O4金不能和氧气反应铁丝在氧气中燃烧高温炼金2、金属的化学性质第十四页第十五页，共49页。讨论1：从以上反应的学习你能得到哪些信息？（1）4Al+3O2=2Al2O3（2）2Cu+O2加热

2CuO（3）2Mg+O2=2MgO（4）Au+O2

→不反应

（5）3Fe+2O2

点燃

Fe3O4

综合上述信息可知：1.大多数金属都能与_______反应，反应剧烈程度

________(相同，不相同）2.金属的活动性：说明_______较泼,________次之,

______很不活泼

Au氧气不相同Al、MgFe、Cu第十五页第十六页，共49页。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。第十六页第十七页，共49页。镁、锌、铁、铜与盐酸反应比较第十七页第十八页，共49页。金属与盐酸反应的比较第十八页第十九页，共49页。镁、锌、铁与盐酸反应的化学方程式Mg+2HCl=MgCl2+H2↑Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑Fe+2HCl=FeCl2+H2↑Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑第十九页第二十页，共49页。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……Fe+CuSO4=FeSO4+Cu第二十页第二十一页，共49页。

铝丝浸入硫酸铜溶液中Al+CuSO4=Al2(SO4)3+CuCu+AgNO3=Cu(NO3)2+Ag

铜丝浸入硝酸银溶液中23322第二十一页第二十二页，共49页。3、金属活动性顺序：

kCaNaMgAlZnFeSnPb

(H)

CuHgAgPtAu

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。第二十二页第二十三页，共49页。1、与氧气反应2、与酸（盐酸、硫酸）的反应3、与某些化合物的溶液反应反应难易程度反应的剧烈程度能否进行反应金属活动顺序在金属的化学性质的体现第二十三页第二十四页，共49页。置换反应：由一种单质与一种化合物反应，生成另一种单质和另一种化合物的反应叫做置换反应A+BC==AC+B第二十四页第二十五页，共49页。置换反应的类型1、活泼金属与盐酸、硫酸反应2、活动性强的金属与活动性弱的金属的化合物反应3、C、H2还原金属氧化物的反应Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑Fe+CuCl2===Cu+FeCl2C+2CuO===2Cu+CO2↑高温第二十五页第二十六页，共49页。

归纳已学的化学基本反应类型：

A+B==

AB

AB

==A+B

A+BC==AC+B

分解反应置换反应化合反应第二十六页第二十七页，共49页。练一练：1、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、稀硫酸反应金属与化合物溶液反应能否反应及产生气泡的速率能否反应第二十七页第二十八页，共49页。金属与稀盐酸、稀硫酸反应金属与化合物溶液反应能否反应及产生气泡的速率能否反应２、至多一种金属排在（H）后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心得：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第二十八页第二十九页，共49页。2、取甲、乙两支完全相同的试管，装有足量的质量和质量分数相同的盐酸；在试管上方各罩一完全相同的气球，两气球中分别装有相同质量的金属A、B，现同时提起AB两只气球，使其中的金属迅速与稀盐甲乙酸接触反应。实验发现：开始时，甲气球迅速鼓起，而乙气球鼓起较慢。反应结束时，甲气球鼓起的体积比乙气球大。根据以上事实，可得出以下结论（1）（2）金属A的活泼性强于金属B消耗等质量的金属A和B，A产生的氢气比B多在金属活动性顺序，表中，金属的位置越靠前，它的活动性就越强，反应的就越剧烈提示：第二十九页第三十页，共49页。3、置换反应是化学反应的基本类型之一。⑴活动性较强的金属可把活动性较弱的金属从其盐溶液中置换出来。如铜和硝酸银溶液的化学方程式为。⑵有下列反应：Cl2+2NaBr==2NaCl+Br2

，

I2+Na2S==2NaI+S↓、Br2+2KI==2KBr+I2

。由此可判断：①S、Cl2、I2、Br2非金属活动性由强到弱顺序是________________________。②下列化学方程式书写错误的是__________。A.Cl2+2NaI==2NaCl+I2B.I2+2KBr==2KI+Br2

C.Br2+Na2S==2NaBr+S↓

D.Cl2+K2S==2KCl+S↓

Cu+2AgNO3===2Ag+Cu（NO3）2Cl2、Br2、I2、SB第三十页第三十一页，共49页。4、已知A、B、C、D四种物质都含有同一种元素，其中A是单质，B是黑色固体，C是红色固体。它们之间存在着如下转化关系：（1）A在不同条件下能够转化成B或C；（2）A和稀硫酸反应有D生成；（3）在高温条件下，B、C分别和无色气体E反应，都能生成A和另一种无色气体。根据上述信息，写出下列物质的化学式：A

；B

；C

；D

。FeFe3O4Fe2O3FeSO4第三十一页第三十二页，共49页。工业炼铁：1.原料：赤铁矿、磁铁矿、黄铁矿2.设备：1.原料：铁矿石、焦炭、石灰石高炉3.原理：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2高温Fe3O4+4CO3Fe+4CO2高温4.产品：生铁三、金属资源的利用和保护第三十二页第三十三页，共49页。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

焦炭高温②

赤铁矿高温铁（1）填空（2）写出各步反应的化学方程式CO2COC+O2CO2点燃①②CO2+C2CO高温Fe2O3+3CO2Fe+3CO2高温第三十三页第三十四页，共49页。各装置的作用：ABCB:检验并吸收CO2

C：尾气处理，防止CO污染空气COFe2O3澄清的石灰水实验室：第三十四页第三十五页，共49页。实验现象：ABCA：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COFe2O3澄清的石灰水第三十五页第三十六页，共49页。涉及的化学方程式：ABCB:CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2OC：2CO+O22CO2

点燃COFe2O3澄清的石灰水

A：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2高温第三十六页第三十七页，共49页。有位同学设计了下列实验（装置及所用药品如图所示），仔细观察后回答下列问题。（1）在给氧化铁加热时，要先通入一氧化碳气体后加热，其目的是

。（2）在C处看到的现象是

，说明反应后有

生成。（3）本实验设计中，在B处所采取措施的目的是

，其优点是

。排尽玻璃管中的空气，以免CO与空气混合后加热发生爆炸.澄清石灰水变浑浊二氧化碳

防止一氧化碳污染环境

充分利用能源练习第三十七页第三十八页，共49页。

关于不纯物的计算

1、化学方程式的计算数据必须是纯净物的质量2

、如何处理题目中质量分数的数据？m纯净物＝m不纯物Xa%第三十八页第三十九页，共49页。例：用800t含氧化铁80%的赤铁矿石，理论可以炼出含铁95%的生铁多少吨？解：设理论可以炼出含铁95%的生铁的质量为X

Fe2O3+3CO=====2Fe+3CO2160

112800t

X

=

X=560t答：理论可以炼出含铁95%的生铁560t。以下解题是否正确，如不正确请加以改正t800160高温练习第三十九页第四十页，共49页。探究：导致、加速铁制品锈蚀的因素试管①中加入稀硫酸或醋酸溶液，浸没铁钉后，倒去溶液；(2)在试管②中加入少量氯化钠溶液，使铁钉的一半浸没在溶液中；(3)在试管③中把铁钉放在一团湿棉球上；(4)在试管④中注满迅速冷却的沸水，塞紧橡皮塞；(5)在试管⑤中加入少量干燥剂(生石灰或无水氯化钙)，再放一团干棉球，把铁钉放在干棉球上，塞紧橡皮塞。第四十页第四十一页，共49页。小结：思考：你对防止铁制品的锈蚀有什么建议？

⒉加速铁制品锈蚀的因素：酸或氯化钠存在保持干燥或者隔绝氧气⒈导致铁制品锈蚀的因素：水和氧气同时存在第四十一页第四十二页，共49页。防止钢铁生锈的方法1.采用保护膜是最普遍最重要的防腐措施：如暂时不用的钢铁制品涂机油、凡士林；长期防腐则可以刷油漆，镀搪瓷；镀其他金属，如镀锌、镀铬、镀锡；烤蓝等2.组成合金，以改变金属内部结构：如不锈钢，在钢中加入镍可增强防腐能力。第四十二页第四十三页，共49页。要保护金属资源，我们可以这样做：1.合理开采，节约使用2.防止金属锈蚀3.回收再利用4.开发新材料代替金属材料节约金属资源减少污染5、物尽其用第四十三页第四十四页，共49页。练一练：1、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：１、操作1的名称为

_，加入过量的A的目的是

__________，反应化学方程式为

_______。２、加入过量B的目的是

，如何确定此目的已经达到？

。废水加入过量Ａ操作１固体Ｍ加入过量Ｂ操作１银滤液过滤把银完全从溶液中置换出来Fe+2AgNO3==2Ag+Fe(NO3)2将过量的铁完全除尽向滤液中加铁粉，如有气泡产生则酸过量心得：１、依据金属活动性选择试剂２、考虑用量——新杂质能够除去３、Ｋ、Ca、N