高中化学必修1课件423金属与金属材料

第4章第2节铝金属材料第3课时金属与金属材料1.了解铜、银、金的主要性质及它们作为材料在工业生产和高科技领域的应用。2.学会运用实验、分类等研究物质性质的方法。目标导航基础知识导学重点难点探究随堂达标检测栏目索引一、重要的黑色金属材料——钢铁1.金属材料的分类(1)黑色金属材料：包括

、

、

以及它们的合金。(2)有色金属材料：除

以外的其他金属材料及其合金。2.重要的黑色金属材料——钢铁(1)钢铁钢铁是铁的合金的总称，

生铁里的

元素并增加

、

等元素的含量，生铁则转化为钢。由于钢铁中含有其他杂质，所以

被锈蚀。基础知识导学答案铁铬锰黑色金属减少碳硅锰易答案(2)不锈钢在普通钢的基础上加入

等多种元素炼成不锈钢，具有很好的化学稳定性和耐腐蚀性。

铬、镍答案二、几种有色金属材料——金、银、铜1.金、银、铜的重要物理性质、性能及应用的比较

金银铜物理性质颜色_____________________硬度Au＜Ag＜Cu延展性良好Au＞Ag＞Cu导电性良好Ag＞Cu＞Au导热性良好Ag＞Cu＞Au黄色银白色紫红色答案性能极高的______性_____、抗腐蚀性在潮湿空气中易_____应用____工业，_____、航天工业等有机合成、能源开发、医用材料制造电气和电子工业上主要用于制造_____、_________等，建筑工业上制造____及其他排水设施抗腐蚀催化锈蚀电子航空电线通迅电缆

水管

反应物化学反应方程式与非金属反应氧气

硫

氯气

2.铜及其化合物的化学性质(1)铜答案与氧化性酸反应浓H2SO4____________________________________________浓HNO3_________________________________________稀HNO3___________________________________________与盐溶液反应AgNO3溶液________________________________FeCl3溶液_______________________________答案Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2OCu＋2AgNO3===Cu(NO3)2＋2Ag2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2反应物化学反应方程式(或离子方程式)高温分解________________________与酸反应__________________________与还原剂反应H2__________________________CO____________________________Al__________________________答案(2)氧化铜CuO＋2H＋===Cu2＋＋H2O反应物化学反应方程式(或离子方程式)硫酸铜晶体分解_______________________________与碱反应__________________________答案(3)铜盐的性质①物理性质：硫酸铜为

色粉末状，硫酸铜晶体俗名

或胆矾。②化学性质：Cu2＋＋2OH－===Cu(OH)2↓白蓝矾三、几种新型金属材料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监测材料。3.钛(Ti)被誉为“21世纪的金属”，是一种“亲生物金属”。练一练1.正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”(1)黑色金属通常都为黑色(

)(2)生铁比钢的含碳量高(

)(3)因为Cl2比S的氧化性强，所以Cu与之反应，前者生成CuCl2，后者生成Cu2S(

)(4)可以用浓HNO3除去铜表面的铜绿(

)答案×√√×答案2.由于铝制品对大脑发育有不良影响，厨具中铝制品已逐步被不锈钢代替，不锈钢的组成是(

)A.含铁、锌、铜的合金B.含铁、镁、铝的合金C.含铁、铬、镍的合金D.普通钢表面镀镍C3.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？答案返回铜及其化合物的性质1.铜及其化合物的转化关系重点难点探究2.铜及其化合物的颜色物质CuCu2OCu2SCuOCuCl2颜色紫红色红色黑色黑色棕黄色物质CuSO4CuSO4·5H2OCu(OH)2Cu2(OH)2CO3颜色白色蓝色蓝色绿色例孔雀石主要含Cu2(OH)2CO3，还含少量Fe、Si的化合物，实验室以孔雀石为原料制备CuSO4·5H2O及CaCO3，步骤如下：解析答案已知：向含有少量Fe3＋杂质的铜盐溶液中加入CuO后，生成Fe(OH)3，可除去Fe3＋。请回答下列问题(1)溶液A中的金属离子有Cu2＋、Fe2＋、Fe3＋。从下列所给试剂中选择：实验步骤中试剂①为___(填字母，下同)，检验溶液A中Fe3＋的最佳试剂为__。a.KMnO4 b.(NH4)2S c.H2O2 d.KSCN解析由题意分析可知试剂①应为氧化剂，将Fe2＋氧化为Fe3＋且不能引入新的杂质，故H2O2最合适；KSCN与Fe3＋反应呈明显的血红色。答案c

d

(2)由溶液C获得CuSO4·5H2O，需要经过加热蒸发、__________、过滤等操作。除烧杯、漏斗外，过滤操作还用到另一玻璃仪器，该仪器在此操作中的主要作用是_____。解析答案解析由溶液到晶体的操作是加热蒸发、冷却结晶、过滤等基本操作；在过滤操作中用到的玻璃仪器除烧杯、漏斗外，还用到玻璃棒，它的主要作用是引流。冷却结晶引流(3)制备CaCO3时，应向CaCl2溶液中先加入_________(填化学式)。若实验过程中有氨气逸出，应选用下列____(填字母)装置回收。解析答案解析应先使CaCl2溶液呈碱性与CO2反应才能生成CaCO3并且不引入难以除去的新杂质，故应先加NH3·H2O，NH3在水中的溶解度很大，应选用一套防止倒吸的装置，故选用bd。NH3·H2Obd(4)欲测定溶液A中Fe2＋的浓度，需要用容量瓶配制某标准溶液，定容时视线应________________________，直到__________________________。解析答案解析配制一定物质的量浓度溶液时，视线应与凹液面相切，且要平视。平视凹液面(或平视刻度线)凹液面的最低点与刻度线相切解题反思变式训练铜是生命必需的元素，也是人类最早使用的金属之一，铜的生产和使用对国计民生各个方面产生了深远的影响(在化学反应中，铜元素可表现为0、＋1、＋2价)，请完成(1)(2)题。(1)在西汉古籍中曾有记载：曾青得铁则化为铜[即：曾青(CuSO4)与铁反应就生成铜]。试写出该反应的化学方程式：_________________。

(2)铜器表面有时会生成铜绿[Cu2(OH)2CO3]，这层铜绿可用化学方法除去。试写出除去铜绿而不损伤器物的反应的化学方程式：____________。

解析答案返回解析西汉古籍中记载的“曾青得铁则化为铜”，也是我们常说的湿法炼铜，使用活动性强的铁置换活动性弱的铜。从铜绿[Cu2(OH)2CO3]的化学式可以看出这是一种碱式盐，分子中含有OH－、

，肯定能溶于酸，而铜本身不和非氧化性酸反应，因此可以选用稀硫酸、稀盐酸除去铜绿。答案

(1)CuSO4＋Fe===FeSO4＋Cu(2)Cu2(OH)2CO3＋4HCl===2CuCl2＋3H2O＋CO2↑或Cu2(OH)2CO3＋2H2SO4(稀)===2CuSO4＋3H2O＋CO2↑返回随堂达标检测1．汞合金是目前使用较多的补牙材料。英国《新科学家》杂志发表了一篇文章，对汞合金补牙材料的安全性提出了质疑。汞合金补牙材料中除了水银外，还含有锌、锡、铜等金属。下列有关汞合金的说法不正确的是(

)A．汞合金是一种具有金属特性的物质B．汞合金的强度和硬度比锡的大C．汞合金的熔点比汞的低D．汞合金的毒性远低于汞的毒性1234解析答案5解析合金是指由两种以上的金属与金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质，所以A正确；合金一般比各成分金属的强度和硬度都大，所以B正确；补牙的结果是得到强度较大的固体，所以汞合金应不是液态，即其熔点不会比汞的低，C不正确；长期使用中未见中毒现象，说明它比汞的毒性要低。答案C123452.碲锌镉(Te－Zn－Cd)晶体是用于制造红外探测器的基础材料，下列有关它的叙述中不正确的是(

)A.它是由Te、Zn、Cd按一定比例混合而成的，无固定的熔沸点B.它易导电、导热，具有延展性C.它的熔、沸点比Zn的低D.它的硬度和强度比Cd的大1234解析答案5解析碲锌镉晶体是由Te、Zn、Cd按一定比例熔合而成的具有金属特性的合金，只要比例确定、其组成就固定，因而有固定的熔、沸点；合金具有比其成分金属低的熔、沸点，高的硬度和强度。A12345解析答案解析A、B两项中都生成氮的氧化物；C项不能生成Cu(NO3)2；只有D项，不产生污染气体，又节约原料。D4.向稀H2SO4中加入铜粉不反应，若再加入某种盐，则铜粉可逐渐溶解，符合此条件的盐是(

)①NaNO3

②KCl

③ZnSO4

④Fe2(SO4)3A.①③ B.②③ C.①③④ D.①④1234D5解析答案5.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。12345填写下面空白。(1)图中标号处需加入的相应物质的名称分别是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：_____________________。12345返回解析答案解析由工艺流程图示知，E为含铁元素的溶液，而A为铁、铜、金的混合物，通过过滤将E、A分离开，因此①处加入的物质为铁屑，发生的反应为Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，Cu2＋＋Fe===Cu＋Fe2＋，2Au3＋＋3Fe===2Au＋3Fe2＋；②处加入稀硫酸以除去铜、金中过量的铁屑，并将过滤后的硫酸亚铁溶液与含Fe2＋的E溶液相混合；③处利用金不溶于硝酸的性质将铜与金分离开；④处将得到的铜离子用氢氧化钠转化为氢氧化铜沉淀，从而再受热分解为氧化铜；⑤处加入氢氧化钠将亚铁离子转化为氢氧化亚铁沉淀，再利用空气将其转化为氢氧化铁沉淀，最终受