初三化学=金属和金属矿物.ppt

1、,华乐思在线教学直播课堂,马上开始,请同学们准备好笔和纸，认真听讲,主讲老师：张敏,金属和金属矿物,张敏：清华附中化学高级教师。海淀区化学学科带头人，常年担任海淀区兼职教研员，从事龙班化学教学工作，成绩名列前茅，并有多人次取得海淀区满分中考状元。,大多数金属为银白色,1.有金属光泽,3.能导电,4.有延展性,铜（紫红色）金（黄色）,物理共性,2.能导热,结构决定性质,金属有共同结构,银,铜,金,铝,锌,铁,铅,100,99,74,61,27,17,7.9,优,良,金 铅 银 铜 铁 锌 铝,19.3 11.3 10.5 8.92 7.86 7.14 2.70,大,小,钨 铁 铜 金 银 铝 锡

2、,3410 1535 1083 1064 962 660 232,高,低,铬 铁 银 铜 金 铝 铅,9 45 2.54 2.53 2.53 22.9 1.5,大,小,根据你的生活经验和表中提供的信息，并查阅有关资料分析下列问题。,1、为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不用铅制？,2、银的导电性比铜好，为什么电线一般用铜制而不用银制？,3、为什么灯泡里的灯丝用钨制而不用锡制？如果用锡制的话，可能出现什么情况？,4、为什么有的铁制品如水龙头等要镀铬？如果镀金怎么样？,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？,主页,金属之最,地壳中

3、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,熔点最高的金属,熔点最低的金属,钙,铁,银,钨,汞,铝,硬度最高的金属,铬,如何去比较黄铜片和铜片、焊锡和锡的物理性质,紫红色,灰白色,银白色,黄铜比铜硬,焊锡比锡软,合金一般比纯组分金属硬度大,黄色,将绿豆大的焊锡、锡和铅放置在铁片上，加热铁片的中心部分，观察，比较焊锡和组成它的纯金属锡、铅的熔化温度,焊锡,锡,铅,锡,焊锡,铅,焊锡最先熔化，锡次之，铅最后熔化,合金一般比任一组分金属熔点低,常见合金的特性,不锈钢反应釜,不锈钢容器,医疗器械,不锈钢 的用途,黄铜壁灯,黄铜打火机,黄铜烛台,黄铜水

4、嘴,黄铜 的用途,铝合金的用途,钛合金与人体有很好的“相容性”，因此可用来制造人造骨,钛金属腕表,钛合金的用途,1、以下铁的用途，涉及了那些铁的性质？,（1）烧菜用的铲子是铁制的，一般都要装上木柄,（2）铁块可以制成铁丝或铁片,（3）油罐车行驶时罐内石油振荡产生静电，易发生火险，因此，车尾有一条拖地的铁链,铁有良好的导热性,铁具有延展性,铁具有导电性,2、科学家发现了一种新金属，它的一些性质如下：,这种金属的表面有一层氧化物保护层，试设想这种金属的可能用途。,你知道吗？,课题一、金属材料,一、金属,1、金属的一些物理性质： 大多数金属为银白色、固体、有光泽、能导电导热、熔沸点高、有延展性,二、

5、合金,2、考虑物质用途时考虑多种因素,1、在金属中加热熔合某些金属或非金属，就可以制得合金,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,纯铁,铁的合金,生铁,钢,（含碳量不同）,（2%4.3%）硬度比纯铁硬,（0.03%2%）硬度、抗腐蚀 性能增强,二、金属的化学性质：,镁条和铝片在常温下就能和空气中的氧气发生氧化反应。,1.金属与氧气的反应,4Al+3O2=2Al2O3 2Mg+O2=2MgO,铜片和铁丝在高温时能与氧气反应,2Cu+O2加热 2CuO 3Fe+2 O2 点燃 Fe3 O4,金不能和氧气反应,铁丝在氧气中燃烧,高 温 炼 金,大多数金属都能与氧气反 应，

6、但反应的难易和剧烈程度不同。,镁、铝在常温下就能与氧气反应。 铁、铜在常温下不能与氧气反应， 但在高温时能与氧气反应。 金即使在高温时不能与氧气反应。,活动性：镁、铝 铁、铜 金,讨论1：从以下方程式你能得到哪些信息？,（1） 4Al+3O2=2Al2O3 （2）2Cu+O2加热 2CuO,（3） 2Mg+O2=2MgO （4）Au + O2 不反应,（5） 3Fe+2 O2 点燃 Fe3 O4,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 _ 较活泼,_次之, _很不活泼,Au,氧气,不相同,Al、Mg,Fe、Cu,（1）铝在常温下

7、能与氧气反应，那么我们用的铝制餐具是怎么回事呢？,金属在常温下发生缓慢氧化：4Al+3O2=2Al2O3； 2Mg+O2=2MgO形成一层致密的氧化物薄膜，从而阻止铝的进一步氧化，因而铝具有较好的抗腐蚀性。,（2）为何不宜用钢刷来擦洗铝制餐具呢？,若用钢刷擦洗铝制品，容易把氧化薄膜除掉，从而起不到保护作用。,思考：,2.金属和酸的反应,在试管中分别加入少量镁带、锌粒、铜片、铁粉，再分别加少量稀盐酸或硫酸，观察各组物质是否反应，有没有气泡，有没有放热现象，反应速度如何，完成反应方程式。,很快,较快,较慢,不反应,Mg + H2 SO4 = MgSO4 + H2 ,Mg + 2HCl = MgCl

8、2 + H2 ,Zn + H2 SO4 = Zn SO4 + H2 ,Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2 ,Fe + H2 SO4 = Fe SO4 + H2 ,Fe + 2HCl = FeCl2 + H2 ,剧烈反应，产生大量 气泡,剧烈反应，产生大量 气泡,反应缓慢，有气泡产 生，溶液由无色变为 浅绿色,不反应,讨论:(1) 哪些金属能与盐酸、稀硫酸发生反应？反应后生成了什么气体？哪些金属不能与盐酸、稀硫酸发生反应？,铁钉和稀盐酸,镁和稀盐酸,锌和稀盐酸,铜和稀盐酸,(3)由此推出 ，金属活动性顺序_,铁、镁、锌能和稀盐酸或稀硫酸反应，反应后生成了氢气，铜不能和稀盐酸或稀硫酸反应

9、,(2)铁、镁、锌能和稀盐酸或稀硫酸反应时剧烈程度不同。_反应最剧烈其次是 _，然后是_,镁,锌,铁,Mg、 Zn、Fe、Cu,3、镁、锌、铁与盐酸反应的化学方程式比较,Mg + 2 HCl = MgCl2 + H2 Mg + H2SO4 = MgSO4 + H2 Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2 Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2 Fe + 2HCl = FeCl2 + H2 Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2 ,置 换 反 应,单质 + 化合物=另一化合物 + 另一单质,4、化学反应的基本类型,思考：你知道哪些反应类型请各写出一例？,置换反应： 由一种单

10、质与一种化合物反应，生成另一种单质和化合物的反应 单质化合物另一单质另一化合物 置换反应：A + BC AC + B,化合反应：A + B + AB（多变一） 分解反应：AB A + B + （一变多）,5. 金属与某些化合物溶液反应：,创设问题情景：金属能跟其他化合物反应吗？提供下列药品（硫酸铜固体、硫酸铜溶液、硝酸银溶液、硫酸铝溶液、铁钉、铜片）进行探究。,活动性强的金属能把活动性弱的金属从它们的化合物中反应出来,回忆:铁和硫酸铜溶液反应的现象：,铁钉表面有红色物质生成，蓝色溶液变成浅绿色,铝和硫酸铜溶液反应,铜和硝酸银溶液反应,Fe + CuSO4= Fe SO4+ Cu,铝丝浸入硫酸铜

11、溶液中 铜丝浸入硝酸银溶液中,实验一：说明_的活动性强于_,铝丝表面覆盖一层 红色的铜，溶液由 蓝色变成无色,铜丝表面覆盖一层 银白色的银，溶液 由无色逐渐变成蓝 色,2Al + 3 CuSO4 = Al2( SO4)3+ 3Cu,Cu + 2AgNO3 = Cu(NO3)2 + 2Ag,无,实验二：说明 _的活动性强于 _,实验三：说明_的 活动性弱于_,Al,Cu,Cu,Ag,Cu,Al,结论：金属活动性顺序_,AlCuAg,金属与化合物溶液的反应,一种_和一种_反应，生成另一种_和另一种 _ 的反应叫做置换反 应,讨论：下列反应方程式有何共同特征？,Mg + H2 SO4 = MgSO4

12、 + H2 Zn + H2 SO4 = Zn SO4 + H2 Fe + 2HCl = FeCl2 + H2 Fe + Cu SO4 = Fe SO4 + Cu,你还能举出哪些置换反应的例子吗？,2. C + 2CuO 高温 2 Cu+CO2,3. H2 + CuO 加热 H2O + Cu,1.Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2 ,单质,化合物,单质,化合物,金属活动性顺序：,K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au,试一试：想一想：,1.在金属活动性顺序里：金属的位置越 _ ,它的活动性就越强。,2.在金属活动性顺序里：位于 _ 前面

13、的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的_。,3.通过实验二，你能得出，在金属活动性顺序里：位于_ 的金属能把位于_ 的金属从它们的化合物的 _里置换出来。,靠前,氢,后面,溶液,氢,前面,（K、Ca、Na除外！）,交流与讨论：,1.哪些金属能与盐酸、稀硫酸发生反应？反应的剧烈程度如何？反应后生成了什么气体？哪些金属不能与盐酸、稀硫酸发生反应？由此你能把金属分为哪两类？ 2.对于能发生的反应，若从反应物和生成物的物质类别的角度去分析，这些反应有什么共同特点？它们属于哪种反应类型？并请归纳已学过的化学反应基本类型,金属与浓硫酸、硝酸反应通常没有氢气生成！,结论：根据反应时是否有氢气产生，将金属分为活泼和不

14、活泼金属,金属活动性顺序：,K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au,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化合物的溶液里置换出来。,知 识 结 构：,金属的化学性质,一. 金属与氧气的反应,4Al+3O2=2Al2O3 2Mg+O2=2MgO 3Fe+2 O2 点燃 Fe3 O4,二.金属与稀盐酸、稀硫酸反应 （ 置换反应 ）,Fe + 2HCl = FeCl2 + H2

15、 Fe + H2 SO4 = Fe SO4 + H2 Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2 Zn + H2 SO4 = Zn SO4 + H2 Mg + 2HCl = MgCl2 + H2 Mg + H2 SO4 = Mg SO4 + H2 ,三.金属与某些化合物溶液反应 （ 置换反应 ）,2Al + 3 CuSO4 = Al2（ SO4 ）3+ 3Cu Cu + 2AgNO3 = Cu (NO3 )2 + 2Ag,四.置换反应：由单质和化合物反应，生成单质和化合物的反应,五.金属活动性顺序： K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au,金

16、属活动性，由强逐渐减弱。,练习:1.现有铁片、铜片、硝酸汞溶液和盐酸几种物质，欲确定Fe、Cu 、Hg、H 的活动性顺序，有如下三种方案： A. Fe +HCl Fe + Hg(NO3)2 Cu +HCl B.Fe + HCl Cu + HCl Cu + Hg(NO3)2 C. Fe + HCl Fe + Hg(NO3)2 Cu +Hg(NO3)2 试评价这三种方案： （1）最差的方案是 ，理由是 。 （2）最好的方案是 ，理由是 。,2.某溶液中仅含有AgNO3和Cu(NO3)2两种溶质，将其分成A、B两份，各加入一定量的锌粉，充分反应后，过滤洗涤，分别得到滤渣和滤液,1.将A得到的滤渣加入

17、到稀盐酸中有气泡产生，则该滤渣中含有的物质是 ； 2.往B得到的滤液中滴加稀盐酸，有白色沉淀产生，则对应的滤渣中含有 ，滤液中含有的溶质是 。,Zn Cu Ag,Ag,Ag(NO3)2 Cu(NO3)2 Zn(NO3)2,3.填写下列表格（括号内为杂质）,Fe+2HCl=FeCl2+H2,Fe+CuSO4=FeSO4+Cu,溶解、过滤、洗涤,溶解、过滤,课间休息五分钟,三： 金属资源的利用和保护,自然界中以单质 形式存在的金,自然界中以单质形 式存在的银,常见的金属矿石,赤铁矿 主要成分Fe2O3,黄铁矿 主要成分FeS2,菱铁矿 主要成分FeCO3,常见的金属矿石,铝土矿 主要成分Al2O3

18、,黄铜矿 主要成分CuFeS2,辉铜矿 主要成分Cu2S,常见金属矿物小结,铁的冶炼,实验：一氧化碳与氧化铁的反应,1.实验开始时是先通入一氧化碳气体还是 先 给氧化铁加热的？为什么？ 2.实验过程中观察到了哪些现象？ 3.实验结束时是先停止加热还是先停止通入一氧化碳气体？为什么？ 4.尾气主要是什么？你觉得应如何处理？为什么？,观察与思考：,反应的化学方程式,高温,3CO+Fe2O3=2Fe+3CO2,从得氧失氧的角度分析上述反应的特点,高温,高温,高温,工业炼铁,铁矿石（如赤铁矿） 焦炭 石灰石,CO2CO2 CO2C2CO 3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2,高炉,原料 主要反应原理

19、主要设备,现有洁净无锈的铁钉、试管、经煮沸迅速冷却的蒸馏水、植物油、棉花和干燥剂氯化钙。试设计实验以证明铁制品锈蚀的条件。,铁生锈条件的探究,金属资源保护,1、金属的腐蚀和防护 （1）铁制品锈蚀条件的探究,在水、氧气同时存在的环境中铁能锈蚀 铁锈的主要成分是Fe2O3 xH2O,想一想,1、试管中为什么要用煮沸过的蒸馏水，且要加入植物油？ 2、铝与氧气反应生成的氧化铝能起到保护里层铝的作用。铁锈是否也能保护里层的铁呢？ 3、你能否根据铁生锈的条件提出防止铁制品生锈的原理吗？,是为了防止蒸馏水中溶有氧气。,不能，因为铁锈是疏松的。,阅读教材P19页，回答下列问题：,金属资源保护,（1）铁制品锈蚀条件的探究,在水、氧气同时存在的环境中铁能锈蚀 铁锈的主要成分是Fe2O3 xH2O,（2）铁制品的防护措施,防止铁生锈的原理就是破坏铁生锈的条件,1、金属的腐蚀和防护,讨论,1、在实际生活和生产中