第十讲 金属和金属材料.ppt

人类生活离不开金属,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；,金属的物理性质,固,液,银白,紫红,黄,黑,导电,导热,延展,金属之最,地壳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──导电、导热性最好的金属──硬度最高的金属──熔点最高的金属──熔点最低的金属──密度最大的金属──密度最小的金属──,铝,钙,银,铁,铬,汞,钨,锂,锇,常见几种金属矿物的成分,磁铁矿,褐铁矿,赤铁矿,Fe3O4,Fe2O3XH2O,Fe2O3,孔雀石Cu2OH2CO3,赤铜矿Cu2O,赤铁矿,黄铁矿,菱铁矿,铝士矿,黄铜矿,辉铜矿,,第十讲金属和金属材料,本单元考点,考点1金属材料,考点2金属活动性顺序,考点3金属的性质,考点4铁的冶炼,考点5铁的锈蚀与防护,考点6防止金属的锈蚀,人教版,考点1金属材料,1．金属材料包括__________和______；2．合金在金属中加热熔合某些金属或非金属形成的具有____________的物质。硬度一般比各成分金属______，熔点一般比各成分金属______，所以比纯金属具有更广泛的用途。,纯金属,合金,金属特性,大,低,合金,1、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。,2、合金比纯金属具有更广泛的用途。,3、钛和钛合金，新型金属材料,,,,,,K,Ca,Na,Mg,Al,Zn,Fe,Sn,Pb,H,Cu,Hg,Ag,Pt,Au,强,,弱,锡,铅,铂,金,金属活动性,---------,--------,--------,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。,考点2金属活动性顺序,人教版,考点3金属的性质,导电,导热,常温,高温,3,2Al2O3,3,2,Fe3O4,2,2CuO,4,铁丝、镁带和氧气的反应,3Fe2O2Fe3O42MgO22MgO,铝与氧气反应,4Al3O22Al2O3,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。,人教版,[注意]在纯氧中，铁能剧烈燃烧，生成黑色的四氧化三铁；而在潮湿的空气中，铁则易发生缓慢氧化生成红色的三氧化二铁，是铁锈的主要成分。2与酸反应条件金属H之前，酸盐酸、稀硫酸等Fe＋______HCl______________Zn＋H2SO4______________,2,FeCl2＋H2↑,ZnSO4＋H2↑,人教版,[注意]①铁与稀盐酸或稀硫酸发生置换反应时，只能生成亚铁离子，溶液的颜色是浅绿色。②实验室里利用较活泼金属与稀硫酸或稀盐酸反应来获得氢气。3与盐溶液反应条件金属前置后，K、Ca、Na除外，盐必须可溶Fe＋CuSO4________________Cu＋______AgNO3________________,[提示]①上述铁与硫酸铜的反应是我国古代湿法冶金术的先驱。②若金属表面有“锈”或“氧化膜”，应先用砂纸打磨干净，再做实验。,FeSO4＋Cu,2,CuNO32＋2Ag,人教版,应用1在金属活动性顺序里，金属的位置越靠前，它的活动性越______。2在金属活动性顺序里，位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的______，且金属位置越靠前，与酸反应就越剧烈。3在金属活动性顺序里，位于前面的金属能把位于后面的金属从它们______________里置换出来K、Ca、Na除外。,强,氢,化合物的溶液,镁、锌、铁、铜与盐酸反应比较,,金属与盐酸反应的比较,镁、锌、铁与盐酸反应的化学方程式,Mg2HClMgCl2H2↑MgH2SO4MgSO4H2↑Zn2HClZnCl2H2↑ZnH2SO4ZnSO4H2↑Fe2HClFeCl2H2↑FeH2SO4FeSO4H2↑,,置换反应,,单质化合物化合物单质,铁与硫酸铜溶液反应,FeCuSO4FeSO4Cu,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,,FeCuSO4FeSO4Cu,铝丝浸入硫酸铜溶液中铜丝浸入硝酸银溶液中,红色的Fe2O3变成灰黑色，同时产生的气体使澄清的石灰水变浑浊,一氧化碳还原氧化铁生成铁粉灰黑色与二氧化碳,①用燃着的酒精灯将尾气点燃或②用气球收集尾气,考点4铁的冶炼,2实验现象红色粉末逐渐变为________色，澄清的石灰水变________，尾气点燃产生__________火焰。3实验注意事项①先通入一氧化碳气体，排尽装置内的空气，防止一氧化碳与空气混合加热后，发生爆炸；②实验完毕后要继续通入一氧化碳气体，直到玻璃管冷却，一是防止高温下的铁与空气接触，被氧化为氧化铁，二是还可防止澄清石灰水倒吸；③尾气中含有一氧化碳，一氧化碳有毒，所以尾气要收集或点燃，以防止直接排放污染空气。,黑,浑浊,淡蓝色,[注意]石灰石的主要作用是将矿石中的二氧化硅转变为炉渣。,CO2,2CO,3,2Fe＋3CO2,设备炼铁高炉,,,,,下面是某钢铁厂高炉炼铁的主要过程,铁,（1）填空（2）写出各步反应的化学方程式,CO2,CO,各装置的作用,ABC,B检验并吸收CO2,C尾气处理，防止CO污染空气,实验室,实验现象,ABC,A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,涉及的化学方程式,ABC,BCO2CaOH2CaCO3↓H2O,①保持钢铁表面的清洁干燥。②镀金属保护层如镀锡、镀锌、镀铬等；白铁皮镀锌，马口铁镀锡，钢圈镀铬、镍。③涂非金属保护层如喷涂油漆、涂防锈油、在脸盆、杯子表面烧涂搪瓷、用橡胶或塑料包在钢铁表面。④形成氧化膜保护层枪套上形成四氧化三铁、锯条上的烤蓝。⑤在钢铁里加入金属或非金属形成耐腐蚀合金如不锈钢（加Cr、Ni）,考点5铁的锈蚀与防护,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,考点6保护金属的有效途径,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,,常见合金,合金性能,物理性质,,金属活动性顺序,人教版,►类型一金属活动性顺序的比较,命题角度金属与酸、盐溶液的反应。,例1[2011泰安]有X、Y、Z三种金属，将三种金属分别浸入稀硫酸中，Y溶解并放出气体，X、Z不溶解；将X浸入Z的硫酸盐溶液中，在X的表面有Z析出。则三种金属的活动性由强到弱的排列顺序正确的是A．XYZB．YXZC．YZXD．XZY,B,中考链接,人教版,►类型二金属的锈蚀和防护,命题角度铁生锈的条件。,例2[2011日照]图11－3是探究铁制品锈蚀的条件时做的五个实验铁钉在不同环境中，实验一段时间后，得出的结论错误的是,D,A．甲、乙、戊中铁钉生锈快慢的顺序为乙＞甲＞戊B．丙中的铁钉不生锈C．铁生锈的主要条件是与空气、水直接接触D．丁中铁钉生锈最严重,人教版,变式题[2010潍坊]菜刀在生活中有重要应用。下列情况中，菜刀腐蚀由快到慢的是①切青菜后用清水冲洗②切湿咸菜后未清洗③切肥猪肉后放置A．①③②B．②①③C．③①②D．③②①,[方法点拨]防止铁制品生锈，除了要保持铁制品表面的洁净和干燥以外，采用保护膜是最普遍而又最重要的防锈措施，这层保护膜阻止了铁与氧气的反应。,B,2.向含有AgNO3、CuNO32的混合溶液中加入一定量的铁粉，充分反应后过滤，向虑出的固体中滴加稀硫酸，有气体生成，则滤出的固体中一定是（）,A.Ag、Cu的混合物B.Cu、Fe的混合物C.Ag、Fe的混合物D.Ag、Cu、Fe的混合物,1.向含有AgNO3、CuNO32的混合溶液中加入过量的铁粉，充分反应后过滤，则滤出的固体中一定是（）,A.Ag、Cu的混合物B.Cu、Fe的混合物C.Ag、Fe的混合物D.Ag、Cu、Fe的混合物,D,D,3.一定量的铁粉，充分反应后过滤，向滤出的固体中滴加稀硫酸，有气体生成，则滤出的固体中一定有A．Ag、Cu、ZnB．Cu、Zn、FeC．Ag、Zn、FeD．Ag、Cu、Fe,D,,,,,,,BZn,AFe,mH2/g,t,上下关系生成氢气的多少,左右关系越靠左越活泼,等质量的两种金属分别于足量的酸反应，生成氢气的多少与时间的关系如图,若金属的化合价相同，相对原子质量越大，生成的氢气越少。,若金属的化合价相同，相对原子质量越小，生成的氢气越多。,,,t1,t2,某校化学活动小组为探究X、Y、Z三种金属与酸的反应情况，进行了如下实验取等质量的X、Y、Z三种金属分别与足量反应的溶质量分数相同的稀硫酸反应，都生成2价金属的硫酸盐，反应情况用右图来表示。下列对该图像理解的叙述中，正确的是A．金属活动性由强到弱XZYB．金属活动性由强到弱XYZC．X、Y、Z依次可能是Mg、Zn、FeD．相对原子质量的大小XYZ,A,,将质量相等的A、B两种金属，同时分别放入两份溶质分数相同且足量的稀盐酸中，反应生成H2的质量与反应时间的关系如图所示。根据图中所提供的信息，写出能从中得出的正确结论。（已知A、B在生成物中均为2价）,1.A的化学性质比B活泼2.A的相对原子质量小于B3.A产生的氢气的质量大于B,相同质量的Mg、Zn、Fe和足量的稀硫酸反应，产生氢气的总质量（m）随时间t变化的关系如下图，则下图中a、b、c表示的金属分别为a、b、c。,,,,,,,,,m,t,a,b,c,0,Mg,Fe,Zn,,,,t2,t1,t3,,1、等质量的Al、Mg、Fe、Zn、Cu分别与足量的酸反应，生成氢气的多少,AlMgFeZnCu,2、等质量的金属分别放在托盘天平两端的烧杯内，烧杯中酸足量且相等，如铁和锌，则天平的偏转如何,先偏向铁后偏向锌,小结,