5.1金属的性质和利用（课件62页）

(共62张PPT)
课题1 物质的变化和性质
沪教版 化学（初中）
第1节 金属的性质和利用
同步课堂
学习目标：
重点难点：
1. 了解金属的物理性质和化学性质，能区分常见的金属和非金属。
2.知道常见的金属与氧气的反应。
3.会运用金属的性质解决一些生活实际问题。
4.理解合金的概念，理解生活中常见的合金。
1.金属材料的物理性质及用途影响因素。
2.合金的定义及性能。
内 容 导 航
◆ 金属的性质
◆ 合 金
【新课引入】
钛合金制造航天器
铝合金用于制造飞机
制 造 机 械
日常用品
金属（metal）是一类重要的材料，人类的生活和生产都离不开金属。了解金属的性质，对科学地利用金属材料是十分重要的。
我知道的
我见过的
钠
镁
钾
锌
钙
Na
Mg
K
Zn
Ca
铁
铝
铜
银
金
Fe
Al
Cu
Ag
Au
……
……
……
……
你知道哪些金属？见过哪些金属？把它们的名称和元素符号写在表中。
元素符号
金属名称
金属名称
元素符号
你已经知道什么
学习过程：
一、金属的性质
一、金属的物理性质
汞常温下呈液态。
金为金黄色，铜为紫红色。
有些金属粉末细小到一定程度时，吸收可见光后辐射不出去，所以金属粉末一般呈暗灰色或黑色。
Fe
Cu
活动与探究
大多数金属：密度、硬度较大；熔、沸点较高。
活动与探究
说明：金属具有 性。
导电
如何设计实验证明这个结论呢？
提供的实验器材有：
小灯泡、开关、电源、铜导线
活动与探究
说明：金属具有 性。
导热
实验设计：
用坩埚钳夹持铁丝，在酒精灯上加热一会儿，然后用手摸铁丝的另一端，有什么感觉？
活动与探究
金属可以拉成丝，也可以展成薄片，
说明：金属具有 性。
延展
实验：用锤子反复敲打金属片，金属片会变薄，如铸剑。
活动与探究
1、为何铁制锅铲需要加上木柄或塑料柄？
防止烫手。因为铁具有良好的导热性，而木柄或塑料的导热性较差，这样就可以防止手拿锅铲时被烫伤。
联想与启示
2、银的导电性比铜好，为什么不用银制造电线、电缆？
因为银较稀少，价格昂贵，而铜相对较多，价格便宜。
3、选择铸造硬币的金属材料需要考虑哪些因素？
联想与启示
需要考虑价格、硬度、无毒、耐磨、耐腐蚀、色泽美观、质轻、易加工、性质稳定、价廉、资源丰富等因素。
1.具有金属光泽：大多数金属都呈银白色，金呈黄色；
2.金属为电和热的优良导体；
3.具有良好的延展性；
4.大多数金属密度较大，但钠、钾比水轻；
5.有较大的硬度，但钠、钾很软，可用小刀切割；
6.有较高的熔点：钨熔点最高，汞常温下为液体
金属的共性
归 纳小结
通过以上事例，金属的物理性质有哪些？
内 容 导 航
◆ 金属的性质
◆ 合 金
【新课引入】
钛合金制造航天器
铝合金用于制造飞机
制 造 机 械
日常用品
金属（metal）是一类重要的材料，人类的生活和生产都离不开金属。了解金属的性质，对科学地利用金属材料是十分重要的。
我知道的
我见过的
钠
镁
钾
锌
钙
Na
Mg
K
Zn
Ca
铁
铝
铜
银
金
Fe
Al
Cu
Ag
Au
……
……
……
……
你知道哪些金属？见过哪些金属？把它们的名称和元素符号写在表中。
元素符号
金属名称
金属名称
元素符号
你已经知道什么
学习过程：
一、金属的性质
一、金属的物理性质
汞常温下呈液态。
金为金黄色，铜为紫红色。
有些金属粉末细小到一定程度时，吸收可见光后辐射不出去，所以金属粉末一般呈暗灰色或黑色。
Fe
Cu
活动与探究
大多数金属：密度、硬度较大；熔、沸点较高。
活动与探究
说明：金属具有 性。
导电
如何设计实验证明这个结论呢？
提供的实验器材有：
小灯泡、开关、电源、铜导线
活动与探究
说明：金属具有 性。
导热
实验设计：
用坩埚钳夹持铁丝，在酒精灯上加热一会儿，然后用手摸铁丝的另一端，有什么感觉？
活动与探究
金属可以拉成丝，也可以展成薄片，
说明：金属具有 性。
延展
实验：用锤子反复敲打金属片，金属片会变薄，如铸剑。
活动与探究
1、为何铁制锅铲需要加上木柄或塑料柄？
防止烫手。因为铁具有良好的导热性，而木柄或塑料的导热性较差，这样就可以防止手拿锅铲时被烫伤。
联想与启示
2、银的导电性比铜好，为什么不用银制造电线、电缆？
因为银较稀少，价格昂贵，而铜相对较多，价格便宜。
3、选择铸造硬币的金属材料需要考虑哪些因素？
联想与启示
需要考虑价格、硬度、无毒、耐磨、耐腐蚀、色泽美观、质轻、易加工、性质稳定、价廉、资源丰富等因素。
1.具有金属光泽：大多数金属都呈银白色，金呈黄色；
2.金属为电和热的优良导体；
3.具有良好的延展性；
4.大多数金属密度较大，但钠、钾比水轻；
5.有较大的硬度，但钠、钾很软，可用小刀切割；
6.有较高的熔点：钨熔点最高，汞常温下为液体
金属的共性
归 纳小结
通过以上事例，金属的物理性质有哪些？
二、金属的化学性质
根据你以前所学的知识（如：镁在空气中燃烧、铁丝在氧气中燃烧的实验）及你的生活经验，请大胆猜测金属可能有哪些化学性质？
思 考
思考
二、金属的化学性质
根据你以前所学的知识（如：镁在空气中燃烧、铁丝在氧气中燃烧的实验）及你的生活经验，请大胆猜测金属可能有哪些化学性质？
思 考
思考
【金属与氧气的反应】
（1）镁条在空气中燃烧
2Mg + O2 2MgO
结论：
现象：
发出耀眼的白光，放出热量，生成白色固体。
活动与探究
——实验探究
（2）铁丝在氧气中燃烧
现象：
3Fe + 2O2 Fe3O4
结论：
剧烈燃烧，火星四射，放出大量
的热，生成黑色固体。
活动与探究
（3）铝片在空气中加热
现象：
4Al + 3O2 2Al2O3
结论：
铝片表面变暗，失去金属光泽
活动与探究
铝是银白色的金属，具有金属光泽，而生活中的铝制品却往往暗淡无光，你知道为什么吗？
原因：常温下，铝能和氧气发生反应，在其表面生成一层致密的氧化铝（Al2O3)保护膜。
观察与思考
（4）铜片在空气中加热
现象：
金属铜
铜制品氧 化
2Cu + O2 2CuO
结论：
铜片表面由红色变为黑色。
活动与探究
许多金属都能与氧气反应，但反应的难易和剧烈程度不同。
1、镁、铝在常温下就能与氧气反应；
2、铁、铜在常温下几乎不与氧气反应，但在点燃或加热时能与氧气反应；
3、金在高温下也不与氧气反应（真金不怕火炼）
归 纳与小结
金属与氧气反应
实验步骤：分别取铁、铜、镁、锌放入试管中，然后倒入稀盐酸或稀硫酸，观察现象。（单号小数组用盐酸，双号小组用稀硫酸）
活动与探究
——实验探究
【金属与盐酸反应】
会产生什么样奇妙现象呢？
活动与探究
通过上述实验，你有什么认识
金属 现象 化学方程式
镁
锌
铁
铜
表面产生气泡，非常快
表面产生气泡，较快
产生气泡较慢，溶液由无色变为浅绿色
无气泡产生
Mg+2HCl=MgCl2+H2↑
Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑
Fe+2HCl=FeCl2+H2↑
————
归纳与小结
实验室制取氢气利用金属与酸反应，你能说出用哪种金属与酸反应吗？
交流与讨论
实验探究——锌与稀盐酸反应（或稀硫酸）
装置：
反应装置
收集装置
交流与讨论
归纳与小结
选用金属锌，速率适中，易于收集
镁、铝反应速率过快，不易收集
铁反应太慢
实验探究——铁与硫酸铜溶液的反应
步骤：在试管中加入少量硫酸铜溶液，将无锈铁钉浸入硫酸铜溶液中，观察实验现象。
硫酸铜溶液
铁钉
——实验探究
【金属与盐溶液的反应】
活动与探究
现 象
结 论
CuSO4+Fe=FeSO4+Cu
铁钉表面生成一层红色物质，
溶液由蓝色变成浅绿色
归纳与小结
Mg + 2HCl = MgCl2 + H2↑
Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2↑
Fe + 2HCl = FeCl2 + H2↑
Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu
单质
化合物
单质
化合物
这几个化学方程式
有什么特点？
归纳与小结
置换反应：
归纳与小结
一种单质与一种化合物作用生成另一种单质和另一种化合物的反应。
公 式：
A+BC B+AC
根据上述实验， 请大家回答以下问题：
所有的金属都能和稀盐酸发生反应吗？
是否所有的金属和稀盐酸反应的速度都相同呢？ 。
不是，如铜不能和稀盐酸反应
不是
金属活动性顺序：
钾 钙 钠 镁 铝 锌 铁 锡 铅 (H) 铜 汞 银 铂 金
由 强 到 弱
①只有排在 的金属才能和稀酸反应生成氢气。
②活动性越强的金属和稀酸反应的速度 。
氢前面
不能和酸反应产生氢气
越快
定 义：合金是由一种金属跟其他金属（或非金属）熔合形成的有金属特性的物质。
二、合 金
活动与探究
人类历史上使用最早的青铜是由铜、锡等元素形成的合金。世界上最常见、应用最广的是铁的合金，铁的合金包括生铁和钢。
金属是生活、生产中应用非常广泛的一类材料。金属材料具有各种特殊性能，因而具有广泛的用途 例如，制造飞机机翼的金属材料，需要有坚硬而质轻的特点：用于制造切割工具的金属材料，需要有很大的硬度；制造白炽灯灯丝的金属材料熔点要高；制造保险丝的金属材料熔点要低：制造化工生产设备的金属材料要耐腐蚀等
活动与探究
生铁 钢
碳的质量分数
其他元素
机械性能
机械加工
用　　途
2%～4.3%
0.03%～2%
较多硅、锰，少量硫、磷
少量硅、锰，几乎不含硫、磷
硬而脆
硬而韧，延展性好
可铸，不可锻
可铸、可锻、可压延
制造机械、交通工具、武器等
制铁锅、暖气片、机床底座等
生铁和钢的比较
归纳与小结
通常所说的“金属材料”，既包括各种纯金属，也包括各种合金。
金属材料的应用
归纳与小结
4.合金的性能一般由组成它的成分元素的种类和数量决定。
归纳与小结
合金的特性
1.合金具有许多良好的物理、化学或机械性能。
2.合金的硬度一般比各成分金属大；
3.多数合金的熔点低于组成它的成分金属。
几种合金
合 金 钢
钛 合 金
铜 合 金
铂 铱 合 金
金属的性质和利用
性质
合金
化学性质
定 义
性 能
物理性质
归纳与小结
例1. （2021·湖南邵阳）2021年5月29日，“天舟二号”的成功发射
彰显了中国航天的力量，在航天科技中会用到大量金属材料。
下列有关金属材料的说法错误的是（ ）
A．黄铜的硬度比纯铜的大
B．生铁的含碳量比钢的高
C．生锈的铁制品没有回收价值
D．铝合金被广泛用于火箭、飞机、轮船等制造业
【典例精讲】
C
【答案】C
【解析】A、一般合金的硬度大于其组成中纯金属的硬度，所以纯铜比黄铜的硬度小，选项说法正确；B、生铁是含碳量为2%～4.3%的铁合金，钢是含碳量为0.03%～2%的铁合金，生铁的含碳量比钢高，故选项说法正确；C、生锈的钢铁制品可以回收重新利用，这样既可以节约能源，又可以减少环境污染，选项说法错误；D、铝合金硬度大、耐腐蚀性强，被广泛用于火箭、飞机、轮船等制造业，选项说法正确。故选：C。
【典例精讲】
例2．（2021·江苏扬州）金可制成金箔，拉成金丝，
说明金具有良好的（ ）
A．导电性 B．延展性
C．导热性 D．抗腐蚀性
B
【答案】B
【解析】金子被压成薄薄的金箔、被拉成几十上百倍长度的金丝，这些都表明金具有良好的延展性。故选B。
【答案】D
【解析】A、高楼起火，可能会断电，坐电梯逃生，会引发更大的危险，不符合题意；B、图书、档案着火，应用二氧化碳灭火器灭火，不会因留下痕迹而损坏图书，不符合题意；C、蜡烛火焰可用嘴吹灭，是因为降低温度至蜡烛的着火点以下，达到了灭火的目的，不符合题意；D、白磷保持在水中，隔绝了氧气，防止缓慢氧化引起自燃，符合题意。故选D。
【典例精讲】
【典例精讲】
C
例3（2021·湖南娄底·中考真题）无人机的用途越来越广泛，可以用于航拍、喷洒农药等。制无人机框架宜选用密度小、强度高、硬度较大，化学稳定性好的金属材料，下列材料中最适合做无人机框架的是（ ）
A．生铁 B．黄铜
C．铝合金 D．纯铝
-
【答案】C
【解析】A、生铁的密度较大、化学性质也不稳定，容易生锈，不适合做无人机框架，故选项错误；B、黄铜的密度较大，不适合做无人机框架，故选项错误；C、铝合金的密度小、强度高、硬度较大，化学稳定性好，适合做无人机框架，故选项正确；D、纯铝强度小，硬度较小，不适合做无人机框架，故选项错误。
故选C。
【典例精讲】
【达标测评】
1.下面铁的用途与铁的什么性质有关？请填写在横线上．
(1) 用铁制成铁丝或铁片 。
(2) 油罐车行驶时，罐内石油振荡产生静电易引发火灾，因此车尾常拖有一条接地的铁链 。
延展性
导电性
【达标测评】
D
2、（2021 内蒙古赤峰 中考真题）在探究金属X、Y、Cu的活动性顺序时，将铜片分别插入X和Y的盐溶液中，一段时间后发现：插入X的盐溶液的铜片表面有黑色固体析出，插入Y的盐溶液的铜片表面无明显变化，那么上述金属的活动性顺序为（ ）
A．X>Y>Cu B．X>Cu>Y
C．Cu>X>Y D．Y>Cu>X
1.完成配套练习册；
2.预习第2节内容。
【作业布置】
谢 谢！