(共45张PPT)
第5章 金属的冶炼与利用
第1节 金属的性质和利用
第一课时 金属的性质
金属有广泛的用途，对于人类社会起着不可替代的作用!
世界矿产资源的分布
全世界的优质矿产资源分布在巴西、澳大利亚等国，矿产资源是不可再生资源，矿产资源日益减少
思考1：铁、铝常用于制作锅、铲等炊具，表现出金属哪种物理性质？
铁锅
铝锅
主要是良好导热性，其次熔、沸点高
1、金属的物理性质
铜线
思考2：铁、铝、铜能加工成导线、能压成薄片，表现出金属哪些物理性质？
导电性
铝锭可压成很薄的铝箔用来包装糖果等
延展性
1、金属的物理性质
1、金属的物理性质
思考3：金、银、铂做成各种首饰等，表现出金属哪种物理性质？
金属光泽
1、金属的物理性质
金属铁
金 属 锌
铜 块
金 条
汞
1、金属的物理性质
金属光泽
Fe
Cu
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。
1、金属的物理性质
请充分调动起你的思维
1、为何铁制锅铲需要加上木柄或塑料柄？
2、银的导电性比铜好，为什么不用银制造电线、电缆？
3、联合国卫生组织为什么推荐使用中国的铁锅炊具？
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。
因为银较稀少，价格昂贵，而铜相对较多，价格便宜。
铁锅做炊具，可以补充人体所需的铁元素，防止缺铁性贫血。
4、选择铸造硬币的金属材料需要考虑哪些因素？
需要考虑价格、硬度、无毒、耐磨、耐腐蚀、色泽美观、性质稳定等因素。
一、金属的性质
具有金属光泽，有导电性、导热性、良好的延展性，一般硬度大，密度大，熔点高、沸点高。
1、金属的物理性质
根据你以前所学的知识及你的生活经验，请大胆猜测金属可能有哪些化学性质？
2、金属的化学性质
1、金属与氧气反应
镁在空气中点燃 铁在氧气中点燃 铝在空气中加热 铜在空气中加热
实验现象
化学方程式
结论 剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色固体
铝片受热后熔化但不滴落，表面变暗
Mg、Fe 、Al、 Cu 能与氧气反应
活动探究一
剧烈燃烧，发出耀眼的白光，放热，生成白色固体
3Fe+2O2 ==== Fe3O4
点燃
2Mg+O2====2MgO
燃点
2Cu+O2＝2CuO
表面由红色变成黑色
4Al+3O2＝2Al2O3
所有的金属都能与氧气反应吗？
“真金不怕火炼”说明什么？
金戒指加热
——无明显现象
因为金的化学性质很不活泼，金不能与氧气发生反应
联系生活
为什么铝制品不易生锈？
生锈的铁制品
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是暗淡无色，知道为什么吗？
铝在常温下就能和空气中的氧气发生反应，在铝的表面生成一层致密的氧化铝保护膜。
这层膜能保护里层的铝不再进一步与氧气反应，从而对铝制品起到保护作用。
4Al +3O2 = 2Al2O3
我能应用：
小明看到妈妈在厨房里用钢丝球用力擦洗铝锅上的污垢，立即喊起来：“妈妈，不能用钢丝球擦。”你知道为什么吗？
除去了铝锅表面致密的氧化铝薄膜，就不能防止里层的铝再与氧气反应，使铝锅容易被腐蚀。
动手实验：
试一试
哪些金属能与实验室中常见的稀盐酸或稀硫酸反应呢？（注意观察实验现象）
可供选择的实验药品、器材：
镁、锌、铁、铜、稀盐酸或稀硫酸、镊子、试管、砂纸
2、金属与酸（ 稀盐酸 、 稀硫酸)反应
常见金属的化学性质
金属 现象 化学方程式
镁
锌
铁
铜
反应剧烈，镁条表面迅速产生大量气泡，明显放热。
反应比较剧烈，锌表面有气泡产生，缓慢放热。
反应缓慢，铁表面有气泡产生，溶液由无色变为浅绿色。
没有明显现象
Mg + 2HCl = MgCl2 + H2↑
Mg + H2SO4 = MgSO4+ H2↑
Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2↑
Zn + H2SO4 = ZnSO4+ H2↑
Fe + 2HCl = FeCl2 + H2↑
Fe + H2SO4 = FeSO4+ H2↑
Fe3+
Fe2+
Cu2+
铁粉
稀盐酸
盐酸
God
Save
me！
无所谓， 我无所谓…
为什么受伤的总是我！
我得意的笑，又得意的笑…
金属与盐酸的反应
金属的活动性由强到弱：Mg>Zn>Fe>Cu
Zn
葛洪是我国晋代的著名炼丹家，曾在葛山等地修道炼丹多年。一次，葛洪之妻鲍姑用铁勺盛曾青(硫酸铜溶液)，几天后，葛洪拿铁勺使用，奇妙的现象出现了：铁勺变成了“金勺”，金光闪闪。葛洪的徒弟高兴的跳了起来：“点铁成金了!”
葛洪把“金勺”放在火上烤, “金勺”逐渐变黑。
你认同葛洪徒弟的观点吗？
西汉刘安所著的《淮南万毕术》中记载“曾青得铁则化为铜”，这里的曾青是一种铜的化合物。
在宋朝，利用这个反应冶炼铜的生产具有了一定的规模。即把铁片放入硫酸铜溶液中，以置换出铜单质，这种方法是现代湿法冶金的先驱。
动手实验：
试一试
将铁丝（打磨后）放入硫酸铜溶液中，观察实验现象
实验 现象 反应的化学方程式
铁丝浸入硫酸铜溶液中
3、金属与金属的化合物的溶液反应
铁丝表面有红色物质析出，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色
Fe+CuSO4=
FeSO4+Cu
因为金属的活动性不同，除非常活泼的金属外，金属活动性强的金属一般可以将比它不活泼的金属从它们的盐溶液中置换出来。
湿法冶金的先驱
+2
金属活动性：Fe>Cu
+2
总结：金属活动性顺序（由强到弱）
K>Ca>Na>Mg>Al>Zn>Fe>Sn>Pb>(H)>Cu>Hg>Ag>Pt>Au
思考：
根据金属与氧气、金属与稀盐酸（或稀硫酸等）反应难易程度和剧烈程度，金属与其他金属的化合物溶液是否能发生反应，如何来判断金属的活动性强弱？
巧记：
钾（嫁）钙（给）钠（那）镁（美）铝（女）
锌（身）铁（体）锡（细）铅（纤）氢（轻）
铜（统）汞（共）银（一）铂（百）金（斤）
Mg + 2HCl ＝ H2↑ + MgCl2
下面是我们刚才探究时发生的一些反应。请从反应物和生成物的物质类别的角度分析，这些反应有什么特点？
单质
化合物
单质
化合物
Fe + H2SO4 ＝ H2↑ + FeSO4
Fe + CuSO4 ＝ Cu + FeSO4
讨论与分析
特点：
A
B
C
A
A
B
由一种单质跟一种化合物作用生成另一种单质和另一种化合物的反应叫置换反应。
下列反应都是置换反应吗？
3CO + Fe2O3 ==== 2Fe + 3CO2
高温
点燃
化合反应：Ａ+Ｂ+…→Ｃ
分解反应：Ａ→Ｂ+Ｃ+…
置换反应：
Cl2 + 2KI ==== I2 + 2KCl
CH4 + 2O2 ==== CO2 + 2H2O
C
课堂小结
2、金属的化学性质
（1）大多数金属能与氧气反应
（2）活泼金属能与稀盐酸、稀硫酸反应
（3）金属能与某些盐溶液反应
一、金属的性质
1、金属的物理性质
具有金属光泽，有导电性、导热性、良好的延展性，一般硬度大，密度大，熔点高、沸点高。
二、置换反应
单质+化合物 — 新单质+新化合物
小试牛刀
1.如何分离铜粉和铁粉？
2.如何除去硫酸亚铁中的硫酸铜？
用磁铁吸引
加入稍过量的铁粉，搅拌，充分反应后，过滤去滤渣。
3、试判断下列物质的化学反应类型:
A.化合反应 B.分解反应 C.置换反应
（1）2Al+6HCl====2AlCl3+3H2↑（ ）
（2）H2CO3====CO2↑+H2O （ ）
（3）Fe+CuSO4====FeSO4+Cu （ ）
（4）CaO+H2O====Ca(OH)2 （ ）
C
B
C
A
4. 将铁粉放入一定量的硫酸铜中，充分反应后，剩余的固体中一定有 ；
将铁粉和铜粉一起放入足量的稀硫酸中，充分反应后，剩余的固体是 ；
将镁粉和铁粉一起放入一定量的稀硫酸中，充分反应后，剩余的固体中一定有 。
Cu
Cu
Fe
5. 实验室的废酸液不能直接倒入下水道，是因为 ；
6.工人师傅在切割钢板时，常用硫酸铜溶液画线是因为 。
会腐蚀金属管道
Fe ＋CuSO4＝Cu＋FeSO4
7.小兰家中收藏一件清末的铝制佛像
，该佛像至今保存十分完好。其主要
原因是（ ）
A.铝不易发生化学反应
B.铝的氧化物容易发生还原反应
C.铝不易被氧化
D.铝易氧化,但氧化铝具有保护内部铝的作用
D
人间没有永恒的夜晚，世界没有永恒的冬天 。
——艾青
最理想的绿色能源——氢气
1.氢气的物理性质
（1）通常为无色、无味的气体。
（2）难溶于水。
（3）相同状况下，密度最小的气体。
（4）有三态变化。
2.氢气的化学性质
（1）可燃但不助燃
H2
现象：
1.产生淡蓝色火焰。
2.放出大量的热。
3.干冷的烧杯内壁有水雾。
——点燃前需要检验纯度
2H2 + O2 ==== 2H2O
点燃
（2）还原性
H2 + CuO ==== Cu + H2O
△
3H2 + Fe2O3 ==== 2Fe + 3H2O
△
3.氢气的用途
（1）作燃料
（2）冶金
优点：
存在问题：
热值高；原料来源广；
无污染；可循环利用。
如何大量、廉价制取；
如何安全运输、贮存。
（1）药品：
锌和稀硫酸（或稀盐酸）
4.氢气的实验室制法
Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑
为何不用镁或铁等来和酸反应制取氢气？
（2）原理：
Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑
思考：
镁和酸反应速率太快，而铁的反应速率又太慢，不便于操作。
（4）收集：
①排水法。
固液不加热型
（3）装置：
②向下排空气法。
（5）步骤：
①按照要求连接装置。
②检查装置气密性。
③装药品：先装固体，后装液体。
④开始反应，并收集一小试管氢气，进行验纯 ⑤用排水法或向下排空气法收集气体，盖上玻璃片倒放在实验桌上。
本课结束
