5.1 金属的性质和利用(共53张PPT)-初中化学沪教版九年级上册课件

(共53张PPT)
第5章 金属的冶炼与利用
第1节 金属的性质和利用
学习目标
1.了解金属的物理性质，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。
新课导入
说一说下列常见的物质都是由哪些金属制成的？
一、金属的性质
为什么铁锅铲需要加上木柄或塑料柄？
铁能传热，而木头为热的不良导体，可以防止烫伤。
铜、铝等可用来做电线、电缆，说明金属有什么物理性质？
铜、铝都有导电性
铁、铝等可制成片状、丝状，说明金属有什么物理性质？
铁、铝等有良好的延展性
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。
通过以上事例，金属的物理性质有哪些？
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
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
【金属的燃烧】
（1）镁条在空气中燃烧
现象：发出耀眼的白光，放出热量，
生成白色固体。
2Mg + O2 2MgO
结论：
点燃
═══
（2）铁丝在氧气中燃烧
现象：剧烈燃烧，火星四射，放出
大量的热，生成黑色固体。
3Fe + 2O2 Fe3O4
结论：
点燃
═══
（3）铝片在空气中加热
现象：铝片表面变暗
4Al + 3O2 2Al2O3
结论：
点燃
═══
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。
（4）铜片在空气中加热
现象：铜片表面由红色变为黑色。
金属铜
铜制品氧化
2Cu + O2 2CuO
结论：
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）
金属与氧气反应
归纳
【金属与盐酸反应】——实验探究
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）
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↑
————
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？
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
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
现象 铁钉表面生成一层红色物质，溶液由蓝色变成浅绿色
结论
CuSO4+Fe ══ Cu+FeSO4
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？
置换反应：由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。
典例分析
下列物质与氧气反应，能生成黑色固体物质的一组是 ( )
①镁带在空气中燃烧 ②铁丝在氧气中燃烧 ③红磷在空气中燃烧 ④在空气中加热铜片
A.①和②
B.只有②
C.②③④
D.②和④
D
解析：镁带在空气中燃烧生成白色固体氧化镁；铁丝在氧气中燃烧生成黑色固体四氧化三铁；红磷在空气中燃烧生成白色固体五氧化二磷；在空气中加热铜片，铜片与氧气反应生成黑色固体氧化铜。
二、合金
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。
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、应用最广的钢和生铁是由铁、碳等元素形成的合金。
钢铁的生产和使用是人类文明和社会进步的一个重要标志。
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
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
合金具有许多良好的物理、化学或机械性能。
合金的硬度一般比各成分金属大；
多数合金的熔点低于组成它的成分金属。
合金的性能一般由组成它的成分元素的种类和数量决定。
合金
几种合金
合 金 钢
钛 合 金
铜 合 金
铂 铱 合 金
一些常见合金的特性和用途
典例分析
下列关于生铁和钢的说法正确的是 ( )
A.生铁是含杂质很多的铁合金
B.把生铁炼成钢就是要除去生铁中的各种杂质
C.生铁和钢在成分上的主要区别是含碳量不同
D.生铁的硬度小而钢的硬度大
C
解析：生铁的主要成分是铁，其含碳量为2% -4.3%，A项中“含杂质很多”的说法不确切；把生铁炼成钢，主要是降低含碳量，除去S、P ，调整Si Mn的含量，而不是除去生铁中的“各种杂质”；生铁和钢的硬度都较大，生铁和钢在性能上的差异较大，这主要是由含碳量不同造成的，因此C项正确，D项错误。
金属的性质和利用
性质
合金
化学性质
定义
性能
物理性质
课堂小结
当堂小练
1. 新型防盗玻璃为多层结构，层与层之间连有极细的金属线，当玻璃被击碎时会有电信号，警报系统会立刻报警，这利用了金属的（　　）
A．导热性 B．导电性 C．弹性 D．延展性
B
2、下列有关说法正确的是（ ）
A．合金是纯净物且为化合物
B．黄金是以纯金为主的合金
C．合金有很多优越性能，因此应用广泛
D．一般合金比纯金属的硬度小
C
3. 铁、铜、铝是常见的金属，下列说法错误的是（　 ）
A．都有导电性
B．都能与稀盐酸反应
C．都能与氧气反应
D．都具有良好的延展性
B
练习与实践
1.用线段将下列物质与有关的描述连接起来。
青铜 不易生锈的铁合金
不锈钢 会生锈
硬铝 人类最早使用的合金
铁 质轻、强度高
2.人类利用铁、铝、铜三种金属的年代先后顺序是( )。
A.铜、铁、铝
B.铁、铝、铜
C.铝、铜、铁
D.铁、铜、铝
解析：根据历史常识判断。
A
3.下列关于铁、铝、铜的说法正确的是( )。
A.都是银白色的金属
B.都能与稀硫酸反应
C.都能与氧气反应
D.都能被磁铁吸引
解析：铜为紫红色，铝、铁为银白色，故A错。铜不与稀硫酸反应，其余都能与稀硫酸反应；铁能被磁铁吸引，铝、铜不能被磁铁吸引，故B、D错。
C
4.下列反应属于置换反应的是( )。
通电
A.2H2O ═══ 2H2↑+ O2↑
B. Zn+ H2SO4 ══ ZnSO4+ H2↑
点燃
C.3Fe + 2O2 ═══ Fe3O4
D. CaCO3+ 2HCl ══ CaCl2+ H2O + CO2↑
解析：置换反应为A+BC→B+AC的形式，B符合此形式。
B
5.下列关于生铁和钢的叙述正确的是( )。
A.生铁和钢都是纯净物
B.生铁是铁和碳的化合物
C.生铁是炼钢的主要原料
D.生铁和钢都是铁的单质
解析：生铁和钢都是铁、碳的合金，属于混合物。生铁硬而脆，钢较硬，有韧性，有良好的延展性和弹性。生铁是炼钢的主要原料，将生铁中的含碳量降低，去掉杂质就可炼成钢。
C
6.下列物质不属于合金的是( ) 。
A.黄铜
B.硬铝
C.不锈钢
D.氧化铁
解析：氧化铁是化合物且不具有金属特性。
D
7.下列物质不属于金属材料的是( )。
A.青铜
B.铁矿石
C.焊锡
D.铜
解析：金属材料包括纯金属和合金，青铜是铜、锡合金，焊锡是锡、铅合金，铜是纯金属，它们都是金属材料。铁矿石无金属特性，不属于金属材料。
B
8.判断下列说法是否正确(正确的在括号内打“√”，错误的打“×”)。(1)合金中一定不含有非金属。 ( )
(2)硫酸铜溶液不能用铁制容器盛放。 ( )
(3)不锈钢是永不生锈的钢铁。 ( )
(4)通常情况下铝制品耐腐蚀，是因为铝不易发生化学反应。( )
解析：合金可以由金属与非金属熔合而成；不锈钢并不是绝对不生锈，在某些情况下仍然会被腐蚀；铝和氧气在常温下就能发生反应，在其表面生成一层致密的氧化铝薄膜，阻止内部的铝进一步被氧化。
×
√
×
×
9.合金具有许多特殊的性能，合金的硬度一般比各成分金属的硬度 ，多数合金的 低于组成它的成分金属。
大
熔点
10.回答下列有关金属性质的问题。
(1)油罐车的尾部经常有一条铁链拖到地面上，这是利用了铁的 性;
(2)铁和铝都可以用来制作炊具，这是利用了铁和铝的 性；
(3)用金属钨做白炽灯的灯丝，这是利用了钨的 性;
(4)铝能制成很薄的铝箔，这是利用了铝的 性。
答案：(1)导电(2)导热 (3)高熔点 (4)延展
11.在日常生活中，用于制作导线的紫红色金属是 ；家用热水瓶内胆壁的银白色金属是 ；体温计中填充的金属是 。
汞
铜
银
12.根据下列现象写出发生反应的化学方程式。
(1)镁与稀硫酸反应有气体放出: ;
(2)铁与硫酸铜溶液反应有铜析出: ；
(3)铜丝在空气中加热变黑: 。
Mg+H2SO4 ══ MgSO4+H2↑
Fe+CuSO4 ══ FeSO4 +Cu
2Cu+O2 ══ 2CuO
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课后作业
完成课后习题
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