专题九 金属与人类文明（26页） 课件 2024-2025学年高一化学苏教版（2019）必修2
文档属性
| 名称 | 专题九 金属与人类文明（26页） 课件 2024-2025学年高一化学苏教版（2019）必修2 |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 983.2KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2025-04-01 18:42:10 | ||
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文档简介
(共26张PPT)
章末复习
一、金属的冶炼方法
金属的冶炼：
利用化学反应使金属元素从化合态变为游离态的过程。
实质：
金属离子 金属单质，即Mn＋＋ne－M。
步骤：矿物的采集、富集、除杂→冶炼→精炼。
3.冶炼方法
热分
解法
如：Hg Ag
适用于金属活动性顺序表中氢以后的金属冶炼。
2Ag2O 4Ag＋O2↑
2HgO 2Hg＋O2↑。
一、金属的冶炼方法
一、金属的冶炼方法
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H) Cu Hg Ag Pt Au
金属活动性逐渐减弱
高温
还原法
如：Zn Fe Sn Pb Cu
用还原剂(CO、C、H2和活泼金属等)还原金属氧化物，适合冶炼金属活动性顺序表中锌到铜之间的大多数金属。
Fe2O3＋3CO====2Fe＋3CO2
高温
Fe2O3＋2Al === 2Fe＋Al2O3
高温
高炉炼铁
铝热法炼铁
一、金属的冶炼方法
①还原剂的生成：C＋O2 CO2，C＋CO2 2CO；
②铁矿石的还原：Fe2O3＋3CO 2Fe＋3CO2；
③炉渣的形成：a.CaCO3 CaO＋CO2↑，b.CaO＋SiO2 CaSiO3。
高炉炼铁反应原理：用还原剂将铁从其化合物中还原出来。
主要反应的化学方程式：
一、金属的冶炼方法
铝热法炼铁
实验现象
①镁条剧烈燃烧；
②氧化铁粉末和铝粉发生剧烈的反应；
③反应放出大量的热，并发出耀眼的白光；
④纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中
Fe2O3＋2Al === 2Fe＋Al2O3
一、金属的冶炼方法
铝热法炼铁
①冶炼熔点较高、活动性弱于Al的金属，如钒、铬、锰等。
②金属焊接，如焊接钢轨等
应用
（1）在高温条件下进行。
（2）反应迅速并放出大量的热。
（3）新生成的金属单质呈熔融态且易与Al2O3分离。
特点
一、金属的冶炼方法
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H) Cu Hg Ag Pt Au
金属活动性逐渐减弱
电解法
如：K Ca Na Mg Al
适合冶炼金属活动性较强的金属(一般为金属活动性顺序表中铝及铝前面的金属)。
MgCl2 (熔融) Mg＋Cl2↑，2NaCl (熔融) 2Na＋Cl2↑，
2Al2O3 === 4Al + 3O2↑
通电
冰晶石
二、铁及其化合物的转化
2滴KSCN溶液
稀FeCl3溶液
血红色溶液
这种方法所需试剂少，灵敏度高。因此，通常用KSCN溶液检验Fe3+ 。
Fe3＋＋3SCN－==Fe(SCN)3
黄色
血红色
硫氰化铁，一种配合物，可溶于水
二、铁及其化合物的转化
无明显现象
滴加2滴
KSCN溶液
Fe2+与KSCN溶液不反应
FeCl2溶液
滴加几滴氯水
溶液呈红色
上述方法可用于检验溶液中Fe2+的存在，但要注意试剂的滴加顺序。
Fe2+ 的检验
2Fe2＋＋Cl22Fe3＋＋2Cl－
Fe3＋＋3SCN－==Fe(SCN)3
二、铁及其化合物的转化
具有氧化性
既有氧化性
又有还原性
Fe2＋、Fe3＋的相互转化
Fe2＋
Fe3＋
氧化剂
还原剂
强氧化剂：Cl2、Br2、HNO3、HClO等
双氧水：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O
新制氯水或氯气：2Fe2＋＋Cl2 === 2Fe3＋＋2Cl－
氧化剂还可以是：O2、 HNO3等
二、铁及其化合物的转化
具有氧化性
既有氧化性
又有还原性
Fe2＋、Fe3＋的相互转化
Fe2＋
Fe3＋
氧化剂
还原剂
还原剂：Cu、Fe、S2-、I-、SO2等
2Fe3＋＋Fe === 3Fe2＋
2Fe3＋＋Cu === 2Fe2＋＋Cu2＋
2Fe3＋＋2I- === 2Fe2＋＋I2
“铁三角”的转化关系
三、反应的合理选择
以铁屑为原料制取FeCl 3的可能反应途径
Fe
FeO
Fe2O3
Fe(OH)3
Fe(OH)2
FeCl3
FeCl2
1．Fe→FeCl3
3．Fe→Fe2O3→ FeCl3
2．Fe→ FeCl2→FeCl3
+3
+2
氢氧化物
盐
氧化物
单质
0
类别
化合价
Fe
FeCl3
在氯气中点燃
路径一
从反应炉中排出并经冷凝得到固体FeCl3
2Fe+3Cl2=== 2FeCl3
点燃
Fe
FeCl3
盐酸溶解铁
路径二
FeCl2
Fe＋2HCl== FeCl2＋H2↑
2FeCl2＋Cl2===2FeCl3
氯气氧化后分离提纯
Fe
FeCl3
缓慢氧化
路径三
Fe2O3
盐酸溶解后分离提纯
4Fe+3O2==2Fe2O3
Fe2O3 ＋6HCl ==2FeCl3＋3H2O
三、反应的合理选择
四、探究铁的氢氧化物的制备
实验
现象
有灰绿色和红褐色沉淀生成，最终沉淀全部变成红褐色。
先有白色沉淀生成，在空气中迅速变成灰绿色，最后变成红褐色。
四、探究铁的氢氧化物的制备
Fe2＋＋2OH===Fe(OH)2↓(白色)
4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3(红褐色)
1、生成白色沉淀
2、白色沉淀在空气中迅速变成灰绿色，最后变成红褐色。
思考：制备Fe(OH)2需注意什么？
隔绝氧气
四、探究铁的氢氧化物的制备
制备氢氧化亚铁的改进装置
五、铁的氢氧化物的性质
Fe(OH)2 Fe(OH)3
颜色 白色 固体 红褐色 固体
溶解性 难溶于水 难溶于水
稳定性 在空气中不稳定,易被氧化： 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O = 4Fe(OH)3 不稳定，受热易分解： 2Fe(OH)3 Fe2O3＋3H2O
五、铁的氢氧化物的性质
六、金属材料
1、金属的物理性质
性质 表现
状态
颜色
延展性
导电、导热性
常温下，除汞是液态外，其余都是固态
不透明，有金属光泽，大多数是银白色，个别为其他颜色（如Au呈金黄色，Cu呈红色）
大多数较好，且延性与展性常一致，但不全一致，如Au的展性最好，Pt的延性最好
易导电、导热，导电性：Ag＞Cu＞Au＞Al＞Fe
六、金属材料
硬度一般高于它的成分金属
熔点一般低于它的成分金属
合金相比纯金属材料具有优良的物理、化学或机械性能
2、合金性能
导电性和导热性一般低于它的成分金属
六、金属材料
3、常见的合金及其应用
（1）焊锡是锡和铅的合金
（2）
六、金属材料
3、常见的合金及其应用
（3）其他常见合金
名称 主要特性 主要用途
铝合金 成本低，性能优异，密度小、强度大、塑性好。优良的导电性、导热性，抗腐蚀能力，装饰效果好 用于航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中
六、金属材料
3、常见的合金及其应用
名称 主要特性 主要用途
硬铝 强度和硬度都比纯铝大，密度小 用于飞机部件和门窗等受力构件的制造
钛合金 强度高，密度小，耐热性好，易于加工，抗腐蚀性强 用于飞机、火箭、导弹、人造卫星、宇宙飞船、汽车、核潜艇、深潜器、破冰船、扫雷艇等尖端领域，作人体的植入物，制造网球拍、轮椅、眼镜架等
七、无机非金属材料
①硅的导电性介于导体和绝缘体之间，是一种重要的半导体材料。
②光导纤维的主要成分是二氧化硅，光导纤维导光能力非常强。
③新型陶瓷：结构陶瓷（如高温结构陶瓷）和功能陶瓷（如压电陶瓷）。
（1）传统无机非金属材料：水泥、玻璃、陶瓷。
（2）新型无机非金属材料
章末复习
一、金属的冶炼方法
金属的冶炼：
利用化学反应使金属元素从化合态变为游离态的过程。
实质：
金属离子 金属单质，即Mn＋＋ne－M。
步骤：矿物的采集、富集、除杂→冶炼→精炼。
3.冶炼方法
热分
解法
如：Hg Ag
适用于金属活动性顺序表中氢以后的金属冶炼。
2Ag2O 4Ag＋O2↑
2HgO 2Hg＋O2↑。
一、金属的冶炼方法
一、金属的冶炼方法
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H) Cu Hg Ag Pt Au
金属活动性逐渐减弱
高温
还原法
如：Zn Fe Sn Pb Cu
用还原剂(CO、C、H2和活泼金属等)还原金属氧化物，适合冶炼金属活动性顺序表中锌到铜之间的大多数金属。
Fe2O3＋3CO====2Fe＋3CO2
高温
Fe2O3＋2Al === 2Fe＋Al2O3
高温
高炉炼铁
铝热法炼铁
一、金属的冶炼方法
①还原剂的生成：C＋O2 CO2，C＋CO2 2CO；
②铁矿石的还原：Fe2O3＋3CO 2Fe＋3CO2；
③炉渣的形成：a.CaCO3 CaO＋CO2↑，b.CaO＋SiO2 CaSiO3。
高炉炼铁反应原理：用还原剂将铁从其化合物中还原出来。
主要反应的化学方程式：
一、金属的冶炼方法
铝热法炼铁
实验现象
①镁条剧烈燃烧；
②氧化铁粉末和铝粉发生剧烈的反应；
③反应放出大量的热，并发出耀眼的白光；
④纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中
Fe2O3＋2Al === 2Fe＋Al2O3
一、金属的冶炼方法
铝热法炼铁
①冶炼熔点较高、活动性弱于Al的金属，如钒、铬、锰等。
②金属焊接，如焊接钢轨等
应用
（1）在高温条件下进行。
（2）反应迅速并放出大量的热。
（3）新生成的金属单质呈熔融态且易与Al2O3分离。
特点
一、金属的冶炼方法
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H) Cu Hg Ag Pt Au
金属活动性逐渐减弱
电解法
如：K Ca Na Mg Al
适合冶炼金属活动性较强的金属(一般为金属活动性顺序表中铝及铝前面的金属)。
MgCl2 (熔融) Mg＋Cl2↑，2NaCl (熔融) 2Na＋Cl2↑，
2Al2O3 === 4Al + 3O2↑
通电
冰晶石
二、铁及其化合物的转化
2滴KSCN溶液
稀FeCl3溶液
血红色溶液
这种方法所需试剂少，灵敏度高。因此，通常用KSCN溶液检验Fe3+ 。
Fe3＋＋3SCN－==Fe(SCN)3
黄色
血红色
硫氰化铁，一种配合物，可溶于水
二、铁及其化合物的转化
无明显现象
滴加2滴
KSCN溶液
Fe2+与KSCN溶液不反应
FeCl2溶液
滴加几滴氯水
溶液呈红色
上述方法可用于检验溶液中Fe2+的存在，但要注意试剂的滴加顺序。
Fe2+ 的检验
2Fe2＋＋Cl22Fe3＋＋2Cl－
Fe3＋＋3SCN－==Fe(SCN)3
二、铁及其化合物的转化
具有氧化性
既有氧化性
又有还原性
Fe2＋、Fe3＋的相互转化
Fe2＋
Fe3＋
氧化剂
还原剂
强氧化剂：Cl2、Br2、HNO3、HClO等
双氧水：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O
新制氯水或氯气：2Fe2＋＋Cl2 === 2Fe3＋＋2Cl－
氧化剂还可以是：O2、 HNO3等
二、铁及其化合物的转化
具有氧化性
既有氧化性
又有还原性
Fe2＋、Fe3＋的相互转化
Fe2＋
Fe3＋
氧化剂
还原剂
还原剂：Cu、Fe、S2-、I-、SO2等
2Fe3＋＋Fe === 3Fe2＋
2Fe3＋＋Cu === 2Fe2＋＋Cu2＋
2Fe3＋＋2I- === 2Fe2＋＋I2
“铁三角”的转化关系
三、反应的合理选择
以铁屑为原料制取FeCl 3的可能反应途径
Fe
FeO
Fe2O3
Fe(OH)3
Fe(OH)2
FeCl3
FeCl2
1．Fe→FeCl3
3．Fe→Fe2O3→ FeCl3
2．Fe→ FeCl2→FeCl3
+3
+2
氢氧化物
盐
氧化物
单质
0
类别
化合价
Fe
FeCl3
在氯气中点燃
路径一
从反应炉中排出并经冷凝得到固体FeCl3
2Fe+3Cl2=== 2FeCl3
点燃
Fe
FeCl3
盐酸溶解铁
路径二
FeCl2
Fe＋2HCl== FeCl2＋H2↑
2FeCl2＋Cl2===2FeCl3
氯气氧化后分离提纯
Fe
FeCl3
缓慢氧化
路径三
Fe2O3
盐酸溶解后分离提纯
4Fe+3O2==2Fe2O3
Fe2O3 ＋6HCl ==2FeCl3＋3H2O
三、反应的合理选择
四、探究铁的氢氧化物的制备
实验
现象
有灰绿色和红褐色沉淀生成，最终沉淀全部变成红褐色。
先有白色沉淀生成，在空气中迅速变成灰绿色，最后变成红褐色。
四、探究铁的氢氧化物的制备
Fe2＋＋2OH===Fe(OH)2↓(白色)
4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3(红褐色)
1、生成白色沉淀
2、白色沉淀在空气中迅速变成灰绿色，最后变成红褐色。
思考：制备Fe(OH)2需注意什么？
隔绝氧气
四、探究铁的氢氧化物的制备
制备氢氧化亚铁的改进装置
五、铁的氢氧化物的性质
Fe(OH)2 Fe(OH)3
颜色 白色 固体 红褐色 固体
溶解性 难溶于水 难溶于水
稳定性 在空气中不稳定,易被氧化： 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O = 4Fe(OH)3 不稳定，受热易分解： 2Fe(OH)3 Fe2O3＋3H2O
五、铁的氢氧化物的性质
六、金属材料
1、金属的物理性质
性质 表现
状态
颜色
延展性
导电、导热性
常温下，除汞是液态外，其余都是固态
不透明，有金属光泽，大多数是银白色，个别为其他颜色（如Au呈金黄色，Cu呈红色）
大多数较好，且延性与展性常一致，但不全一致，如Au的展性最好，Pt的延性最好
易导电、导热，导电性：Ag＞Cu＞Au＞Al＞Fe
六、金属材料
硬度一般高于它的成分金属
熔点一般低于它的成分金属
合金相比纯金属材料具有优良的物理、化学或机械性能
2、合金性能
导电性和导热性一般低于它的成分金属
六、金属材料
3、常见的合金及其应用
（1）焊锡是锡和铅的合金
（2）
六、金属材料
3、常见的合金及其应用
（3）其他常见合金
名称 主要特性 主要用途
铝合金 成本低，性能优异，密度小、强度大、塑性好。优良的导电性、导热性，抗腐蚀能力，装饰效果好 用于航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中
六、金属材料
3、常见的合金及其应用
名称 主要特性 主要用途
硬铝 强度和硬度都比纯铝大，密度小 用于飞机部件和门窗等受力构件的制造
钛合金 强度高，密度小，耐热性好，易于加工，抗腐蚀性强 用于飞机、火箭、导弹、人造卫星、宇宙飞船、汽车、核潜艇、深潜器、破冰船、扫雷艇等尖端领域，作人体的植入物，制造网球拍、轮椅、眼镜架等
七、无机非金属材料
①硅的导电性介于导体和绝缘体之间，是一种重要的半导体材料。
②光导纤维的主要成分是二氧化硅，光导纤维导光能力非常强。
③新型陶瓷：结构陶瓷（如高温结构陶瓷）和功能陶瓷（如压电陶瓷）。
（1）传统无机非金属材料：水泥、玻璃、陶瓷。
（2）新型无机非金属材料