第14课时 金 属
1．金属与非金属，常见金属的主要性质和用途
(1)辨认金属与非金属。
单质可分为金属与非金属，常见金属有__铁____、__铜____、__铝____、锌、镁、汞、金、银等，除金属外的单质都是非金属。
(2)金属与非金属的主要性质差异。
金属具有__金属____光泽，有良好的__导电____性、__导热____性、__延展____性，一般密度较大，熔点__较高____。
非金属一般无金属光泽，不导电，导热性、延展性差。
(3)常见金属的性质和用途。
铁和钢：纯铁银白色，质软。常见的铁是铁和碳或硅、铝、磷、硫的合金。生铁含碳量在2%以上，质硬、脆，承受能力大，常用于做大机体。钢含碳量在0.3%～2%，钢坚硬，加入铬、钨、镍、硅等元素后，可制成特种钢，在制造交通工具、生产生活用具，建材中都有大量的应用，是世界上产量最大的金属材料。
铜：有良好的延展性、导电性、导热性，可制导线、开关，在生产交通、生活用品中使用广泛，是人类历史上使用最早的金属。
铝：地壳中含量最高，密度小，不易腐蚀，延展性好，其合金可用于建材、医疗器材、管道及交通工具制造，可用于食物等包装。
钛：抗腐蚀能力强，耐高温、低温，不怕磁性水雷，是制作火箭壳体、卫星外壳、导弹、核潜艇、人工器官的材料。
(4)金属的锈蚀和防护。
金属锈蚀的条件是与周围环境中的__水____、__空气____接触。防锈措施有__保护膜____法(如刷油漆、涂机油、封塑料膜、电镀)；__改变金属内部结构____法(如制不锈钢)。
2．金属冶炼
(1)随着科学技术的发展，金属冶炼水平不断提高，金属冶炼技术的发展对社会进步有__重要____作用，如青铜器时代到铁器时代，使金属的使用更为__广泛普及____，促进了生产力的发展。
(2)金属冶炼也对环境造成了污染。如过度开矿对生态的破坏，冶炼金属产生的__固体废弃物____、__二氧化碳____、__二氧化硫____的排放等。
3．金属活动性顺序
(1)金属活动性顺序表是按金属在水溶液里失去电子形成阳离子的能力由强到弱顺序排列。
(2)金属与酸、金属与盐发生置换反应的条件：在金属活动性顺序中排在__氢____前的金属能与酸反应，金属与盐溶液发生置换反应的条件，金属比盐中的金属元素__活泼____。
(3)用金属活泼性顺序说明现象。如硫酸铜溶液不用铁容器盛放，高压锅等器具不能长时间存放酸性食物、饮料等。
4．废弃金属对环境的影响
(1)废弃的金属污染环境。废旧电池中含有汞等，如果将废旧电池随意丢弃，汞等渗出会造成地下水和土壤的污染，威胁人类健康。铅、镉等有毒金属离子会污染土壤和地下水源。
(2)回收废弃金属的意义。通过回收，使金属循环再生，不仅节约金属资源，而且可以减少对环境的污染。
5．新金属材料的发展和金属材料性能的改善
(1)合金的含义：合金是由__两种____或__两种以上____的金属(或金属和非金属)经高温融合而成的具有__金属____特性的物质，属于混合物。合金的强度和硬度一般比组成它们的纯金属更高，抗腐蚀性能等也更好。合金也是改善金属材料性能的主要方法。
(2)常用合金包括__铁合金____、__铝合金____等。__钛合金____、记忆合金等是21世纪重要合金材料。
【例1】 自行车作为常用的代步工具，既轻便灵活，又符合环保要求，下图是一款自行车的示意图。
(1)所标物质中，属于金属合金的是__________，含有的金属元素主要是__________。
(2)车架表面刷漆主要是为了防锈，其原理是__________；请再提出一条可延长自行车钢圈使用寿命的建议：__________________________________ ______________________________________。
(3)当今自行车外形美观，材质轻便、牢固，除了代步，还可以作为健身工具。由此你对化学与人类生活的关系有何感想？_________________________。
考查要求：能区别金属与非金属；了解合金；知道金属锈蚀的条件及防锈方法；知道化学发展与人类生活的关系。
解题指导：根据已有的知识进行迁移应用，钢和不锈钢属于金属材料，塑料和橡胶属于有机合成材料。钢铁锈蚀的条件是钢铁与水和氧气共存，防锈就是使钢铁与水、氧气隔绝，主要方法有：①保持钢铁制品的洁净和干燥；②在钢铁的表面涂上一层保护膜，如涂油、喷漆、电镀、搪瓷等，使钢铁制品与水、空气隔绝。③制成合金，如不锈钢。
答案：(1)钢、不锈钢 Fe (2)隔绝空气和水 不用时擦拭干净、停放在干燥通风处、涂油(从金属的防腐角度回答，合理即可) (3)化学材料的发展，提高了人类生活质量(或化学能美化人类生活等合理答案均给分)。
【例2】 铜是人类最早利用的金属之一。
(1)下列铜制品中，利用金属导热性的是________(填字母)。
A．铜质奖牌 B．铜导线 C．铜火锅
(2)“湿法炼铜”的原理是硫酸铜溶液与铁反应，该反应的化学方程式为________
________。
(3)利用废旧电池铜帽(含Cu、Zn)制取海绵铜(Cu)，并得到硫酸锌溶液，主要流程如下(反应条件已略去)：
已知：2Cu＋2H2SO4＋O22CuSO4＋2H2O
①过程Ⅱ中分离操作的名称是________。
②过程Ⅲ中有气体产生，反应的化学方程式为_________________________。
③A～E中含铜、锌两种元素的物质有__________(填序号)。
考查要求：金属的物理性质及用途；金属的化学性质；过滤的原理、方法及其应用；书写化学方程式。
解题指导：(1)物质的性质决定了物质的用途，根据金属的性质和用途分析。利用铜的导热性可以做成火锅。(2)“湿法炼铜”的原理是硫酸铜溶液与铁反应。(3)根据题意可知，含Cu、Zn铜帽与稀硫酸和氧气反应生成了硫酸铜和硫酸锌的混合液A，根据实验的目的，为了得到铜和硫酸锌，应向A溶液加入过量的锌，通过过滤得到硫酸锌溶液和铜锌的固体混合物C，为了得到铜和硫酸锌，应加入稀硫酸。①过程Ⅱ中为了分离固体和液体，操作是过滤；②过程Ⅲ中产生气体的反应是稀硫酸与锌的反应，产生的气体是氢气。③由上述分析可知，溶液A是硫酸铜和硫酸锌的混合物，固体C是铜和锌的混合物。所以，含铜、锌两种元素的物质有A、C。
答案：(1)C (2)Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu (3)①过滤 ②Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑ ③A、C。
【例3】 某化学兴趣小组用一定量AgNO3和Al(NO3)3的混合溶液进行了下图实验，已知溶液甲呈蓝色。
(1)向固体乙上滴加盐酸时__________(填“有”或“没有”)气泡产生。
(2)溶液甲中一定含有哪些溶质？____________________________________ _________________________________________________________。(写化学式)
(3)请写出该实验过程中所发生反应的化学方程式：____________________ ____________________________________________________。
考查要求：本题考查了金属活动性顺序的应用。
解题指导：在金属活动性顺序中，Al＞Zn＞H＞Cu＞Ag，锌与硝酸银反应生成硝酸锌和银，锌与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜，铜与硝酸银反应产生硝酸铜和银，而铝的活动性最强，不能与锌反应，所以滤液中一定含有反应生成的硝酸锌和没有参加反应的硝酸铝；又因为溶液甲呈蓝色，说明滤液中还一定含有硝酸铜。
(1)因为有硝酸铜的存在，就不会有比铜活动性强的锌，因此过滤、洗涤后往固体乙中加入稀盐酸，无气泡产生；(2)溶液甲中含有没参加反应的硝酸铝，反应产生的硝酸锌、硝酸铜；(3)该实验过程中所发生反应的化学方程式有：锌与硝酸银反应生成硝酸锌和银，铜与硝酸银反应生成硝酸铜和银。
答案：(1)没有 (2)Al(NO3)3、Zn(NO3)2、Cu(NO3)2 (3)Cu＋2AgNO3 ===Cu(NO3)2＋2Ag Zn＋2AgNO3===Zn(NO3)2＋2Ag[或Zn＋Cu(NO3)2=== Zn(NO3)2＋Cu]。
课件19张PPT。第14课时 金 属1．金属与非金属，常见金属的主要性质和用途
(1)辨认金属与非金属。
单质可分为金属与非金属，常见金属有________、 ________、 ________、锌、镁、汞、金、银等，除金属外的单质都是非金属。
(2)金属与非金属的主要性质差异。
金属具有____________光泽，有良好的__________性、___________性、___________性，一般密度较大，熔点___________。
非金属一般无金属光泽，不导电，导热性、延展性差。铁铜铝金属导电导热延展较高(3)常见金属的性质和用途。
铁和钢：纯铁银白色，质软。常见的铁是铁和碳或硅、铝、磷、硫的合金。生铁含碳量在2%以上，质硬、脆，承受能力大，常用于做大机体。钢含碳量在0.3%～2%，钢坚硬，加入铬、钨、镍、硅等元素后，可制成特种钢，在制造交通工具、生产生活用具，建材中都有大量的应用，是世界上产量最大的金属材料。
铜：有良好的延展性、导电性、导热性，可制导线、开关，在生产交通、生活用品中使用广泛，是人类历史上使用最早的金属。铝：地壳中含量最高，密度小，不易腐蚀，延展性好，其合金可用于建材、医疗器材、管道及交通工具制造，可用于食物等包装。
钛：抗腐蚀能力强，耐高温、低温，不怕磁性水雷，是制作火箭壳体、卫星外壳、导弹、核潜艇、人工器官的材料。
(4)金属的锈蚀和防护。
金属锈蚀的条件是与周围环境中的____________、___________接触。防锈措施有____________法(如刷油漆、涂机油、封塑料膜、电镀)；____________________ 法(如制不锈钢)。水空气保护膜改变金属内部结构2．金属冶炼
(1)随着科学技术的发展，金属冶炼水平不断提高，金属冶炼技术的发展对社会进步有__________作用，如青铜器时代到铁器时代，使金属的使用更为__________ ________，促进了生产力的发展。
(2)金属冶炼也对环境造成了污染。如过度开矿对生态的破坏，冶炼金属产生的_________________、______ _________、_________________的排放等。重要广泛普固体废弃物二氧二氧化硫及化碳3．金属活动性顺序
(1)金属活动性顺序表是按金属在水溶液里失去电子形成阳离子的能力由强到弱顺序排列。
(2)金属与酸、金属与盐发生置换反应的条件：在金属活动性顺序中排在__________前的金属能与酸反应，金属与盐溶液发生置换反应的条件，金属比盐中的金属元素___________。
(3)用金属活泼性顺序说明现象。如硫酸铜溶液不用铁容器盛放，高压锅等器具不能长时间存放酸性食物、饮料等。氢活泼4．废弃金属对环境的影响
(1)废弃的金属污染环境。废旧电池中含有汞等，如果将废旧电池随意丢弃，汞等渗出会造成地下水和土壤的污染，威胁人类健康。铅、镉等有毒金属离子会污染土壤和地下水源。
(2)回收废弃金属的意义。通过回收，使金属循环再生，不仅节约金属资源，而且可以减少对环境的污染。5．新金属材料的发展和金属材料性能的改善
(1)合金的含义：合金是由________或____________的金属(或金属和非金属)经高温融合而成的具有_______ 特性的物质，属于混合物。合金的强度和硬度一般比组成它们的纯金属更高，抗腐蚀性能等也更好。合金也是改善金属材料性能的主要方法。
(2)常用合金包括___________、____________等。____________、记忆合金等是21世纪重要合金材料。两种两种以上金属铁合金铝合金钛合金【例1】 自行车作为常用的代步工具，既轻便灵活，又符合环保要求，下图是一款自行车的示意图。(1)所标物质中，属于金属合金的是__________，含有的金属元素主要是__________。
(2)车架表面刷漆主要是为了防锈，其原理是__________；请再提出一条可延长自行车钢圈使用寿命的建议：_________________________________________ _____________________________________________。
(3)当今自行车外形美观，材质轻便、牢固，除了代步，还可以作为健身工具。由此你对化学与人类生活的关系有何感想？___________________________________ _________________________________________________________________________________________。考查要求：能区别金属与非金属；了解合金；知道金属锈蚀的条件及防锈方法；知道化学发展与人类生活的关系。
解题指导：根据已有的知识进行迁移应用，钢和不锈钢属于金属材料，塑料和橡胶属于有机合成材料。钢铁锈蚀的条件是钢铁与水和氧气共存，防锈就是使钢铁与水、氧气隔绝，主要方法有：①保持钢铁制品的洁净和干燥；②在钢铁的表面涂上一层保护膜，如涂油、喷漆、电镀、搪瓷等，使钢铁制品与水、空气隔绝。③制成合金，如不锈钢。答案：(1)钢、不锈钢 Fe (2)隔绝空气和水 不用时擦拭干净、停放在干燥通风处、涂油(从金属的防腐角度回答，合理即可) (3)化学材料的发展，提高了人类生活质量(或化学能美化人类生活等合理答案均给分)。【例2】 铜是人类最早利用的金属之一。
(1)下列铜制品中，利用金属导热性的是__________ (填字母)。
(2)“湿法炼铜”的原理是硫酸铜溶液与铁反应，该反应的化学方程式为____________________________。(3)利用废旧电池铜帽(含Cu、Zn)制取海绵铜(Cu)，并得到硫酸锌溶液，主要流程如下(反应条件已略去)：
①过程Ⅱ中分离操作的名称是________。
②过程Ⅲ中有气体产生，反应的化学方程式为____ ________________________。
③A～E中含铜、锌两种元素的物质有___________ (填序号)。
考查要求：金属的物理性质及用途；金属的化学性质；过滤的原理、方法及其应用；书写化学方程式。解题指导：(1)物质的性质决定了物质的用途，根据金属的性质和用途分析。利用铜的导热性可以做成火锅。(2)“湿法炼铜”的原理是硫酸铜溶液与铁反应。(3)根据题意可知，含Cu、Zn铜帽与稀硫酸和氧气反应生成了硫酸铜和硫酸锌的混合液A，根据实验的目的，为了得到铜和硫酸锌，应向A溶液加入过量的锌，通过过滤得到硫酸锌溶液和铜锌的固体混合物C，为了得到铜和硫酸锌，应加入稀硫酸。①过程Ⅱ中为了分离固体和液体，操作是过滤；②过程Ⅲ中产生气体的反应是稀硫酸与锌的反应，产生的气体是氢气。③由上述分析可知，溶液A是硫酸铜和硫酸锌的混合物，固体C是铜和锌的混合物。所以，含铜、锌两种元素的物质有A、C。
答案：(1)C (2)Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu (3)①过滤 ②Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑ ③A、C。【例3】 某化学兴趣小组用一定量AgNO3和Al(NO3)3的混合溶液进行了下图实验，已知溶液甲呈蓝色。
(1)向固体乙上滴加盐酸时__________(填“有”或“没有”)气泡产生。
(2)溶液甲中一定含有哪些溶质？________________ ___________________________________。(写化学式)(3)请写出该实验过程中所发生反应的化学方程式：________________________________________________________________________。
考查要求：本题考查了金属活动性顺序的应用。
解题指导：在金属活动性顺序中，Al＞Zn＞H＞Cu＞Ag，锌与硝酸银反应生成硝酸锌和银，锌与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜，铜与硝酸银反应产生硝酸铜和银，而铝的活动性最强，不能与锌反应，所以滤液中一定含有反应生成的硝酸锌和没有参加反应的硝酸铝；又因为溶液甲呈蓝色，说明滤液中还一定含有硝酸铜。(1)因为有硝酸铜的存在，就不会有比铜活动性强的锌，因此过滤、洗涤后往固体乙中加入稀盐酸，无气泡产生；(2)溶液甲中含有没参加反应的硝酸铝，反应产生的硝酸锌、硝酸铜；(3)该实验过程中所发生反应的化学方程式有：锌与硝酸银反应生成硝酸锌和银，铜与硝酸银反应生成硝酸铜和银。
答案：(1)没有 (2)Al(NO3)3、Zn(NO3)2、Cu(NO3)2 (3)Cu＋2AgNO3===Cu(NO3)2＋2Ag Zn＋2AgNO3=== Zn(NO3)2＋2Ag[或Zn＋Cu(NO3)2===Zn(NO3)2＋Cu]。
