資源簡介

(共26張PPT)
第6章 金屬資源綜合利用
第2節 金屬的性質和應用
一、金屬的物理性質
有金屬光澤
良好的導電性
良好的導熱性
具有良好的延展性
金屬的共性
機械強度大
較高熔沸點
部分易被磁化
探索展演
顏色：鐵、鋁等大多數金屬呈銀白色，銅卻是紫紅色，金卻是金黃色。
狀態：大多數金屬常溫下都是固態，汞在常溫下卻是液態。
（鐵塊是銀白色金屬光澤，鐵粉則是黑色的。）
金屬的個性
一、金屬的物理性質
凝練構建
1. 你知道鏡子背面（保溫瓶膽）涂有什么金屬嗎？利用了金屬什么物理特性？
2. 錘子、鉗子一般用什么金屬制成？利用了金屬什么特性？
3. 為什么汽車的底部總會拖一條“鐵尾巴”——靜電帶？
4. 鐵鍋為什么一般要裝一個木柄或者塑料柄？
5. 裝飾扶欄一般會涂上“銀粉”，這種“銀粉”是銀嗎？
一、金屬的物理性質
應用反饋
性質決定用途
性質決定用途，但不是唯一決定因素！
6. 為什么高壓輸電線內芯一般使用鋁而不使用導電性更好的銅？
7. 如果要鑄造硬幣，選擇材料時要考慮哪些因素？
一、金屬的物理性質
性質決定用途
應用反饋
金屬 反應現象 化學方程式
鎂 發出耀眼的白光、放熱、生成白色固體
鐵 劇烈燃燒、火星四射、放熱、生成黑色固體
鋁 金屬表面變暗
銅 銅表面有黑色物質生成
1.金屬與氧氣反應
二、常見金屬的化學性質
探索展演
二、常見金屬的化學性質
應用反饋
取形狀、大小相同且打磨的四種金屬于試管中，分別加入等量同濃度的鹽酸或硫酸，比較現象。
金屬 反應現象 化學方程式
鎂 劇烈反應，有大量氣泡產生
鋅 反應較為劇烈，有大量氣泡產生
鐵 反應平緩，固體減小，有氣泡產生，無色溶液變淺綠色
銅 無現象
二、常見金屬的化學性質
探索展演
2.金屬與酸反應
1、可以通過金屬________與酸反應和與酸反應的__________________來判斷金屬的活動性強弱；
2、Mg、Al、Fe、Cu金屬活動性順序___________________；銅__________。
能否
劇烈程度或快慢
Mg>Al>Fe>Cu
不活潑
二、常見金屬的化學性質
凝練構建
金屬的活潑性
1、藥品：稀硫酸 H2SO4 、鋅粒 Zn
2、原理：
3、制取裝置：
作用：便于控制反應的發生和停止
二、常見金屬的化學性質
探索展演
氫氣的實驗室制法
固液反應不需加熱型、向下排空氣法或排水集氣法。
比較反應中物質類別的共同點
單質
單質
化合物
化合物
置換反應：
一種單質跟一種化合物作用生成另一種單質和另一種化合物的反應。
A+BC AC+B
二、常見金屬的化學性質
凝練構建
反應類型
二、常見金屬的化學性質
探索展演
3.金屬與化合物反應
實驗操作 實驗現象 化學方程式
鐵絲浸入硫酸銅溶液 鐵絲表面覆蓋一層紅色的固體，溶液由藍色變為淺綠色
銅絲浸入硝酸銀溶液 銅絲表面覆蓋一層銀白色的固體，溶液由無色變為藍色
銅絲浸入硫酸鋁溶液 無明顯現象
注意： 并非所有金屬與金屬化合物都能反應，只有活潑的金屬單質，才能將相對不活潑的金屬從它的化合物中置換出來。
常見金屬活動性順序 由強到弱
二、常見金屬的化學性質
凝練構建
置換規則
根據金屬能不能把另一種金屬從它的化合物的溶液中置換出來，判斷金屬活動性強弱。
設計實驗證明：（1）Mg>Fe>Cu
（2）Fe>Cu>Ag
二、常見金屬的化學性質
拓展提升
信州鉛山縣有苦泉,流以為澗。挹其水熬之則成膽礬，烹膽礬則成銅，熬膽礬鐵釜，久之亦化為銅。
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二、常見金屬的化學性質
應用反饋
1. 你能用簡單的方法來辨別生活中的真假黃金嗎？(假黃金常用黃銅—含有銅和鋅）
2. 如圖，彈簧秤下吊有鐵塊，浸沒在足量的稀硫酸中，彈簧秤的讀數怎么變？
3. 等質量的Al、Mg、Zn、Fe與足量的酸反應，產生氫氣的質量有何順序？
5. 如果實驗室選用上述的一種金屬和酸來制取氫氣，你會選擇哪一種金屬？簡述理由。
二、常見金屬的化學性質
應用反饋
4. 足量的Al、Mg、Zn、Fe與等量等濃度的酸反應，產生氫氣的質量有何順序？
二、常見金屬的化學性質
應用反饋
6．某化學活動小組進行如下實驗：取等質量的三種
金屬X、Y、Z分別與足量等濃度的稀硫酸反應，
都生成+2價金屬化合物，反應情況如圖所示。下
列對該圖象理解的敘述中，不正確的是（ ）
A．金屬活動性由強到弱：X>Z>Y
B．相對原子質量大小：Z>X>Y
C．X、Y、Z依次可能是Mg、Fe、Zn
D．三種金屬中不可能有Cu
7．在某鐵的樣品中可能含有Zn、Mg、Al、Cu等雜質金屬中的兩種，取5.6g
樣品與足量稀硫酸反應，得到0.20gH2，則此鐵的樣品中不可能含有的雜質
金屬的組合是（ ）
A．Cu和Mg B．Zn和Al C．Mg和Al D．Zn和Mg
二、常見金屬的化學性質
應用反饋
1. 合金是由一種金屬跟其他金屬（或非金屬）熔合形成的有金屬特性的物質。
合金多數屬于混合物
合金的組成成分不一定都是金屬
通常所說的“金屬材料”，既包括各種純金屬，也包括各種合金。
三、合金及其應用
探索展演
純金屬 合金 鉛 鎘 鉍 錫 焊錫 武德合金
熔點/℃ 327 321 271 232 183 70
啟示 多數合金的熔點比成分金屬低 焊 錫
武德合金
焊錫材料是電子行業的生產與維修工作中必不可少的，通常來說，常用焊錫材料有錫鉛合金。
武德合金用50%鉍（Bi）、25%鉛（Pb）、12.5%錫（Sn）和12.5%鎘（Cd）制成的。熔點是70℃，常用作保險絲，應用于自動滅火設備。
三、合金及其應用
探索展演
2. 根據數據信息你能得到什么啟示？
（1）合金的硬度
組成金屬的硬度
（2）合金的熔點
組成金屬的熔點
（3）合金的抗腐蝕性能更好
一般情況
三、合金及其應用
3. 合金相比于純金屬具有的優點：
凝練構建
（1）人類歷史上使用最早的青銅，是由銅、錫等元素形成的合金。
（2）世界上最常見、應用很廣泛的鋼和生鐵是由鐵、碳等元素形成的合金， 區別在于含碳量不同。（生鐵：2%-4.3%,鋼：0.03%-2%）。
（3）黃銅（“愚人金”）是銅和鋅的合金。
（4）合金內部各成分一般是均勻，因此鍍錫鐵（俗稱馬口鐵）不屬于合金。
（5）K:金的純度指標：24K含金量99.9%以上、18K含金量75%。
三、合金及其應用
4. 常見的幾種合金
拓展提升
5. 不銹鋼
指含鉻13%以上的鐵合金。字常見的不銹鋼含18%的鉻和8%的鎳。這種合金在空氣中較穩定，不容易生銹，能夠長久保持其金屬光澤和銀白色。但在某些情況下（例如在海水中）不銹鋼仍然會被腐蝕。所以 ，不銹鋼并不是絕對不會生銹的，只不過是它“自我保護能力”比較強而已。
三、合金及其應用
拓展提升
6. 鈦合金
鈦合金與人體有很好的“相容性”，因此可用來制造人造骨。
鈦和鈦合金被認為是21世紀的重要材料，它具有很多優良的性能，如熔點高、密度小、可塑性好、易于加工、機械性能好等。尤其是抗腐蝕性能非常好，即使把它們放在海水中數年，取出后仍光亮如新，其抗腐蝕性能遠優于不銹鋼，因此被廣泛用于火箭、導彈、航天飛機船舶、化工和通訊設備等。
三、合金及其應用
拓展提升
7. 形狀記憶合金
鈦—鎳合金被廣泛地運用于做人造衛星和宇宙飛船的天線、水暖系統、防火門和電線短路的自動控制開關、以及牙齒矯正等醫療材料。
8. 儲氫合金
以鎂或稀土金屬為主形成的合金，在室溫下能吸收氫氣，稍加熱即能快速放出氫氣。它能解決氫氣的儲存和運輸問題，具有很大的應用前景。
（1）1949年 我國鋼產量只有15.8萬噸；
（2）1978年（用了30年）我國鋼產量3178萬噸（增長約200倍）；
（3）1996年 我國鋼產量突破1億噸（相當于78年約3倍多）；
（4）2019年（突破1億噸后23年）鋼產量9.9億噸（相當于96年約10倍）；
四、我國鋼鐵工業的發展
拓展提升
四、我國鋼鐵工業的發展
拓展提升
航母用的鋼材要求極高，民用船只鋼材的屈服度只要250Mpa，但航母的飛行甲板用鋼標準卻要求在850Mpa以上。

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