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1、专题 金属和金属材料,博大精英教育 朱老师,一、金属材料,1、金属材料,纯金属（90多种）,合金（几千种）,2、金属的物理性质：,（1）常温下一般为固态（汞为液态），有金属光泽；,（2）大多数呈银白色（铜为紫红色，金为黄色）；,（3）有良好的导热性、导电性、延展性。,3、金属之最： 地壳中含量最多的金属 ； 人体中含量最高的金属 ； 目前世界年产量最高的金属 ； 导电、导热性最好的金属 ； 最昂贵的金属- ；最稳定的金属- ； 熔点最低的金属- 。,知识归纳,铝,钙,铁,银,锎,金,汞,4、合金：,由一种金属跟其他一种或几种金属（或金属与非金属）一起熔合而成的具有金属特性的物质。,（1）定义：
2、,（2）特性（与纯金属比较）：,一般说来： 合金的熔点比各成分低 合金硬度比各成分大 合金抗腐蚀性能更好,混合物,知识归纳,（3）新型合金：,钛和钛合金： 被认为是21世纪的重要金属材料，钛合金与人体有很好的“相容性”，因此可用来制造人造骨等。,钛和钛合金的优点,熔点高、密度小 可塑性好、易于加工、机械性能好 抗腐蚀性能好,知识归纳,钢铁比很多金属更容易生锈，可为什么人类使用钢铁比其他金属多呢？,思考,【评析】要比较金属被人类使用原因应从资源、价格、综合性能、外观、是否有利于回收利用等诸多方面或角度去分析和考虑人类应用钢铁较多的原因。,【答】（1）铁元素在地壳中的含量仅次于铝，资源 丰富；（2
3、）钢铁的价格比较便宜；（3）铁可以制成性能各异的各种钢制品，由于钢铁的性能多种多样，加之美观，所以各行各业对之比较青睐；（4）废钢铁可以回收利用，目前世界上已有50%以上的废钢铁得到了回收利用。,练习,1. 下列说法正确的是（ ） A.银的导电性比铜好，所以常可用银做导线 B.钛合金与人体有很好的“相容性”，可以用来制造人造骨等 C.焊锡和铝的熔点较低，都可以用于焊接各种金属 D.铅的密度比铁大，用铅做菜刀、锤子会比铁更好,B,练习,3.怎样用简单的物理方法鉴别铁粉和石墨粉？,如果用化学方法呢？,二、金属的化学性质,1、大多数金属能与氧气反应（Au除外）：,Fe + O2,2、部分金属能与某些
4、酸反应：,Zn+H2SO4,3、部分金属能与某些盐反应：,Fe + CuSO4,=Cu +FeSO4,H前面的金属,盐酸或稀硫酸,“前”换“后”,可溶性盐,（湿法冶铜）,（实验室制氢气）,知识归纳,KCaNa除外,常见金属的活动性顺序：,1. 在金属活动性顺序里，金属的位置越靠前，它的活动性就 。,2. 在金属活动性顺序里，位于 金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢。,3. 在金属活动顺序里，位于 的金属 能把位于 的金属从它们的盐 中置换出来。,越强,氢前面,前面,后面,溶液,知识归纳,锌、铝与稀盐酸,铝、锌铜银（或Al 、 ZnCuAg）,通过比较二者的 反应剧烈程度，确定锌与铝的活动性顺序,1
5、.由实验可得出的金属活动性关系是 。 2.要确定上述四种金属的活动性顺序，应补充 _实验，理由是 。,思考,1. （2010浙江台州）16现有甲、乙、丙三种金属，分别与空气和氧气反应，现象如下表所示： 据以上信息，这三种金属活动性由强到弱的顺序是（ ） A.甲丙乙 B.甲乙丙 C.乙丙甲 D.丙乙甲,A,练习,3.向含有CuCl2 、ZnCl2 、HCl的溶液中撒入过量的铁粉，反应后溶液中一定（ ） A、ZnCl2 、HCl B、FeCl2 、CuCl2 C、CuCl2、HCl D、ZnCl2 、FeCl2,2.下列物质不能由金属和硫酸发生置换反应而得到的是（ ）。 A、MgSO4 B、Fe2
6、(SO4)3 C、CuSO4 D、Al2(SO4)3,练习,BC,D,4.等质量的三种金属A、 B、C，分别和相同质量 分数的足量稀硫酸反应， 都生成2价金属硫酸盐， 其反应情况如右图所示，依图可知三种金属的活动性由强到弱的顺序是 ，它们的相对原子质量的由大到小的顺序是 。,C A B,C B A,练习,练习,5R为金属，发生如下反应：R+CuSO4Cu+RSO4。下列说法错误的是( ) A该反应为置换反应 BR的金属活动性比Cu强 C该金属可以是Al D若R为Fe，反应后溶液的质量会减小,C,6根据右图甲、乙、丙三种物质的转化关系，推测甲为( ) A铜 B碳酸钠 C氧化铜 D氢氧化钡,C,“
7、祥云”火炬制作流程,在金属表面上涂一层防酸材料 在防酸材料上刻出“祥云”图案 再用稀盐酸对表面进行处理,盐酸能“腐蚀”金属 除去防酸材料层,金属板上 显现出“祥云”图案,实际 应用,不选其他两种金属的原因是,（1）制作火炬的金属可选用 合金（选填“铝”、“铁”或“银”）,铝,银不与稀盐酸反应,且造价高,密度比铝大，,重985克（官方规定火炬质量不超过1500克）,铁易生锈，不美观,（2）“祥云”图象是如何在金属材料上显现出来的?,稀盐酸能和铝反应,三、金属资源的保护和利用,1、铁的冶炼,（1）原理：,在高温下，利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来。,（2）原料：,铁矿石、焦炭
8、、石灰石,（3）设备：,高炉,知识归纳,a.转化为CO作还原剂b.燃烧提供热量,将SiO2转化为炉渣,2.铁的锈蚀,铁的腐蚀称为生锈(rusting)，其化学反应过程是相当复杂，但结果非常简单 铁生锈的条件是与水、氧气同时接触,想一想,铜锈的化学式是Cu2（OH）2CO3，你能猜想出铜生锈的条件吗？ 能自己设计实验加以验证吗？,知识归纳,？怎样防止铁生锈,保持铁制品表面的清洁、干燥,表面涂保护膜：如涂油、刷漆、电镀、烤蓝等,制成不锈钢,思考,为什么铝比铁活泼，却不易锈蚀？能不能用铁锈来保护铁？为什么？,知识归纳,练习,1.（10苏州）下列有关铁的说法错误的是( ) A地壳中铁元素含量排在第四位
9、 B在铁制品表面镀锌可防锈 C用铁矿石与焦炭在高炉内炼钢 D生铁的含碳量比钢的含碳量高,C,2.铁在一定条件下容易生锈，下列有关铁生锈的叙述错误的是（ ） A.铁生锈一定伴随着物理变化 B.铁生锈时，铁发生了缓慢氧化 C.铁生锈的本质就是铁与氧气反应生成氧化铁 D.铁生锈时，会有难以察觉的热量放出,C,3（2010.浙江杭州）铁制品在通常情况下很易生锈，制造时往往在铁制品表面电镀一层铜起防锈作用。下列说法正确的是( ) A镀铜铁制品不可以在弱酸性条件下使用 B镀铜铁制容器可盛硝酸银溶液 C镀铜铁制品不易生锈的原因之一是使铁隔绝了空气 D镀铜铁制品是一种合金,练习,C,4.（10四川达州） 下列
10、关于铁的叙述正确的是( ) A.切过泡菜的菜刀比置于潮湿空气中的菜刀更易生锈 B.铁与稀盐酸反应，生成FeCl3和H2 C.能用铁桶盛装农药波尔多液 D.用稀硫酸除铁锈，生成FeSO4和H2O,A,练习,5.（10重庆綦江19）被誉为“东方之冠”的中国馆是上海世博会标志性建筑之一，中国馆共向地下钻孔约5000根钢筋水泥桩，其横梁、椽子、斜撑、柱子的“中国红”外衣选用的是铝板，馆周围是大片红木色的塑木（塑料和木屑按照近似于1：1的比例制成）地板。 （1）以上建筑中使用了合成材料的是 。 A地下桩 B地板 C横梁外衣 （2）钢和铝的共同点是 。 A都是单质 B都是合金 C都能导电 （3）铝能与Na
11、OH溶液反应，化学方程式为：2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23X， X的化学式为 。 （4）将铝丝浸入硫酸铜溶液中能形成美丽的“铜树”，发生反应的化学方程式为：,B,C,H2,2Al+3CuSO4 = Al2(SO4)3+3Cu,“嫦娥一号”探月卫星模型,习题,1.请你设计实验证明“嫦娥一号”卫星模型所用的黄色金属块是黄铜(铜锌合金,金黄色）而不是真金 ，要求写出实验方案、现象和结论。,测密度,加稀盐酸,加AgNO3溶液,灼烧,密度较小,金属表面变黑,金属表面产生气泡,生成银白色固体,是黄铜，不是真金,2.设计实验除去ZnCl2粉末中的CuCl2粉末。写出化学方程式，简述各步实验步骤（标注所需装置）有关化学方程式,习题,加水溶解,A,加足量锌粉搅拌,A,过滤,B,蒸发滤液,C,Zn+CuCl2 = Cu+ZnCl2,3.用500t含氧化铁质量分数为70%的赤铁矿，可以炼出含杂质4%的生铁多少吨？ (相对原子质量: Fe:56; O:16),习题,把困难化成动力 升空,
