金属与金属矿物PPT课件2 陕教版

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具有良好的导电性、导热性和延展性,但这 些性质差别也较大
2.金属的化学性质 (1)金属与氧气的反应 反应规律:金属+氧气点―燃―― 或―加→热金属氧化物。
铝、镁、铁、铜与氧气反应
实验内容
反应现象
化学方程式
铝在常温下 表面变暗,失去金属 与氧气反应 光泽
4Al+3O2===2Al2O3
剧烈燃烧,发出
或稀硫酸,不能用硝酸、浓硫酸),越活泼的金属与酸反应 的速率越快。
(2)位于前__面__的金属能把_后__面_的金属从它的可溶性盐溶 液中置换出来(K、Ca、Na除外)。如Cu可以与AgNO3溶液 反应,而不能与AgCl反应(因AgCl不溶于水)。
【特别提醒】金属与可溶性盐的优先置换原理:在金属 活动性顺序表中,盐中的金属越靠后,越先被置换出来。
2.要探究铁的锈蚀既要与空气中的氧气有关又与水有
关,需设计以下实验:
条件
铁钉在干 燥的空气 中
铁钉全部 在水中
铁钉与空 气和水同 时接触
铁钉与氧 气和水同 时接触
实验装置 图
生锈程度 不生锈 不生锈 生锈 最易生锈
结论
铁生锈的条件是与氧气和水同时接触
【特别提醒】铁锈蚀是一个缓慢氧化的过程,因此实验
(3)金属与盐的反应 反应规律:金属+盐―→新盐+新金属,发生的条件 是: ① 必须是 _活__动__性__强__的__金__属__置换 _活__动__性__弱__的__金__属__(K、 Ca、Na除外)。②盐必须可__溶__。
铁和硫酸铜、铝和硫酸铜、铜和硝酸银的反应
实验内容
将打磨过的 铝丝浸入硫 酸铜溶液中
6.装置中玻璃管内若是四氧化三铁 反应的化学方程式为:4CO+Fe3O4=高==温==3Fe+4CO2, 由于四氧化三铁是黑色的,所以实验现象与上述有所不同。
针对训练2 实验室模拟炼铁的实验装置如图所示。试 回答下列问题:
(1)写出标号仪器的名称:a.__铁__架__台__;b._导__管_。
(2) 实 验 中 看 到 的 实 验 现 象 为 : 玻 璃 管 中 的 粉 末 _由__红__色__逐__渐__变__黑__;试管里的澄清石灰水___变__浑__浊__。
实验内容
将铁片放 入稀盐酸( 或稀硫酸) 中
实验现象
化学方程式
反应缓慢,铁片表面 有气泡产生,溶液由 __无__色变为浅__绿__色, 试管壁发热
Fe+2HCl===FeCl2+ H2↑(或Fe+H2SO4 ===FeSO4+H2↑)
【特别提醒】浓H2SO4和HNO3除外,因为它们有强氧 化性,与金属反应后不产生氢气。
镁在空气中 燃烧
_耀__眼__的__白__光_____,放 出大量的热,生成
2Mg+O2=点==燃==2MgO
_白__色__固__体__
实验内容
铁在氧气 中燃烧
铜在空气 中加热
反应现象 剧烈燃烧, __火__星__四__射__,放出 大量的热,生成 _黑__色__固__体_
表面变黑
化学方程式 3Fe+2O2=点==燃==Fe3O4 2Cu+O2==△===2CuO
四、金属矿物与冶炼
1.常见金属元素在地壳中所占质量分数的大小关系:
铝>铁>钙。
2.常见的铁矿石
矿石名称
主要成分 的化学式
赤铁矿 F_e_2O__3
磁铁矿 F_e_3_O_4
菱铁矿 黄铁矿 FeCO3 Fe2S
3.铁的冶炼详见【实验方法指导】
五、金属的锈蚀及保护 1.铁锈蚀的条件详见【实验方法指导】 2.防锈原理及措施 (1)防锈原理:铁锈蚀实际上是铁与空气中氧气和水蒸 气共同作用的结果,因此防止铁锈蚀的原理就是破坏铁生 锈的条件,即隔绝氧气或水。 (2)防锈措施:①保持铁制品表面的洁净干燥;②在铁 制品表面覆盖保护层:涂油、烧制搪瓷、镀其他金属等; ③改变铁制品的组成和结构:如制成不锈钢等。
铜丝表面有银白色固体 生成,溶液由_无___色变 为_蓝___色
Cu+2AgNO3=== 2Ag+Cu(N化合物反应,生成另 一种单质和另一种化合物的反应。
三、金属活动性顺序及其应用 1.金属活动性由强到弱的顺序为:K Ca Na Mg
Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au 2.金属活动性顺序的应用 (1)位于_氢__前__面__的金属可与酸反应生成氢气(常用盐酸
4.金属资源的保护途径:①防止金属锈蚀;②回收利 用废旧金属;③有计划、合理的开发金属矿物;④寻找金
属代用品。
实验方法·指导
金属活动性顺序的探究
1.金属活动性顺序探究的主要途径 (1)金属与氧气的反应:大多数金属都能与氧气发生反 应,但反应的难易与剧烈程度不同,依此可设置实验。 (2)金属与酸的反应:许多金属能与稀盐酸或稀硫酸反 应,生成相应的_盐___和__氢__气___。从金属与酸反应的难易与 剧烈程度可以判断金属的活动性顺序。 (3)金属与盐溶液的反应可根据“在金属活动性顺序中 排在前面的金属能与排在后面的金属的盐溶液反应,置换 出较不活泼的金属单质”的规则设置实验。
比较三种金属活动性顺序的实验设计 方案一:“两金夹一盐”即选用三种金属活动性最强 和最弱的两种金属单质及活动性介于两种金属之间的金属 盐溶液作为试剂,根据两种金属单质分别与盐溶液反应的 情况进行判断。 方案二:“两盐夹一金”,即选用三种金属中活动性 排在中间的金属单质及其他两种金属的盐溶液作为试剂, 根据金属单质分别与两种盐溶液的反应情况进行判断。
2.实验装置
3.实验步骤 (1)检查装置的气密性;(2)将氧化铁粉末装入玻璃管后 固定在铁架台上;(3)点燃右端酒精灯;(4)给玻璃管通入一 氧化碳;(5)加热装有氧化铁的玻璃管;(6)停止加热;(7)停 止通入一氧化碳;(8)熄灭右端酒精灯。
4.实验现象 玻璃管中的_红__色___粉末变为_黑__色___,试管中澄清石灰 水变__浑__浊___,玻璃导管尖嘴处有蓝色火焰。 5.实验注意事项 (1)实验开始先通一氧化碳排尽玻璃管中的空气,以免 加热时发生爆炸。(2)实验结束时先停止加热,继续通入一 氧化碳至温度降低到室温,防止生成的铁在高温时被氧 化;同时防止试管中的石灰水进入灼热的玻璃管内。(3)一 氧化碳有毒,实验装置中必须有尾气处理装置(酒精灯或气 球)。
(2)金属与酸的反应
反应规律:金属+酸―→盐+氢气,该反应发生的条 件:_金__属__为__在__金__属__活__动__性__顺__序__表__中__的__氢__前__金__属__,__酸__为__盐__酸___ _或__稀__硫__酸____。
镁、锌、铁与酸作用
实验内容
实验现象
化学方程式
将镁条放入 反应剧烈,镁条表 Mg+2HCl===MgCl2 稀盐酸(或 面有__大__量__气__泡_ +H2↑(或Mg+H2SO4 稀硫酸)中 _产__生__,试管壁发热 ===MgSO4+H2↑) 将锌粒放入 反应较快,锌粒表 Zn+2HCl===ZnCl2+ 稀盐酸(或 面有较多气泡产 H2↑(或Zn+H2SO4 稀硫酸)中 生,试管壁发热 ===ZnSO4+H2↑)
4.实验注意事项 (1)实验前必须打磨除去_金__属__表__面__的__氧__化__膜__和__污__渍___。 (2)做金属与酸反应实验时一般用稀盐酸或稀硫酸,不 能用硝酸和浓硫酸。 (3)金属与盐溶液的反应,盐必须__可__溶__于__水____。 (4)并不是所有的排在前面的金属都能把排在后面的金 属从其盐溶液中置换出来,如钾、钙、钠。
(5)该实验设计C装置的目的是_燃__烧__未__反__应__的__一__氧__化__碳__, _防__止__污__染__空__气___。
铁锈蚀条件的探究
1.铁的锈蚀 (1) 铁 锈 蚀 的 因 素 : 铁 生 锈 实 际 上 是 铁 与 空 气 中 的 _氧__气___、__水__蒸__气___等发生反应的过程。铁锈的主要成分是 __F__e2_O__3_。铁锈疏松多孔,不能阻止铁制品内部的铁与氧 气和水蒸气继续反应,同时铁的纯度、环境的温度、酸碱 性等也是铁锈蚀影响的因素。 (2)铜锈蚀的因素:除了与空气中的氧气、水蒸气有关 外,还与空气中的_二__氧__化__碳__等物质有关。
针对训练1 某化学兴趣小组为验证Ag、Zn、Cu三种 金属的活动性顺序,设计如图所示的实验。下列组合能达 到实验目的的是( D )
A.①③ B.②④ C.④⑤ D.①②
铁的冶炼
1.实验原理 ____3_C__O_+__F__e2_O__3=_高=_=_温=__=__2_F_e_+__3_C_O__2_____。 在高温条件下,用还原剂一氧化碳从铁的氧化物中将 铁还原出来。
向含有两种较不活泼金属(其中B的活动性较C弱)的盐 溶液中加入某一活泼金属单质(A),优先与最不活泼金属(B) 的盐溶液反应,该溶液完全反应后,再与较活泼的金属(C) 的盐溶液反应。反应后的成分判断如下:
临界点:b点:滤液为A的盐溶液、C的盐溶液;滤渣为 B
c点:滤液为A的盐溶液;滤渣为B、C 反应区间:ab段:滤液为A的盐溶液、B的盐溶液、C 的盐溶液;滤渣为B bc段:滤液为A的盐溶液、C的盐溶液;滤渣为B、C 大于c点:滤液为A的盐溶液;滤渣为A、B、C
(3) 玻 璃 管 中 反 应 的 化 学 方 程 式 为 _F_e_2O__3_+__3_C_O__=高_=_=温_=_=__2_F_e_+__3_C__O_2__。
(4) 加 热 氧 化 铁 之 前 , 先 通 一 会 一 氧 化 碳 的 作 用 是 _排__尽__玻__璃__管__中__的__空__气__,__防__止__加__热__时__发__生__爆__炸___。
2.实验现象的观察 (1)金属与氧气的反应观察点主要是反应所需的条件及 剧烈程度。 (2)金属与酸的反应观察点主要是能否反应及产生气泡 的快慢情况。 (3)金属与盐溶液的反应观察点主要是插入的金属表面 是否有新物质生成及盐溶液的颜色变化等。
3.如何设计实验验证金属的活动性顺序 首先明确常见金属的活动性顺序为: ――K―C―a―N―a―M―g金―A属l―Z活―n动―Fe性―S由―n ―P强b―逐―H渐―减C―u弱―H―g A―g―P―t A―u―→ 金属活动性顺序表可以作为金属能否与不同物质的盐 溶液发生置换反应的一种判断依据。
实验现象
铝丝表面有红色物质 生成,溶液由__蓝__色 变为__无__色
化学方程式
2Al+3CuSO4 ===Al2(SO4)3+ 3Cu
实验内容
将洁净的铁 丝浸入硫酸 铜溶液中
将洁净的铜 丝浸入到硝 酸银溶液中
实验现象
化学方程式
铁丝表面有红色物质生
成,溶液由_蓝___色变为 _浅__绿_色
Fe+CuSO4=== Cu+FeSO4
3.除锈的方法:(1)物理方法:用砂纸打磨。(2)化学方 法:用稀盐酸(或稀硫酸)反应除去,有关化学方程式: _F_e_2_O__3+__6_H__C_l_=_=_=_2_F_e_C__l3_+__3_H__2O__[或__F__e_2O__3+__3_H__2_S_O_4_=_=_=_____ _F_e_2_(_S_O_4_)_3+__3_H__2_O_]__;反应现象:_红__色__物__质__消__失__,__溶__液__由___ _无__色__变__为__黄__色___。
第一部分 教材同步复习
课题五 金属与金属矿物
知识要点·归纳
一、金属材料(高频考点) 金属材料包括_纯__金__属__和__合__金___。 合金: (1)概念:在金属中加热熔合某些金属或非金属,制得 的具有金属特征的物质。合金属于__混__合__物。 (2)性质特征 __强__度__和_硬__度___一般比它们的纯金属更高,抗腐蚀性 能更好,__熔__点__一般比它们的纯金属低。

铁合金
金 生铁

铜合金 黄铜 青铜
焊锡
成 含碳量
含碳量
分 2_%__~__4_.3_%_ 0.0_3_%__~__2_%
铜锌 合金
铜锡合金 铅锡合金
备 不锈钢:含铬、镍的 注 钢,具有抗腐蚀性能
紫红色铜为纯铜 熔点低
二、金属的性质 1.金属的物理性质
物理性质 颜色 状态 共性
性质特点 大多数为银白色,但铜为_紫__红_色,金为_黄___ 色 常温下大多数为固体,但__汞__为液体
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