高中化学金属和金属材料课件
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第2课时 金属和金属材料
基础·探究学案
一、金属的通性
1．金属的物理通性
汞
状态 →常温下，____是液体，其余为固体。
|
银白
色泽 →除 Cu、Au 外，大多数为______色，有金属光泽。
|
导电性、导热性、延展性
三性 →良好的____________________________。
2．金属的化学通性 (1)金属元素在反应中的主要化合价为____________＋__1_、。 ＋2、＋3 (2)反应过程中金属单质只有______性，还没原有______性。 氧化
蓝色
白色
CuSO4＋5H2O===CuSO4·5H2O。
白色
蓝色
利用二者颜色的不同，可用无水硫酸铜检验水(或水蒸气)的存在。
(1)铜及其化合物在相互转化时常常伴随着颜色变化。 (2)铜锈又称铜绿，属于碱式盐，铜在潮湿空气中生锈的化学方程式为：2Cu ＋CO2＋H2O＋O2===Cu2(OH)2CO3。
蚀性。
答案： A
2．下列关于金属元素特征的叙述正确的是( ) A．金属元素的原子只有还原性，离子只有氧化性 B．金属元素在化合物中一定显正价 C．金属元素在不同化合物中化合价均不同 D．金属单质在常温下均是固体 解析： A中金属原子只具有还原性，阳离子Fe2＋是中间 价态，既有氧化性又有还原性；C项中不同金属元素可以有相 同化合价，如Ca2＋，Fe2＋；D项汞为液体。 答案： B
二、金属材料
1．金属材料的分类
(1)冶金工业分为
Fe、Cr、Mn
①黑色金属：_______________以及它们的合金(黑色金属的颜色不一定是黑
色，如纯净的铁、铬的颜色是银白色)
②有色金属：除________F_e_、___C_以r、外的M其n他金属及其合金 (2)按密度分为 ①轻金属：密度<4.5 g/cm3(如钠、镁、铝) ②重金属：密度>4.5 g/cm3(如铁、铜、金、银) (3)按在自然界中的含量分为 ①常见金属：如铁(4.75%)、铝(7.73%)、钙(3.45%)等 ②稀有金属：如锆、铌、钼等
学方程式
；
(3)铁红的化学式为
；分别写出铁红和氧化铜在工业上的一种主
要用途：铁红
；
氧化铜
。
由工艺流程图示知，E 为含铁元素的溶液，而 A 为铁、铜、 金的混合物，通过过滤将 E、A 分离开，因此①处加入的物质为铁屑，发生的反 应为 Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，Cu2＋＋Fe===Cu＋Fe2＋，2Au3 ＋＋3Fe===2Au＋3Fe2＋；②处加入稀硫酸以除去铜、金中过量的铁屑，并将过滤 后的硫酸亚铁溶液与含 Fe2＋的 E 溶液相混合；③处利用金不溶于硝酸的性质将铜 与金分离开；④处将得到的铜离子用氢氧化钠转化为氢氧化铜沉淀，从而再受热 分解为氧化铜；⑤处加入氢氧化钠将亚铁离子转化为氢氧化亚铁沉淀，再利用空 气将其转化为氢氧化铁沉淀，最终受热分解为铁红(氧化铁)。
2．氧化铜的性质 (1)具有金属氧化物的性质：CuO＋2H＋===Cu2＋＋H2O。
△ (2)具有弱氧化性：H2＋CuO=====Cu＋H2O
△ 2NH3＋3CuO=====3Cu＋N2＋3H2O。
高温 (3)高温下分解：4CuO=====2Cu2O＋O2↑。
3．胆矾与无水硫酸铜之间的相互转化
△ CuSO4·5H2O=====CuSO4＋5H2O；
稳定性和耐腐蚀性。
三、几种有色金属材料——金、银、铜
1．金、银、铜的重要物理性质
物理性质
颜色 硬度 延展性
金 ______ _____ ______
银
黄色
________
软
_____
最好
良好
导电性 良好 ______
导热性
______
铜
银白色
_________
软
______
良好
最好
良好
良好
紫红色 较小
1．不锈钢通常不与酸、碱、盐反应，是下列哪种元素加入的结果( )
A．Ni
B．Cr
C．Au
D．Pt
解析： 不锈钢中添加的元素主要是Ni和Cr，Cr是防氧
化元素——使不锈钢表面形成一层致密且坚固的氧化物保护膜，
防止内部的Fe与外界物质接触；Ni是防腐蚀元素，使不锈钢在
多种酸、碱、盐的水溶液中ห้องสมุดไป่ตู้能具有很好的化学稳定性和耐腐
某厂的酸性工业废水中含有一定量的 Fe3＋、Cu2＋、Au3＋等离子。 有人设计了图中的工艺流程，利用常用的酸、碱和工业生产中的废铁屑，从废水 中回收金，并生产一定量的铁红和氧化铜。
填写下面空白。
(1)图中标号处需加入的相应物质分别是 ①
、②
、
③
、④
、⑤
；
(2)写出①处发生反应的离子方程式
；写出③处发生反应的化
3．几种新型金属材料 (1)铀(U)用做_______核__电的核站燃料。 (2)镅(Am)在烟雾探测器中用做___________烟材料雾。监测
(3)钛被誉为“21 世纪的金属”，是一种亲生物金属。
[开放探究] 铝、铁等金属在地壳中的含量远大于铜。为 什么人们使用铜器的历史更长久？
提示： 铝、铁等均为较活泼金属，难冶炼，所以使用历史短。
3．欲除去铜粉中少量的铁粉，可选用的试剂是( )
A．水
B．氢氧化钠溶液
C．稀硫酸
D．稀硝酸
解析： 铁粉不溶于水和氢氧化钠溶液，不可选；铁粉、
铜粉都溶于稀硝酸，也不可选；铁粉能溶于稀硫酸，而铜粉不
溶，可选。
答案： C
名师·点拨导练
铜的常见化合物 1．颜色 CuO——黑色；Cu2O——红色；CuS——黑色；Cu2S——黑色；CuSO4—— 白色；CuSO4·5H2O——蓝色；Cu2(OH)2CO3——绿色；Cu(OH)2——蓝色。
2.铜及其化合物的化学性质 (1)铜
(2)铜的化合物
①氧化铜 高温
氧化铜在高温条件下分解：_4_C_u_O__=_=_=_=_=_2_C_u_2_O__＋__O_2_↑__。
②硫酸铜晶体(CuSO4·5H2O)
蓝矾或胆矾
俗名_____________，受热分解的化学方程式为： △
__C__u_S_O_4_·5_H__2_O_=_=_=_=_=_C__u_S_O__4＋__5_H__2O____。
2．金属的通性：有金属光泽、有延展性，是电和热的良导体，具有还原性。
3．重要的黑色金属材料——钢铁
(1)钢铁 钢铁是_____铁__和_的碳合金的总称，由铁转化为钢改变了铁中的碳及其他元素的
含量，性能增强。由于钢铁中含有其他杂质，所以易被腐蚀。
(2)重要的合金——不锈钢
铬镍
在普通钢的基础上加入____、_____等多种元素形成不锈钢，具有很好的化学
基础·探究学案
一、金属的通性
1．金属的物理通性
汞
状态 →常温下，____是液体，其余为固体。
|
银白
色泽 →除 Cu、Au 外，大多数为______色，有金属光泽。
|
导电性、导热性、延展性
三性 →良好的____________________________。
2．金属的化学通性 (1)金属元素在反应中的主要化合价为____________＋__1_、。 ＋2、＋3 (2)反应过程中金属单质只有______性，还没原有______性。 氧化
蓝色
白色
CuSO4＋5H2O===CuSO4·5H2O。
白色
蓝色
利用二者颜色的不同，可用无水硫酸铜检验水(或水蒸气)的存在。
(1)铜及其化合物在相互转化时常常伴随着颜色变化。 (2)铜锈又称铜绿，属于碱式盐，铜在潮湿空气中生锈的化学方程式为：2Cu ＋CO2＋H2O＋O2===Cu2(OH)2CO3。
蚀性。
答案： A
2．下列关于金属元素特征的叙述正确的是( ) A．金属元素的原子只有还原性，离子只有氧化性 B．金属元素在化合物中一定显正价 C．金属元素在不同化合物中化合价均不同 D．金属单质在常温下均是固体 解析： A中金属原子只具有还原性，阳离子Fe2＋是中间 价态，既有氧化性又有还原性；C项中不同金属元素可以有相 同化合价，如Ca2＋，Fe2＋；D项汞为液体。 答案： B
二、金属材料
1．金属材料的分类
(1)冶金工业分为
Fe、Cr、Mn
①黑色金属：_______________以及它们的合金(黑色金属的颜色不一定是黑
色，如纯净的铁、铬的颜色是银白色)
②有色金属：除________F_e_、___C_以r、外的M其n他金属及其合金 (2)按密度分为 ①轻金属：密度<4.5 g/cm3(如钠、镁、铝) ②重金属：密度>4.5 g/cm3(如铁、铜、金、银) (3)按在自然界中的含量分为 ①常见金属：如铁(4.75%)、铝(7.73%)、钙(3.45%)等 ②稀有金属：如锆、铌、钼等
学方程式
；
(3)铁红的化学式为
；分别写出铁红和氧化铜在工业上的一种主
要用途：铁红
；
氧化铜
。
由工艺流程图示知，E 为含铁元素的溶液，而 A 为铁、铜、 金的混合物，通过过滤将 E、A 分离开，因此①处加入的物质为铁屑，发生的反 应为 Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，Cu2＋＋Fe===Cu＋Fe2＋，2Au3 ＋＋3Fe===2Au＋3Fe2＋；②处加入稀硫酸以除去铜、金中过量的铁屑，并将过滤 后的硫酸亚铁溶液与含 Fe2＋的 E 溶液相混合；③处利用金不溶于硝酸的性质将铜 与金分离开；④处将得到的铜离子用氢氧化钠转化为氢氧化铜沉淀，从而再受热 分解为氧化铜；⑤处加入氢氧化钠将亚铁离子转化为氢氧化亚铁沉淀，再利用空 气将其转化为氢氧化铁沉淀，最终受热分解为铁红(氧化铁)。
2．氧化铜的性质 (1)具有金属氧化物的性质：CuO＋2H＋===Cu2＋＋H2O。
△ (2)具有弱氧化性：H2＋CuO=====Cu＋H2O
△ 2NH3＋3CuO=====3Cu＋N2＋3H2O。
高温 (3)高温下分解：4CuO=====2Cu2O＋O2↑。
3．胆矾与无水硫酸铜之间的相互转化
△ CuSO4·5H2O=====CuSO4＋5H2O；
稳定性和耐腐蚀性。
三、几种有色金属材料——金、银、铜
1．金、银、铜的重要物理性质
物理性质
颜色 硬度 延展性
金 ______ _____ ______
银
黄色
________
软
_____
最好
良好
导电性 良好 ______
导热性
______
铜
银白色
_________
软
______
良好
最好
良好
良好
紫红色 较小
1．不锈钢通常不与酸、碱、盐反应，是下列哪种元素加入的结果( )
A．Ni
B．Cr
C．Au
D．Pt
解析： 不锈钢中添加的元素主要是Ni和Cr，Cr是防氧
化元素——使不锈钢表面形成一层致密且坚固的氧化物保护膜，
防止内部的Fe与外界物质接触；Ni是防腐蚀元素，使不锈钢在
多种酸、碱、盐的水溶液中ห้องสมุดไป่ตู้能具有很好的化学稳定性和耐腐
某厂的酸性工业废水中含有一定量的 Fe3＋、Cu2＋、Au3＋等离子。 有人设计了图中的工艺流程，利用常用的酸、碱和工业生产中的废铁屑，从废水 中回收金，并生产一定量的铁红和氧化铜。
填写下面空白。
(1)图中标号处需加入的相应物质分别是 ①
、②
、
③
、④
、⑤
；
(2)写出①处发生反应的离子方程式
；写出③处发生反应的化
3．几种新型金属材料 (1)铀(U)用做_______核__电的核站燃料。 (2)镅(Am)在烟雾探测器中用做___________烟材料雾。监测
(3)钛被誉为“21 世纪的金属”，是一种亲生物金属。
[开放探究] 铝、铁等金属在地壳中的含量远大于铜。为 什么人们使用铜器的历史更长久？
提示： 铝、铁等均为较活泼金属，难冶炼，所以使用历史短。
3．欲除去铜粉中少量的铁粉，可选用的试剂是( )
A．水
B．氢氧化钠溶液
C．稀硫酸
D．稀硝酸
解析： 铁粉不溶于水和氢氧化钠溶液，不可选；铁粉、
铜粉都溶于稀硝酸，也不可选；铁粉能溶于稀硫酸，而铜粉不
溶，可选。
答案： C
名师·点拨导练
铜的常见化合物 1．颜色 CuO——黑色；Cu2O——红色；CuS——黑色；Cu2S——黑色；CuSO4—— 白色；CuSO4·5H2O——蓝色；Cu2(OH)2CO3——绿色；Cu(OH)2——蓝色。
2.铜及其化合物的化学性质 (1)铜
(2)铜的化合物
①氧化铜 高温
氧化铜在高温条件下分解：_4_C_u_O__=_=_=_=_=_2_C_u_2_O__＋__O_2_↑__。
②硫酸铜晶体(CuSO4·5H2O)
蓝矾或胆矾
俗名_____________，受热分解的化学方程式为： △
__C__u_S_O_4_·5_H__2_O_=_=_=_=_=_C__u_S_O__4＋__5_H__2O____。
2．金属的通性：有金属光泽、有延展性，是电和热的良导体，具有还原性。
3．重要的黑色金属材料——钢铁
(1)钢铁 钢铁是_____铁__和_的碳合金的总称，由铁转化为钢改变了铁中的碳及其他元素的
含量，性能增强。由于钢铁中含有其他杂质，所以易被腐蚀。
(2)重要的合金——不锈钢
铬镍
在普通钢的基础上加入____、_____等多种元素形成不锈钢，具有很好的化学