第9单元-金属-第一节-常见的金属材料(1)

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补充：工业炼铁 1.炼铁的设备：高炉 2.炼铁的原料：铁矿石、焦炭、石灰石 3.炼铁过程中发生的反应：下一张PPT 4.原料中石灰石的作用：将铁矿石中的杂质 二氧化硅(SiO2)转化为炉渣除去 。 • 5.焦炭的作用：a.焦炭在高炉里作为提供热 能的燃料,还原剂b.做骨架作用,支撑铁矿在 火中燃烧
• 2 . 银的导电性比铜好，为什么电线一般用 铜制而不用银制？ • 答案：银的价格比铜高
• 3 . 为什么灯泡里的灯丝用钨制而不用锡制？如果用锡制 的话，可能会出现什么情况？ • 锡的熔点很低，而钨的就很高了； 用锡的话，发热就熔 断了，而钨则不会熔断。 • 钨的价格不高，相对钨同样的金属价格比较高，经济上不 实用。 • 但一般情况下，发热元件在工作的时候由于温度很高，易 被氧化烧蚀，故一般都充入惰性气体予以保护。 • 答案：钨的熔点高于锡。如果用锡，则灯丝熔断。 • 4、为什么有的铁制品如水龙头等要镀铬？如果镀金会怎 样？ • 水龙头一般本体为铜质，铜的抗腐蚀、抗氧化能力有限， 所以需要先镀镍，再镀铬。镀金理论上是可以的，比如奥 运金牌就是铜镀金，但是用在水龙头上实用价值不高。 • 答案：水龙头镀铬耐磨、耐腐蚀、美观，水龙头镀金易磨 损、价格贵。
金 属 的 共 性
不同金属也有不同的特性。
• 铂的延性好，可以抽成直径仅有1/5000 ㎜的细丝； • 金的展性好，可以压成厚度只有 1/10000㎜的薄片； • 钨的熔点高，可以做灯丝； • 银的导电性好，广泛用于电子制造业（ 如电脑、电视机等的印刷电路）； • 金特有的黄色象征富有和高贵，被大量 用做饰品等。
• 物质的性质（主要）
• 还需考虑价格、资源、是否美观、是否易于 回收、对环境的影响等因素
物质的性质
考虑物质的用途时， 需要考虑那些因素？
此鼎器形庞大浑厚，腹 部铸有“司母戊”3字，是商 王祖庚为祭祀其母所铸。
司母戊鼎的鼎身和鼎足 为整体铸成，鼎耳是在鼎身 铸好后再装范浇铸的。铸造 这样高大的铜器，所需金属 料当在1000千克以上，且必 须有较大的熔炉。司母戊鼎 充分显示出商代青铜铸造业 的生产规模和技术水平。
现
性质比较 黄 铜
黄 色 暗
象
铝
银 白 亮
铜
紫红 色亮
铝 合 金
银 白 暗
锡片
灰 白 暗
焊 锡
灰 白 亮
光泽和颜色
硬度 结论
黄铜
铝合金
焊锡
1、纯金属比合金的颜色更鲜艳，2、合金的硬度 比纯金属的硬度更大
探究：合金和纯金属性质比较
• 课本实验〖3－1〗将 锡片和焊锡放在铁片 上，加热铁片的中心 部分，观察它们熔化 的难易。 • 焊锡：锡铅合金
C+O点燃 2====CO2
高温 CO2+C====2CO 高温 Fe2O3+3CO===2Fe+3CO
2
CaCO3====CaO+CO2↑
高温
高温
CaO+SiO2=CaSiO3 上述两个合并为：
高温
CaCO3＋SiO2=CaSiO3＋CO2↑
• (4)工业炼铝 • 课本P59 • 工业上采用电解法冶炼铝 • 2Al2O3=4Al+3O2↑
六、含杂质物质化学方程式的计算
复习问题1
例1、1000t含氧化铁80%的赤铁矿石中含 氧化铁的质量是多少？
氧化铁的质量： 1000t× 80% =800t
纯物质的质量=不纯物质的质量×物质的质量分数 或纯净物的质量=混合物的总质量×纯净物的质量分数
你认为最适宜炼铁的矿石是哪种？为什么 ? 常见的铁矿石及其产地
赤铁矿（Fe2O3)
辽宁鞍山、甘肃镜铁山、湖北大 冶、湖南宁乡和河北宣化
磁铁矿(Fe3O4)
磁铁矿分布广，我国辽宁鞍山等 地都有大量产出。
著名产地有广东英德和云浮、 安徽马鞍山、甘肃白银厂等
黄铁矿(FeS2)
菱铁矿(FeCO3)
我国菱铁矿的主要产地有四川省等
三、金属矿物及其冶炼
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(1).金属在自然界中的分布：课本P58 (2).稀土金属简介：课本P58 (3).工业炼铁的化学原理： 钢铁工业的发展状况是世界各国工业化水 平的重要标志之一，工业上人类利用铁矿 石的冶炼得到铁。 选择铁矿石的主要方法： 1.资源丰富的 2.含铁量高的 3.有害元素少的
• a.检查装置的气密性 • b.将氧化铁放入硬质玻璃管中央固定 • c.向硬质玻璃管中通入一氧化碳气体直至排尽硬 质玻璃管中的空气 • d.给氧化铁加热 • e.当红色粉末全部变黑后，停止加热，继续通一 氧化碳，直到试管冷却 • f.停止通一氧化碳
• 4.现象：红色粉末逐渐变为黑色，澄清石灰水变 浑浊（注意：1.纯净的铁为银白色，此实验生成 的细小的铁粉为黑色，其原因是生成的铁颗粒小 ，对可见光吸收多，反射少 ． 2.化学方程式如下 ） 高温 Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2 Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O • 5.实验结论：红色的氧化铁被一氧化碳还原成黑 色的单质铁 • 6.尾气处理：一氧化碳有毒不能排放到空气中， 否则会污染空气，可将尾气进行收集或点燃处理 。
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判断： 金属属于金属材料。 金属材料不一定是纯金属，也可能是合金 含有金属元素的不一定是金属材料。 金属材料中至少含有一种金属单质。 商朝：青铜 春秋：铁 战国：钢 现在：产量：铁铝铜
铝 地壳中含量最多的金属元素是____ 人体中含量最多的金属元素是____ 钙 导电性最好的金属是___________ 银 目前世界年产量最高的金属是____ 铁 铂 延性最好的金属是_____________ 金 展性最好的金属是_____________ 汞 熔点最低的金属是____________________ 钨 熔点最高的金属是_____________________
9-1
列举一些常见或常用的金属制品，想一想它们各 是用什么金属制成的？分别应用了金属的哪些性质？ 电的良导体
有金属光泽 有延展性
熔点和沸点 较高 密度较大 热的良导体 强度大
金属共有的物理性质：
1、颜色 大多数为银白色 2、状态 常温下一般为固体 3、光泽 金属光泽 一般较大 4、密度 一般较大 5、硬度 6、导电性 优良导电性 7、导热性 优良导热性 8、熔、沸点 一般较高 9、延展性 延展性好
氧化反应和还原反应是同时发生 的，统称为氧化还原反应
• 3.注意： • 1.初中阶段，氧化反应、还原反应是从得氧失氧 的角度进行分类的
高温
Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2 一氧化碳得到了氧，发生了氧化反应，一氧化碳 使氧化铁发生了还原反应，因此在反应中作还原 剂；氧化铁失去了氧，发生了还原反应，氧化铁 使一氧化碳发生了氧化反应，因此在反应中作氧 化剂。（在氧化还原反应中，被氧化的物质是还 原剂，被还原的物质是氧化剂。） • 2.氢气、炭、一氧化碳的化学性质相似，除都具 有可燃性外，还都具有还原性 • 3.实际上，凡是反应前后有化合价变化的反应就 是氧化还原反应。口诀：失升氧还，得降还氧
实验注意事项：
• 1.通入一氧化碳前要先检验一氧化碳的纯度，防止加热时 发生爆炸。 • 2.加热之前应先通一氧化碳将空气排净，原因是一氧化碳 是可燃性气体，与空气混合的情况下加热可能会发生爆炸 。 • 实验结束时，应先停止加热，继续通一氧化碳，目的是防 止高温下铁被空气中的氧气氧化，而且可以防止石灰水倒 吸回硬质玻璃管，引起硬质玻璃管炸裂。 • • • • 反应之前先通气，空气排净再点灯； 反应结束先撤灯，装置冷却通气停； 先点后通要爆炸，先撤后停要氧化。 即:一氧化碳早出晚归，酒精喷灯迟到早退
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金属材料的种类： 1.纯金属 Fe Ag Cu 体温计中的Hg、24K金 24K是一种黄金制品成色标识。24k金常被人们认为是纯金 ，但实际含金量为 99.99%(实为99.998%)。黄金及其制品 的纯度叫作“成色”，市场上的黄金制品成色标识有两种 ：一种是百分比，如 G999等；另一种是 K 金，如 G24K金 、 G22K 和 G18K 等。 • 2.合金 • 金属与金属或金属与非金属。常见：铁合金（生铁2%4.3%、钢0.03%-2%）、铜合金、钛合金、硬铝（铝铜镁硅 ）、焊锡（锡铅）、18K黄金、18K白金、奥运奖牌（金牌 的含金量只有1％左右，其主要成分其实是银(92．5％),还 有少量的铜。银牌不含黄金,含银量与金牌相同。铜牌含有 97％的铜,还有2．5％的锌和0．5％的锡。 奖牌的直径为 85毫米，重量高达400克左右）
• 下列有关合金的叙述：①合金中至少有两 种金属；②合金中元素以化合物形式存在 ；③合金中一定含有金属；④合金一定为 混合物；⑤生铁是含杂质较多的铁合金； ⑥生铁可完全溶解于稀盐酸中．正确的是 （ ） D • A．①②③④⑤⑥ B．①② • C．①③④⑤ D．③④⑤
探究：合金和纯金属性质比较
• 课本实验〖3－1〗 黄铜：铜锌合金(Cu-Zn) 铝合金：铝镁铜合金
①合金的形成过程属于 物理 变化 金属 熔点 沸点 Mg 649 1090 Mg和 Fe 能用加 热熔合的方法形成合 Fe 1535 2750 金吗？为什么？ 不能．因为铁的熔点比镁的沸点 金属 ② 合金中一定含有 还要高，铁熔化时镁会变成气体， 无法熔合． ③合金一定为混合 物（初中） ④合金中元素以的形式存在 单质 ⑤合金的主要性质类似于 金属
将锡片和焊锡放在铁片上，用酒精灯 合金的熔点更低 加热中心部分，观察熔化的难易
小结：合金和纯金属比较，颜色 不太鲜艳 高 ，熔点 更低 ，且抗腐蚀能力 强
，硬度 更 。
讨论2：为什么我们日常生活中用的最 多的是合金材料而不是纯金属材料？
因为合金在很多方面都比纯金属要好， 例如合金硬度大，熔点小，耐腐 蚀......故合金的使用较广泛。
根据表中的信息回答下列问题。
（最大为100）
1.请根据表中的信息和你的经验分析下列金属各有什么用途？分 别利用了它们的哪些性质？ 2.为什么菜刀、锤子一般用铁制作，而不用铅、铝等金属材料？ 一般的电线是用铝和铜制作而不用银？远程输电用铝而不用铜？
性质决定用途
• 1 . 为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不 用铅制？ • 答案：铁的硬度比铅大
通电
四、还原反应
• 1.定义：化学上把含氧化合物中的氧被夺去的反应 叫还原反应. 在加热的条件下，一氧化碳也能夺取氧化铜中的氧， 使氧化铜还原成铜。 你能写出这个反应的化学方程式吗？ • 2.氧化反应与还原反应的区别和联系 类型 概念 氧化反应 还原反应
物质和氧发生 的反应 得到氧
Fra Baidu bibliotek
本质
联系
含氧化合物中 的氧被夺去的 反应 失去氧
现象
结论
焊锡先熔化，锡片后熔化
合金的熔点比纯金属熔点更低
9-2
小结：
性质 颜色 硬度 熔点
金属与合金的性质比较
探究合金与组成它的纯金属在颜色、硬度和熔点上的不同。
实验方案
实验结论
观察铝片与铝合金、铜片与黄铜片、 合金的颜色更鲜 锡片与焊锡的颜色与光泽 艳 将铝片与铝合金、铜片与黄铜片、锡 合金的硬度更大 片与焊锡两两互相刻划，比较它们的 硬度
Na 海洋中含量最多的金属元素是____ O H Cl Na Mg Cr 硬度最高的金属____ Os 拼音：[é] 密度最大的金属____ 密度最小的金属____ Li
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暖气片上刷的“银粉”：不是银而是铝 包装香烟、巧克力等的金属箔：铝 保温瓶或暖瓶内胆：Ag 干电池外皮金属：Zn 体温计、血压计中的金属：Hg
经测定，司母戊鼎含铜 84.77%、锡11.64%、铅2.79%， 其他0.8%。
1.什么是合金？ 2.合金与组成它的纯金属 相比性质有何变化？
二、合金
• 在一种金属中加热熔合其他金属或非金属而 形成具有金属特性的物质。 • 铁的合金
• 1、定义： 在某种金属中加热熔合其他金
属或非金属而形成的具有金属特性 的物质。
最适宜炼铁的矿石是:赤铁矿和磁铁矿, 它们含铁量高,且不含硫元素或含硫等 有害元素少,既提高经济效益又减少环 境污染.
Fe2O3
• 重点实验：工业炼铁的化学原理:原理、装置、步骤、现 象、实验结论、尾气处理 • 1.原理：在高温条件下，用还原剂CO从铁的氧化物中将铁 还原出来。 • 2.装置：课本P59 • 3.步骤：（两种：尾气处理：酒精灯or气球）