第八章金属及金属材料

金属 镁
现象 剧烈反应，有大量气泡产生
锌 反应较为剧烈，有大量气泡产生
铁
反应平缓，有气泡产生，溶液变
成浅绿色
铜
无现象
反应的化学方程式 Mg+2HCl===MgCl2+H2↑ Mg+H2SO4===MgSO4+H2↑ Zn+2HCl===ZnCl2+H2 ↑ Zn+ H2SO4===ZnSO4+H2 ↑ Fe+2HCl===FeCl2+H2 ↑
熔点高、密度小、可塑性好、易于加工、机械性能好、 抗腐蚀性好。
用途：
火箭、导弹、飞机、船舶、 化工、通信设备
用形状记忆合金 丝制成的天线
将天线揉 成团
在加热时形 状开始恢复
形状完全恢复
是具有形状记忆效应的合金，被广泛用于做人造卫星和宇宙飞船的天线， 水暖系统、防火门和电路断电的自动控制开关，以及牙齿矫正等医疗材料。
银 汞 铝 锌 铬 铜、铝 金、银、铂 金
它们都是纯金属制成的吗？ 合金
定义 是在金属中加热熔合某些金属或非非金属形成的具有金属特征的物质。
如：铁的合金（生铁、钢），铜合金，铝合金，钛合金
铁的合金 Fe-C合金
生铁： 含碳量为 2%~4.3%
钢： 含碳量为0.03%~2%
含碳量越高，钢的硬度越大；反之，钢的韧性越好
Fe+ H2SO4 ===FeSO4+H2 ↑
为什么受伤总的是我！ 无所谓，我无所谓
我得意的笑 又得意的笑
God Save Me！
判断金属活动性的方法： 金属是否与酸反应及反应的剧烈程度判断金属的活动性强弱
金属活动性顺序Mg﹥Zn ﹥Fe ﹥Cu
得出判断金属活动性的方法二：
一般情况下,能与稀盐酸或稀硫酸反应的金属,其活动性较 不反应的较 弱 ; 反应越剧烈的越 强,越缓慢的越 弱 .
1、请说出你是如何分辨出电线中的铜丝和铝丝? 铜呈紫红色，铝呈银白色 2、银的导电性比铜好，为什么电线一般用铜制而不用银制？
银的价格昂贵，而且银的密度大，不易架设。
3、为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不用铝制？ 制作菜刀、镰刀、锤子所选用的金属硬度要大，因而选择硬度较大的铁， 而不选用硬度较小的铝。
A.②③ B.①②④ C.①②③ D.①②③④
3·为验证Zn、Cu、Ag三种金属的活动性顺序,可选用的试剂（ A）
A.CuSO4溶液 B.稀盐酸
C.AgNO3溶液
D.ZnSO4溶液
4·下列金属中，不能从CuSO4溶液中置换出Cu的是（ D）
A.Fe
B.Zn
C.Mg
D.Ag
5·同学们到实验室去进行“探究金属的性质”实验。将锌粉和铁粉的混合物加入到盛有一定量硝酸
2Na+2H2O=2NaOH＋H2↑
2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓＋Na2SO4
１.金属的化学性质； （1）大多数金属能与O2反应； （2）大多数金属能与稀HCl或稀H2SO4反应； （3）部分金属能与金属化合物的溶液反应。 ２、置换反应 特点： 单质＋化合物 → 新单质＋新化合物 ３、常见金属的活动性顺序
K Ca Na Mg Al, Zn Fe Sn Pb (H) , Cu Hg Ag Pt Au
1·下列金属中，金属活动性最弱的是（ A ）
A.金
B．银
C．铜
D．铁
2·将一枚洁净的铁钉浸入稀硫酸中，下列叙述中正确的是（ C ）
①铁钉表面产生气泡；②液体由无色逐渐变为浅绿色；
③铁钉的质量减轻；④液体的质量减轻
几种重要的金属
金属
金属的物理性质 金属的用途
个性
决定物质用途的因素
主要取决于性质， 还需考虑其他因素
合金
定义 性质 应用
1、下列金属中，熔点最低的是（ B ）
A.铜 B.汞 C.铝 D.钨 2、《吕氏春秋》记载“金（即铜单质）柔锡（即锡单质）柔，合两柔则刚（即坚
硬）”。这句话说明合金具有的特性是（ B ）
２、通过上述实验，你能得出铝、铜、银 的金属活动性顺序吗？
Al
Cu Ag
金属活动性：Al＞Cu＞Ag
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au 金属活动性逐渐减弱
在金属活动性顺序中，金属的位置越靠前，该金属的活动性越强；反之，越弱。
二、金属活动性顺序的应用 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au 金属活动性逐渐减弱
。 铁铝铜
铜的物理性质：紫红色金属光泽、良好的导电性、导热性和延展性。密度是8.9g/cm3，熔点是 1083℃，沸点是2595℃
铝的物理性质：银白色金属光泽、良好的导电性、导热性和延展性。密度是2.7g/cm3，熔点是 660℃，沸点是2200℃
铝的利用要比铜和铁晚得多，那仅仅是100多年前的事情。铝具有密度小和抗腐蚀等优良性能。 现在，世界上铝的年产量已超过铜，位于铁之后，居第二位。
后学
形式
A + B +… == AB AB == A + B +…
A + BC == B + AC
葛洪是我国晋代著名的炼丹家，一次葛洪之妻鲍姑用铁勺盛曾青（硫酸铜溶 液），几天后，葛洪拿起铁勺便用，奇妙的现象出现了：铁勺变成了“铜 勺”，金光闪闪。葛洪的徒弟高兴得跳了起来：“点石成金了！”
Fe＋CuSO4＝FeSO4＋Cu 铁表面覆盖一层红色固体，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色
应用一：位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢；反之，不能。
注意：与金属反应生成氢气的速率与金属活动性顺序有关，金属的位置越靠前，反 应速率越快。
应用二：位于前面的金属能把位于后面的金属从它们化合物的溶液里置换出来；反 之，不能。
注意：
1、金属化合物必须是可溶的，且必须为溶液； 2、由于钾、钙、钠过于活泼，不能从其后金属化合物的溶液中置换出金属。 例如：把金属钠放入硫酸铜溶液中，会发生如下反应：
A．合金的熔点一般比其组分低 B．合金的硬度一般比其组分大 C．合金的抗腐蚀性一般比其组分强 D．合金的耐磨性一般比其组分好
3·2018年3月9日，特朗普正式签署关税令“对进口钢铁和铝分别征收25%的关税”，这一做法严重
B 违反国际贸易规则，严重损害我国利益。下列选项中不属于合金的是（ ）
A.钢
B.金刚石 C.焊锡
金属之最
地壳中含量最高的金属元素——铝 人体中含量最高的金属元素——钙 目前世界年产量最高的金属——铁 导电、导热性最好的金属——银 硬度最高的金属——铬 熔点最高的金属——钨 熔点最低的金属——汞 密度最大的金属——锇 密度最小的金属——锂
生活中的金属
镜子上镀的金属 体温计中的金属 烟盒中会的金属 铁皮表面镀的金属 自行车龙头镀的金属 导线中的金属 饰品中的常用贵重金属 高档电器插头上镀的金属
金属的共性与个性
1.常温下大多数为固体
2.有金属光泽，大多数金属为银白色
铜（紫红色）
金（黄色）
3.能导热 4.能导电
5.有延展性
6.有韧性
物理性质 导电性(以银的导电性为100 作标准)
密度/(g·cm-3)
熔点/℃
硬度(以金刚石的硬度为10作 标准)
物理性质比较 银铜金铝锌铁铅 (优) 100 99 74 61 27 17 7.9 (良) 金 铅 银 铜铁 锌 铝 (大)19.3 11.3 10.5 8.92 7.86 7.14 2.7 (小) 钨 铁 铜金 银铝锡 (高)3410 1535 1083 1064 962 660 232 (低) 铬 铁 银 铜金 铝铅 (大)9 4-5 2.5-4 2.5-3 2.5-3 2-2.9 1.5 (小)
归纳总结：合金的性质
1、合金比其组分金属的颜色鲜艳； 2、合金的硬度大于组成它们的金属； 3、合金的熔点低于组成它们的金属； 4、合金的抗腐蚀能力一般强于各组分金属； 5、合金的机械性能比组分金属更好。
生活中的铝合金
生活中的铁合金
钛（Ti）及其合金被认为是21世纪的重要金属材料， 具有很多优良性能。
金属 铝（片）
现象
化学方程式 4Al＋3O2=== 2Al2O3
镁（条）
发出耀眼的白光，放出大量的热， 生成一种白色固体
2Mg＋O2==点==燃2MgO
铁（丝）
剧烈燃烧，火星四射，放出大量 的热，生成黑色固体
3Fe＋2O2===点=燃Fe3O4
铜（片）
铜表面由紫红色变成黑色
△ 2Cu＋O2==== 2CuO
现
象
性质比较
黄铜
铜
焊锡
锡
光泽和颜色 硬度 结论
有光泽 黄色
有光泽 紫红色
有光泽 灰白色
Fra Baidu bibliotek
有光泽 银白色
黄铜比铜硬
焊锡比锡软
合金与组分金属的物理性质有差异
注意：合金的硬度一般大于其组分金属，并且抗腐蚀性更好。
实验：焊锡与锡、铅熔点比较
现象 结论
焊锡最先熔化，锡次之，铅最后熔化 合金一般比组成它的金属熔点低
实验操作
现象
铝丝浸入硫酸 铜溶液
铝丝表面覆盖一层红色的固体，溶 液由蓝色变为无色
铜丝浸入硝酸 银溶液
铜丝浸入硫酸 铝溶液
铜丝表面覆盖一层银白色的固体， 溶液由无色变为蓝色
不反应
化学方程式
2Al＋3CuSO4＝ Al2(SO4)3＋3Cu
Cu＋2AgNO3＝ Cu(NO3)2＋2Ag
讨论
１、上述能发生反应的化学方程式的特点 是什么？它们属于哪种反应类型？ 2Al＋3CuSO4＝Al2(SO4)3＋3Cu 置换反应 Cu＋2AgNO3＝Cu(NO3)2＋2Ag
铝合金的硬度比纯铝大
（3）自行车用到大量铝合金材料，外形美观，材质轻硬、牢固，除了代步，还可以作为健身工 具．由此你对化学与人类生活的关系有何感想（任写一点）？
化学的发展可以提高人类的生活
第八章
目录
CONTENTS
01.课堂导入 02.新课讲授 03.课堂小结 04.典型例题
你有没有发现，日常生活中使用的 铝制品的表面总是光亮的。为什么 铝制品不易生锈呢？
D.黄铜
D 4·铁是一种应用广泛的金属，下列有关铁的说法中，正确的是( )
A．铁丝在氧气中燃烧生成氧化铁
B．铁在自然界中以单质形式存在
C．铁是地壳里含量最多的金属元素
D．用铁锅炒菜可使食物中增加微量铁元素
5·铝、铁、铜是人类广泛使用的三种金属，与我们的生活息息相关， （1）用铜块制成铜片、铜丝利用了铜的 延展 性。钢铁制品容易发生锈蚀，在其表面涂油漆的 防锈原理是 隔绝水和氧气 。 （2）将纯铝和铝合金相互刻划，纯铝上留下明显划痕。请你解释其中的原因？
4、为什么灯光里的灯丝用钨制而不用锡制？用锡制的话可能会出现什么情况？
钨的熔点高而锡的熔点低；若用锡灯丝则很容易熔断。
通过以上讨论，请说出你得到的结论：
物质的性质决定了用途，但不是唯一的决定因素。在考虑物质的 用途时，还需要考虑价格、资源、是否美观、使用是否便利，以
及废料是否易于回收，对环境有无影响……
单质 化合物 化合物 单质
置换反应：一种单质跟一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应。 置换反应：
（A、B是单质）
判断 1、反应前后均为两种物质 方法 2、反应前后均为一种单质和一种化合物
基本反应类型
化合反应 分解反应 置换反应 复分解反应
特点
多生一
一生多 单质 + 化合-- 物 新单质+ 新化. 合物
强,
从反应物和生成物的物质类别的角度分析，这些反应都有什么共同点？
Mg + 2HCl = MgCl2 + H2
Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2 Fe + 2HCl = FeCl2 + H2 Mg + H2SO4 = MgSO4 + H2 Zn +H2SO4 = ZnSO4 +H2
置换反应
多数金属都能与氧气反应生成氧化物，但反应的难易和剧烈程度不同。
4.铜在加热时能与氧气反应 紫红色的铜表面逐渐变成黑色
2Cu＋O2 △2CuO
5.金高温也不与氧气反应
“真金不怕火炼”
金属与氧气反应的难易和剧烈程度首先与金属本身的性质有关，其次还与金属 粉碎的程度、与氧气的接触面积、氧气的浓度、温度等因素有关。
镁、铝比较活泼，铁、铜次之，金最不活泼。
判断金属活动性的方法之一： 根据金属与氧气反应的难易程度或者反应现象的剧烈程度判断
为什么用旧了的铝锅会变得暗淡无光？
4Al +3O2 = 2Al2O3 铝很容易跟氧气反应，生成一层致密而坚固的氧化铝薄膜。 这层薄膜可以阻止内部的铝跟氧气接触，从而对铝制品起到保护作用。
目录
CONTENTS
01.课堂导入 02.新课讲授 03.课堂小结 04.典型例题
你知道这些实物是什么材料制成的吗？
一、几种重要的金属 金属用品是由金属材料构成的 金属材料包括纯金属和合金 1、了解人类社会使用材料的历史？
石器时代→青铜器时代→铁器时代→铝的利用→钛的利用
2、目前，产量居前三位的金属依次是