第五章金属矿物

第五章金属与矿物

地壳中蕴藏的矿物是宝贵的自然资源，利用它可以制造各种各样的金属材料和其他产品。

为了合理地开发和利用矿物资源，需要了解有关物质变化的规律。本章将帮助你认识：

1．金属有哪些性质?

2．金属矿物是以什么形态存在的?

3．铁是怎样冶炼的?

4．常见合金的特点和用途是什么?

5．怎样防止金属的腐蚀?

6．如何利用石灰石资源?

第一节金属与金属矿物

金属(metal)是一类重要的材料，人类的生活和生产都离不开金属。各种各

样的金属大多是通过冶炼金属矿物得到的。要合理开发利用金属矿物资源，需要

了解各种金属的性质和各类金属矿物。

你知道哪些金属?见过哪些金属?把它们的名称和元素符号写在表5—1中。

我知道的金属名称

元素符号

我见过的金属名称

元素符号

图5—1 金属材料的应用

一、金属的物理性质

金属在生活、生产中的应用十分广泛。请与同学们交流讨论，总结金属的主要物理性质。

金属的应用说明金属具有的物理性质

1．为何铁制锅铲需要加上木柄或塑料柄?

2．银的导电性比铜好，为什么不用银制造电线、电缆?

3．联合国卫生组织为什么推荐使用中国的铁锅做炊具?

4．选择铸造硬币的金属材料需要考虑哪些因素? 、

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二、常见金属的化学性质

1．你能描述铁丝在氧气中燃烧的现象吗?

2．分别把铁片(或铁丝)、铝片(或铝丝)和铜片(或铜丝)的表面用砂纸擦亮，然后按表5—3所列的项目进行实验，记录观察到的实验现象，并从中概括出实验结论。

表5-3 金属化学性质的实验记录

在常温下，铝和氧气也能发生反应，在其表面生成一层致密的氧化铝膜。在加热的条件下，铁、铜等很多金属都能跟氧气化合生成金属氧化物。

4Al+30

2=2A1

2

3

3Fe+20

2点燃Fe

3

4

2Cu+0

2

△2CuO

铜跟稀硫酸不发生反应，铁和铝都能跟稀硫酸反应，生成氢气和相应的金属化合物。

Fe+H

2S0

4

=FeS0

4

+H

2

↑

2AI+3H

2S0

4

=A1

2

(S0

4

)

3

+3H

2

↑

铁、铝跟硫酸的反应都是由一种单质跟一种化合物作用生成另一种单质和另一种化合物，这样的反应叫做置换反应(displaCement reaction)。

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1．在常温下，锌也能与稀硫酸(或稀盐酸)发生置换反应生成氢气。氢气密度小，实验步骤反应原理(写化学

方程式)

2．把铁丝浸入硫酸铜溶液中，会发生什么现象?请通过以下实验进行探究。

在一只小烧杯(或试管)中加入少量硫酸铜溶液，把2～3枚无锈的新铁钉浸入硫酸铜溶液中，观察现象。从观察到的现象中你能稚测铁与硫酸铜溶液发生了什么反应?写出反应的化学方程式。

三、常见的金属矿物

金属元素在自然界中分布很广，

除极少数不活泼的金属(如铂、金、银

等)有单质存在外，其余大多数以化

合物存在。金属化合物在自然界中以

矿物的形式存在。含有矿物的岩石称

为矿石。铁矿石等都是常见的矿石。

铁的矿物主要有赤铁矿、磁铁

矿、菱铁矿和黄铁矿等。铜的矿物主

要有黄铜矿、孔雀石、斑铜矿和赤铜

矿等。铝的矿物主要有铝土矿和明矾

石等。

用金属矿石可以冶炼金属。

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你知道学校(或家乡)所在地区有哪些金属矿物?

能识别它们吗?请收集矿石标本，并跟同学们交流。

图5—3一些金属矿物

1．下列各组元素符号均表示金属元素的一组是( )。

A．Fe、Cu、Si、Zn B．Ag、Cu、Al、S

C．Fe、Cu、Ag、Zn D．Na、Al、Hg、P

2．下列叙述不属于铁的物理性质的是( )。

A．铁能被磁铁吸引 B。铁能抽成细丝

C．铁质地较软，能传热导电 D．铁丝能在氧气中燃烧3．下列关于铁、铝、铜的说法正确的是( )。

A．都是银白色的金属 B．都能与稀硫酸反应

C．都能与氧气反应 D．都能被磁铁吸引

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4．下列反应属于置换反应的是( )。

A．2H

2O通电2H

2

↑+0

2

↑ B．Zn+H

2

S0

4

===ZnS0

4

+H

2

↑

C 。3Fe+20

2点燃Fe

3

4

D．CaC0

3

+2HCl=CaCl

2

+H

2

0+C0

2

↑

5．回答下列有关金属性质的问题。

(1)油罐车的尾部经常有一条铁链拖到地面上，这是利用了铁的____性。

(2)铁和铝都可以用来制作炊具，这是利用了铁和铝的____性。

(3)用金属鸽做白炽灯的灯丝，这是利用了钨的____性。

(4)铝能制成很薄的铝箔，这是利用了铝的____性。

6．在日常生活中，用于制作导线的紫红色金属是____；家用热水瓶内胆壁

的银白色金属是____；体温计中填充的金属是____。

1 7．要除去铜屑中的少量铁屑，某同学设计了以下两个实验方案：

(1)写出两个实验方案中有关反应的化学方程式。

①_____________________，

②_____________________。

(2)以上两个实验方案中，你愿意选择的是____，理由是______________________________

(3)你是否有更简便的方法?写出你的做法，并和同学们交流。

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