第六章金属复习学案教案

第六章　金属

一、金属与合金

合金  （几千种）

2、金属的物理性质：

（1）常温下一般为固态（汞为液态），有金属光泽。

（2）大多数呈银白色（铜为紫红色，金为黄色）

（3）有良好的导热性、导电性、延展性

3、金属之最：

（1）铝：地壳中含量最多的金属元素   （2）钙：人体中含量最多的金属元素

（3）铁：目前世界年产量最多的金属（铁>铝>铜）

（4）银：导电、导热性最好的金属（银>铜>金>铝）

（5）铬：硬度最高的金属             （6）钨：熔点最高的金属

（7）汞：熔点最低的金属             （8）锇：密度最大的金属

（9）锂 ：密度最小的金属

4、金属分类：

      黑色金属：通常指铁、锰、铬及它们的合金。

                  重金属：如铜、锌、铅等

      有色金属

                  轻金属：如钠、镁、铝等；

有色金属：通常是指除黑色金属以外的其他金属。

5、合金：由一种金属跟其他一种或几种金属（或金属与非金属）一起熔合而成的具有金属特性的物质。

  ★一般说来，合金的熔点比各成分低，硬度比各成分大，抗腐蚀性能更好

注：钛和钛合金：被认为是21世纪的重要金属材料，钛合金与人体有很好的“相容性”，因此可用来制造人造骨等。

        （1）熔点高、密度小

  优点  （2）可塑性好、易于加工、机械性能好

        （3）抗腐蚀性能好

二、金属的化学性质

1、大多数金属可与氧气的反应生成氧化物

许多金属都能跟氧气反应，生成氧化物，但反应的难易和剧烈程度不同。Mg、Al等在常温下就能与氧气反应；Fe、Cu等在常温时几乎不与氧气反应；金在高温时也不与氧气反应。如

说明：(1)MgO、Al₂O₃为白色固体，Fe₃O₄、CuO为黑色固体。

(2)Mg、Al与氧气在点燃或加热条件下比在常温下反应要剧烈。

(3)铝具有很好的抗腐蚀性，是因为铝的表面在空气中与氧气反应，生成一层致密的氧化物保护膜，可以阻止铝进一步被氧化。

2、金属 + 酸 → 盐 + H₂↑

　　在金属活动性顺序里，位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢，而位于氢后面的金属则不能。如：

说明：(1)氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢，但产生气泡的快慢不一样，较活泼的金属反应产生气泡较快。

　　(2)金属与盐酸、稀硫酸的反应属于置换反应。

　　(3)排在氢前面的金属是较活泼的金属，排在氢后面的金属是不活泼的金属。

3、金属 + 盐 → 另一金属 + 另一盐（条件：“前换后，盐可溶”）

在金属活动性顺序里，位于前面的金属能把位于后面的金属从它们的化合物溶液里置换出来。如

说明：(1)只有活泼性强的金属，才能把活泼性弱的金属从它们的化合物溶液里置换出来，反之则不能。

　　(2)Al₂(SO₄)₃、AgNO₃溶液为无色,FeSO₄、FeCl₂的溶液为浅绿色,CuSO₄、Cu(NO₃)₂溶液为蓝色。

三、置换反应与金属活动性顺序：

(一)置换反应

　　1、由一种单质与一种化合物反应，生成另一种单质和另一种化合物的反应叫做置换反应。

　　2、活泼金属与稀硫酸或稀盐酸一类的稀酸反应；较活泼金属与较不活泼金属化合物的溶液反应；碳或氢气还原金属氧化物等都属于置换反应。如：

（二）金属活动性顺序

K                               Sn Pb（H）                     Pt Au

金属活动性由强逐渐减弱

在金属活动性顺序里：

（１）金属的位置越靠前，它的活动性就越强

（２）位于（   0 前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢（不可用浓硫酸、）

（３）位于前面的金属能把位于它（   ）的金属从它们的盐溶液中置换出来。（除K、Ca、

Ca、Na）

（三）金属活动性强弱的探究方法

例1：比较铁与铜金属的活动性强弱。

方法一：分别将金属放入稀盐酸或稀硫酸中，观察现象。铁的表面有(     )，铜表面没有。说明铁的金属活动性比铜强。

方法二：将铁片放入硫酸铜溶液中一会儿取出，在铁片表面有(      )生成，说明铁的金属活动性比铜强。

例2：比较铁、锌、铜的金属活动性强弱。

方法一：用稀盐酸或稀硫酸检验，锌粒与酸反应产生氢气比铁（   ），而与铜不反应。

方法二：分别将锌和铜片放入氯化亚铁溶液中，锌粒表面有黑色铁生成，而铜表面没有。

四、金属矿物与冶炼

1、炼铁

（1）原理：在高温下，利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来。       3CO + Fe₂O₃^高温2Fe + 3CO₂

（2）原料：铁矿石、焦炭、石灰石、空气

常见的铁矿石有磁铁矿（主要成分是Fe₃O₄ ）、赤铁矿（主要成分是Fe₂O₃ ）

（3）设备：高炉

2、炼钢

在高温下，利用纯氧，将铁水中的碳、硫、磷等含量除去。

   原料：生铁、氧气       设备：转炉

3、其它金属的冶炼方法

（1）铜的冶炼

原料：孔雀石，即                      ，化学式为                         

反应方程式为：加热分解：                                                 

高温下CO还原氧化铜：                                                    

（2）铝的冶炼

原料：铝土，主要成分：                化学式：                 

反应方程式：                                                    

五、铁的锈蚀与防锈方法

1、铁生锈的条件是：铁与O₂、水接触（铁锈的主要成分：Fe₂O₃）

   （铜生铜绿的条件：铜与O₂、水、CO₂接触。铜绿的化学式：Cu₂(OH)₂CO₃）

2、防止铁制品生锈的措施：

①保持铁制品表面的清洁、干燥

②表面涂保护膜：如涂油、刷漆、 电镀、烤蓝等

③制成不锈钢

铁锈很疏松，不能阻碍里层的铁继续与氧气、水蒸气反应，因此铁制品可以全部被锈蚀。因而铁锈应及时除去。

而铝与氧气反应生成致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝进一步氧化，因此，铝具有很好的抗腐蚀性能。

3、金属资源的保护和利用:

①防止金属腐蚀 ②回收利用废旧金属  ③合理开采矿物 ④寻找金属的代用品

意义：节约金属资源，减少环境污染

练习：

1、图5是小庆同学归纳的几种含钙化台物的知识网络圈，请根据该图回答：

(2)可作食品干燥剂的是__________

(3)写出图中涉及的任意一个化学反应方程式：

_________________                                        

2、2007年12月22日南宋古沉船“南海一号”成功打捞出水。古船上的一些文物图片显示，铁制用具锈蚀严重，而铜币保存转好。

①由此可以判断铁比铜活泼的信息是_______________________    ，写出一个能说明铁比铜活泼的化学反应方程式________________________                 

②古沉船上铁锅生锈的主要原因是铁与__ __、__ __等物质发生了复杂的化学反应。

3、镁及其合金是一种用途广泛的金属材料，目前世界上60%的镁是从海水中提取，主要步骤如下：

（1）操作X的名称为          ；MgCl₂•6H₂O脱水的反应类型为               。

（2）无水MgCl₂在熔融状态下通电生成Mg的化学反应方程式为                                                           。

（3）实验室将粗盐制成精盐的过程中，需要多次用到玻璃棒，如溶解、蒸发等的操作，其中，蒸发操作时玻璃棒的作用是                                        。