金屬共有的物理性質(zhì).ppt

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金屬共有的物理性質(zhì),常溫下金屬都是固體（汞除外）， 有金屬光澤， 大多數(shù)金屬都是電和熱的良導(dǎo)體（導(dǎo)電導(dǎo)熱性） 有延展性，（可以拉成細(xì)絲，可以展成薄片） 密度較大， 熔點(diǎn)較高。,金屬之最,地殼中含量最高的金屬元素── 人體中含量最高的金屬元素── 目前世界年產(chǎn)量最高的金屬── 導(dǎo)電、導(dǎo)熱性最好的金屬── 硬度最高的金屬── 熔點(diǎn)最高的金屬── 熔點(diǎn)最低的金屬── 密度最大的金屬── 密度最小的金屬──,鋁,鈣,銀,鐵,鉻,汞,鎢,鋰,鋨,問題討論,1、為什么菜刀、鐮刀、錘子等用鐵制而不用鉛制？ 答：因?yàn)殂U的硬度太小，而鐵的硬度較大。 2、銀的導(dǎo)電性比銅好，為什么電線一般用銅制而不用銀制？ 答：與銅相比，銀的價(jià)格較高，密度較大，因此導(dǎo)線用銅制而不用銀制。,1、金屬與氧氣的反應(yīng),,Mg +O2 === Fe + O2 === Cu + O2 ===,加熱,點(diǎn)燃,點(diǎn)燃,2MgO,Fe3O4,2CuO,一、金屬的化學(xué)性質(zhì),在空氣中,在純氧中,不燃燒，表面變黑,活潑程度：,Mg＞Al、Fe＞Cu,2,3,2,2,活動(dòng)與探究一：A:金屬與稀HCl的反應(yīng),活動(dòng)與探究一：B:金屬與稀H2SO4的反應(yīng),鎂、鋅、鐵與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式比較,Mg + 2 HCl = MgCl2 + H2↑ Mg + H2SO4 = MgSO4 + H2 ↑ Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2 ↑ Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2 ↑ Fe + 2HCl = FeCl2 + H2 ↑ Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2 ↑,,置換反應(yīng),,單質(zhì) 化合物 化合物 單質(zhì),,,,,,符號(hào):,K Ca Na Mg AI Mn Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au,名稱：,金屬活動(dòng)性由強(qiáng)逐漸減弱,,,,,鉀 鈣 鈉 鎂 鋁 錳 鋅 鐵 錫 鉛 (氫)銅 汞 銀 鉑 金,金屬活動(dòng)性順序,金屬活動(dòng)性順序：,,k Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au,,,金屬活動(dòng)性由強(qiáng)逐漸減弱,1.在金屬活動(dòng)性順序中，金屬的位置越靠前，它的活動(dòng)性越強(qiáng)。 2.在金屬活動(dòng)性順序中，位于氫前面的金屬能置換出鹽酸、稀硫酸中的氫 3.在金屬活動(dòng)性順序中，位于前面的金屬能把位于后面的金屬從它們化合物的溶液里置換出來。,1、金屬活動(dòng)性是指金屬原子在水溶液中失去電子的能力，金屬的位置越靠前，金屬在水溶液中就越容易失去電子變成離子，它的活動(dòng)性就越強(qiáng)。,2、排在氫前面的金屬能置換出酸（鹽酸、稀硫酸）中的氫，排在氫后面的金屬不能置換出酸中的氫。排在前面的金屬能將排在后面的金屬從它們的某些化合物溶液里置換出來。,3、K、Ca、Na太活潑，與水反應(yīng)，不能置換出排在后面的金屬。,4、Fe若參與反應(yīng)，一定生成二價(jià)鐵離子（亞鐵離子）,5、在金屬活動(dòng)順序中距離遠(yuǎn)的優(yōu)先置換（例：將鐵放在硝酸銅和硝酸銀混合溶液中，鐵先置換銀。）,金屬活動(dòng)性順序規(guī)律注意事項(xiàng)：,問題1：Na在金屬活動(dòng)順序中排在Cu的前面，能否從硫酸銅溶液中置換出銅呢？,因?yàn)镹a非?；顫姡谌芤褐惺紫扰c水發(fā)生反應(yīng)： 2Na + 2H2O = 2NaOH + H2 ↑ 所以此反應(yīng)不能置換出銅。,金屬活動(dòng)順序中，排在前面的金屬能將排在后面的金屬從它們的化合物溶液里置換出來。,如：Fe+CuSO4 = FeSO4+Cu,鐵釘變銅釘,問題2：排在前面的金屬一定能把排在后面的金屬置換出來嗎？,Fe+CuCO3 =,,問題3：下列化學(xué)反應(yīng)能發(fā)生嗎？,Cu + HCl —— CuCl2 + H2↑ Mg + HCl —— MgCl2 + H2↑ Ag + HCl —— AgCl↓ + H2↑,問題4：下列化學(xué)反應(yīng)正確嗎？,（1）鐵 + 稀鹽酸 —— 氯化鐵 + 氫氣,（2）鋅 + 硝酸 —— 硝酸鋅 + 氫氣,,,應(yīng)生成氯化亞鐵,不能生成氫氣,√,活動(dòng)與探究二：金屬與金屬化合物溶液的反應(yīng),問題5：波爾多液（主要成分為硫酸銅）能否用鐵桶或鋁桶盛裝？,鐵或鋁都能置換出硫酸銅中的銅,若用鋁、鐵容器盛裝農(nóng)藥，會(huì)使CuSO4農(nóng)藥失效。 Fe+CuSO4==FeSO4+Cu 2Al + 3CuSO4 =Al2(SO4)3+3Cu,K、Ca、Na、 Mg、Al、Zn、Fe、Sn（錫）、Pb（鉛）、（H） Cu、Hg、Ag、 Pt（鉑）、Au（金）,課堂練習(xí),1、有X、Y、Z三種金屬。X、Y、Z分別放入稀鹽酸中，X溶解并放出氫氣，Y、Z無變化；將Y放入Z的化合物溶液中無變化；Z放入Y的化合物溶液中有Y析出：則X、Y、Z的活動(dòng)性順序如何？,2、實(shí)驗(yàn)室制氫氣常選擇鋅與稀鹽酸、稀硫酸反應(yīng)，（1）選用的依據(jù)是什么？（2）不選銅的理由？（3）猜想：為什么也不選鉀、鈣、鈉？,3、黃金飾品中的假貨常常魚目混珠，社會(huì)上有些不法分子時(shí)常以黃銅冒充黃金進(jìn)行詐騙活動(dòng)。因?yàn)辄S銅（銅、鋅合金）單純從顏色、外型上看，與黃金極為相似，所以很難區(qū)分，現(xiàn)請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案用化學(xué)方法鑒別真假黃金。,2、X、Y、Z是三種金屬，根據(jù)下列有關(guān)化學(xué)方程式可知，三種金屬的活動(dòng)性順序是（ ） ①Z+YSO4==ZSO4+Y ②X+ YSO4==XSO4+Y ③X+ H2SO4== XSO4+ H2 ↑ ④Z+ H2SO4不反應(yīng) A、Z＞X＞Y B、Z＞Y＞X C、X＞Y＞Z D、X＞Z＞Y,3、現(xiàn)有X、Y、Z三種金屬，若將Z放入X的鹽溶液中，Z表面覆蓋有X，將Y和Z分別投入稀鹽酸中，Y 溶解而Z不溶，則三種金屬的活動(dòng)順序正確的是（ ） A、Y＞X＞Z B、Y＞Z＞X C、X＞Y＞Z D、X＞Z＞Y,討論：觀察此圖，你有何看法？,思考題： 相同質(zhì)量的Mg、Zn、Fe和足量的稀硫酸反應(yīng)，產(chǎn)生氫氣的總質(zhì)量（m）隨時(shí)間(t)變化的關(guān)系如下圖，則下圖中a、b、c表示的金屬分別為：a 、 b 、c 。,,,,,,,,,m,t,a,b,c,0,Mg,Fe,Zn,,,,t2,t1,t3,,三、鋼鐵制品銹蝕條件的探究,鐵生銹的條件是：,1、同時(shí)與水和氧氣接觸，易生銹 2、只與水接觸，難生銹 3、只與氧氣接觸，難生銹,在 空 氣 中,a.干燥空氣中,不生銹,b. 在水中,c. 在潮濕空氣中,不生銹,生銹,鐵與水、氧氣和二氧化碳反應(yīng)生成鐵銹,鐵生銹的條件,五、濕法冶金：,早在西漢時(shí)期，我國勞動(dòng)人民就已發(fā)現(xiàn)鐵 能從某些銅的化合物的溶液中置換出銅。在西 漢劉安所著的《淮南萬畢術(shù)》中，就有“曾青得鐵則化為銅的”記載。（即），在宋代，該反應(yīng) 已廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)。這種方法是濕法冶金的先驅(qū)。,2、鐵放入溶液中反應(yīng)后，溶液的質(zhì)量都會(huì)變大嗎？,釋疑：不一定. (1):Fe放入稀HCl或稀H2SO4中反應(yīng)后溶液的質(zhì) 質(zhì)量變大，因?yàn)?Fe+H2SO4 == FeSO4+H2,,(2):Fe放入CuSO4溶液中反應(yīng)后溶液的質(zhì)量變小， 因?yàn)? Fe+CuSO4 == FeSO4+Cu,放入56 逸出2,放入56 換出64,例5： （除雜質(zhì)題 ）,（1）Cu (Fe),（2）FeCl2 (CuCl2),可用鹽酸洗掉鐵，銅不反應(yīng),過濾后留在濾紙上。 Fe+2HCl= FeCl2+H2↑,放入鐵粉，反應(yīng)后再過濾，除去銅粉。 Fe+CuCl2= FeCl2+Cu,3、將鐵片放入下列溶液中，鐵片的質(zhì)量會(huì)增加 的是（ ） A、稀H2SO4 B、FeSO4溶液 C、CuSO4溶液 D、稀HCl,C,下列物質(zhì)不能由金屬和酸反應(yīng)直接生成的是 ( ) A ZnCl2 B CuSO4 C FeCl2 D Al2(SO4)3,B,4、將鐵片放入下列溶液中，溶液的質(zhì)量會(huì)減少的是（ ） A、HCl B、H2SO4 C、Na2 SO4 D、CuSO4,5、為了測定Ag,Zn,Cu,H的化學(xué)活動(dòng)性強(qiáng)弱,某同學(xué)利用Zn粉,Cu片,AgNO3溶液和鹽酸4種物質(zhì)，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案，其中可行的是（ ） A、 Zn+HCl Cu+HCl Zn+AgNO3 B、Zn+HCl Cu+ AgNO3 Zn+AgNO3 C、Cu+HCl Zn+AgNO3 Cu+ AgNO3 D、Zn+HCl Cu+HCl Cu+ AgNO3,6、在CuCl2和NaCl的混合溶液中加入過量的Zn粉，充分反應(yīng)后過濾，留在濾紙上的固體（ ） A、只有Zn B、只有Cu C、有Cu和Na D、有Cu和Zn,,7、把足量鋅粉分別加入到含下列各組物質(zhì)的混合溶液中，充分反應(yīng)后過濾，濾液中只有一種溶質(zhì)的是（ ）（雙選） A、MgSO4 CuSO4 B、CuSO4 H2SO4 C、Cu(NO3)2 AgNO3 D、HCl CuSO4,8．[7分]小華想測定Cu-Zn合金和Cu-Ag合金中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，實(shí)驗(yàn)室只提供了一瓶稀鹽酸和相關(guān)的儀器。 (1)根據(jù)現(xiàn)有的條件，你認(rèn)為只能測出_____________合金中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。 (2)為了測定該合金的組成，小華稱取10 g該合金粉末，在粉末中連續(xù)三次加入稀鹽酸反應(yīng)。每加一次鹽酸，小華記錄所得氣體的質(zhì)量，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下： 第一次 第二次 第三次 連續(xù)加入鹽酸的體積(ml) 10 10 1 生成氫氣的質(zhì)量(g) 0.08 0.08 0.04 (3)從上表數(shù)據(jù)分析，小華用10 g合金粉末總共收集到氫氣_______g。 (4)求出該合金中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。,,,,,,,,探究目的：比較鎂、鐵、銅、鋅四種金屬的活潑程度 你的假設(shè)是： 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：將鹽酸（或稀硫酸）加入四支試管中，觀察 觀察注意：1、金屬與酸能否反應(yīng) （1）可與鹽酸、稀硫酸反應(yīng)的金屬有： （2）不與鹽酸、稀硫酸反應(yīng)的金屬有： 2、若能反應(yīng)，請(qǐng)比較各金屬反應(yīng)的劇烈程度 劇烈程度從大到小為： 3、反應(yīng)中，伴隨著的現(xiàn)象是： 你的結(jié)論是：,,活動(dòng)與探究（1）,,Mg、Zn、Fe,,Cu,,活潑程度：MgZnFe Cu,MgZnFe,有氣泡生成,活動(dòng)與探究（1）,反應(yīng)劇烈，放出大量的無色氣泡,反應(yīng)較劇烈，放出大量的無色氣泡,反應(yīng)較慢，有無色氣泡放出,沒有明顯變化,Mg+2HCl=MgCl2+H2↑,Zn+2HCl =ZnCl2 +H2↑,Fe +2HCl =FeCl2 + H2↑,Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑,Zn +H2SO4 =ZnSO4 +H2↑,Fe +H2SO4 =FeSO4 +H2↑,,,,Mg + 2HCl == MgCl2 + H2↑ Fe + 2HCl == FeCl2 + H2↑ Zn + H2SO4 == ZnSO4 + H2↑ Fe + H2SO4 == FeSO4 + H2↑,,單質(zhì),單質(zhì),化合物,化合物,,二、置換反應(yīng) 由一種單質(zhì)與一種化合物反應(yīng)，生成另一種單質(zhì)與另一種化合物的化學(xué)變化。,2、金屬與酸的反應(yīng),活動(dòng)與探究（2）,鋁表面有紅色的固體析出,銅絲表面有白色的固體析出,沒有明顯變化,Al+CuSO4=FeSO4+Cu,Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag,,實(shí)驗(yàn)結(jié)論：,（1）MgAl、FeCu （2） MgZnFe Cu （3） Al Cu＞Ag,活動(dòng)性： MgZnFe CuAg,金屬活動(dòng)性由強(qiáng)減弱,K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag Pt Au,,三、金屬活動(dòng)性順序,鉀 鈣 鈉 鎂 鋁 鋅 鐵 錫 鉛（氫）銅 汞 銀 鉑 金,判斷的依據(jù)： 1、在金屬活動(dòng)性順序里，位置越前，它的活動(dòng)性越強(qiáng)。 2、在金屬活動(dòng)性順序里，位于氫前的金屬能置換出鹽酸、 稀硫酸中的氫。 3、在金屬活動(dòng)性順序里，位于前面的金屬能把后面的金 屬從它們化合物的溶液里置換出來。,（K、Ca、Na三種金屬除外）,（不是氫氣）,（鉀最強(qiáng)）,1、請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，鑒別真假黃金。 2、下列物質(zhì)能否發(fā)生反應(yīng)？寫出能發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式。 （1）銀與稀鹽酸 （2）鋅與硫酸銅溶液 （3）銅與硫酸鋅溶液 （4）鋁與硝酸銀溶液,練習(xí),家庭小實(shí)驗(yàn),收集幾種金屬，取少量分別放入幾個(gè)小玻璃杯中，然后向各個(gè)玻璃杯中加入一些食醋（主要成分是醋酸），仔細(xì)觀察發(fā)生的現(xiàn)象，試根據(jù)現(xiàn)象判斷這幾種金屬的活動(dòng)性差異。,第八單元 金屬和金屬材料 課題2 金屬的化學(xué)性質(zhì),[研究1]金屬與氧氣的反應(yīng),回顧與討論： 請(qǐng)同學(xué)們回憶在氧氣的化學(xué)性質(zhì)中，我們研究了哪幾種金屬和氧氣的反應(yīng)？你還能回憶起這些反應(yīng)的現(xiàn)象嗎？,鐵絲、鎂帶和氧氣的反應(yīng),3Fe + 2O2 Fe3O4 2Mg + O2 2MgO,實(shí)驗(yàn)探究,將一根銅絲和一枚金戒指分別在空氣中燃燒，觀察現(xiàn)象。,實(shí)驗(yàn)表明：大多數(shù)金屬都能與氧氣反應(yīng)，但反應(yīng)的難易和劇烈程度不同。,鎂、鋁在常溫下就能與氧氣反應(yīng)。 鐵、銅在常溫下不能與氧氣反應(yīng)， 但在高溫時(shí)能與氧氣反應(yīng)。 金即使在高溫時(shí)不能與氧氣反應(yīng)。,活動(dòng)性：鎂、鋁 鐵、銅 金,[研究2]金屬與酸的反應(yīng),實(shí)驗(yàn)探究： 1.在4只試管里分別放入兩小塊鎂、鋅、鐵、銅，再分別加入約5 mL稀鹽酸，觀察現(xiàn)象，比較反應(yīng)的劇烈程度。如果有氣體生成，判斷反應(yīng)后生成了什么氣體？（用燃著的小木條放在試管口檢驗(yàn)） 2. 用稀硫酸代替稀鹽酸進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并比較 發(fā)生的現(xiàn)象。,交流與討論：,1.哪些金屬能與鹽酸、稀硫酸發(fā)生反應(yīng)？反應(yīng)的劇烈程度如何？反應(yīng)后生成了什么氣體？哪些金屬不能與鹽酸、稀硫酸發(fā)生反應(yīng)？由此你能把金屬分為哪兩類？,鎂、鋅、鐵、銅與鹽酸反應(yīng)比較,,金屬與鹽酸反應(yīng)的比較,交流與討論：,1.哪些金屬能與鹽酸、稀硫酸發(fā)生反應(yīng)？反應(yīng)的劇烈程度如何？反應(yīng)后生成了什么氣體？哪些金屬不能與鹽酸、稀硫酸發(fā)生反應(yīng)？由此你能把金屬分為哪兩類？,金屬與濃硫酸、硝酸反應(yīng)通常沒有氫氣生成！,2.對(duì)于能發(fā)生的反應(yīng)，若從反應(yīng)物和生成物的物質(zhì)類別的角度去分析，這些反應(yīng)有什么共同特點(diǎn)？它們屬于哪種反應(yīng)類型？并請(qǐng)歸納已學(xué)過的化學(xué)反應(yīng)基本類型。,化學(xué)反應(yīng)的基本類型,化合反應(yīng)：A + B + … → AB… 分解反應(yīng)：AB… →A + B + … 置換反應(yīng)：A +BC →AC + B 復(fù)分解反應(yīng)：AB + CD → AD + CB,鋁絲浸入硫酸銅溶液中 Al + CuSO4 = Al2(SO4)3 + Cu,Cu + AgNO3 =Cu(NO3)2 + Ag,銅絲浸入硝酸銀溶液中,2,3,3,2,2,拓展探究一,一些不法商販常常用鋁制的假銀元坑害消費(fèi)者，小明在市場上買了一枚銀元，請(qǐng)你幫他鑒別一下這枚銀元，是真？是假？,,拓展探究 二,現(xiàn)有鐵片、銅片、硝酸汞溶液和鹽酸幾種物質(zhì)，欲確定Fe、 Cu 、Hg、 H 的活動(dòng)性順序，有如下三種方案： A. Fe +HCl Fe + Hg(NO3)2 Cu +HCL B. Fe + HCl Cu + HCl Cu + Hg(NO3)2 C. Fe + HCl Fe + Hg(NO3)2 Cu + Hg(NO3)2 試評(píng)價(jià)這三種方案： （1）最差的方案是 ，理由是 。 （2）最好的方案是 ，理由是 。,某溶液中僅含有AgNO3和Cu(NO3)2兩種溶質(zhì)，將其分成A、B兩份，各加入一定量的鋅粉，充分反應(yīng)后，過濾洗滌，分別得到濾渣和濾液。,1.將A得到的濾渣加入到稀鹽酸中有氣泡產(chǎn)生，則該濾渣中含有的物質(zhì)是 ； 2.往B得到的濾液中滴加稀鹽酸，有白色沉淀產(chǎn)生，則對(duì)應(yīng)的濾渣中含有 ，濾液中含有的溶質(zhì)是 。,,拓展探究 三,Zn Cu Ag,Ag,Ag(NO3)2 Cu(NO3)2 Zn(NO3)2,1.實(shí)驗(yàn)室的廢酸液不能直接倒入下水道，是因?yàn)? ；工人師傅在切割鋼板時(shí)，常用硫酸銅溶液畫線是因?yàn)? 。 2.小蘭家中收藏一件清末的鋁制佛像，該佛像至今保存十分完好。其主要原因是（ ） A.鋁不易發(fā)生化學(xué)反應(yīng) B.鋁的氧化物容易發(fā)生還原反應(yīng) C.鋁不易被氧化 D.鋁易氧化，但氧化鋁具有保護(hù)內(nèi)部鋁的作用,練習(xí)與實(shí)踐：,D,3.填寫下列表格（括號(hào)內(nèi)為雜質(zhì)）,Fe+2HCl=FeCl2+H2↑,Fe+CuSO4=FeSO4+Cu,溶解、過濾、洗滌,溶解、過濾,