资源简介

1.掌握金属的物理和化学性质，了解其在应用中的体现；
2.通过实验和案例，培养解决金属相关实际问题的能力；
根据生活经验，你见过哪些金属制品？
思考：金属可以有这么多的应用场景，主要是因为金属具有什么性质？
? 一、金属的物理性质
金属是一类重要的材料，人类的生活和生产都离不开金属。了解金属的性质对科学利用金属材料有着十分重要的作用。
铁锅可以用来炒菜
铜丝能够做导线
铝质易拉罐质轻壁薄
常见金属的名称和元素符号:
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}金属名称
铁
铝
铜
镁
锌
金
元素符号
Fe
Al
Cu
Mg
Zn
Au
温故知新
金属的某些物理性质及其应用:
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}金属所具有的物理性质
金属的应用
导电性
铜线可做电缆
导热性
铁锅炒菜
延展性
几克金可做自身几倍大的金首饰
硬度高
钢材可用于建筑
有光泽
古代铜镜打磨光滑用来梳妆
金属一般有金属光泽、良好的导热性、导电性、延展性，常温下多为固体。大多数金属呈银白色，如铁、铝、银等，铜为紫红色，金为黄色。铁、钴、镍能被磁体吸引，其他金属无此特点。不同金属的导电性、导热性、密度、熔点、硬度等物理性质有差异。
学以致用
1. 为什么铁制锅铲需要加上木柄或塑料柄？
防止烫手。因为铁的导热性比较好,而且比热容小,温度升的快,为了防止烫伤手,就选用导热性比较差的木柄或塑料柄。
学以致用
2. 银的导电性比铜好，一般情况下为什么不用银来制造电线或电缆？
银的导电性虽优于铜，但银的价格昂贵，用银做电线的话成本太高，所以选择导电性能略弱于银的铜做电线。
学以致用
3. 选择铸造硬币的金属材料需要考虑哪些因素？
制造硬币应考虑选用耐磨、硬度较大、化学性质稳定、不易生锈、对人类没有危害，色泽美观的金属。
例1、元素在自然界里分布并不均匀，如智利富藏铜矿，澳大利亚多铁矿，山东的黄金储量居我国首位，但从整个的地壳含量的多少分析，最丰富的金属元素是（ ）
A. Fe
B. Si
C. O
D. Al
【答案】D
【解析】在地壳中最多的化学元素是氧，它占总重量的48.6%,故选D。
例2、下列关于金属的说法正确的是( )
A.铜质插头利用了铜的导电性
B.硬铝的硬度比铝小
C.在金属表面喷涂油漆是防止其锈蚀的唯一方法
D.Ag能将硝酸铜溶液中的铜置换出来
【答案】A
【解析】】A.铜质插头，利用了铜具有优良的导电性，故选项说法正确。
B.合金的硬度比组成它的纯金属的硬度大，硬铝的硬度比铝大，故选项说法错误。
C.在金属表面喷涂油漆是防止其锈蚀的一种方法，但不是唯一的方法，还可以涂油或镀上其他金属等覆盖保护膜的方法，故选项说法错误。
D.Ag的位置排在铜的后面，不能将硝酸铜溶液中的铜置换出来，故选项说法错误。
金属的用途不仅取决于它们的物理性质，还与金属的化学性质有关。常见金属有哪些主要的化学性质呢？
交流讨论
金属燃烧的实验
实验：分别把镁条、铁片、铝片和铜片的表面用砂纸擦亮，然后按要求加热或燃烧，记录实验现象，写出反应的化学方程式。
二、常见金属的化学性质
　　铁丝在空气中红热，在氧气中剧烈燃烧
镁条在空气中点燃
铝片在空气中加热
铁片在氧气中点燃
铜条在空气中加热
金属燃烧的实验
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}实验内容
实验现象
化学方程式
镁条在空气中点燃
剧烈燃烧,发出耀眼白光,有白色固体和白烟生成。
2Mg+???????? 2MgO
铝片在空气中加热
铝箔熔化但不滴落
4AI+3???????? 2????????????????????
铁丝在氧气中点燃
剧烈燃烧，火星四射，生成四氧化三铁黑色固体，生成物融化后溅落在瓶底
3Fe + 2???????? ????????????????????
铜丝在空气中加热
红色的铜丝表面变成黑色
2Cu+???????? 2CuO
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}实验内容
实验现象
化学方程式
镁条在空气中点燃
剧烈燃烧,发出耀眼白光,有白色固体和白烟生成。
铝片在空气中加热
铝箔熔化但不滴落
铁丝在氧气中点燃
剧烈燃烧，火星四射，生成四氧化三铁黑色固体，生成物融化后溅落在瓶底
铜丝在空气中加热
红色的铜丝表面变成黑色
燃烧
燃烧
铝与氧气反应，表面生成一层致密的氧化铝薄膜（Al2O3），氧化铝熔点高于铝，包裹着铝。
?
4Al+3O2==2Al2O3
实验结论：
在点燃或加热的条件下，镁、铝、铁、铜等很多金属能与氧气化合生成金属氧化物。在常温下，镁、铝等金属也能与氧气发生反应。
3Fe+2O2 == Fe3O4
点燃
2Cu+O2 ==2CuO
金属与稀硫酸（或稀盐酸）的反应
实验：分别把锌粒、铁片和铜片（表面用砂纸打磨）放入试管中，再加入稀硫酸（或稀盐酸），观察实验现象，写出反应的化学方程式。
锌与稀盐酸/稀硫酸
铁与稀盐酸/稀硫酸
铜与稀盐酸/稀硫酸
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}实验内容
实验现象
化学方程式
锌粒与稀硫酸反应
锌与稀硫酸反应较剧烈，产生大量气泡。用燃着的木条点燃生成的气体，发出爆鸣声。
Zn+????????S????????=ZnS????????+????????↑
铁片与稀盐酸反应
反应缓慢有气泡产生，用燃着的木条点燃生成的气体，发出爆鸣声。一段时间后，溶液由无色变为浅绿色。
Fe+2HCl=Fe????????????+????????↑
铜片与稀硫酸反应
无明显现象
铜片不与稀硫酸反应
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}实验内容
实验现象
化学方程式
锌粒与稀硫酸反应
锌与稀硫酸反应较剧烈，产生大量气泡。用燃着的木条点燃生成的气体，发出爆鸣声。
铁片与稀盐酸反应
反应缓慢有气泡产生，用燃着的木条点燃生成的气体，发出爆鸣声。一段时间后，溶液由无色变为浅绿色。
铜片与稀硫酸反应
无明显现象
铜片不与稀硫酸反应
实验结论：
锌与稀硫酸反应较剧烈，产生大量氢气，说明锌的金属活动性较强。
铁与稀盐酸反应缓慢，产生少量氢气说明铁的金属活动性一般。
铜不与稀硫酸反应，说明铜的金属活动性较弱。
单质
化合物
单质
化合物
这些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）。
特征：反应物和生成物都是一种单质和一种化合物。
从反应物和生成物的物质类别的角度分析，有如下特点：
实验：锌与稀硫酸制取氢气的实验
固体
液体
密度比空气小，难溶于水
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}
实验现象
锌与稀盐酸接触后，锌粒逐渐溶解，有气泡产生;置于水槽中的导管口有气泡冒出，当把导管伸入装满水的试管中，试管里液面下降，直至有气泡从试管口冒出;将装有氢气的试管移近酒精灯火焰上方，松开拇指，听到轻微的“噗”声。
实验原理
Zn+????????????????????=ZnS????????+????????↑
实验结论
实验室常用锌与稀硫酸反应制取氢气，用排水法或者向上排空气法进行收集。
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}
实验现象
锌与稀盐酸接触后，锌粒逐渐溶解，有气泡产生;置于水槽中的导管口有气泡冒出，当把导管伸入装满水的试管中，试管里液面下降，直至有气泡从试管口冒出;将装有氢气的试管移近酒精灯火焰上方，松开拇指，听到轻微的“噗”声。
实验原理
实验结论
实验室常用锌与稀硫酸反应制取氢气，用排水法或者向上排空气法进行收集。
注意：
1.不能用浓硫酸代替稀硫酸,浓硫酸具有强氧化性;
2.不能用金属活动顺序表中排在氢后面的金属，如铜，也不能用金属活动性太强的金属，如钠钾等，一般常用锌，铝，铁，镁等。
我国古代科技著作、宋代沈括所著的《梦溪笔谈》中有记载：“信州铅山县有苦泉，流以为涧，挹其水熬之则成胆矾，烹胆矾则成铜，熬胆矾铁釜，久之亦化为铜。”上述反应又是怎么实现的？
我国是湿法冶金的先驱。早在西汉时期，《淮南万毕术》中就有记载：“曾青得铁则化为铜。
宋代沈括的《梦溪笔谈》
实验：在试管中加入少量硫酸铜溶液，用砂纸打磨铁丝并绕成螺旋状，浸入硫酸铜溶液中。观察实验现象并记录。
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}
实验现象
铁的表面析出红色物质，溶液由蓝色变为浅绿色，最终变成棕色。
实验原理
Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu
实验结论
铁能从硫酸铜溶液中置换出铜。
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}
实验现象
铁的表面析出红色物质，溶液由蓝色变为浅绿色，最终变成棕色。
实验原理
实验结论
铁能从硫酸铜溶液中置换出铜。
例3、将锌片放入Cu????????????溶液(pH<7)中，锌片表面覆盖了红色物质，一会儿又有大量气泡冒出。下列推测不正确的是( )
A.红色物质是金属铜
C.产生的气体可能是氢气
B.产生的气体可能是氯气
D.锌的金属活动性强于铜
?
B
例4、向两份完全相同的稀盐酸中分别加入过量锌粉、铁粉，随着反应的进行，金属质量和生成氢气的质量变化如图所示。请读取图象信息，并根据图象信息判断下列说法正确的是( )
A.Fe与Zn的活动性顺序:Zn>Fe
B.同质量的锌粉和铁粉与足量稀盐酸反应生成氢气质量:Fe >Zn
C.同质量的锌粉和铁粉与足量稀盐酸反应生成氢气质量:Fe=Zn
D.同质量同质量分数的稀盐酸分别与锌粉和铁粉反应生成氢气质量:Fe=Zn
B

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