课题1　金属材料ppt配用优秀教学设计

专题九

金属和金属材料

【考点归纳】

一、金属材料

1、金属元素的分布

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)外，其余大多数以化合物形态存在，即金属矿物。

2、金属的共同物理性质：有光泽、导电、导热、有延展性。

3、现在应用广、产量高的前四种金属：铁、铝、铜、钛。

4、合金：常见的合金有：不锈钢、锰钢、硅钢等；铁的合金有：生铁（含碳量为：2%~4.3%）、钢（含碳量为：0.03%~2%）。

二、金属的化学性质

1、金属与氧气反应：

例如：3Fe + 2O2Fe3O4

2Al + 3O22Al2O3

说明：铁锈的主要成份是Fe2O3

，铁生锈的条件是：铁与空气、水接触。

2、金属与酸反应：

例如：Fe + H2SO4 ==== FeSO4 + H2↑

；2Al + 6HCl==== 2AlCl3 + 3H2↑

3、金属与盐（金属的化合物溶液）反应：

例如：Fe + CuSO4 ==== FeSO4 + Cu

；

Cu + 2AgNO3 ==== Cu（NO3）2 + 2Ag 说明；只有位于金属活动性顺序中前面的金属才能把位于后面的金属从它们的化合物溶液（即化合物必须溶于水）中置换出来。

三、金属的利用与保护

1、常见的金属矿石有：赤铁矿（主要成份：Fe2O3）、磁铁矿（主要成份：Fe3O4）、黄铁矿（主要成份：FeS2）、赤铜矿（主要成份：Cu2O）等。

2、金属的冶炼原理：

（1）、高温还原：如

Fe2O3 +3CO

2Fe + 3CO2

（2）、加热分解：如

2HgO

2Hg + O2↑

电解

（3）、电解：如

2Al2O3

4Al + 3O2↑ 3、金属的保护：

防止金属锈蚀的方法：隔绝空气和水。如在金属表面涂油、镀保护膜等。

【问题探究

】

【例1】：锰和镍(Ni)都是金属。现将镍丝插入MnSO4溶液中，无变化；插入CuSO4溶液中，镍丝上有铜析出。则Mn、Ni、Cu的活泼顺序是(

) A．Ni、Mn、Cu

B．Cu、Ni、Mn C．Cu、Mn、Ni

D．Mn、Ni、Cu 审题与思路：根据活泼金属能从不活泼金属的盐溶液中把它置换出来的规律，则可知应选择答案D。

总结：不是所有的金属均能与酸反应置换出来H2，像Fe、Al、Zn等活泼金属可以，但像Cu、Ag等不活泼金属不能，金属与盐溶液反应时一般是较活泼的金属置换不活泼的金属，常见金属活泼的顺序为(从左到右活泼性降低)KCa Na Mg AlZn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag Pt

Au；H以前的金属能置换出酸（指稀盐酸和

稀硫酸）中的氢，H以后的不能；前面的金属（K、Ca、Na除外）能置换后面的金属。

【例2】：下列关于金属元素的说法中，不正确的是

(

) A．人类的生存离不开金属，如：铁是构成血红蛋白所需成分，缺铁则会贫血，铁过量则引起肝脏、胰脏中毒。锌是维持消化和代谢活动的元素，缺锌伤口愈合慢，味觉减退，锌过量则引起恶心、呕吐、腹痛。

B．在元素周期表中，金属元素比非金属元素要多得多

C．纳米材料和纳米技术的应用涉及现代生产和生活的各个方面，金属单质颗粒一旦达到纳米级，则通常会表现出特殊的性质，如铝粉、铁粉等遇空气即可发生燃烧

D．在地壳中含量最多的金属元素是铁，其次是铝、钙、钠、钾镁

审题与思路：A中金属元素不仅仅存大于大自然中，还存在于我们的身体内，不过含量很少，但其影响力却很大，缺乏或过量，都将导致疾病，市面上有很多保健品即针对这一点，如补铁产品、补钙产品等．且这些金属元素以复杂的离子状态存在。故A正确。B中元素周期表中的确实是金属元素占大多数，故B正确．c中金属元素颗粒一旦达到纳米级，其性质大为改变，遇空气即可发生自然甚至爆炸，生成金属氧化物，另外，大部分金属在颗粒状态下呈黑色，只有当被铸成金属块后才呈现各种颜色，故c正确。D中地壳中含量最多的金属元素是铝，其次才是铁、钙、钠、钾、镁等，含量最多的元素是氧。故D不正确。答案：D 总结：化学其实就在我们身边，它要求我们在平时注意收集，积累，并关注时政大事，多浏览最新科技信息，只有如此，才可以应付自如。

【例3】：高温下用足量的一氧化铁冶炼10t含Fe2O380%的赤铁矿石，可炼出多少吨含杂质4%的生铁? 审题与思想：此题是反应物、生成物都含有杂质的计算，因为杂质不参加反应，且化学方程式表示的是各种纯物质之间的质量比的关系，所以在根据方程式计算时，必须将不纯物质的质量换算成纯物质的质量。换算方法是：不纯物质质量×纯度

= 纯物质质量．“纯度”指的是纯物质的质量占整个样品物质的质量分数。它与杂质所占质量分数的换算关系为：

纯度

= 1－杂质质量分数。

解法一：纯Fe2O3质量为l0t×80%=8t 设可炼得纯铁质量为X Fe2O3+3CO160

8t

2Fe+3CO2

112

X 160 8t = 112

X

X = 56t 可炼得生铁的质量为：56t÷(1-4%)=5 .83t 解法二：利用铁元素质量在反应前后守恒，转化成根据化学式计算。

11210t × 80％

×

= x × (1-4%)

解：

x = 5 .83t 160

解答:可炼得生铁5.83t. 总结:与铁的冶炼过程相关的计算是非常重要的题型，解决这类题的关键要分清题中的数据指的是什么，掌握纯净物与混合物的换算关系。

【例4】：请你参与某学习小组的探究活动，并回答相关问题：

[发现问题] 小丽发现盛水的铁锅在与水面接触的部位最易生锈；

小茜发现自己的铜制眼镜框表面出现了绿色的铜锈；小玲发现苹果切开不久，果肉上会产生一层咖啡色物质，好像生了“锈”一般。

[提出问题] 这三种物质“生锈¨的原因是什么? [收集证据] (1)回忆已有知识：铁生锈的条件是 。

(2)查阅有关资料：“铜锈”主要成分是Cu2(OH)2CO3(俗称铜绿)；苹果“生锈”是果肉里的物质(酚和酶)与空气中的氧气发生了一系列的反应，生成咖啡色的物质。

(3)实验探究：将四小块铜片分别按下图所示放置一个月，观察现象如下：

实验装置

实验现象

铜片不生锈

铜片不生锈

铜片不生锈

铜片生锈且水面附近锈蚀最严量

由实验可知：铜生锈是铜与水、 、 等物质共同作用的结果，铜变成铜绿的化学方程式为 。

[得出结论] 经过交流讨论，三位同学认为这些物质“生锈”除了可能与水有关外，还可能都与 (填物质名称)有关。 [反思与应用] 利用所得结论填空： (1)写出一种防止铁或铜等金属制品生锈的具体方法 ；

(2)请你提出一点延长食品保质期的建议

。

审题与思路：该题主要是考查在具体情景中，金属生锈条件的探究，显然，由题意，铁生锈的条件是与水、氧气同时接触，铅生锈则需与水、氧气、二氧化碳同时接触，通过对铁、铜生锈条件的掌握，自名对防水铁、铜生锈的具体方法迎刃而解：将金属制品放在干燥的地方(不与水接触)，或刷上油漆使之与空气隔绝(不与氧气接触)，延长食品保质期主要方法是使食品处于真空状态(不与氧气接触)。

解答：[收集证据]（1）铁与氧气和水同时接触

（3）氧气（或O2）、二氧化碳（或CO2）。[得出结论] 氧气。 [反思与应用]（1）保持金属制品表面的洁净和干燥（或表面镀上保护膜等）（2）将食品进行真空包装等。

总结：这种类型的实验题初看起来令我们头皮发麻，但认真看完题目后发现答案其实很简单。这就要求我们有信心看完题目，有较强的耐心，对书本知识点掌握的比较扎实，对知识的迁移比较顺手。