第八单单元 金属和金属材料课题课题 1 金属材料根据你的经验经验 , 说说出所知道的常见见的金属有哪些? 你说说出的这这些金属，不是纯纯金属就是合金。或者说说： 金属材料包括两大类类：纯纯金属；合金。人类类使用金属经经 历历了一个漫长长的过过程： 石器青铜器铁器铝和铝合金时代钛和钛合金时代中国人从商代使用青铜铜器，春秋时时期会冶铁铁，战战国时时 期会炼钢炼钢 ，现现在大量使用铝铝合金等材料。铝铝的使用只有 100多年的历历史。21世纪纪是钛钛和钛钛合金时时代。目前，产产 量居前三位的金属依次是 。铁 铝 铜 友情提示图片不能播放请用暴风转码一、 金属的物理性质 老师这里有些纯金属，观察后描述一下它们的物理性质Hg 银白色液体Sn 银白色固体Fe 银白色固体Cu 紫红色固体Ag 银白色固体Au 金黄色固体常温下为固体（除汞外） 有颜色和光泽 有金属光泽 良好的导电性良好的导热性良好的延性请根据这些金属的用途，说出它们的物理性质？良好的展性良好的延展性常温下为固态（除汞外），有颜色和光泽，有 良好的导电性、导热性和延展性，熔点比较高、密 度、硬度因金属不同而不同综上所述，金属具有这样的物理性质物理性质质物理性质质比较较 导电导电 性（ 以银银的导电导电性为为 100作标标准） 密度 (gcm-3 ）熔点()硬度（以金刚刚 石的硬度为为10作标标 准）银 铜 金铝锌铁 铅（优 ）10099 746127177.9（良 ） 金 铅 银 铜 铁 锌 铝 19.3 11.3 10.5 8.92 7.86 7.14 2.70 （大 ）（小）钨 铁 铜 金 银 铝 锡 3410 1535 1083 1064 962 660 232 （高）（低 ）铬 铁 银 铜 金 铝 铅9 45 2.54 2.53 2.53 22.9 1.5 （大）（小）根据表中数据讨论以下问题： 1.为什么菜刀，镰刀，锤子用铁而不用铅？铁的硬度大于铅。2.银的导电性比铜好，为什么电线用铜不用银? 银在自然界的含量少，价格高； 银的密度大，不易架线。 3.灯泡里的灯丝用钨不用锡？用锡可能出现什么情况？ 钨有较高的熔点且易导电。用锡灯丝导电产生的热，易使 灯丝熔断影响灯泡寿命。 4.铁制水龙头要镀铬？镀金如何？ 增加水龙头的硬度使其不易变形，不易生锈，变得美 观大方。 镀金更好看，耐腐蚀但成本高，硬度低易磨损。铬的硬度大，耐磨，保存时间久 结论结论 ：物质质的用途主要由性质质决定。但还还要考虑虑 价格、资资源、美观观、使用是否便利，物质质是否易 于回收利用和对环对环 境的影响。如制金属币时还应币时还应 考虑虑：；。资资源丰富 耐磨耐腐蚀蚀 无毒轻轻便 美观观易加工 【科普知识】 金属之最地壳中含量最高的金属元素目前世界年产量最高的金属 导电、导热性最好的金属人体中含量最高的金属元素熔点最高的金属 熔点最低的金属铝 钙 铁 银钨 汞硬度最大的金属 铬【课堂练习】1.下列金属中导电性最好的是（ ）A. Cu B. Al C. Fe D. Ag 2.科学家预言：到21世纪，用途仅次于铁和铝的第三大金 属是（ ） A. 铜 B. 铬 C. 钛 D. 金 3.联合国卫生组织经过严密的科学分析，认为我国的铁锅 是最理想的炊具，并向全世界大力推广。其主要原因是 （ ）A.价格便宜 B.生热慢退热也慢，保温性较好C.烹饪出的食品含有铁元素 D.铁中含有有机物必含的铁元素 4.为什么用铁制菜刀、锄头不用铝？为什么用钨制灯丝而 不用铁丝或铜丝？ 答:D CC铁的硬度比铝大，用它做炊具不易变形。钨的熔点高 达3410而铁铜比钨低2000，高温下易熔化形成断路. 请欣赏下列图片：嫦娥2号 你知道这些好东西是什么材料制成的吗？是合金。二、合金： 。如：钢铁 铝合金 黄铜 焊锡等 。思考：生活中不用纯铝做门窗而用铝合金？合金与组成它们的金属有什么不同？一种金属与其他一种或几种金属或非金属 一起熔合而成的具有金属特性的物质【实验实验 探究1】探究一些合金材料与纯纯金属材料在物理性质质上的差异 【实验实验 步骤骤】 （1）比较较黄铜铜片（铜铜和锌锌的合金） 和铜铜片；焊锡焊锡 （ 锡锡和铅铅的合金）和锡锡的光泽泽和颜颜色 （2）将黄铜铜片和铜铜片，焊锡焊锡 和锡锡互相刻划，比较较 他们们的硬度。金属材料主要成 分光泽泽和颜颜 色硬度大小 对对比 黄铜铜片（合金 ）铜铜 锌锌铜铜片（纯铜纯铜 ）铜铜 焊锡焊锡 （合金）铅铅和锡锡 锡锡（纯锡纯锡 ）锡锡【结论结论 】（1） 。 （2） 。黄色 （紫）红色 银白色 银白色 黄铜片铜片焊锡锡 合金的硬度大于 组成它们的金属 合金比其组分金 属的颜色鲜艳【实验实验 探究3】比较焊锡较焊锡 和组组成它的纯纯金属锡锡、铅铅 熔化的温度。 【实验实验 步骤骤】 取绿绿豆粒大小的焊锡焊锡 、锡锡、铅铅放在 铁铁片上进进行熔化，比较较它们们的熔点高低金属材料主要成分熔化 速率数据熔点 /结论结论纯铅纯铅铅铅慢327 纯锡纯锡锡锡中232 焊锡焊锡 （合金 ）铅铅、锡锡快183【结论结论 】（3） 。如：焊锡 Al Fe Cu Au 思考：既然铝铝“比较较活泼泼”，为为什么还还用铝铝做生活 用品如铝锅铝锅 等。查阅资查阅资 料：铝铝在空气中与氧气反应应，其表面生成一层层致密的氧化铝铝（Al2O3)薄膜，从而阻止铝进铝进 一步被氧化。所以，铝铝制品耐腐蚀蚀。综综上所述，判断金属活动动性方法之一 ：金属越容易与氧气反应应，其活动动性 ；同等条件下，反应应越剧剧烈，其活动动性 。越强 越强 思考：生活中有这样一种现象：绿豆在铁锅中煮了一会儿会变黑；苹果、梨子用铁刀切了以后，表面也会变黑。 查阅资料：这是因为绿豆、苹果、梨子等水果的细胞中都含有鞣酸，鞣酸能和铁反应，生成黑色的鞣酸铁。 这样看来，金属是否能与其它酸反应呢？ （二）金属与酸的反应 【实验探究2】是不是所有的金属都能与酸反应？【实验步骤】 A组：在四支试管中分别放入打磨光洁的镁条、锌粒、铁 片、铜片，各加入约5mol 稀盐酸，观察现象，比 较反应的剧烈程度；用燃着的木条放在试管口，观察并记录实验现象。 金属与稀盐酸反应的现象及化学方程式：金属是否有气体产产生速率 用燃着的木条放在试试管口 镁镁快 锌锌适中 铁铁慢 铜铜- -有爆鸣声有爆鸣声 有爆鸣声. . 有有 有 不反应Fe + 2HCl = FeCl2 + H2 Cu + 2HCl 不反应应Mg + 2HCl = MgCl2 + H2 Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2B组：用稀硫酸代替A组中的稀盐酸进行实验，并比较发生的现象。金属与稀硫酸反应应的现现象及化学方程式：金属 是否有气体产产生速率用燃着的木条放在试试管口 镁镁有快 锌锌有适中 铁铁有慢 铜铜-有爆鸣声有爆鸣声 有爆鸣声. . 不反应Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2Cu + H2SO4不反应应Mg + H2SO4 = MgSO4 + H2Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2实验现实验现 象小结结：（1） .（2） .（3） 。实验结论：几种金属的活动性顺序 ： . 很多金属不仅仅能与氧气反应应， 还还能与盐盐酸或稀硫酸反应应。镁、锌、铁与盐酸或稀硫酸反应时的剧烈程度不 同。镁最剧烈，其次是锌，然后是铁； 铜不能与盐酸或稀硫酸反应。产生的气体能燃烧，经检验是氢气 Mg Zn Fe Cu 判断金属活动性方法之二：金属与盐酸或稀硫酸 ， 可反映出金属的 。二.置换反应：。如： 。 是否反应以及反应的剧烈程度 活泼程度 2CuO + C 2Cu + CO2 一种单质和一种化合物反应，生成 另一种单质和另一种化合物的反应高温Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2【课课堂练习练习 】1.公元2世纪纪,我国古代炼炼丹家魏伯阳著有周易参同契, 这这是世界上现现存的最早的一部炼炼丹专专著。书书中写道：“金 入于猛火，色不夺夺精光”。这这句话话是指黄金在强热热的条件 下（ ） A 易氧化 B 易还还原 C 很稳稳定 D 很活泼泼2.下列金属中，常温下就易和氧气反应应的是（ ）A 铝铝 B 铂铂 C 铁铁 D 铜铜CA3.冷的浓硫酸能使铁表面生成致密的氧化膜而不被腐蚀， 所以可以将浓硫酸放在铁制容器中。但某些同学错把稀硫 酸装入了铁制容器中，此时如遇明火，就有可能发生爆炸 其原因是（用化学方程式表示）： Fe + H2SO4 = FeSO4 + H22H2 + O2 点燃 2H2O 4.思考：为什么我国的铁锅是最理想的炊具，依据 的化学原理是什么？答：炒菜时常加入适量的食醋，铁锅中的铁与醋酸反应 后的产物通过食物进入人体，补充了人体所需的铁元素 【基础巩固】1.铝的化学性质很活泼，为什么通常铝制品 却很耐腐蚀？为什么不宜用钢刷、沙等来擦洗铝制品？ 答：铝在空气中与氧气