第五章 金属的冶炼与利用第一节第一节 金属的性质和利用金属的性质和利用 （第一课时）（第一课时）学习目标：学习目标：1、知道金属的物理性质，能区分常见的金属和非金属。2、了解常见的金属与氧气、酸、金属盐溶液的反应。3、通过对金属性质的实验探究，了解通过实验学习物质的性质和变化的方法。学习重难点：学习重难点：1、认识金属的主要物理、化学性质，知道金属与酸反应的性质。2、理解置换反应的概念，并认识该类反应的基本规律。3、了解金属的化学性质。铁塔飞机铝、铁、铜桥铁车辆铁戒指金、银哗！我要是有一个该多好！轮船铁门窗铁铝等水笼头铁、铜电线铜铝等灯钨餐具铁铝一、常见金属的物理性质一、常见金属的物理性质(表一）表一）一、常见金属的物理性质一、常见金属的物理性质（表一）（表一）大多数金属为大多数金属为银白色银白色大多数金属为大多数金属为固体固体大多数金属大多数金属有光泽有光泽大多数金属大多数金属熔沸点高熔沸点高大多数金属大多数金属能导电导热能导电导热大多数金属大多数金属有延展性有延展性铜（紫红色）铜（紫红色）金（黄色）金（黄色）铁粉（黑色）铁粉（黑色）汞（液态）汞（液态）物理性质物理性质比较导电性（以银的导电性为100作标准）密度（gcm-）熔点()硬度（以金刚石的硬度为10作标准）银银 铜铜 金金铝铝锌锌铁铁 铅铅10099746127177.9（优）（优）（良）（良）金金 铅铅 银银 铜铜 铁铁 锌锌 铝铝 19.3 11.3 10.5 8.92 7.86 7.14 2.70 （大）（大）（小）（小）钨钨 铁铁 铜铜 金金 银银 铝铝 锡锡 3410 1535 1083 1064 962 660 232 （高）（高）（低）（低）铬铬 铁铁 银银 铜铜 金金 铝铝 铅铅9 45 2.54 2.53 2.53 22.9 1.5 （大）（大）（小）（小）金属之最金属之最地壳中含量最高的金属元素地壳中含量最高的金属元素目前世界年产量最高的金属目前世界年产量最高的金属导电、导热性最好的金属导电、导热性最好的金属人体中含量最高的金属元素人体中含量最高的金属元素熔点最高的金属熔点最高的金属熔点最低的金属熔点最低的金属铝铝钙钙铁铁银银钨钨汞汞一、以下铁的用途，涉及了那些铁的性质？一、以下铁的用途，涉及了那些铁的性质？（1）铁块可以制成铁丝或铁片）铁块可以制成铁丝或铁片（2）油罐车行驶时罐内石油振荡产生静电，易发生）油罐车行驶时罐内石油振荡产生静电，易发生火险，因此，车尾有一条拖地的铁链火险，因此，车尾有一条拖地的铁链铁具有延展性铁具有延展性铁具有导电性铁具有导电性二、二、（1）为何铁制锅铲需要加上木柄或塑料柄？）为何铁制锅铲需要加上木柄或塑料柄？答：答：因为铁具有导热性，而木柄或塑料没有导因为铁具有导热性，而木柄或塑料没有导热性，不致烫伤。热性，不致烫伤。（2）银的导电性比铜好，为什么不用银制造）银的导电性比铜好，为什么不用银制造电线、电缆？电线、电缆？答：答：银的价格昂贵。银的价格昂贵。（3）选择铸造硬币的金属材料需要考虑哪些）选择铸造硬币的金属材料需要考虑哪些因素？因素？答：答：需考虑：光泽是否好，是否耐磨，是否易需考虑：光泽是否好，是否耐磨，是否易加工，是否耐腐蚀等加工，是否耐腐蚀等。你能描述铁丝在氧气中燃烧、镁带在空气中燃烧的现象吗你能描述铁丝在氧气中燃烧、镁带在空气中燃烧的现象吗?3Fe+2O2Fe3O42Mg+O22MgO点燃点燃点燃点燃3Fe+2O2Fe3O42Mg+O22MgO点燃点燃3Fe+2O2Fe3O42Mg+O22MgO点燃点燃3Fe+2O2Fe3O42Mg+O22MgO点燃点燃3Fe+2O2Fe3O42Mg+O22MgO点燃点燃3Fe+2O2Fe3O42Mg+O22MgO点燃点燃3Fe+2O2Fe3O42Mg+O22MgO点燃点燃3Fe+2O2Fe3O42Mg+O22MgO点燃点燃3Fe+2O2Fe3O42Mg+O22MgO点燃点燃点燃点燃二、常见金属的化学性质二、常见金属的化学性质（1）金属与氧气反应：）金属与氧气反应： 活动与探究： 实验1 取一块铜片在酒精灯上加热,观察实验现象。实验现象与你的猜测一致吗？现象：铜片表面变黑。现象：铜片表面变黑。2Cu+O22CuO 2Cu+O22CuO 实验2 取一根铝丝在酒精灯上加热,观察实验现象。实验现象与你的猜测一致吗？现象：象：铝丝表面表面变暗。暗。4Al+3O2=2Al2O3常温下，常温下，铝和氧气也能反和氧气也能反应，在表面形成一在表面形成一层致密的氧化致密的氧化铝膜。在膜。在加加热条件下，条件下，铁、铜等很多金属都能等很多金属都能跟氧气化合生成跟氧气化合生成金属氧化物。金属氧化物。金属在常温下发生缓慢氧化：金属在常温下发生缓慢氧化：4Al+3O2=2Al2O3；形成一层致密的氧化物薄膜，从而形成一层致密的氧化物薄膜，从而阻止铝的进一步氧化，因而铝具有阻止铝的进一步氧化，因而铝具有较好的抗腐蚀性。较好的抗腐蚀性。（2）为何不宜用钢刷来擦洗铝制餐具呢？）为何不宜用钢刷来擦洗铝制餐具呢？若用钢刷擦洗铝制品，容易把氧化薄膜除掉，从而起不到保护作若用钢刷擦洗铝制品，容易把氧化薄膜除掉，从而起不到保护作用。用。（1）铝在常温下能与氧气反应，那么我们用的铝制餐具不易生锈而铁制铝在常温下能与氧气反应，那么我们用的铝制餐具不易生锈而铁制品却容易生锈呢？品却容易生锈呢？思考：思考： 大多数金属都能与氧气反应，大多数金属都能与氧气反应，但反应的难易和剧烈程度不同。但反应的难易和剧烈程度不同。铝在常温下就能与氧气反在常温下就能与氧气反应。铁、铜在常温、干燥在常温、干燥环境下不能与氧气反境下不能与氧气反应，但在高温或潮湿但在高温或潮湿时能与氧气反能与氧气反应。金即使在高温金即使在高温时不能与氧气反不能与氧气反应。活动性：活动性：铝铝 铁铁、铜铜 金金金属金属+氧气氧气金属氧化物金属氧化物实验表明：实验表明：总结归纳：总结归纳：实验实验现象现象化学方程式化学方程式铁丝在氧气中燃烧铁丝在氧气中燃烧火星四射，放热，生火星四射，放热，生成黑色固体。成黑色固体。3Fe+2O2Fe3O4镁在空气中燃烧镁在空气中燃烧发出耀眼的白光，放发出耀眼的白光，放热，生成白色固体。热，生成白色固体。2Mg+O22MgO铜在酒精灯上加热铜在酒精灯上加热有黑色物质生成。有黑色物质生成。2Cu+O22CuO铝在酒精灯上加热铝在酒精灯上加热表面变暗。表面变暗。4Al+3O2=2Al2O3点燃点燃点燃点燃 （2）金属和酸（盐酸或硫酸）的反应）金属和酸（盐酸或硫酸）的反应 在试管中分别加入少量镁带、锌、铜片、铁，再分别加少量稀盐酸或在试管中分别加入少量镁带、锌、铜片、铁，再分别加少量稀盐酸或硫酸，观察各组物质是否反应，有没有气泡，有没有放热现象，反应速度硫酸，观察各组物质是否反应，有没有气泡，有没有放热现象，反应速度如何，完成反应方程式。如何，完成反应方程式。反应物反应物反应现象反应现象反应速度反应速度反应方程式反应方程式稀盐酸稀盐酸（或稀（或稀硫酸）硫酸）镁镁锌锌铁铁铜铜很快很快较快较快较慢较慢不反应不反应Mg + H2 SO4 = MgSO4 + H2 Mg + 2HCl = MgCl2 + H2 Zn + H2 SO4 = Zn SO4 + H2 Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2 Fe + H2 SO4 = Fe SO4 + H2 Fe + 2HCl = FeCl2 + H2 剧烈反应，迅速产生剧烈反应，迅速产生大量气泡，放热大量气泡，放热平稳反应，产生大量平稳反应，产生大量气泡，放热气泡，放热反应缓慢，有气泡反应缓慢，有气泡产生，放热，溶液由产生，放热，溶液由无色变为浅绿色无色变为浅绿色不反应不反应讨论讨论:(1) 哪些金属能与盐酸、稀硫酸发生反应？反应后生成了什么气体？哪些金属哪些金属能与盐酸、稀硫酸发生反应？反应后生成了什么气体？哪些金属不能与盐酸、稀硫酸发生反应？不能与盐酸、稀硫酸发生反应？ (3)由此推出由此推出 ，金属活动性顺序，金属活动性顺序_铁、镁、锌能和稀盐酸或稀硫酸反应，反应后生成了氢气，铜不能和稀盐酸或稀硫酸铁、镁、锌能和稀盐酸或稀硫酸反应，反应后生成了氢气，铜不能和稀盐酸或稀硫酸反应反应 (2)铁、镁、锌能和稀盐酸或稀硫酸反应时剧烈程度不同。铁、镁、锌能和稀盐酸或稀硫酸反应时剧烈程度不同。_反应最剧烈反应最剧烈其次是其次是 _，然后是，然后是_ 镁镁锌锌铁铁Mg、 Zn、Fe、Cu镁镁和稀盐酸和稀盐酸锌和锌和稀盐酸稀盐酸铜和铜和稀盐酸稀盐酸铁钉和铁钉和稀盐酸稀盐酸你觉得上述哪个反应适合实验室制取氢气你觉得上述哪个反应适合实验室制取氢气？为什么？为什么？葛洪是我国晋代著名的葛洪是我国晋代著名的炼丹家，曾在葛山等地修道丹家，曾在葛山等地修道炼丹多年。丹多年。一次葛洪之妻一次葛洪之妻鲍姑用姑用铁勺盛曾青（硫酸勺盛曾青（硫酸铜溶液），几天后，溶液），几天后，葛洪拿起葛洪拿起铁勺便用，奇妙的勺便用，奇妙的现象出象出现了：了：铁勺勺变成了成了“铜勺勺”，金光，金光闪闪。葛洪的徒弟高。葛洪的徒弟高兴得跳了起来：得跳了起来：“点石成金了！点石成金了！”葛洪把葛洪把铜勺放在火上烤，勺放在火上烤，铜勺逐勺逐渐变黑。黑。这些些现象葛洪在象葛洪在黄白篇黄白篇一一书中均做了中均做了记载。智慧背囊活动与探究：（1）猜测 将铁丝放入硫酸铜溶液中，将会发生什么变化？（2）实验 在一支试管中加入少量硫酸铜溶液,把用砂纸擦亮的铁丝插入硫酸铜溶液中，观察实验现象。实验与你的猜测一致吗？（3）总结 铁与硫酸铜的反应是哪种反应？写出反应方程式。（3）铁和硫酸铜溶液反应铁和硫酸铜溶液反应实验探究：铁和硫酸铜溶液反应实验探究：铁和硫酸铜溶液反应：现象：铁钉表面有红色物质生成，现象：铁钉表面有红色物质生成， 蓝色溶液变成浅绿色蓝色溶液变成浅绿色铁铁和和硫硫酸酸铜铜溶溶液液反反应应Fe + CuSO4 = Fe SO4 + Cu工人在切割钢板时，常用硫酸铜工人在切割钢板时，常用硫酸铜溶液画线。你知道为什么？溶液画线。你知道为什么？Mg+2HCl=MgCl2+H2Mg+H2SO4=MgSO4+H2Zn+2HCl=ZnCl2+H2Zn+H2SO4=ZnSO4+H2Fe+2HCl=FeCl2+H2Fe+H2SO4=FeSO4+H2Fe+CuSO4=FeSO4+Cu置置换换反反应应单质单质 化合物化合物 化合物化合物 单质单质 一种一种_和一种和一种_反应，生成另一反应，生成另一种种_和另一种和另一种 _ _ 的反应叫做置换反的反应叫做置换反 应应你还能举出哪些置换反应的例子吗？你还能举出哪些置换反应的例子吗？C + CuO 高温高温 Cu+CO2 H2 + CuO 加热加热 H2O + Cu单质单质化合物化合物单质单质化合物化合物三、置换反应三、置换反应1、概念：、概念：2、形式：、形式：A+BCAC+B化学反应的基本类型化学反应的基本类型化合反化合反应：A+B+AB分解反分解反应：ABA+B+置置换反反应：A+BCAC+B金属的化学性质 1、金属与氧气的反应、金属与氧气的反应2、金属与酸的反应、金属与酸的反应3、铁与硫酸铜溶液的反应、铁与硫酸铜溶液的反应小结