初中沪教版（2024）第2节 金属的性质和应用精品教学课件ppt

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掌握金属的物理和化学性质，了解其在应用中的体现；
通过实验和案例，培养解决金属相关实际问题的能力；
激发兴趣，认识金属重要性，培养节约资源意识。
创设问题情境，引入新课
思考：为什么同一种金属可以有这么多形态？应用了金属的什么物理性质？
模块一   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。
人类根据金属的物理性质应用金属便利生活
常见金属的名称和元素符号:
金属的某些物理性质及其应用:
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。
模块二 常见金属的化学性质
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？
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。
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。
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。
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。
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 reactin）。
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：
锌与稀硫酸制取氢气的实验
实验：锌与稀硫酸制取氢气的实验
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。
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>FeB.同质量的锌粉和铁粉与足量稀盐酸反应生成氢气质量:Fe >ZnC.同质量的锌粉和铁粉与足量稀盐酸反应生成氢气质量:Fe=ZnD.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
【答案】B【解析】A、根据图中信息不能判断两种物质的活动性顺序，该选项说法不正确；B、由图中数据可知，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,该选项说法正确;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，该选项说法不正确;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,质量不一定相等，例如稀盐酸过量时，生成氢气质量不相等，该选项说法不正确。故选B。
模块三 合金及其应用
纯金属很难满足生产生活中的各种特殊要求，因此人们在生产实践中制造出了许多具有特殊性能的“新型金属”——合金。在金属中加入其他元素可以改变金属的性能，称为合金。
硬度一般比各成分金属大多数合金的熔点低于组成它的各成分金属的熔点可以制成各种性能不同的合金有许多良好的物理、化学和机械性能拓宽了金属材料的应用范围和使用价值
拓展铁矿石在高炉中冶炼后，得到含有一定量碳、硫、磷和硅等元素的生铁。生铁的含碳量为 2%~4.3%。生铁坚硬，韧性差，一般用于铸造。炒菜用的铁锅、暖气片、机床的底座等，大多是用生铁制造的。把生铁放在炼钢炉中冶炼，其中部分碳、硅、硫和磷经反应后形成炉渣或气体而被除去，便得到钢。钢的含碳量为 0.03%~2%。钢较硬，有韧性、良好的延展性和弹性，机械性能好，可以锻、轧和铸造，性能比生铁优越。
【答案】A【解析】A、金属铝易被氧气氧化生成致密的氧化铝保护膜，不易锈蚀，说法错误;
例6、金属和金属材料在日常生活中有广泛用途。下列关于金属和金属材料的说法中正确的是( )A.钢中含碳量高于生铁中的含碳量B.钨的熔点高且能导电，用于制作白炽灯丝C.钢铁生锈是缓慢氧化，铁锈的主要成分是四氧化三铁D.所有金属单质都能与盐酸反应得到氢气
【答案】 B【解析】A.生铁的含碳量为2%~4.3%，钢的含碳量为0.03%~2%，生铁的含碳量高于钢，选项说法错误;B.钨的熔点高且能导电，可用于制作白炽灯丝，选项说法正确;C.钢铁生锈是缓慢氧化，铁锈的主要成分是氧化铁而不是四氧化三铁，选项说法错误;D.并不是所有的金属单质都能与盐酸反应产生氢气，如铜、银等与盐酸不反应，选项说法错误。故选B。
模块四 我国钢铁工业的发展
新中国成立后，我国钢铁工业发展迅速。1949年，钢年产量仅 15.8万吨，居世界第26位。1996年，钢年产量首次破1亿吨，跃居世界第一。进入21世纪，钢年产量持续猛增，多年保持世界第一，2022年粗钢产量达10.2亿吨，占世界一半多。
我国发行的1996年钢产量突破1亿吨纪念邮票
课后作业：请查阅有关资料，以某一特种钢（具有特殊性能的铁合金）为例，说明其组成、特点和应用，针对我国目前研制的情况，对该特种钢的发展情况作出评估并提出建议。
1、生铁和足量的硫酸充分反应后，总会有少量残渣剩余，残渣的成分主要是( )A.铁 B.硫酸铁 C.硫酸亚铁 D.碳和一些杂质
【答案】C【解析】生铁是含碳量约为2%-4.3%的铁合金。将生铁放入足量的硫酸中，铁能与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，碳不与硫酸反应，充分反应后过滤，剩余的残渣是既不溶于水，又不和酸反应的碳和一些杂质。故选D。
2、”金银铜铁锡”俗称五金，相关叙述错误的是( )A.铁锅应用了铁的导热性B.焊锡(锡铅合金)比锡熔点低C.金的化学性质不活泼D.金属银可与硝酸铜溶液发生置换反应
【答案】D【解析】A.铁具有优良的导热性，所以铁锅应用了铁的导热性，故A正确:B.合金的熔点比组成它的纯金属的熔点低，所以焊锡(锡铅合金)比锡熔点低，故B正确;C.通过金属活动性顺序分析可知，金的化学性质最不活泼，故C正确:D.在金属活动性顺序中银排在铜之后，所以金属银不能与硝酸铜溶液发生置换反应,故D不正确。故选D.