第4章第2節鋁金屬材料第3課時金屬與金屬材料1.了解銅、銀、金的主要性質及它們作為材料在工業生產和高科技領域的應用。2.學會運用實驗、分類等研究物質性質的方法。目標導航基礎知識導學重點難點探究隨堂達標檢測欄目索引一、重要的黑色金屬材料——鋼鐵1.金屬材料的分類(1)黑色金屬材料：包括

、

、

以及它們的合金。(2)有色金屬材料：除

以外的其他金屬材料及其合金。2.重要的黑色金屬材料——鋼鐵(1)鋼鐵鋼鐵是鐵的合金的總稱，

生鐵里的

元素并增加

、

等元素的含量，生鐵則轉化為鋼。由于鋼鐵中含有其他雜質，所以

被銹蝕。基礎知識導學答案鐵鉻錳黑色金屬減少碳硅錳易答案(2)不銹鋼在普通鋼的基礎上加入

等多種元素煉成不銹鋼，具有很好的化學穩定性和耐腐蝕性。

鉻、鎳答案二、幾種有色金屬材料——金、銀、銅1.金、銀、銅的重要物理性質、性能及應用的比較

金銀銅物理性質顏色_____________________硬度Au＜Ag＜Cu延展性良好Au＞Ag＞Cu導電性良好Ag＞Cu＞Au導熱性良好Ag＞Cu＞Au黃色銀白色紫紅色答案性能極高的______性_____、抗腐蝕性在潮濕空氣中易_____應用____工業，_____、航天工業等有機合成、能源開發、醫用材料制造電氣和電子工業上主要用于制造_____、_________等，建筑工業上制造____及其他排水設施抗腐蝕催化銹蝕電子航空電線通迅電纜

水管

反應物化學反應方程式與非金屬反應氧氣

硫

氯氣

2.銅及其化合物的化學性質(1)銅答案與氧化性酸反應濃H2SO4____________________________________________濃HNO3_________________________________________稀HNO3___________________________________________與鹽溶液反應AgNO3溶液________________________________FeCl3溶液_______________________________答案Cu＋4HNO3(濃)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2OCu＋2AgNO3===Cu(NO3)2＋2Ag2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2反應物化學反應方程式(或離子方程式)高溫分解________________________與酸反應__________________________與還原劑反應H2__________________________CO____________________________Al__________________________答案(2)氧化銅CuO＋2H＋===Cu2＋＋H2O反應物化學反應方程式(或離子方程式)硫酸銅晶體分解_______________________________與堿反應__________________________答案(3)銅鹽的性質①物理性質：硫酸銅為

色粉末狀，硫酸銅晶體俗名

或膽礬。②化學性質：Cu2＋＋2OH－===Cu(OH)2↓白藍礬三、幾種新型金屬材料1.鈾(U)用做核電廠反應堆的核燃料。2.镅(Am)在煙霧探測器中用做煙霧監測材料。3.鈦(Ti)被譽為“21世紀的金屬”，是一種“親生物金屬”。練一練1.正誤判斷，正確的打“√”，錯誤的打“×”(1)黑色金屬通常都為黑色(

)(2)生鐵比鋼的含碳量高(

)(3)因為Cl2比S的氧化性強，所以Cu與之反應，前者生成CuCl2，后者生成Cu2S(

)(4)可以用濃HNO3除去銅表面的銅綠(

)答案×√√×答案2.由于鋁制品對大腦發育有不良影響，廚具中鋁制品已逐步被不銹鋼代替，不銹鋼的組成是(

)A.含鐵、鋅、銅的合金B.含鐵、鎂、鋁的合金C.含鐵、鉻、鎳的合金D.普通鋼表面鍍鎳C3.銅銹是一種綠色化合物，它的成分為堿式碳酸銅，兼有氫氧化銅和碳酸銅的性質。試推測：銅銹在高溫灼燒條件下充分反應后的固體物質是什么？答案返回銅及其化合物的性質1.銅及其化合物的轉化關系重點難點探究2.銅及其化合物的顏色物質CuCu2OCu2SCuOCuCl2顏色紫紅色紅色黑色黑色棕黃色物質CuSO4CuSO4·5H2OCu(OH)2Cu2(OH)2CO3顏色白色藍色藍色綠色例孔雀石主要含Cu2(OH)2CO3，還含少量Fe、Si的化合物，實驗室以孔雀石為原料制備CuSO4·5H2O及CaCO3，步驟如下：解析答案已知：向含有少量Fe3＋雜質的銅鹽溶液中加入CuO后，生成Fe(OH)3，可除去Fe3＋。請回答下列問題(1)溶液A中的金屬離子有Cu2＋、Fe2＋、Fe3＋。從下列所給試劑中選擇：實驗步驟中試劑①為___(填字母，下同)，檢驗溶液A中Fe3＋的最佳試劑為__。a.KMnO4 b.(NH4)2S c.H2O2 d.KSCN解析由題意分析可知試劑①應為氧化劑，將Fe2＋氧化為Fe3＋且不能引入新的雜質，故H2O2最合適；KSCN與Fe3＋反應呈明顯的血紅色。答案c

d

(2)由溶液C獲得CuSO4·5H2O，需要經過加熱蒸發、__________、過濾等操作。除燒杯、漏斗外，過濾操作還用到另一玻璃儀器，該儀器在此操作中的主要作用是_____。解析答案解析由溶液到晶體的操作是加熱蒸發、冷卻結晶、過濾等基本操作；在過濾操作中用到的玻璃儀器除燒杯、漏斗外，還用到玻璃棒，它的主要作用是引流。冷卻結晶引流(3)制備CaCO3時，應向CaCl2溶液中先加入_________(填化學式)。若實驗過程中有氨氣逸出，應選用下列____(填字母)裝置回收。解析答案解析應先使CaCl2溶液呈堿性與CO2反應才能生成CaCO3并且不引入難以除去的新雜質，故應先加NH3·H2O，NH3在水中的溶解度很大，應選用一套防止倒吸的裝置，故選用bd。NH3·H2Obd(4)欲測定溶液A中Fe2＋的濃度，需要用容量瓶配制某標準溶液，定容時視線應________________________，直到__________________________。解析答案解析配制一定物質的量濃度溶液時，視線應與凹液面相切，且要平視。平視凹液面(或平視刻度線)凹液面的最低點與刻度線相切解題反思變式訓練銅是生命必需的元素，也是人類最早使用的金屬之一，銅的生產和使用對國計民生各個方面產生了深遠的影響(在化學反應中，銅元素可表現為0、＋1、＋2價)，請完成(1)(2)題。(1)在西漢古籍中曾有記載：曾青得鐵則化為銅[即：曾青(CuSO4)與鐵反應就生成銅]。試寫出該反應的化學方程式：_________________。

(2)銅器表面有時會生成銅綠[Cu2(OH)2CO3]，這層銅綠可用化學方法除去。試寫出除去銅綠而不損傷器物的反應的化學方程式：____________。

解析答案返回解析西漢古籍中記載的“曾青得鐵則化為銅”，也是我們常說的濕法煉銅，使用活動性強的鐵置換活動性弱的銅。從銅綠[Cu2(OH)2CO3]的化學式可以看出這是一種堿式鹽，分子中含有OH－、

，肯定能溶于酸，而銅本身不和非氧化性酸反應，因此可以選用稀硫酸、稀鹽酸除去銅綠。答案

(1)CuSO4＋Fe===FeSO4＋Cu(2)Cu2(OH)2CO3＋4HCl===2CuCl2＋3H2O＋CO2↑或Cu2(OH)2CO3＋2H2SO4(稀)===2CuSO4＋3H2O＋CO2↑返回隨堂達標檢測1．汞合金是目前使用較多的補牙材料。英國《新科學家》雜志發表了一篇文章，對汞合金補牙材料的安全性提出了質疑。汞合金補牙材料中除了水銀外，還含有鋅、錫、銅等金屬。下列有關汞合金的說法不正確的是(

)A．汞合金是一種具有金屬特性的物質B．汞合金的強度和硬度比錫的大C．汞合金的熔點比汞的低D．汞合金的毒性遠低于汞的毒性1234解析答案5解析合金是指由兩種以上的金屬與金屬(或金屬與非金屬)熔合而成的具有金屬特性的物質，所以A正確；合金一般比各成分金屬的強度和硬度都大，所以B正確；補牙的結果是得到強度較大的固體，所以汞合金應不是液態，即其熔點不會比汞的低，C不正確；長期使用中未見中毒現象，說明它比汞的毒性要低。答案C123452.碲鋅鎘(Te－Zn－Cd)晶體是用于制造紅外探測器的基礎材料，下列有關它的敘述中不正確的是(

)A.它是由Te、Zn、Cd按一定比例混合而成的，無固定的熔沸點B.它易導電、導熱，具有延展性C.它的熔、沸點比Zn的低D.它的硬度和強度比Cd的大1234解析答案5解析碲鋅鎘晶體是由Te、Zn、Cd按一定比例熔合而成的具有金屬特性的合金，只要比例確定、其組成就固定，因而有固定的熔、沸點；合金具有比其成分金屬低的熔、沸點，高的硬度和強度。A12345解析答案解析A、B兩項中都生成氮的氧化物；C項不能生成Cu(NO3)2；只有D項，不產生污染氣體，又節約原料。D4.向稀H2SO4中加入銅粉不反應，若再加入某種鹽，則銅粉可逐漸溶解，符合此條件的鹽是(

)①NaNO3

②KCl

③ZnSO4

④Fe2(SO4)3A.①③ B.②③ C.①③④ D.①④1234D5解析答案5.某廠的酸性工業廢水中含有一定量的Fe3＋、Cu2＋、Au3＋等離子。有人設計了圖中的工藝流程，利用常用的酸、堿和工業生產中的廢鐵屑，從廢水中回收金，并生產一定量的鐵紅和氧化銅。12345填寫下面空白。(1)圖中標號處需加入的相應物質的名稱分別是①________、②________、③________、④________、⑤______________。(2)寫出①處發生反應的離子方程式____________________________；寫出③處發生反應的化學方程式____________________________________；(3)鐵紅的化學式為________；分別寫出鐵紅和氧化銅在工業上的一種主要用途：鐵紅：________，氧化銅：_____________________。12345返回解析答案解析由工藝流程圖示知，E為含鐵元素的溶液，而A為鐵、銅、金的混合物，通過過濾將E、A分離開，因此①處加入的物質為鐵屑，發生的反應為Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，Cu2＋＋Fe===Cu＋Fe2＋，2Au3＋＋3Fe===2Au＋3Fe2＋；②處加入稀硫酸以除去銅、金中過量的鐵屑，并將過濾后的硫酸亞鐵溶液與含Fe2＋的E溶液相混合；③處利用金不溶于硝酸的性質將銅與金分離開；④處將得到的銅離子用氫氧化鈉轉化為氫氧化銅沉淀，從而再受熱分解為氧化銅；⑤處加入氫氧化鈉將亞鐵離子轉化為氫氧化亞鐵沉淀，再利用空氣將其轉化為氫氧化鐵沉淀，最終受