1、第第9 9講講 金屬的性質金屬的性質一、金屬材料一、金屬材料金屬材料包括：金屬材料包括： 以及它們的以及它們的 。純金屬純金屬合金合金1、金屬的物理性質、金屬的物理性質大多數金屬具有金屬光澤，密度和硬度較大多數金屬具有金屬光澤，密度和硬度較 ，熔沸，熔沸點較點較 ，具有良好的，具有良好的 性、性、 性和性和 性。性。在室溫下，除在室溫下，除 外，金屬都是固體。大多數金屬為銀外，金屬都是固體。大多數金屬為銀白色，銅為紅色，金為黃色。白色，銅為紅色，金為黃色。大大高高導電導電導熱導熱延展延展汞汞 舉出一些在生產和生活中金屬導電性、導熱性、舉出一些在生產和生活中金屬導電性、導熱性、延展性的應用實例。

2、延展性的應用實例。人類使用某種金屬的早晚與其哪方面的性質有關？人類使用某種金屬的早晚與其哪方面的性質有關？Cu Fe Al2、合金、合金概念：在一種金屬中加熱熔合其他概念：在一種金屬中加熱熔合其他 或或 ，制得具有制得具有 的混合物。的混合物。性質特點：合金的性質特點：合金的 一般比它們的純一般比它們的純金屬更高，金屬更高， 更好，而熔點更好，而熔點 。金屬金屬非金屬非金屬金屬特征金屬特征硬度和強度硬度和強度抗腐蝕性抗腐蝕性較低較低思考：金屬特征的具體內容有哪些？思考：金屬特征的具體內容有哪些？金屬光澤、導電導熱性、延展性，在反應中易失電子。金屬光澤、導電導熱性、延展性，在反應中易失電子。 鈦

3、合金與人體有很好的鈦合金與人體有很好的“相容性相容性”，因此可用來制造，因此可用來制造人造骨人造骨 鈦和鈦合金鈦和鈦合金被認為是被認為是21世紀的重要材世紀的重要材料，它具有很多優良的性能，如料，它具有很多優良的性能，如熔點高、熔點高、密度小、可塑性好、易于加工、機械性能密度小、可塑性好、易于加工、機械性能好好等。尤其是等。尤其是抗腐蝕性能非常好抗腐蝕性能非常好，即使把，即使把它們放在海水中數年，取出后仍光亮如新，它們放在海水中數年，取出后仍光亮如新，其抗腐蝕性能遠優于不銹鋼，因此被廣泛其抗腐蝕性能遠優于不銹鋼，因此被廣泛用于火箭、導彈、航天飛機船舶、化工和用于火箭、導彈、航天飛機船舶、化工和

4、通訊設備等通訊設備等鈦金屬腕表鈦金屬腕表用來鑄造硬幣的金屬材料需要具有什么性質？用來鑄造硬幣的金屬材料需要具有什么性質？資源豐富資源豐富無毒輕便無毒輕便耐磨耐腐蝕耐磨耐腐蝕美觀、易加工美觀、易加工二、金屬的化學性質二、金屬的化學性質性性質質化學方程式化學方程式現象現象備注備注與與氧氧氣氣反反應應2Mg + O2 = 2MgO點燃點燃4Al +3O2 = 2Al2O3點燃點燃3Fe +2O2 = Fe3O4點燃點燃2Cu + O2 = 2CuO 放出大量熱，放出大量熱，產生耀眼的白產生耀眼的白光，生成白色光，生成白色固體。固體。軍事上可用于燃軍事上可用于燃燒彈和照明彈，燒彈和照明彈，常溫下鋁表面

5、易常溫下鋁表面易形成致密氧化膜，形成致密氧化膜，因而有抗腐蝕性。因而有抗腐蝕性。劇烈燃燒，火星四劇烈燃燒，火星四射，生成黑色固體射，生成黑色固體在空氣中不能燃在空氣中不能燃燒，集氣瓶中少燒，集氣瓶中少量水的作用是防量水的作用是防止高溫熔融物使止高溫熔融物使瓶底炸裂瓶底炸裂固體由紅色變黑色固體由紅色變黑色性性質質化學方程式化學方程式現象現象備注備注與與酸酸溶溶液液反反應應Mg + 2HCl = MgCl2 + H22Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2Fe + 2HCl = FeCl2 + H2金屬表面均有大金屬表面均有大量氣泡產生，且量氣

6、泡產生，且生成氣體的速度生成氣體的速度由快到慢的順序由快到慢的順序為：為： 。Mg Al Zn Fe金屬活動順序中位金屬活動順序中位于于 前的金屬才前的金屬才能與酸反應放出氫能與酸反應放出氫氣；鐵與酸反應生氣；鐵與酸反應生成成 鹽，濃硫鹽，濃硫酸和硝酸與金屬反酸和硝酸與金屬反應不生成氫氣；實應不生成氫氣；實驗室常用驗室常用 和稀和稀硫酸反應制取氫氣。硫酸反應制取氫氣。H亞鐵亞鐵Zn性性質質化學方程式化學方程式現象現象備注備注與與某某些些鹽鹽溶溶液液反反應應Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu2Al + 3CuSO4 = Al2(SO4)3 + 3CuCu + 2AgNO3 = Cu(

7、NO3)2 + 2Ag鐵絲表面有紅色物鐵絲表面有紅色物質生成，溶液由藍質生成，溶液由藍色變為淺綠色色變為淺綠色鋁絲表面有紅色物鋁絲表面有紅色物質生成，溶液由藍質生成，溶液由藍色變為無色色變為無色銅絲表面有銀白色銅絲表面有銀白色物質生成，溶液由物質生成，溶液由無色變為藍色無色變為藍色1.鉀鈣鈉與水反鉀鈣鈉與水反應，故不與鹽溶應，故不與鹽溶液發生置換反應；液發生置換反應；2.前置換后；前置換后；3.鹽須可溶；鹽須可溶；4.活潑金屬優先活潑金屬優先與不活潑金屬的與不活潑金屬的鹽溶液反應。鹽溶液反應。例例1、下列化合物能由金屬與酸發生置換反、下列化合物能由金屬與酸發生置換反應直接制取的是（應直接制取的

8、是（ ）AFeCl3 BZnCl2 CHgCl2 DCuSO4 E . Fe(NO3)2B例例2、相同質量的、相同質量的M、N兩種活潑金屬，分別與兩種活潑金屬，分別與足量質量分數為足量質量分數為8%的鹽酸反應（的鹽酸反應（M、N在生成在生成物中均為物中均為+2價），生成價），生成H2質量和反應時間的關質量和反應時間的關系如右圖。下列敘述正確的是系如右圖。下列敘述正確的是 （ ）A金屬的活潑性金屬的活潑性NM B兩個反應生成兩個反應生成H2的體積相等的體積相等C相對原子質量相對原子質量NM D兩個反應消耗鹽酸的質量一定相等兩個反應消耗鹽酸的質量一定相等 C做此類圖像題的要點為：做此類圖像題的要點

9、為：1、曲線、曲線先拐先拐表示反應速率快，金屬活動表示反應速率快，金屬活動性較強；性較強；2、在、在金屬價態相同金屬價態相同的前提下，等質量的的前提下，等質量的金屬與足量酸反應金屬與足量酸反應生成氫氣越多生成氫氣越多，則金屬，則金屬的的相對原子質量越小相對原子質量越小。（消耗酸越多）。（消耗酸越多）例例3（2012德州市）現有等質量甲、乙、丙三種金德州市）現有等質量甲、乙、丙三種金屬，分別放入三份溶質質量分數相同的足量稀硫酸中，屬，分別放入三份溶質質量分數相同的足量稀硫酸中，產生氫氣的質量與反應時間的關系如右圖所示（已知產生氫氣的質量與反應時間的關系如右圖所示（已知甲、乙、丙在生成物中化合價均

10、為甲、乙、丙在生成物中化合價均為+2價）。則下列說價）。則下列說法中法中不正確不正確的是的是 （ ）A生成氫氣的質量：生成氫氣的質量：甲乙丙甲乙丙 B相對原子質量：乙丙甲相對原子質量：乙丙甲 C金屬活動性：金屬活動性：乙甲丙乙甲丙 D消耗硫酸的質量：消耗硫酸的質量：甲乙丙甲乙丙B例例4、小明同學用、小明同學用6.5 g不純的鋅粉與足量鹽不純的鋅粉與足量鹽酸完全反應，收集到酸完全反應，收集到H2的質量的質量0.205 g。已。已知其中只含有另一種金屬雜質。這種金屬雜知其中只含有另一種金屬雜質。這種金屬雜質質不可能不可能是下列物質中的是下列物質中的A.鐵鐵 B.鋁鋁 C.銅銅 D.鎂鎂 Zn H2

11、65 2Mg H224 22Al 3 H2227 32C例例5.現有鎂、鋁兩種金屬分別跟稀鹽酸充分反應，生成現有鎂、鋁兩種金屬分別跟稀鹽酸充分反應，生成相同質量的氫氣。則可能的情況有相同質量的氫氣。則可能的情況有 （ ）A足量的稀鹽酸與等質量的鎂、鋁發生反應足量的稀鹽酸與等質量的鎂、鋁發生反應B足量的稀鹽酸與質量比為足量的稀鹽酸與質量比為4：3的鎂、鋁發生反應的鎂、鋁發生反應C足量的稀鹽酸與質量比為足量的稀鹽酸與質量比為8：9的鎂、鋁發生反應的鎂、鋁發生反應D等質量、等溶質質量分數的稀鹽酸與過量的鎂、鋁等質量、等溶質質量分數的稀鹽酸與過量的鎂、鋁發生反應發生反應 B DMg + 2HCl =

12、MgCl2 + H22Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H224 2 227 6例例6、向、向Cu(NO3)2溶液中加入一定量的鐵粉溶液中加入一定量的鐵粉充分反應，下列情況中可能出現的是充分反應，下列情況中可能出現的是溶液中有溶液中有Fe2、Cu2、不溶物為、不溶物為Cu 溶液中有溶液中有Fe2、Cu2、不溶物為、不溶物為Fe溶液中只有溶液中只有Cu2、不溶物為、不溶物為Fe 溶液中只有溶液中只有Fe2、不溶物為、不溶物為Fe，CuA. B. C. D. BFe + CuSO4 = FeSO4 + CuFe與與Cu2+不能共存不能共存例例7、在氯化銅和氯化亞鐵的混合溶液中加入一、在氯

13、化銅和氯化亞鐵的混合溶液中加入一定量的鎂粉，充分反應后過濾，向濾出的固體中定量的鎂粉，充分反應后過濾，向濾出的固體中滴加稀鹽酸，滴加稀鹽酸，沒有氣泡產生沒有氣泡產生。下列判斷正確的是。下列判斷正確的是（ ）A濾出的固體中一定含有銅，可能含有鐵和鎂濾出的固體中一定含有銅，可能含有鐵和鎂B濾出的固體一定含有銅，一定不含鐵和鎂濾出的固體一定含有銅，一定不含鐵和鎂C濾液中一定含有氯化鎂和氯化亞鐵，可能含濾液中一定含有氯化鎂和氯化亞鐵，可能含有氯化銅有氯化銅D濾液中一定含有氯化鎂、氯化亞鐵、氯化銅濾液中一定含有氯化鎂、氯化亞鐵、氯化銅 先：先：CuCl2 + Mg = MgCl2 + Cu后：后：FeC

14、l2 + Mg = MgCl2 + Fe 因剩余固體不與酸反應，故只發生第因剩余固體不與酸反應，故只發生第一個反應。一個反應。剩余固體全為剩余固體全為Cu。濾液中一定含有氯化鎂和氯化亞鐵，可能濾液中一定含有氯化鎂和氯化亞鐵，可能有氯化銅。有氯化銅。此類題中反應先后判斷的規律是：此類題中反應先后判斷的規律是：最活最活潑的金屬與最不活潑的金屬對應的鹽優潑的金屬與最不活潑的金屬對應的鹽優先反應。先反應。應選應選BC例例8、將金屬錳、將金屬錳(Mn)投入稀鹽酸中，投入稀鹽酸中，有氣有氣泡產生泡產生。將鎂條插入硫酸錳溶液中，。將鎂條插入硫酸錳溶液中，如果如果有錳析出有錳析出，則，則Mn、Mg、Cu的金屬

15、活潑的金屬活潑性由強到弱的順序是（性由強到弱的順序是（ ）AMn、Mg、Cu BMg、Mn、Cu CCu、Mg、Mn DCu、Mn、Mg B金屬活動性強弱比較的一般方法：金屬活動性強弱比較的一般方法：1、常見金屬，可利用金屬活動順序直接得出結論；、常見金屬，可利用金屬活動順序直接得出結論；2、陌生金屬，可利用：、陌生金屬，可利用：金屬與金屬與O2反應的條件及反應的劇烈程度；反應的條件及反應的劇烈程度；金屬能否與酸反應及反應的劇烈程度；金屬能否與酸反應及反應的劇烈程度；金屬間的置換反應。金屬間的置換反應。 k Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au例

16、例9. A、B、C、D是四種金屬單質，是四種金屬單質，A能能從從B的硝酸鹽溶液中的硝酸鹽溶液中置換出置換出B，但但A不能與不能與稀鹽酸反應稀鹽酸反應。相同條件下，。相同條件下，C、D能與稀鹽能與稀鹽酸反應產生酸反應產生H2，且，且D比比C反應劇烈反應劇烈。則四種。則四種金屬的活動性由強到弱的順序是（金屬的活動性由強到弱的順序是（ ）AA、B、C、D BB、A、C、DCD、C、A、B DD、C、B、A C10.錫錫(Sn)是五金之一，它的金屬活動性順序位是五金之一，它的金屬活動性順序位于鐵和銅之間，則下列反應于鐵和銅之間，則下列反應 不會發生的是不會發生的是 （ ）A. Zn + Sn(NO3)

17、2 Zn(NO3)2 + SnB. Sn + 2HCl = SnCl2 + H2C. Sn + 2AgNO3 Sn(NO3)2 + 2Ag D. Sn + MgSO4 SnSO4 + Mg D11.小明設計實驗探究鐵、銅、銀三種金屬的小明設計實驗探究鐵、銅、銀三種金屬的活動性順序。他設計了四個實驗方案，分別選活動性順序。他設計了四個實驗方案，分別選擇的試劑是：銅、銀、硫酸亞鐵溶液；擇的試劑是：銅、銀、硫酸亞鐵溶液； 鐵、鐵、銀、硫酸銅溶液銀、硫酸銅溶液 ；銀、硫酸亞鐵溶液、硫酸；銀、硫酸亞鐵溶液、硫酸銅溶液銅溶液 ；銅、硫酸亞鐵溶液、硝酸銀溶液；銅、硫酸亞鐵溶液、硝酸銀溶液 。上述四個方案所選

18、試劑正確的是：（上述四個方案所選試劑正確的是：（ ）A、24 B、123 C、1234 D、23A比較三種金屬的活動性，常用的兩種方法是什么？比較三種金屬的活動性，常用的兩種方法是什么？Fe CuSO4 AgFeSO4 Cu AgNO3例例12、鉻、鉻(Cr)為不銹鋼主要的添加元素，含量一般在為不銹鋼主要的添加元素，含量一般在12以上。鉻的表面生成一薄層致密的鈍態氧化物保護膜以上。鉻的表面生成一薄層致密的鈍態氧化物保護膜是不銹鋼具有耐蝕性主要原因。請回答下列問題：是不銹鋼具有耐蝕性主要原因。請回答下列問題：(1)不銹鋼是一種不銹鋼是一種 （填（填“合金合金”或或“金屬金屬”）。(2)相同溫度下

19、，取大小相同、表面光亮的相同溫度下，取大小相同、表面光亮的Cr、Mg、Cu三種金屬薄片，分別投入等體積等溶質質量分數的三種金屬薄片，分別投入等體積等溶質質量分數的足量稀鹽酸中（反應中足量稀鹽酸中（反應中Cr顯顯+2價），現象如下：價），現象如下：金屬金屬CrMgCu與鹽酸反與鹽酸反應現象應現象放出氣泡速放出氣泡速率緩慢率緩慢放出氣泡速放出氣泡速率較快率較快無明顯現無明顯現象象三種金屬的活動性由強到弱的順序是三種金屬的活動性由強到弱的順序是 。從上述探究實驗可知，從上述探究實驗可知，Cr 跟跟CuSO4溶液反應。若溶液反應。若反應，請寫出反應的化學方程式反應，請寫出反應的化學方程式_。 合金合金

20、MgCrCu能能Cr + CuSO4 = CrSO4 + Cu例例13、在已經調平的托盤天平兩邊各放一只等質量的燒、在已經調平的托盤天平兩邊各放一只等質量的燒杯，向燒杯中各加入質量相等、質量分數相等的稀硫酸，杯，向燒杯中各加入質量相等、質量分數相等的稀硫酸，然后在左右兩盤的燒杯中分別放入等質量的鋅粉和鐵粉。然后在左右兩盤的燒杯中分別放入等質量的鋅粉和鐵粉。下列實驗現象下列實驗現象不可能不可能觀察到的是觀察到的是 （ ）A.天平指針開始偏向放鐵粉的燒杯一邊天平指針開始偏向放鐵粉的燒杯一邊 B.只有鐵粉有剩余只有鐵粉有剩余C.天平指針最終偏向放鋅粉的燒杯一邊天平指針最終偏向放鋅粉的燒杯一邊 D.只

21、有鋅粉有剩余只有鋅粉有剩余 D分析：分析： 反應開始時，鋅的反應速率較快，放反應開始時，鋅的反應速率較快，放出氫氣的質量較大，所以天平先向右偏；出氫氣的質量較大，所以天平先向右偏； 反應結束時，因鐵的相對原子質量較反應結束時，因鐵的相對原子質量較小（兩種金屬價態相同），所以鐵與酸反小（兩種金屬價態相同），所以鐵與酸反應生成氫氣較多，天平又向左偏。應生成氫氣較多，天平又向左偏。溶液增重溶液增重=金屬質量金屬質量 氫氣質量氫氣質量14.某化學實驗小組實驗結束時，將含有某化學實驗小組實驗結束時，將含有CuSO4、ZnSO4、FeSO4的廢液倒在廢液缸里，為回收有關金屬和鹽，同的廢液倒在廢液缸里，為回收有關金屬和鹽