教学目的3:
1. 巩固学习钠、铝、铁等金属的主要性质,强化训练。
教学课时:
2.5课时
知识体系3
1. 金属概述(A)
⑴ 金属元素在周期表中的位置和原子结构
金属元素分布在元素周期表的左下方,大部分金属元素原子的最外层电子数少于四个电子,金属元素原子半径比同周期的非金属原子半径大,故金属原子易失去电子。
⑵ 金属分类
重金属:ρ>
有色金属:除Fe、Cr、Mn以外的金属
⑶ 物理通性
最外层电子数较少,一般金属都具有银白色的金属光泽,具有良好的延展性,是电、热的良导体。
⑷ 金属活动顺序表
金属活动顺序表 |
K Ca Na |
MgAl |
Mn Zn Cr Fe Ni Sn Pb |
(H) |
Cu Hg Ag |
Pt Au |
金属原子失电子的能力(还原性) |
强 ————→ 弱 |
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金属阳离子的电子能力(氧化性) |
弱————→ 强 |
|||||
与氧气化合 |
常温下易被氧化 |
常温下缓慢被氧化 |
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加热被氧化 |
不能 |
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与水反应置换 |
常温下 |
加热时 |
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不能置换 |
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与非氧化性酸(如盐酸、稀硫酸等) |
能发生置换反应,生成H2。 |
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不能置换 |
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与强氧化性酸(如硝酸、浓硫酸等) |
发生氧化还原反应 |
发生氧化还原反应 |
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发生氧化还原反应 |
只与王水反应 |
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与盐溶液反应 |
先与水反应 |
前面的金属置换出后面的金属 |
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在自然界中的存在形式 |
化合态 |
化合态和游离态 |
游离态 |
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金属冶炼 |
电解法 |
热还原法(Cu、W用还原剂法) |
|
热分解法 |
|
注:① Al、Fe遇浓硝酸、浓硫酸,在常温下发生钝化。
② Cr2O3+2Al=Al2O3+2Cr
⑸ 判断金属活动性的规律
①金属与水或酸反应越剧烈,该金属越活泼。
②金属所对应的氢氧化物的碱性越强,该金属越活泼。
③一种金属能从另一种金属盐的溶液中将其置换出来,则该金属活泼性比另一金属强。
④两金属能够构成原电池时,做负极的金属比做正极的金属活泼。
2. 合金(A)
⑴ 定义:指两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成具有金属特性的物质。一般来说,合金的熔点比它各组分低,硬度比各组分大。
⑵ 物理性质
① 硬度大、熔点低
② 一般来说,合金的性质并不是各成分的性质的总和,合金具有良好的物理、化学和机械的性能
③ 合金的性能可以通过所添加的合金元素的种类、含量和生成合金的条件等来加以生铁调节。
如:生铁的熔点比纯铁的低;硬铝(Cu、Mn、Si)的强度和硬度都比纯铝大。
⑶ 常用的合金
铁 合 金 |
含 碳 量 |
成 分 |
性 能 |
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生 铁 |
2%~4.3% |
铁、碳 |
生铁硬度大、抗压、性脆,可铸不可锻 |
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钢 |
碳素钢 |
0.03%~2% |
铁、碳 |
有良好的延展性,机械性能好,可铸可锻 |
含碳量高,硬度大; 含碳量低,韧性较强 |
合金钢 (不锈钢) |
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在碳素钢中加入其它元素,如镍、铬等 |
如不锈钢在空气中比较稳定,不容易生锈,具有很强的抗腐蚀能力 |
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成分 |
性能 |
铝合金 |
向Al中加入少量的合金元素如:Cu、Mg、Si、Mn、Zn及稀土元素 |
抗腐蚀能力强,强度高,密度较小,如:高压锅是由铝合金制造的 |