1、第2课时 金属与金属材料学习目标1.了解金属的通性。2.明确不锈钢不易被锈蚀的原理，了解金属性质与金属材料间的密切关系。3.了解金、银和铜的主要性质以及它们在工业生产和高科技领域的应用。课堂互动讲练探究整合应用知能优化训练课前自主学案第2课时课前自主学案自主学自主学习习一、金属的通性1金属的物理通性汞银白导电性 导热性 延展性2金属的化学通性(1)金属元素在反应中的主要化合价为_价、_价和_价。(2)反应过程中金属单质只有_性，没有_性。二、金属材料1金属材料的分类(1)黑色金属材料：包括_以及它们的合金。(2)有色金属材料：除_以外的其他金属材料及其合金。123还原氧化铁、锰、铬黑色金属2重
2、要的黑色金属材料钢铁(1)钢铁钢铁是_的合金的总称，由铁转化为钢改变了铁中的碳元素及其他元素的含量，性能增强。由于钢铁中含有其他杂质，所以易被腐蚀。(2)重要的合金不锈钢在普通钢的基础上加入_、_等多种元素形成不锈钢，具有很好的化学稳定性和耐腐蚀性。铁和碳铬镍思考感悟1不锈钢中的铬、镍分别起到什么作用？【提示】铬元素的加入能使钢材表面形成致密且坚固的氧化膜，防止内部的铁与外界物质接触。镍元素的加入，使不锈钢在多种酸、碱、盐的水溶液中也具有很好的化学稳定性和耐腐蚀性。三、几种有色金属材料金、银、铜1金、银、铜的重要物理性质金银铜颜色黄色银白色紫红色硬度柔软柔软较小延展性最好良好良好导电性良好最好
3、良好导热性良好2.铜及其化合物的化学性质(1)铜蓝矾胆矾思考感悟2铝、铁等金属在地壳中的含量远大于铜，为什么人们使用铜器的历史更长久？【提示】铝、铁等均为较活泼金属，难冶炼，所以使用历史短。四、新型金属材料1铀(U)用做核电厂反应堆的_。2镅(Am)在烟雾探测器中用做烟雾监测材料。3钛(Ti)被誉为“21世纪的金属”，是一种“亲生物金属”。核燃料1金属的下列性质中属于金属物理性质的是()A良好的导电性 B良好的导热性C在反应中一般做还原剂D良好的延展性解析：选C。在反应中一般做还原剂是金属的化学性质。2以下四种金属中属于有色金属的是()A铁B铬C锰D铜解析：选D。除铁、铬、锰及其合金以外的金属
4、材料及其合金称为有色金属材料。自主体自主体验验3(2011年威海高一检测)不锈钢通常不与酸、碱、盐反应，是下列哪种元素加入的结果()ANi BCrCAu DPt解析：选A。不锈钢中添加的元素主要是Ni和Cr，Cr是防氧化元素使不锈钢表面形成一层致密且坚固的氧化物保护膜，防止内部的Fe与外界物质接触；Ni是防腐蚀元素，使不锈钢在多种酸、碱、盐的水溶液中也能具有很好的化学稳定性和耐腐蚀性。课堂互动讲练要点铜及其化合物1铜的化学性质2.氧化铜的化学性质3铜盐的性质(1)物理性质铜盐溶液呈蓝色。常见的铜盐为硫酸铜，白色粉末状，其溶于水或形成蓝矾(或胆矾)晶体后呈蓝色。(2)化学性质与碱反应：Cu22O
5、H=Cu(OH)2(蓝色絮状沉淀)与H2S(或S2)反应：Cu2H2S=CuS2H特别提醒：(1)铜与非氧化性酸不反应，能与氧化性酸反应，也能与某些氧化性强的盐反应。(2)铜及其化合物在相互转化时常常伴随着颜色变化。(2009年高考山东卷改编题)孔雀石主要含Cu2(OH)2CO3，还含少量Fe、Si的化合物，实验室以孔雀石为原料制备CuSO45H2O及CaCO3，步骤如下：例例请回答下列问题：(1)溶液A中的金属离子有Cu2、Fe2、Fe3。从下 列 所 给 试 剂 中 选 择：实 验 步 骤 中 试 剂 为_(填代号)，检验溶液A中Fe3的最佳试剂为_(填代号)。aKMnO4b(NH4)2S
6、cH2O2dKSCN(2)由溶液C获得CuSO45H2O，需要经过加热蒸发、_、过滤等操作。除烧杯、漏斗外，过滤操作还用到另一玻璃仪器，该仪器在此操作中的主要作用是_。(3)制备CaCO3时，应向CaCl2溶液中先通入(或先加入)_(填化学式)。若实验过程中有氨气逸出，应选用下列_装置回收(填代号)。(4)欲测定溶液A中Fe2的浓度，需要用容量瓶配制某 标 准 溶 液，定 容 时 视 线 应 _，直 到_。【解析】(1)试剂的目的是将Fe2氧化为Fe3，同时又不能再引入新的杂质，只有H2O2符合；Fe3的检验用KSCN最为灵敏。(2)从溶液中获得晶体，需经过加热蒸发、冷却结晶、过滤等操作；在过
7、滤操作中玻璃棒的作用为引流。(3)因NH3在水中的溶解度远远大于CO2在水中的溶解度，故应先通NH3使CaCl2溶液显碱性，再通CO2才利于CaCO3的生成；对易溶气体，为防倒吸可采取不同的防护措施。(4)配制一定物质的量浓度的溶液时，视线应与凹液面相切，且要平视。【答案】(1)cd(2)冷却结晶 引流(3)NH3(或NH3H2O)b(4)平视凹液面(或平视刻度线)凹液面的最低点与刻度线相切【规律方法】本题以孔雀石为原料制取CuSO45H2O和CaCO3为背景，综合考查学生对容量瓶使用及过滤、冷却结晶等实验操作的掌握，同时考查学生对除杂试剂的选择、离子检验、尾气吸收等综合实验能力。变式训练铜是
8、生命必要的元素，也是人类最早使用的金属之一，铜的生产和使用对国计民生各个方面产生了深远的影响。在化学反应中，铜元素可表现为0价、1价、2价。(1)在西汉古籍中曾有记载：曾青得铁则化为铜(即：CuSO4跟铁反应生成铜)，试写出该反应的离子方程式：_。(2)尽管铜比铁较为稳定，但铜器表面经常会生成铜锈即：铜绿，化学式为Cu2(OH)2CO3，其中生成铜绿的反应物除铜外还有O2、CO2和H2O。试用化学方程式表示除去铜绿但不影响铜制品的方法：_。(3)铜钱在历史上曾经是一种广泛流通的货币。试从物理性质和化学性质的角度分析为什么铜常用于制造货币。(铜的熔点是1183.4，铁的熔点是1534.8)_。解
9、析：(1)根据题意可知反应为CuSO4与Fe发生的置换反应。(2)除去铜绿但又不影响铜制品可选择稀盐酸或稀H2SO4。(3)铜在古代作为货币主要是因为其熔点低，易于铸造，且不易被腐蚀。答案：(1)Cu2Fe=Fe2Cu(2)Cu2(OH)2CO3 4HCl=2CuCl2 CO23H2O(3)铜的化学性质比较稳定，易于铸造且不易被腐蚀探究整合应用实验测定铜绿中的元素铜绿的主要成分为Cu2(OH)2CO3，该物质不稳定，受热易分解，产生黑色固体CuO，同时释放出CO2和水蒸气，利用水蒸气能使无水CuSO4变蓝，CuO能溶于酸，CO2能使澄清的石灰水变浑浊等性质测定出铜绿中所含元素。西安北郊古墓中出
10、土过一青铜锤(一种酒具)，表面附着有绿色固体物质，打开盖子酒香扑鼻，内盛有26 kg青绿色液体，专家认定是2000多年前的“西汉美酒”。(1)如果让你对出土的“西汉美酒”进行探究，你最想探究的一个问题是_。例例(2)上述报道引起某校化学兴趣小组同学的关注，他们收集了家中铜器表面的绿色固体进行探究。提出问题：铜器表面附着的绿色固体物质由哪些元素组成？猜想：查阅相关资料后，猜想绿色固体物质可能是铜绿。实验步骤：对试管内的绿色固体进行加热，至完全分解。观察到A装置中绿色固体逐渐变成黑色，B装置中无水硫酸铜变成蓝色，C装置中澄清石灰水变浑浊。取少量加热后生成的黑色固体于试管中，加入稀硫酸。观察到黑色固
11、体逐渐溶解，溶液变成蓝色。取少量上述蓝色溶液于试管中，浸入一根洁净的铁丝。观察到铁丝表面有红色物质析出。实验结论：绿色固体物质中含有 _、_、_、_等元素。(提示：装置内的空气因素忽略不计)表达与交流：图中标注的仪器名称是：a：_；b：_。上述实验步骤中发生反应的化学方程式为_。反应完成后，如果先移去酒精灯，可能出现的现象是_。如果将B、C两装置对调行吗？为什么？_。【解析】(1)这是一个开放性的题目。酒竟是青绿色的，令我们很好奇，为什么是这种颜色的问题自然而出。古时人们常把酒叫“翠绿”，一是有的酒本身就是绿的；二是大部分酒经长期放置，颜色都会变绿；此外酒和青铜器长期作用也会变绿。(2)验证铜绿的组成元素，是通过测定其分解的产物来推断的。通过生成的黑色固体能溶于稀硫酸，且溶液变成蓝色，说明绿色固体中含有铜元素，通过B装置中无水硫酸铜变成蓝色，说明绿色固体加热分解生成H2O，则原绿色固体含有氢、氧元素，通过C装置中澄清石灰水变浑浊，说明绿色固体加热分解时产生CO2，则原绿色固体中含有碳元素。【答案】(1)“西汉美酒”为何是青绿色的(2)实验结论：铜 碳 氢 氧(或CuCHO)表达与交流：试管 铁架台FeCuSO4=FeSO4CuC装置中的液体会倒流入B装置不行；若对调，则无法证明加热绿色固体时是否有水生成
