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第五章 金属的冶炼与利用第1节金属的性质和利用一、金属材料纯金属（90多种） 合金 （几千种）2、金属的物理性质： （1）常温下一般为固态（汞为液态），有金属光泽。
（2）大多数呈银白色（铜为紫红色，金为黄色） （3）有良好的导热性、导电性、延展性3、金属之最：（1）铝：地壳中含量最多的金属元素（2）钙：人体中含量最多的金属元素 （3）铁：目前世界年产量最多的金属（铁>铝>铜） （4）银：导电、导热性最好的金属（银>铜>金>铝）（5）铬：硬度最高的金属 （6）钨：熔点最高的金属 （7）汞：熔点最低的金属 （8）锇：密度最大的金属 （9）锂 ：密度最小的金属4、合金：由一种金属跟其他一种或几种金属（或金属与非金属）一起熔合而成的具有金属特性的物质。
注：钛和钛合金：被认为是21世纪的重要金属材料，钛合金与人体有很好的“相容性”，因此可用来制造人造骨等。
（1）熔点高、密度小优点 （2）可塑性好、易于加工、机械性能好（3）抗腐蚀性能好5. 生铁和钢（1）钢和生铁都是由铁、碳等元素形成的合金 （2）生铁特点：硬而脆，无韧性，只能铸造钢特点：硬度大、韧性好，有良好的延展性和弹性。
可铸、可锻、可轧 钢和生铁的本质差异：含碳量不同 二、金属的化学性质1、金属材料2锌和稀硫酸Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑铁和稀硫酸Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2↑镁和稀硫酸Mg + H2SO4 = MgSO4 + H2↑铝和稀硫酸2Al +3H2SO4 = Al2(SO4)3 +3H2↑锌和稀盐酸Zn + 2HCl=== ZnCl2 + H2↑铁和稀盐酸Fe + 2HCl=== FeCl2 + H2↑镁和稀盐酸Mg+ 2HCl=== MgCl2 + H2↑铝和稀盐酸2Al + 6HCl == 2AlCl3 + 3H2↑3、金属 + 盐→另一金属 + 另一盐（条件：“前换后，盐可溶”）铁与硫酸铜反应：Fe+CuSO4==Cu+FeSO4现象：铁条表面覆盖一层红色的物质，溶液由蓝色变成浅绿色。
第五章金属的冶炼与利用（重要方程式）1、铁丝在氧气中燃烧：化学方程式为： 3Fe+2O2点燃Fe3O42、镁带在空气中燃烧：化学方程式为：2Mg+O2点燃2MgO3、铝在空气中反应：化学方程式为：4Al+3O2==2Al2O3实验现象为：铝表面变暗，形成致密的氧化膜，“自我保护”4、铜在空气中受热：化学方程式为：2Cu+O2Δ2CuO实验现象为：铜表面变黑；金在通常情况下不与氧气反应：即“真金不怕火炼”，表明金的化学性质不活泼。
5、铁与稀硫酸反应：化学方程式为：Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑铁与稀盐酸反应：化学方程式为：Fe+2HCl=FeCl2+H2↑实验现象为：铁不断溶解，铁表面有气泡产生，溶液由无色变成浅绿色；★注意：置换反应都生成亚铁化合物6、镁与稀硫酸反应：化学方程式为：Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑镁与稀盐酸反应：化学方程式为：Mg+2HCl=MgCl2+H2↑实验现象为：镁不断溶解，镁表面有气泡产生；7、铝与稀硫酸反应：化学方程式为：2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑铝与稀盐酸反应：化学方程式为：2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑注意：Al+3价8、锌与稀硫酸反应：化学方程式为：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑实验室制氢气锌与稀盐酸反应：化学方程式为：Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑常见的金属中，镁、铝、锌、铁能与稀盐酸或稀硫酸反应，铜、银、金等不与稀盐酸或稀硫酸反应。
9、（湿法冶金、曾青得铁则化为铜）化学方程式为：Fe+CuSO4=FeSO4+Cu实验现象为：铁表面有红色物质析出，溶液由蓝色变成浅绿色。
（不能用铁制容器盛放硫酸铜溶液）★单质铁在发生置换反应时，生成的都是+2价的亚铁。
10、实验室用一氧化碳和氧化铁炼铁：3CO+Fe2O3高温2Fe+3CO2实验现象为：红棕色固体逐渐变黑，澄清的石灰水变浑浊；11、尾气的点燃：2CO+O2点燃2CO212、焦炭的作用：①做燃料提供热量（方程式为C+O2点燃CO2）；②产生还原剂CO（方程式为C+CO2高温2CO）。
金属矿物铁的冶炼学习目标：1 ．认识常有的金属矿物2 ．掌握从铁矿石中将铁还原出来的方法；学习要点、难点：铁的冶炼研究[第一课时]一、常有的金属矿物〔阅读课本123页〕1．在自然界中，很少量不开朗的金属有单质存有〔如：金、银、铂等〕，其他绝全局部金属元素以化合物存有。
2．金属化合物在自然界中以矿物的形式存有。
含有矿物的岩石称为矿石。
〔金属矿石都是混淆物〕铁的矿物〔铁矿石〕有：赤铁矿〔主要成份：Fe2O3 〕、磁铁矿〔主要成份：Fe3O4〕等。
铜的矿物〔铜矿石〕有：孔雀石〔主要成份：Cu 2(OH)2CO3 〕等。
3．用金属矿石可以冶炼金属。
二、铁在自然界中的存有：铁在自然界中散布很广，在地壳中主要以化合物的形式存有，仅次于铝。
三、铁的冶炼〔使铁矿石中铁元素转变为铁单质的过程〕一氧化碳与氧化铁〔红棕色粉末〕的反应1．反应装置：2．实验现象：色的粉末渐渐变为色,澄清石灰水3.。
议论：〔1〕在实验开始时，先向硬质玻璃管内通入一氧化碳，仍是先给氧化铁加热？原由是什么？．．．．先通一氧化碳排尽硬质玻璃管内的空气，防备加热一氧化碳和空气混淆气发生爆炸．〔2〕实验结束后，先停止加热，仍是先停止通一氧化碳？原由是什么？．．．先停止加热，待硬质玻璃管冷却后再停止通入一氧化碳才能撤掉装置．．．．．．．．．防备生成的灼热的铁被空气中的氧气氧化假定停止加热立刻停止通一氧化碳，不撤掉装置有什么结果？石灰水倒流到玻璃管，使玻璃管炸裂。
4．操作步骤：〔1〕检查气密性〔2〕装入药品并固定〔3〕向硬质玻璃管内通入一氧化碳〔4〕给氧化铁加热．．．．〔5〕停止加热〔6〕〔待硬质玻璃管冷却后〕停止通入一氧化碳．．．．．．．．议论：〔1〕怎样考证反应后生成的黑色固体是不是铁粉？方法一：用磁铁接触黑色固体，如黑色固体，那么反应后生成的黑色固体是铁粉；方法二：取黑色固体少许于试管中，滴加〔或〕，若有产生，溶液变为色，那么反应后生成的黑色固体是铁粉。
第5章金属的冶炼与利用第1节金属的性质和利用第1课时金属的物理性质合金一、金属的物理性质1.物质的物理性质主要包括颜色、状态、气味、密度、硬度、熔点、沸点、导电性、导热性、延展性等。
2.金属的主要物理性质：大多数金属具有金属光泽，能导电、导热，有较好的延展性等。
二、合金金属材料包括纯金属和合金。
1.合金的定义合金是由一种金属跟其他金属（或非金属）熔合形成的有金属特性的物质。
如青铜、钢等。
2.合金的特性合金具有许多良好的物理、化学和机械性能。
合金比纯金属具有更广泛的用途。
(1)合金的硬度一般比组成它的成分金属大。
例如：钢片>纯铁片、黄铜片>纯铜片。
(2)多数合金的熔点比组成它的成分金属低。
(1)合金的成分中一定含有金属，但不一定全是金属，也可能含有非金属；(2)合金属于混合物，熔合过程发生物理变化，其中各成分仍保持其原有的化学性质；(3)在一种金属表面镀其他金属后，形成的不是合金，因为它们并未熔合；(4)氧化铁、氧化镁等不属于合金，因为它们属于纯净物。
3.生铁和钢(1)生铁的含碳量为2%～4.3%，钢的含碳量为0.03%～2%。
生铁和钢的主要不同在于含碳量不同。
生铁和钢都是铁的合金。
由于生铁和钢的含碳量不同，决定了生铁和钢具有不同的性质和用途。
(2)二者之间的联系：①生铁和钢都是铁和碳的合金；②都属于混合物；③炼钢的原料是生铁。
(3)二者之间的区别：①含碳量不同；②含杂质（硫、磷等）的多少不同：生铁含杂质较多而钢含杂质较少；③机械性能不同：生铁硬而脆，钢硬而韧，有弹性，钢比生铁性能更优越；④机械加工方式不同：生铁只能铸造而不能锻打，钢可铸可锻。
4.其他几种常见合金第2课时金属的化学性质一、常见金属的化学性质1.金属与氧气的反应2.金属与常见的酸反应金属与稀盐酸（或稀硫酸）的反应。
3.实验室制取氢气在常温下，锌能与稀硫酸发生反应生成氢气，且反应速率适中。
原理：Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑装置：发生装置与制取二氧化碳的发生装置相同，是因为反应物都是固体和液体，反应条件都是常温。
初三化学上册第五章金属的冶炼与利用知识点周清测试时间：45分钟班级_________ 姓名_________一、金属的化学性质1、金属与氧气的反应（1）镁在空气中燃烧的现象____________________________________，反应的化学方程式_________________________________。
（2）铁丝在氧气中燃烧的现象_________________________________________，反应的化学反应方程式_______________________________________。
（3）铝在空气中易形成一层致密的氧化物保护膜起到“自我保护”的作用，写出反应方程式_________________________________。
（4）在空气中加热铜丝的现象___________________________，发生化学反应的方程式为_________________________________.2、金属与酸的反应（1）金属活动性顺序________________________________________________，在金属活动性顺序中排在_____前的金属（K、Ca、Na除外）可以与酸反应产生氢气，且位置越靠前反应越_________。
（2）金属镁分别与盐酸、硫酸反应的化学方程式________________________________、_________________________________。
（3）实验室制取氢气通常用的是金属_______和______________，写出实验室制取氢气的化学方程式_____________________________________、_________________________________。
（4）铁与硫酸、盐酸反应的化学方程式分别是______________________________、__________________________________，实验现象是___________________________。
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△第五章金属的冶炼和利用第一节金属的性质与利用
一、金属的物理性质
大多数金属为银白色（铜为紫红色、金为黄色、铁粉为黑色）、有金属光泽、常温下为固体（汞为液体）、硬度大、熔沸点高、能导电导热、有延展性
问题：黄铜和黄金外观很相似，你们可用哪些方法将它们鉴别出来？
方法：测密度、硬度等（物理方法）
火烧，变黑的为黄铜，不变色的为黄金。
（化学方法）
二、金属的化学性质
（1）金属与氧气的反应
常温下，铝和氧气也能反应，在表面形成一层致密的氧化铝膜。
在加热条件下，铁、铜等
很多金属都能跟氧气化合生成金属氧化物。
活动与探究：在酒精灯火焰上加热铜丝，观察现象
现象：铜丝表面变黑
2Cu+O2＝2CuO
总结：实验表明：绝大多数金属能与氧气反应，但反应的难易程度不同和剧烈程度不同。
表达式：金属+氧气→金属氧化物（化合反应）
①铝在常温下能与氧气反应，那么我们用的铝制餐具不易生锈而铁制品却容易生锈呢？
②为何不宜用钢刷来擦洗铝制餐具呢？
（2）金属与酸（稀盐酸或稀硫酸）的反应
观察与思考：在试管中分别加入少量镁带、锌、铜片、铁，再分别加少量稀盐酸或稀硫酸，
观察各组物质是否反应，有没有气泡，有没有放热现象，反应速度如何，完成反应方程式。
Mg+2HCl=MgCl2+H2金属表面有气泡。
Fe+2HCl=FeCl2+H2 金属表面有气泡，溶液由无色变成浅绿色。
Zn+2HCl=ZnCl2+H2
铁、镁、锌能和稀盐酸或稀硫酸反应时剧烈程度不同。
____反应最剧烈,其次是_____，然后是_____
(3)由此推出，金属活动性顺序__________________
小结：绝大数金属能与稀盐酸或稀硫酸反应，但反应的剧烈程度不同。
哪个反应最适合实验室制取氢气？为什么？
金属＋酸→盐＋氢气（置换反应）
（3）铁与硫酸铜的反应（金属与盐溶液的反应）
活动与探究：铁与硫酸铜的反应
+氧气
+酸
+盐溶液现象：铁钉表面有红色物质生成，溶液由蓝色变成浅绿色
化学方程式：Fe+CuSO 4=FeSO 4+Cu
拓展：铜与硝酸银溶液的反应、铝丝与硫酸铜溶液的反应
金属＋盐溶液→新金属＋新盐
(置换反应)
小结：金属的化学性质金属金属与酸反应条件：1、金属为活泼金属2、酸为稀盐酸和稀硫酸
金属与盐溶液的反应条件：
1、（金属符合）前换后
2、反应物盐要可溶三、金属活动性顺序
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
活泼金属
不活泼金属强金属活动性顺序弱
1、在金属活动顺序表中，只有排在氢前面的金属才能置换出酸中的氢
2、在金属活动顺序表中，排在前面的金属能把排在后面的金属从溶液中置换出来
现学现用：工人在切割钢板时，常用硫酸铜溶液画线你知道为什么？
四、置换反应
Fe+CuSO 4=FeSO 4+Cu
Mg+2HCl=MgCl 2+H 2
Mg+H 2SO 4=Mg SO 4+H 2
单质+化合物=单质+化合物
1、概念：一种单质和一种化合物反应，生成另一种单质和另一种化合物的反应叫做置换反应
2、形式：
A+BC B+AC
小结：化学反应的类型
化合反应： A + B + … →AB …
分解反应：AB … →A + B + …
置换反应： A +BC →AC + B
金属氧化物盐+氢气
新金属+新盐
高温拓展：氢气的实验制法等（原料、原理、装置、收集方法、验满）
五、常见的金属矿物
拓展：金属与酸反应的计算
1、等质量的四种金属
Al 、Mg 、Fe 、Zn 与足量的稀盐酸反应，生成氢气的多少？2Al+6HCl=2AlCl
3+3H 254
6 1
x x=6／54=2／18 Mg+2HCl=MgCl
2+H 224
2 1
x x=2／24
Fe+2HCl=FeCl 2+H 2
56
2 1 x x=2／56 Zn+2HCl=ZnCl 2+H 2
65
21
x x=2／65 生成氢气的质量为
Al ＞Mg ＞Fe ＞Zn 1、足量的四种金属
Al 、Mg 、Fe 、Zn 与等质量的稀盐酸反应生成氢气的多少？
结论：生成氢气一样多第二节金属矿物
铁的冶炼
一、铁的冶炼
使金属矿物变成金属的过程，叫做金属的冶炼
1、实验室铁的冶炼(1)实验原理：3CO+2Fe 2O 3=4Fe+3CO 2
（2）实验操作：
1、按上图组装仪器，并检查其密性
2、把少量研细的氧化铁粉末装进硬质玻管中，
轻轻转动，使氧化铁粉末均匀地附在玻璃管内壁上
3、把硬质玻管接入装置系统中，先通入一氧化碳气体排气；待排尽后，点燃出气口处的酒精灯及酒精喷灯，并观察装置中所发生的变化
4、当红棕色粉末已转变成黑色后，先停止加热，再通一会儿一氧化碳，直至玻璃管冷却
（3）实验现象：
高温点燃高温高温红棕色的氧化铁粉末逐渐变成黑色，同时澄清的石灰水逐渐变浑浊
（4）注意问题：
1、一氧化碳还原氧化铁是在封闭的硬质玻管中进行的，先通一氧化碳，可以把管内的空气排出，防止一氧化碳与空气混合受热爆炸
2、实验完毕先停止加热，还要继续通入一氧化碳直到玻璃管冷却为止。
（防止灼热
的铁与氧气反应）
（5）实验改进：
可将上述装置除尾气的部分，改成用气球收集，这样收集得到的未燃一氧化碳气体可重复利用、或点燃、或能源的再利用
2、工业炼铁的原理
设备：高炉
工业炼铁的主要原理：3CO+2Fe 2O 3 === 4Fe+3CO 2 化学反应：C+O 2 === CO 2
C+CO 2 === 2CO
3CO+2Fe 2O 3===4Fe+3CO 2。
