第四章材料家族中的元素

第二节铝金属材料

第三课时金属与金属材料(自学知识）

本课时学习目标：

①了解金、银和铜的主要性质；通过认识常见的金属材料，能够对寻找、开发新材料形成一定的基本认识；

②通过对金属的通性、铝及其化合物、材料的分类等的概括整合，提高比较、归纳、概括的能力。

知识点详解：

一、金属的通性

1．物理通性

(1)除Cu、Au外，大多数金属呈银白色，不透明，有金属光泽。

(2)大多数金属有延展性(Au的延展性最好)。

(3)金属一般是热和电的良导体。

2．化学通性

反应过程中金属只有还原性，没有氧化性。

(1)与非金属单质反应

①与氧气反应：金属＋氧气→金属氧化物。

②与硫反应

变价金属与硫反应生成低价金属硫化物。

③与氯气反应

变价金属与氯气反应生成高价金属氯化物。

(2)与水反应

钠、钾等活泼金属能与水反应。

2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑

2K＋2H2O===2KOH＋H2↑

(3)与酸的反应

①非氧化性酸

金属活动性顺序表中排在氢前面的金属能与盐酸、稀硫酸等反应生成氢气。

②氧化性酸

金属遇硝酸、浓硫酸反应不生成氢气，反应时一般把浓硝酸还原成二氧化氮，把稀硝酸还原成一氧化氮，把浓硫酸还原成二氧化硫。

(4)与盐反应

2Al＋3CuSO4===Al2(SO4)3＋3Cu

Cu＋2AgNO3===Cu(NO3)2＋2Ag

2FeCl3＋Fe===3FeCl2

2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2(用于雕刻铜线电路板)

(5)与氧化物反应

2Mg＋CO22MgO＋C

铝热反应：2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe

二、金属材料

1．分类

(1)黑色金属材料：包括铁、铬、锰以及它们的合金。

(2)有色金属材料：除铁、铬、锰以外的其他金属材料及其合金。

2．重要的黑色金属材料——钢铁

(1)钢铁

钢铁是铁的合金的总称，由铁转化为钢改变了铁中的碳及其他元素的含量，性能增强。由于钢铁中含有其他杂质，所以易被锈蚀。

(2)重要的合金——不锈钢

在普通钢的基础上加入铬、镍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。

三、几种有色金属材料——金、银、铜

1.物理性质

颜色

状态

硬度

延展性

导电、热性

金

黄色

固态

较小

良

良

银

银白色

固态

较小

良

良

铜

紫红色

固态

较小

良

良

2.铜及其化合物的化学性质

(2)氧化铜分解：4CuO2Cu2O＋O2↑。

(3)胆矾受热分解：CuSO4·5H2OCuSO4＋5H2O(g)。

3．金、银、铜的主要用途

(1)金：广泛应用于电子元件，制造飞机、航天器部件材料。

(2)银：有机合成中的催化剂，制造化学电源。

(3)铜：制造电线、电缆、铜芯片，制水管。

四、探究升华

1．铜的化学性质

2.氧化铜的化学性质

3．氢氧化铜的性质

4．铜盐的性质

(1)物理性质：铜盐溶液呈蓝色。常见的铜盐：CuSO4(白)、CuSO4·5H2O(蓝色)——俗称蓝矾、胆矾。

(2)化学性质

五、归纳总结　

1.CuSO4可用于实验中检验水，但不能用作干燥剂。

2.铜盐溶液和Cu(OH)2沉淀的蓝色常用于鉴别Cu2＋的存在。

3.铜及其化合物在相互转化时常常伴随着颜色变化。

Cu：紫红色　CuO：黑色　Cu2O：红色　Cu(OH)2：蓝色　CuSO4：白色　CuSO4·5H2O：蓝色　CuCl2：棕黄色(溶于水蓝色)Cu2(OH)2CO3：绿色