4.2常见金属单质及其化合物（课件）中职《化学 基础模块》同步教学（哈尔滨工程大学出版社）

第四章 常见无机物及其应用 第一节　常见非金属单质及其化合物 第二节　常见金属单质及其化合物 本章小结 第二节　常见金属单质及其化合物 一、金属及其性质概述 （一）金属的物理性质 在常温下，除汞是液体以外，其余金属都是固体。当金属处于粉末状态时，常显不同的颜色。处于粉末状态时，除镁、铝仍呈银白色外，其余多数金属粉末呈灰色或黑色。例如，冲洗后的黑白胶卷的黑色部分就是细微的粒状银。金属的密度、熔点等性质的差别很大。图4-7 和图4-8 分别列出了常见金属的密度（单位：g/cm3）和熔点（单位：℃）。 第二节　常见金属单质及其化合物 图4-7　常见金属的密度 图4-8　常见金属的熔点 第二节　常见金属单质及其化合物 一、金属及其性质概述 （一）金属的物理性质 大多数金属都具有延性和展性，可以被抽成丝或压成薄片，还可以被锻造、冲压、轧制成各种不同的形状。 金属一般都是电和热的良导体。其中，银和铜的传热、导电性能最好，铝的导电性也很好。因此，铜和铝常被用作输电线。 金属导热性强弱的顺序与金属导电性强弱的顺序基本一致，一般导电性强的金属其导热性也强，导电性弱的金属其导热性也弱。 知识链接 按不同的分类标准，可对金属从不同的角度进行分类。 （1）根据冶金工业的分类方法，金属可分为黑色金属和有色金属。 ① 黑色金属：铁、铬、锰（实际颜色并非黑色）。 ② 有色金属：除上述3 种黑色金属以外的金属。 （2）根据金属密度的大小，金属可分为重金属和轻金属。 ① 重金属：密度大于4.5 g/cm3 的金属，如铁、铜、银、汞等。 ② 轻金属：密度小于4.5 g/cm3 的金属，如钠、钾、铝、镁等。 知识链接 按不同的分类标准，可对金属从不同的角度进行分类。 （3）根据在地壳中的含量多少，金属可分为常见金属和稀有金属。 ① 常见金属：在地壳中含量较多的金属，如铁、铜、铝、镁等。 ② 稀有金属：在地壳中含量较少的金属，如钽、铌、锆等。 （二）金属的化学性质 1. 与氧气的反应 大多数金属都能与氧气发生反应，但反应的难易程度和剧烈程度不同。例如，镁、铝在常温下能与氧气反应；铁、铜在常温下不能与氧气反应，但在高温时能氧气反应；金即使在高温时也不与氧气反应。不同金属与氧气反应条件的不同说明金属的化学活动性不同。 第二节　常见金属单质及其化合物 2. 与酸的反应 很多金属不仅能与氧气反应，而且还能与盐酸或稀硫酸反应放出氢气。例如， 镁、锌、铁放入稀硫酸中会有气泡产生，反应如下： Mg+2HCl=MgCl2+H2；Zn+2HCl=ZnCl2+H2；Fe+2HCl=FeCl2+H2 由上述探究可以看出，镁、锌、铁的金属活动性比铜的强，它们能从盐酸或稀硫酸中置换出氢气。 （二）金属的化学性质 3. 与盐溶液的反应 通过上述实验可以观察到如下现象： （二）金属的化学性质 （1）浸入硫酸铜溶液中的铝丝上附着红色固体，溶液的蓝色变浅。 （2）浸入硝酸银溶液中的铜丝上附着黑色固体，溶液由无色慢慢变成蓝色。 （3）浸入硫酸铝溶液中的铜丝没有变化，溶液的颜色也无变化。 （二）金属的化学性质 3. 与盐溶液的反应 （1）将一根用砂纸打磨过的铝丝浸入硫酸铜溶液中，过一会儿取出，观察现象。 （2）将一根洁净的铜丝浸入硝酸银溶液中，过一会儿取出，观察现象。 （3）将另一根洁净的铜丝浸入硫酸铝溶液中，过一会儿取出，观察现象 3. 与盐溶液的反应 （二）金属的化学性质 实验中的有关反应方程式如下： Al 与 CuSO4 溶液反应的化学方程式为 2Al+3CuSO4=3Cu+Al2(SO4)3 Cu 与 AgNO3 溶液反应的化学方程式为 Cu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)2 实验表明，铝能从硫酸铜溶液中置换出铜，铜能从硝酸银溶液中置换出银，而 铜不能从硫酸铝溶液中置换出铝。由此可见，在金属活动性顺序中，位置靠前的金 属可以把位于其后的金属从它们的盐溶液中置换出来。 合金的很多性能与组成它们的纯金属不同，合金的硬度及机械加工性能一般比其所含的各成分纯金属的高，合金的熔点一般比其所含的各成分纯金属的低，因此合金有更多不同的用途，日常生活中使用的金属材料大多数都属于合金。合金的种类很多。例如，青铜、黄铜（铜锌合金）都属于铜合金；生铁和钢都是铁合金，两者的主要区别是含碳量不同，生铁的含碳量为 2%~4.3%，钢的含碳量为 0.03%~2%。常见的合金还有铝合金、钛合金等。 （三）合金及其应用 知识链接 1. 铜合金 铜合金主要有青铜、黄铜、白铜，其主要成分、性质及用途见表 4-3。 表 4-3　青铜、黄铜、白铜的主要成分、性质及用途 知识链接 2. 合金钢 合金钢主要有锰钢、不锈钢、硅钢、钨钢等，其主要成分、性质及用途见表 4-4。 知识链接 3. 铝合金 铝合金所含金属成分主要是铝、镁