1、第八单元 金属和金属材料学习目标:1、掌握金属的物理性质及用途,合金性能。2、掌握金属的化学性质及金属活动顺序表的应用。3、掌握铁的冶炼方法。4、了解铁的锈蚀条件及防护,知道金属资源的保护与利用考点梳理梳理:金属材料包括_和_。(一)金属1. 组成:_ 2. 微观构成_3. 物性:金属有许多共同的物理特征,如 ;还有各自的特性:如大多数金属是色,但铜是色,金呈色,铁粉呈色;常温下大多数金属是体,但汞是体。提示:你还知道的黑色物质有4金属的化性:(要通式化,外加具体说明反应发生的条件)(1)金属 + 氧气_说明:在加热或点燃的条件下,大多数金属能与 O2能反应: 在常温下就能被氧化,_在加热和高
2、温的条件下才能被氧化,而_在高温的条件下也不被氧化请写 铁和氧气的反应铜和氧气的反应_铝和氧气的反应_(2)金属 + _ _ + _受限条件:的金属能与酸反应,酸一般指_示例:;铁与稀盐酸的反应现象是锌粒与稀硫酸的反应(3)金属+_ _ + _ 受限条件:_示例:铝丝浸入硫酸铜溶液 ;现象铜片浸入硝酸银溶液 ;现象锌粒浸入硫酸亚铁溶液 。以上(2) (3)反应中反应的基本类型是 ,注意:单质铁只要发生置换反应生成物中铁元素显价溶液中含 Fe2 时显色,含 Cu2 时显色请默写出金属活动顺序:5、用途:理清用途与性质的关系。6、制法:铁的冶炼(1)工业炼铁的原料:_常见铁矿石赤铁矿的主要成分是磁
3、铁矿的主要成分是(2)原理是炼铁过程中还原剂是其中焦炭的作用是石灰石的作用是(3)在实验室中的探究:用 CO 还原 Fe2O3的实验及注意的问题观察到的现象是 、 。请写出石灰水变浑浊的方程式实验中的注意事项有:实验开始时, 通 CO, 点燃酒精灯,目的是 ;实验结束后,应 停止通 CO, 熄灭酒精灯目的是 ;尾气处理的方法_,目的是7、其他:锈蚀与保护铁在空气中生锈,主要是铁跟 、 等物质相互作用,发生的一系列复杂的化学反应。铁锈的主要成分是(写化学式) 。加快铁钉生锈速度的有:_(从稀硫酸醋酸溶液食盐水中选)防止金属制品生锈的措施有 保护金属资源的措施有、。(二)合金 1. 组成:合金是物
4、,合金中至少有种金属。常见的铁合金有 和 ,它们的含碳量分别是 、 。2物性:( 1)合金的硬度一般比各成分金属的硬度 ;(2)多数合金的熔点 组成它的组成金属; 合金较纯金属的性能改变3. 化性:合金的抗腐蚀性能组成金属 其成分保持着各自的化学性质例如:盐酸滴到黄铜(铜锌合金)上:_4. 用途; 了解生活中一些金属制品工具中相关合金的应用:5. 制法:把成分加热融合,属于_变化。典型例题例题 1. (2011德州市)某学生为了验证锌、银、铜三种金属的活动性顺序,设计了五个实验:将 Zn、Cu 分别放入稀盐酸中; 将 Ag 放入 Cu(NO3)2溶液中;将 Cu 放入AgNO3溶液中;将 Cu
5、 放入 ZnSO4溶液中;将 Zn 放入 AgNO3溶液中。下列实验组合不能验证锌、银、铜三种金属活动性顺序的是 ( )A B C D练习: 现有银、铜、铁三种金属,某研究小组的同学为探究银、铜、铁的金属活动性顺序,设计了三个实验:I.将铁片浸入稀硫酸中;II.将银片浸入稀硫酸中;III.将铁片浸入硫酸铜溶液中。(1)实验 I 的现象是:有气泡产生,溶液由无色逐渐变为浅绿色。反应的化学方程式为 ; 反应产生的气体可用 的方法检验。(2)上述三个实验还不能完全证明三种金属的活动性顺序,请你补充一个实验来达到实验目的(写出实验操作和现象) 。根据以上探究,三种金属的活动性由强到弱的顺序是 。(3)
6、将银、铜、铁中的两种金属分别放入 溶液中,即可验证这三种金属的活动性强弱。例题 2. (2013.菏泽市)现有等质量的 X、Y 两种金属,分别放入溶质质量分数相同的足量稀硫酸中,产生氢气的质量与反应时间的关系如右图所示(已知 X、Y 在生成物中化合价均为+2 价) 。则下列说法中不正确的是 ( )A生成氢气的质量:XYB相对原子质量:XYC金属活动性:YXD消耗硫酸的质量:XY练习:现有等质量甲、乙、丙三种金 属,分别放入三份溶质质量分数相同的足量稀硫酸中,产生氢气的质量与反应时间的关系如右图所示(已知甲、乙、丙在生成物中化合价均为+2 价) 。则下列说法中不正确的是 ( )A生成氢气的质量:
7、甲乙丙 B相对原子质量:乙丙甲 C金属活动性:乙甲丙 D消耗硫酸的质量:甲乙丙例 3.向 AgNO3和 Cu( NO3)2混合溶液中加入一定量的锌粉,充分反应后再加入稀盐酸无明显现象。下列说法正确的是A、一定有锌粉剩余 B、所得溶液中一定有 Zn2+、Cu 2+C、一定有银粉生成 D、所得溶液中一定有 Cu2+、Ag +练习: 向 Mg(NO3)2和 Cu(NO3)2的混合溶液中加入过量的 Zn 粉,充分反应后过滤、滤纸上的物质为( )A.Cu B.Mg 、Cu C.Zn、Cu D.Mg、Zn、Cu例 4 下列有关铁的化学方程式中,书写正确的是( )A.4Fe3O 2 2Fe2O3 B.FeC
8、uSO 4 CuFeSO 4点 燃C.2Fe+6HCl= 2FeCl33H 2 D.FeH 2SO4 =FeSO4H 2练习: 下列化学方程式正确的是( )A K + AgNO3 = KNO3 + Ag B Cu+H2SO4 = CuSO4+ H2C Al + CuSO4 = Cu + AlSO4 D Cu +2 AgNO3 = Cu(NO 3) 2+ 2 Ag 例 5 把锌片放入下列溶液中充分反应,反应后溶液 的质量比反应前减少的是 ( )A.稀盐酸 B.硫酸镁溶液 C.硫酸亚铁溶液 D.硝酸银溶液 例 6 某校化学实验室废油桶中收集了溶有大量 FeSO4、CuSO 4的废液,此外还有一些不
9、溶性杂质。若废液直接排放到下水道不仅造成重金属污染,而且造成浪费。该校化学兴趣小组同学设计了如下图费用处理方案,请回答有关问题。(1)废液在加入金属 X 前需进行过滤,目的是将其中的_除去(2)金属 X 是_,其加入废液后发生反应的化学方程式为_溶液 Y 是_,利用其除去铜中杂质,有关反应的化学方程式为_。例 7图甲是一氧化碳还原氧化铁的装置,图乙是炼铁高炉示意图。下列叙述中错误的是A高炉炼铁中原料焦炭的作用只是提供热量B高炉炼铁原理是:3CO+Fe2O3 2Fe+3CO 2 C甲图中实验开始时操作是:先通 CO,然后点燃右面的酒精灯 ,最后点燃酒精喷加热D甲图中点燃尾气是为了防止一氧化碳污染
10、空气例 8 金属材料在生产、生活中的应用非常广泛。(1)铁制品锈蚀的过程,实际上是铁与空气中的_、 等发生化学反应的过程。写出防止铁制品 锈蚀的一种方法: 。(2)若铁矿石选用赤铁矿(主要成分是氧化铁) ,表示炼铁原理的化学方程式为。用 1000t 含铁 56%的赤铁矿石,理论上可以炼出含铁 96%的生铁的质量是 (选填序号) 。高温A583.3 t B560 t C408.3 t D392 t(3)实验室有锌片、铁片、铜片、稀硫酸、硫酸锌溶液、硫酸亚铁溶液和硫酸铜溶液 7 种物质,小红选择合适的物质,设计了以下三种方法对锌、铁、铜的金属活动性顺序进行验证。方法一所选用的 3 种物质是 、硫酸
11、锌溶液和硫酸铜溶液。方法二所选用的 3 种物质是锌片、铜片和 。方法三所选用的 4 种物质是锌片、铁片、铜片和稀硫酸,能验证锌、铁、铜的金属活动性顺序的实验现象是 。例 9 (3 分)金属是一种重要的材料,人类的生活和生产都离不开金属下表表示了金属活动性顺序表中铜、锡、铁和铝元素被人类大规模开发、利用的大致年限(1)根据图中数据和有关化学知识,你认为金属大规模开发、利用的先后顺序跟下列_有关地壳中金属元素的含量; 金属的导电性; 金属的活动性; 金属的延展性; 金属冶炼的难易程度(2)钢铁的生产和使用是人类文明和社会进步的一个重要标志请你写出一氧化碳在高温条件下把铁从磁铁矿(主要成分是四氧化三铁)里还原出来的化学方程式: _(3)铝的活动性比铁强,但铝在空气中却表现出良好的抗腐蚀性,其原因是_X1 X2 X3