1、1第八单元 金属和金属材料【知识网络】【分析解读】1.本单元考查的题型主要有选择题、填空题和探究题。中考将以最新的金属材料方面的科技为结合相关知识来设计相应的综合性题目,让学生来通过分析进行推断和探究。2. 金属的化学性质是中考的热点和重点,考查形式多种多样;由于对金属性质的考查易于酸碱盐等知识综合起来的考查,因此复习时要在掌握本讲知识的同时,注重知识之间2的横向联系。金属的性质在很大程度上决定了它们的用途。题目往往是通过图表和文字信息来反映某一具体物质的用途,考查对所涉及物质性质的掌握情况。复习时将金属与氧气、酸、盐溶液反应的现象、产物以及化学方程式进行归纳、对比,找出它们的相同点和不同点。
2、3金属活动性顺序的应用考查,结合金属与酸和盐溶液的反应,图像题考查物质的反应程度、先后顺序及其溶液中剩余的离子,生成的最终物质。熟记金属活动性顺序,理解应用中的注意事项为结题关键。此类试题一般难度较大,重点考查同学们新信息获取、处理以及灵活运用所学化学知识进行分析问题、解决问题的能力。解答时读懂题意,提取有用信息,同时联系教材内容,综合应用,问题便可迎刃而解。【知识梳理】考点一:金属材料的物理性质和合金(常考考点)1.金属材料金属材料金属材料包括_和_。合金是指由一种_跟其他一种或几种_(或_)一起_而成的具有_特性的物质。金属物理性质1.常温下,大多数金属为_,有金属光泽。但汞(俗称水银)为
3、_金属;2.大多数金属呈_色。但铜为_色,金为_色;3.大多数金属具有_性、_性、_性。方法总结:铜的颜色特征是铜的一个重要特征,往往是解题尤其是推断题的“题眼” 。2.金属之最:铝:地壳中_的金属元素;钙:_中含量最多的金属元素;铁:目前_最多的金属(铁铝铜) ;银:_性最好的金属(银铜铝) ;铬:_最高的金属;钨:_最高的金属;汞:_最低的金属;锇:_最大的金属;3锂:_最小的金属。方法总结:有些金属处于粉末状态时,就会呈现不同的颜色;例如,粉末状的铁粉都是呈黑色的,这主要是由于颗粒太小,光不容易反射。生活中使用的铁制品表面一般有镀金层或油漆,不是其真正颜色。可观察其断面的颜色。3.常见的
4、合金:(1)铁的合金:生铁:含碳量_;钢:含碳量_;不锈钢:含铬、镍的钢具有抗腐蚀性能。生铁和钢是人类利用最_的合金。(2)铜的合金:黄铜(_) ;青铜(铜锡)青铜是人类历史上使用最早的合金;(3)钛的合金:如钛镍合金。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。4.合金的优点:纯金属形成合金后性能的改变为一高(合金的_和_一般比组成它们的纯金属更高)一低(合金的_比组成它们的纯金属的熔点低)二更好(合金的_更好、合金的_能更好)方法总结:合金属于混合物,合金中各成分均以单质形式存在,例如黄铜中的铜和锌就以单质形式存在。判断某物质是否为合金关键
5、是看其中是否含有金属成分,合金要求组成中至少有一种金属。考点二:金属的化学性质(必考考点)1.金属与氧气的反应(1)大多数金属都能与氧气反应,但反应的难易和剧烈程度不同。(2)活泼性强的金属在常温下就能与氧气反应;如 K、Ca、 、Na、Mg、 Al (生成薄膜,有耐腐蚀性) 、Zn 等。(3)活泼性较强的金属会在高温下与氧气反应或在潮湿的空气中与氧气反应。如 Fe 在潮湿空气中生成铁锈,Cu 在潮湿空气中生成铜绿。(4)活泼性较弱的金属即使在高温下也不与氧气反应。如 Au、Ag。4Al+3O2 2Al2O3。剧烈燃烧,放出热量,发出_,生成_。2MgO 2 2MgO。剧烈燃烧,放出热量,发出
6、_,生成_固体。3Fe+2O2 Fe3O4。剧烈燃烧,_,放出热量,生成_固体。42Cu+O2 2CuO。放出热量,红色固体变为_固体。方法总结:物质与氧气的反应,主要注意反应条件的选择、实验现象的叙述,在实验现象的叙述中,要注意不要说出产物的名称,这样说不是现象而是结论。(5)铝比铁耐腐蚀的原因铝与氧气反应生成的致密的_薄膜,能覆盖铝的表面,从而保护里层的铝不再与氧气反应;而铁与氧气、水等反应生成的铁锈(主要成分是_)很_,不能阻碍里层的铁继续与氧气、水等反应,因此铁制品可以全部锈蚀。2. 金属与酸的反应金属 + 酸 = 盐 + _ 置换反应(条件:活动性:金属H )该反应的条件:金属为金属
7、活动性顺序中氢之前的活泼金属;酸为盐酸或稀硫酸等非氧化性酸。(1) H 2SO4 + Mg = MgSO4 + H2 2HCl + Mg = MgCl 2+ H2现象:反应_,有大量_产生。(2) 3H 2SO4 + 2Al = Al2(SO4)3 + 3H2 6HCl + 2Al = 2AlCl 3+ 3H2现象:反应_,有大量_产生。(3)H 2SO4 +Zn = ZnSO4 + H2 2HCl +Zn = ZnCl 2 + H2现象:反应_,有大量_产生。(4) H 2SO4 + Fe = FeSO4 + H2 2HCl + Fe = FeCl 2+ H2现象:反应比较_,有_产生,溶液
8、由_色变为_色。方法总结:金属与酸反应都放热。 金属与酸反应后,溶液的质量都增加。Fe 在参加置换反应时,只能生成+2 价的亚铁盐。3. 金属与盐溶液的反应金属 + 盐 = 另一金属 + 另一盐 (条件:活动性:参加反应的金属化合物中金属元素) (1) 铁丝浸入硫酸铜溶液中 _ (“湿法冶铜”的原理、不能用铁制品放硫酸铜溶液(或农药波尔多液) )现象:铁钉表面有_物质出现,溶液由_色变为_色。(2)铝丝浸入硫酸铜溶液中 _现象:铝丝表面有_色物质出现,溶液由_色变为_色。5(3)铜丝浸入硝酸银溶液中 _现象:铜丝表面有_物质出现,溶液由_色变为_色。 方法总结: (1)此类反应一定在溶液中进行
9、,不溶于水的化合物一般不与金属反应。(2)K、Ca、Na 活动性非常强,但不能用它们置换化合物中的金属,因为它们能同溶液中的水剧烈反应。钾、钙、钠它们会先和水反应生成碱和氢气,然后碱和盐反应。(3)CuSO 4溶液:蓝色、FeSO 4、FeCl 2溶液:浅绿色Fe 在参加置换反应时,只能生成+2 价的亚铁盐。考点三:常见金属活动性顺序(高频考点)1.常见金属的活动性顺序:K Ca Na _ Sn Pb(H) _ Hg Ag Pt Au金属活动性由强逐渐减弱2.意义:H 代表酸中的氢_;金属的位置越靠前,它的活动性就越强;在金属活动性顺序里,位于氢前面的金属能置换出_、_中的氢(不可用浓_、硝酸
10、) ;位于_的金属能把位于_的金属从它们的盐溶液中置换出来。 (除 K、Ca、Na) 3应用:用于判断金属是否与酸发生置换反应;用于判断金属与酸发生化学反应的剧烈程度;用于判断金属与盐能否发生置换反应。方法总结:金属与盐的反应必须在“盐溶液”中进行,否则不能反应,如:Cu 可以与AgNO3溶液反应置换出 Ag,但不能与 AgCl 反应。K、Ca、Na 三种金属的活动性太强,除与酸反应外,还能与水在常温下发生置换反应(如 2Na+2H2O=2NaOH+H2) ,其余金属则不能。4.判断金属活动性的方法:方法一 看金属与氧气反应的_程度和_程度方法二 看金属与酸反应的_程度和_程度方法三 看金属能
11、否与另一金属的_溶液发生_反应方法总结:一种金属与多种盐溶液反应(1)将一种金属单质放入几种盐溶液的混合液中时,其中排在金属活动性顺序表中最靠后的金属最先被置换出来,然后再依次置换出稍靠后的金属。简记为“在金属活动性顺序中,6距离远,先反应” 。(2)将几种不同的金属放入同一盐溶液中,发生反应的情况与将种一种金属单质放入几种盐溶液的混合液中相似,也是在金属活动性顺序中,距离越远的先反应,然后是距离较远的反应。5. 置换反应概念 一种_和一种_反应,生成另一种_和另一种_通式 A+BCAC+B金属与酸反应 Zn+H2SO4=ZnSO4+H2金属与盐溶液反应 Fe+CuSO4=FeSO4+Cu类型
12、金属氧化物与还原性物质反应H2 + CuO Cu + H2O C + 2CuO 2Cu + CO2考点四:铁的冶炼(常见考点)1.工业炼铁常见的铁矿石 磁铁矿(主要成分是_)、赤铁矿(主要成分是_)原料 铁矿石、焦炭、石灰石、空气原理 高温下,利用焦炭与氧气反应生成的_把铁从铁矿石里_出来铁的冶炼装置图方法总结:焦炭的作用:一是生成还原剂一氧化碳,二是提高高炉的温度;石灰石的主要作用是将矿石中的二氧化硅转化为炉渣除去;高炉炼铁得到的铁是生铁,其主要成分是铁,还含有 C、P、S 等元素。2.一氧化碳还原氧化铁7装置图实验现象 _色粉末逐渐变为_色; 澄清石灰水变_; 尾气点燃后有_火焰。注意事项
13、 先通 CO(点燃酒精灯),再加热(点燃酒精喷灯);以便排尽玻璃管中的_。实验完毕,先熄灯(熄酒精喷灯),继续通 CO 至玻璃管冷却。防止生成的Fe 被氧化。尾气处理:燃烧或用塑料袋收集起来后燃烧;防止未反应的 CO污染空气方法总结: 一氧化碳还原红棕色的氧化铁,得到黑色粉末-还原性铁粉,铁的形状不同颜色有差异。在用一氧化碳还原铁矿石的实验过程中,要特别注意在加热前必须将管内空气排尽,尾气要进行处理才能排放。注意观察装置中的加热仪器不同,一个是酒精灯,一个是酒精喷灯,一氧化碳还原铁矿石的反应条件是高温。3. 有关含杂质(杂质不参加反应)的计算考点五:金属的锈蚀与防护(常见考点)81. 金属的锈
14、蚀与防护铁生锈的条件 铁与_ 接触(铁锈的主要成分:Fe 2O3 xH2 O)用途 做食品等的_, “双吸剂”防止铁制品生锈的措施:保持铁制品表面的_和_;(讲卫生)表面形成_。如涂油、刷漆、电镀、烤蓝等;(穿外衣)制成_。如不锈钢。(强体质)特征 铁锈很_,不能阻碍里层的铁继续与氧气、水蒸气反应因而铁锈应及时除去。金属资源的意义 节约_,减少_金属资源的保护途径防止金属_; _废旧金属;_开采矿物;寻找金属的_。2.铁钉锈蚀条件的探究设计方案 一周以后的实验现象 结论把洁净的铁钉放在干燥的试管中,并放入用棉花包裹的氯化钙干燥剂,用橡皮塞密封试管口。铁钉表面无变化 铁钉生锈不只是与_有关系.把
15、洁净的铁钉全部浸在盛有煮过蒸馏水的试管中,将植物油滴在水面上密封。铁钉表面无变化 铁钉生锈不只是与_有关系把洁净的铁钉一半浸入试管中的蒸馏水里,将试管敞口铁钉表面有铁锈生成 铁生锈是铁与_和_共同作用的结果9放置方法总结:铜生锈需要铜与水、氧气、二氧化碳同时接触。生成碱式碳酸铜(铜绿Cu2(OH)2CO3) 铁生锈和铁燃烧的实质都是氧化反应,但铁燃烧时剧烈的氧化反应而铁生锈是缓慢氧化,反应产物铁锈是红色的,而四氧化三铁是黑色的。知识梳理参考答案考场练兵中考回顾1.(2017 广州中考)下列有关金属材料说法正确的是( )A.铁片在海水中不易生锈B.钢是纯铁C.铝片表面易生成一层致密的氧化膜D.纯
16、铜硬度高于黄铜(铜锌合金)2.(2017 成都中考)下图所示反应,有关说法错误的是( )10铝丝与硫酸铜溶液反应A.铝丝需要砂纸打磨B.溶液由蓝色变为无色C.金属活动性强弱:AlCuD.反应的化学方程式为 Al+CuSO4=Cu+AlSO43.(2017 山东青岛中考)下列防锈措施不合理的是( )A.钢管存放在干燥的地方B.用盐水清洗菜刀C.及时清除铁制品表面的锈渍D.在铁管表面镀上一层不易锈蚀的金属4.(2017 广州中考)化学小组为探究铝、铜、银三种金属的活动性顺序,设计了下图所示实验方案。下列说法不正确的是( )A.由实验甲可知金属活动性:AlCuB.由实验乙可知金属活动性:CuAgC.由实验甲、乙、丙可知金属活动性:AlCuAgD.实验甲中的 CuSO4改为 CuCl2不能完成本实验探究5.(2017 湖南邵阳中考)下列根据实验目的所设计的实验方案中,正确的是( )选项 实验目的 实验方案A 除去稀硫酸中的 FeSO4 加入适量铁粉B 除去 CO2中的 CO 将气体通入 NaOH 溶液C 除去 CaCl2溶液中的 HCl 加过量 CaCO3,过滤D 除去铝粉中的铜粉 加适量稀硫酸,过滤