1、一、金属材料,纯金属,合金,1金属材料包括_以及它们的_。,2金属的物理性质。,金属,导电,导热,延展,金属具有一些共同的物理性质：常温下金属都是_体(汞除外)，有_光泽；大多数金属有良好的_性、_性、_性；密度较大；熔点较高等。但各种金属的颜色、硬度、密度、导电性和导热性等物理性质差别较大。,固,3金属之最。,铝(Al),钙(Ca),铁(Fe),地壳中含量最高的金属元素为_；人体中含量最高的金属元素为_；目前世界年产量最高的金属为_；导电、导热性最好的金属为银；熔点最低的金属为汞；密度最大的金属为锇；密度最小的金属为锂。,4金属选用的因素。,性质,用途,物质的_在很大程度上决定了物质的_，但
2、这不是唯一的决定因素。在考虑物质的用途时，还要考虑价格、资源、美观性、使用便利性、废料回收的难易程度和对环境的影响大小等多种因素。,5合金。,(1)合金的定义。,金属,非金属,混合,在金属中加热熔合某些_(或_)形成的具有金属特性的物质。合金属于_物(填“混合”或“纯净”)。,(2)合金的性能。,大,低,抗腐蚀,合金的硬度一般比组成它的纯金属_。合金的熔点比组成它的纯金属_。合金的_性能更好。,(3)常见重要合金。,生铁,钢,铁,2%4.3%, 铁合金包括 _ 和 _ ， 主 要 成 分 都 是_，不同点是含碳量不同。生铁的含碳量为_；,钢的含碳量为_。,0.03%2%,铬,镍,不锈钢是铁和_
3、、_等的合金。钛和钛合金被认为是 21 世纪的重要金属材料。它们具有的优良性能有_、_、可塑性强、易于加工、机械性能好等，尤其是_非常好，远优于不锈钢。因此被广泛用于火箭、导弹、航天飞机、船舶、化工和通讯设,备等。,熔点高,密度小,抗腐蚀性能,二、金属的化学性质,1金属的主要化学性质。,(1)金属氧气金属氧化物。,结论：大多数金属都能与氧气反应，但反应的难易程度和剧烈程度不同。镁、铝等在常温下就能与氧气反应，铁、铜等在高温时能与氧气反应，金即使在高温时也不与氧气反应。,化合反应,耀眼的白光,白,4Al3O2=2Al2O3,化合反应,化合反应,四射,黑,(2)活泼金属与酸反应(活泼金属酸盐氢气)
4、。结论：在金属活动性顺序里，位于_前面的金属能,置换出稀盐酸、稀硫酸中的_。,氢,氢,浅绿,Fe2HCl=FeCl2H2Zn2HCl=ZnCl2H2MgH2SO4=MgSO4 H2,置换反应 置换反应 置换反应,2Al3H2SO4=Al2(SO4)3 3H2,置换反应,气泡,气泡,气泡,气泡,(3)金属盐新盐新金属。,结论：在金属活动性顺序里，位于前面的金属能把位于后 面的金属从它们的盐溶液里置换出来，K、Ca、Na 等除外。,置换反应,红,蓝,浅绿,Cu2AgNO3=,Cu(NO3)22Ag,置换反应,银白,无,蓝,2Al3CuSO4=,Al2(SO4)33Cu,置换反应,红,蓝,无,2金属
5、活动性顺序表及其应用。,(1)金属活动性顺序表。,Mg,Al,Fe,H,Cu,减弱,(2)金属活动性顺序表的应用。金属位置越靠前，其活动性_。位于_前的金属能置换出_、_中,的_。,越强,氢,稀盐酸,稀硫酸,氢,_的金属能把位于_的金属从它们的盐溶,液中置换出来。,前面,后面,3置换反应。,单质,化合物,单质,化合物,由 一 种 _ 和一种 _ 反 应 ， 生成另一种_和另一种_的反应叫做置换反应，其字母表达式为_，其反应前后的特点是_，如 FeCuSO4=FeSO4Cu，在此反应中，Fe 元素的化合价是由 0 变为2。,ABCACB,一定有元素的化合价发生改变,反应前后,三、金属资源的利用和
6、保护,1金属的存在。,单质,化合物,除少数很不活泼的金属如金、铂等以_形式存在外，,其余都以_形式存在。,Fe2O3,Fe3O4,2常见的金属矿物。主要有赤铁矿(主要成分为_)、磁铁矿(主要成分为_)、菱铁矿(主要成分为FeCO3)、铝土矿(主要成分为Al2O3)、黄铜矿(主要成分为 CuFeS2)、辉铜矿(主要成分为 Cu2S)等。,3.铁的冶炼。(1)一氧化碳还原氧化铁的实验。,装置图。,反应的化学方程式：_。, 实验现象：玻璃管内的粉末由 _ 色 逐 渐 变 为,_色；澄清石灰水变_。,红,黑,浑浊,实验开始操作顺序：先通一氧化碳，再加热，目的是_。实验结束操作顺序：先停止加热，继续通入
7、一氧化碳直至试管冷却，才停止通入一氧化碳，目的是_。尾气处理方法：_。,玻璃管内的空气，防止加热一氧化碳与空气混合气发生爆炸,排尽,灼热的铁被氧气氧化,可用气球收集尾气或点燃除掉尾气,防止还原出的,(2)工业炼铁。,铁矿石,焦炭,石灰石,炼铁的原料：_、_、_等。主要反应原理：在高温下，利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来。涉及的主要反应化学方程式：_。,炼铁的主要设备是_。,高炉,CO2,CO2；CO2C,2CO；Fe2O33CO,2Fe3CO2,4金属资源保护。,(1)铁的生锈和防护。,氧气,水蒸气,红,Fe2O3,铁生锈的实质。铁与_、_发生缓慢氧化反应，生成_色的铁锈
8、，铁锈的主要成分是_(写化学式)。防止铁生锈的原理是将铁与_和_隔绝。常用的方法：保持铁制品表面的洁净和干燥；_；_；,镀铬；制成合金；等等。,氧气,水,涂油,喷漆,(2)金属及金属资源的保护措施。,防止金属腐蚀。,回收利用废旧金属,_。_。寻找金属的代用品。其中，回收利用废旧金属的目的是节约_、减,少_。,合理开采矿物,资源,对环境的污染,不纯物质量,质量分数,纯净物的质量,质量分数,注意：根据化学方程式进行计算时，对于含杂质的物质(不管是反应物还是生成物)，必须换算成纯物质的质量进行计算。(1)纯净物的质量_含纯净物的_。(2)不纯物的质量_含纯净物的_。,例 1铝、铜、铁是生活中常见的金
9、属。,(1)铝在空气中具有很好的抗腐蚀性能的原因是_。(2)用铜制电线主要是利用铜具有良好的_性。(3)铁制品锈蚀，实际上是铁跟空气中的_发生了化学反应。焊接铁制品时，通常先用稀盐酸除去其表面的铁锈，反应的化学方程式为：_。防止铁制栏杆锈蚀的一种方法是_。,剖析：本题考查金属及其性质。铝具有抗腐蚀性能是由于在空气中与氧气发生反应，在其表面产生一层致密的氧化铝薄膜，这层薄膜阻碍了铝与空气的接触，起到了保护作用。铁生锈实际上是铁与空气中的水蒸气、氧气共同作用的结果；铁锈的主要成分是Fe2O3，可用稀盐酸除去；Fe2O3 与盐酸反应生成了氯化铁和水，据此可写出该反应的化学方程式。答案：(1)铝在空气
10、中氧化表面形成致密的氧化物薄膜(2)导电,Fe2O36HCl=2FeCl33H2O,刷漆(或涂,(3)水、氧气油等),例2某校化学兴趣小组的同学们帮助实验老师整理化学药品室时，发现两个未贴标签的试剂瓶中分别存放着银白色金属片。到底它们是哪两种金属？请同学们设计实验方案对这两种金属 X 和 Y 的金属活动性顺序进行实验探究。,(1)进行实验，获得结论。完成好如下实验报告，并回答后,续有关问题。,(2)在进行上述实验之前，实验老师只知道 X、Y 可能是锌、银中的各一种，则根据实验结果说明 Y 就是_。(3)小明同学提出，还可以用其他方法证明 X、Y 的活动性。请你帮他补充完整：_，原因是(用化学方
11、程式表示)_。,剖析：本题以金属活动性顺序为主线，探究有关金属的活动性强弱，考查同学们对实验现象观察、描述、归纳和分析、解决问题的能力。根据表中实验现象推知，比较金属X、Y 的金属活动性所用的试剂是稀酸(稀盐酸或稀硫酸)，X 能与酸反应，而Y 不能，说明 X 比Y 活泼。锌、银中金属银活动性排在氢的后面，不能与稀盐酸(或稀硫酸)发生反应，故 Y 是银。除了用稀酸比较 X、Y 活动性外，还可以用含金属的化合物溶液来检验，可以设计如下实验：将金属X 插入YNO3 溶液中，过一会儿X 表面有金属Y 附着，说明X 比Y 活泼(或将金属 X、Y 分别插入CuSO4 溶液中，发现金属 X 能将CuSO4
12、中的Cu 置换出来，而金属Y 不能，说明X 比Y 活泼等)。,答案：(1)稀盐酸(或稀硫酸) X Y (2)银,(3)将金属 X 插入 YNO3 溶液中，过一会儿 X 表面有金属 Y,附着，说明 X 比 Y 活泼,X2YNO3=X(NO3)22Y (其他合理答案均可),例3某小组同学在实验室中欲从含有硫酸亚铁、硫酸铜的,废液中回收金属铜，过程如下：,(1)写出操作、操作的名称_。(2)固体 X 中含有_。,(3)溶液 B 中的溶质的化学式为_。,剖析：(1)由图示可以看出操作、操作分离出的产物状态都是溶液和固体，因此操作的名称为过滤；(2)由于活动性强的金属可以把活动性弱的金属从其盐溶液中置换
13、出来，所以根据铁的活动性比铜强，可知铁会置换出硫酸铜中的铜，因此固体 X 是铜和未反应的铁粉的混合物；(3)铁的活动性在氢前，所以可以与稀硫酸反应生成硫酸亚铁，所以溶液B 为硫酸亚铁和未反应的稀硫酸的混合溶液。,答案：(1)过滤,(2)Fe、Cu,(3)H2SO4、FeSO4,例42012 年 9 月 25 日，我国第一艘航空母舰“辽宁号”正式入列。如下图为“辽宁号”，请回答下列问题。,(1)图中标示的物质属于金属材料的是_， 属于有,机合成材料的是_(填写一种即可)。,(2)航母外壳使用的是特种钢。特种钢属于_(填“纯,净物”或“混合物”)。,(3)该特种钢含铜和镍。镍的活动性介于铁与铅之间
14、，硫酸镍 NiSO4 易溶于水。请用一个化学方程式来表示铁比镍活泼：_。,(4)特种钢在海水中特别耐腐蚀。请你写出生活中一种防止,铁制品锈蚀的方法：_。,剖析：(1)金属及其合金属于金属材料，有机合成材料包括塑料、合成纤维、合成橡胶。据图可以看出，特种钢属于金属材料，尼龙属于合成材料；(2)特种钢是铁的合金，属于混合物；(3)铁能置换出硫酸镍中的镍，铁与硫酸镍反应生成镍和硫酸亚铁；(4)铁在与水和氧气同时接触时容易生锈，要防锈可以使铁与水或氧气隔绝，可以在铁表面刷漆。,答案：(1)特种钢,尼龙,(2)混合物,(3)FeNiSO4=NiFeSO4,(4)刷漆(答案合理即可),例5欲测定 CuZn
15、 合金及 CuAg 合金中铜的质量分数，实验室只提供一瓶未标明质量分数的稀硫酸和必要的仪器。,(1)你认为能测出的质量分数的是_合金。(2)取该合金的粉末 26 g 加入该硫酸充分反应，所加稀硫酸与生成的质量关系如右图所示。,生成气体的质量为_g。请计算该合金中铜的质量分数。,剖析：(1)铜的活动性比氢弱，不与稀硫酸发生反应，锌的活动性比氢强，能与稀硫酸发生反应，因而铜锌合金能测出铜的质量分数；而银的活动性比氢弱，也不与稀硫酸发生反应，因而铜银合金不能测出铜的质量分数。(2)由图示可知，生成气体的质量为0.2 g；根据氢气的质量求出锌的质量，再用合金质量减去锌的质量即为铜的质量；再用合金中铜的质量除以合金的质量乘以百分之百即得合金中铜的质量分数。,答案：(1)CuZn,(2)0.2,设合金中锌的质量为 x。ZnH2SO4=ZnSO4H2,65x,20.2 g,65x,2 0.2 g,解得 x6.5 g合金中铜的质量为 26 g6.5 g19.5 g,合金中铜的质量分数,19.5 g26 g,100%75%,答：合金中铜的质量分数为 75%。,
