1、主题一 身边的化学物质,第6课时 金属和金属材料,考点1 金属材料,1金属材料：包括_以及它们的_。 2合金 (1)概念：合金是在金属中加热熔合某些金属或非金属形成的具有_的物质。 (2)特征：硬度一般比各成分金属_，熔点一般比各成分金属_，抗腐蚀性_，所以合金比纯金属具有更广泛的用途。,纯金属,合金,金属特征,大,低,强,(3)常见的合金 常见铁的合金：_是含碳量为2%4.3%的铁合金，硬度大，韧性小；_是含碳量为0.03%2%的铁合金，较硬，韧性大。其中_钢中含有铬、镍，不生锈且抗腐蚀性能好，常用于制作医疗器械。 钛和钛合金被认为是21世纪的重要金属材料，具有熔点高、密度小、可塑性好、易于
2、加工、机械性能好等优点，尤其是_性能非常好。,合金在物质分类中属于混合物，合金的用途比纯金属更广泛。,生铁,钢,不锈,抗腐蚀,考点2 金属的性质,1金属的物理性质常温下除汞(汞为_)外都是固体，有金属光泽，大多数为电和热的优良_，有_、密度_、熔点_。,液体,导体,延展性,较大,较高,2.金属的化学性质 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，越活泼的金属，越容易与氧气发生化学反应，反应越剧烈。 (1)镁、铝与氧气的反应 在常温下，镁条在空气中发生缓慢氧化而生成白色固体氧化镁，但在点燃条件下，镁条能在空气中剧烈燃烧，生成白色固体。反应的化学方程式为_。 在常温下，铝在空气中发生缓
3、慢氧化，表面生成一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止内部的铝进一步氧化，因此，铝具有较好的抗腐蚀性；反应的化学方程式为_。 在点燃的条件下，铝在氧气中剧烈燃烧生成白色固体氧化铝(Al2O3)。,(2)铁与氧气的反应 常温下，铁在干燥的空气中很难与氧气反应； 常温下，铁在潮湿的空气中易生锈； 在点燃的条件下，铁在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色固体物质四氧化三铁。反应的化学方程式为_。 (3)铜与氧气的反应 常温下，铜在干燥的空气中几乎不与氧气反应； 铜在空气中加热时，表面会逐渐生成黑色物质氧化铜。反应的化学方程式为_。 铜在潮湿的空气中易形成铜绿(碱式碳酸铜)。 (4)金、铂即使在高
4、温下也不与氧气反应。,(5)金属与酸的反应 一般说来，排在氢前面的金属能置换出酸中的氢，排在氢后面的金属不能置换出酸中的氢； 酸不包括浓硫酸和硝酸，因为它们有很强的氧化性，与金属反应不能生成氢气，而生成水。 a写出铁与稀盐酸反应的化学方程式：_。 b写出锌与稀硫酸反应的化学方程式：_。,(6)金属与盐溶液的反应 在金属活动性顺序里，只有排在前面的金属，才能把排在后面的金属从它们的盐溶液中置换出来。 a写出铁与硫酸铜溶液反应的化学方程式： _。 b写出铜与硝酸银溶液反应的化学方程式： _。,在纯氧中，铁能剧烈燃烧，生成黑色的四氧化三铁；而在潮湿的空气中，铁则易发生缓慢氧化生成红棕色的氧化铁，是铁
5、锈的主要成分。,考点3 金属活动性顺序,2金属活动性顺序的作用 (1)判断金属与酸的反应。一般说来，排在氢前面的金属能置换出酸中的氢，排在氢后面的金属不能置换出酸中的氢；酸不包括浓硫酸和硝酸，因为它们有很强的氧化性，与金属反应不能生成氢气，而生成水。 (2)判断金属与盐溶液反应。在金属活动性顺序里，只有排在前面的金属，才能把排在后面的金属从它们的盐溶液中置换出。 (3)判断金属活动性强弱。在金属活动性顺序里，金属的位置越靠前，它的活动性就越强。 (4)判断金属跟混合盐溶液反应的次序。,第6课时 金属和金属材料,当两种或多种金属化合物在溶液中同时存在时，最不活泼的金属先从溶液中被置换出来。 铁与
6、化合物溶液发生置换反应时，生成2价的铁的化合物，溶液呈浅绿色。,考点4 铁的冶炼,1一氧化碳还原氧化铁的实验 (1)装置图：见图61。,图61,(2)实验现象：红棕色粉末逐渐变为_色，澄清石灰水变_，尾气点燃产生_火焰。 (3)实验注意事项 先通入一氧化碳，排尽装置内的空气，防止一氧化碳与空气混合加热后发生爆炸。 实验完毕后要继续通入一氧化碳，直到玻璃管冷却至室温，一是防止高温下的铁与空气接触重新被氧化，二是还可防止澄清石灰水倒吸。 尾气中含有一氧化碳，一氧化碳有毒，所以尾气要收集或点燃，以防止直接排放污染空气。,黑,浑浊,蓝色,2工业炼铁 (1)炼铁原料：铁矿石赤铁矿(主要成分是Fe2O3)
7、和磁铁矿(主要成分是Fe3O4)、焦炭、石灰石和空气。 (2)主要设备：高炉。 (3)炼铁原理：在高温条件下，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。,2CO,3,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。,考点5 铁的锈蚀与防护,1铁生锈的条件：铁生锈的主要条件是与_直接接触。 铁制品锈蚀的过程，实际上是铁与空气中的氧气、水蒸气等发生的复杂的化学反应，铁锈的主要成分是Fe2O3xH2O。,空气和水蒸气,2铁的防锈 (1)原理是隔绝空气或水，使铁失去生锈的条件。 (2)防锈措施 .保持铁制品表面洁净和干燥，例如
8、菜刀用完后洗净擦干挂起来。 .在铁制品表面涂上一层保护膜，防止铁与氧气和水的反应，例如：刷一层油漆；涂一层机油；电镀一层不易生锈的金属，如镀锌等；经加工使金属表面生成一层致密的氧化膜，如烤蓝；在金属表面覆盖搪瓷、塑料等。 .改变金属的单一结构，例如制成合金(不锈钢)等。,铁生锈的两个条件缺一不可。如果铁表面沾有其他物质时，往往会加快生锈。如铁制品上沾有食盐水或灰尘等则生锈更快，故防止铁制品生锈首先要保持铁制品表面的干燥与洁净。 铝、锌等金属不易生锈，其原因是在铝、锌的表面生成了一层致密的氧化膜，可防止内部金属继续被氧化，从而形成“自我保护”。,考点6 保护金属的有效途径,1矿物的储量有限，而且
9、不能再生。 2回收和利用废旧金属可以减少对环境的污染，还可以节约金属资源。 3保护金属资源的有效途径 防止金属腐蚀； 回收利用废旧金属； 合理有效地开采矿物； 寻找金属的替代品。,类型1 金属的性质与用途,例1 下表是Al、Fe、Cu三种金属的性质及冶炼时间情况。请根据下表信息回答问题。,说明：导电性以银的导电性为100作标准，硬度以金刚石的硬度为10作标准。,(1)菜刀用铁制而不用铝制的主要原因是_。 (2)表中导电性最强的金属是_。 (3)中形成薄膜的化学方程式为_。 (4)金属的冶炼体现了人类文明的发展水平。之所以有先后，主要取决于_。,铁的硬度比铝大,Cu,金属的活动性,方法点拨 题目
10、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。金属的性质在很大程度上决定了它们的用途，但不是唯一的决定因素，要牢固把握金属的性质，如金属的物理共性为有金属光泽、导电性、导热性、延展性等；化学性质有与氧气反应、与酸反应及与金属化合物溶液反应等。,解析 由于铁的硬度比铝的大，所以菜刀要用铁制；导电性的指数越高，导电性也就越强，所以铜的导电性最强；常温下金属越容易与氧气反应，其表现出的金属活动性就越强。,类型2 金属的锈蚀和防护,例2 金属腐蚀的快慢与外界条件密切相关。下列条件下，铁钉的腐蚀速率最快的是( ),图62,A,第6课时 金属和金属材料,方法点拨 在设计
11、实验进行探究时，要注意可控制变量的单一性，如铁生锈与氧气和水分有关，为了探究铁生锈的原因，就需要分别设计铁与氧气、铁与水、铁与氧气和水同时存在的三个实验。,解析 A装置中铁钉与空气、水分接触，铁钉会生锈，且海水中的氯化钠等盐能加速铁钉锈蚀的速率；B装置中铁钉能与空气、水分接触，铁钉会生锈；C装置中铁钉只与水接触，不易生锈；D装置中铁钉只与干燥的空气接触，不易生锈。,突破1 金属活动性顺序的比较,后,有白色沉淀生成,银、钯、铂,例4 不锈钢材料中含有的金属铬(Cr)能提高钢的抗氧化性和耐腐蚀性。为了解金属铬与常见金属铝、铜在金属活动性顺序中的相对位置关系，小娟与小涛进行了如下探究活动。 猜想和假
12、设 根据所学知识，猜想三种金属在金属活动性顺序中的相对位置关系： 猜想一：Cr、Al、Cu； 猜想二：Al、Cr、Cu； 猜想三：_。,Al、Cu、Cr,实验和探究 (1)小娟的实验：取大小相同的铝、铬、铜三种金属片(用砂纸打磨光亮)。,二,(2)小涛的实验：小涛只选用了三种药品进行实验，也得出了三种金属在金属活动性顺序中的相对位置关系，则他选用的三种药品可能是_。 总结与归纳 由上述实验得出比较金属活动性强弱的方法有：_； _。,Al、CrSO4溶液、Cu (合理即可),通过金属与酸反应比较,通过金属与盐溶液反应比较(合理即可),【拓展延伸】 (1)用砂纸打磨金属片的目的是_。 (2)小阳提
13、出用硫酸铜溶液代替上述实验中的稀硫酸也能得出三种金属在金属活动性顺序中的相对位置关系，小燕认为不可行，理由是_。 (3)小彬同学将实验后的三支试管中的物质混合后过滤，发现滤液呈蓝色，则滤液中一定含有的阳离子有_(填离子符号)。,除去金属表面的氧化物,无法比较铬和铝的金属活动性强弱,方法点拨 判断金属活动性顺序有以下几种方法：(1)根据金属在自然界中存在的状态。主要以化合物形式存在，说明该金属的活动性强；主要以单质形式存在，说明该金属的活动性弱。(2)根据金属与酸反应的剧烈程度或产生氢气速率的快慢。反应越剧烈或产生氢气的速率越快，金属活动性就越强。(3)根据置换反应。若ABCBAC能反应，则A的
14、活动性大于B。,突破2 一氧化碳还原氧化铁,例5 早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器，工业上炼铁的原理是利用一氧化碳和氧化铁反应，某化学兴趣小组利用如图63装置进行实验探究。,图63,请按要求填空： (1)实验开始应先_(填“通一氧化碳”或“点燃酒精喷灯加热”)，实验完毕停止加热前_(填“需要”或“不需要”)将导管从石灰水中取出，因为_。 (2)能证明一氧化碳和氧化铁发生化学反应的现象是_，写出该反应的化学方程式：_。 (3)实验完毕后验证玻璃管内固体成分的方法是_。,通一氧化碳,不需要,一氧化碳在继续通，石灰水不会倒吸,红棕色粉末变成黑色，澄清石灰水变浑浊,取少量反应后的固体于试管中，加入适量硫酸铜溶液，若固体完全变成紫红色，说明反应后的固体为铁(合理即可),【拓展延伸】 (1)采用如图64所示装置进行一氧化碳炼铁，B装置可用来吸收二氧化碳气体，写出该反应的化学方程式：_；B装置_(填“能”或“不能”)用来收集CO。,能,(2)若a管中氧化铁全部还原成铁，冷却后称量铁的质量比反应前氧化铁的质量减少了2.4 g，则加入a管中氧化铁的质量是_g。,8,C,B,C,C,A,B,稀盐酸(或稀硫酸),蓝,镉铜银(或银铜镉),熟石灰(或消石灰),氢氧化钠具有强腐蚀性,置换反应,金属活动性,铁的表面有红色物质析出，溶液由蓝色逐渐变成浅绿色,
