中考化学复习资料之金属和金属材料PPT课件( 34页)
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②实验室里利用较活泼金属与稀硫酸(或稀盐酸)反应来获得 氢气。
(3)与盐溶液反应 条件：金属(前置后，K、Ca、Na除外)，盐(必须可溶) FCeu＋＋C__u2_S_O_4_=A=g=N__OF_e3_S=_O=_4=_＋__C__Cu__u(__N__O___3_)__2_＋___2_A_g___ [提示]①上述铁与硫酸铜的反应是我国古代湿法冶金术的 先驱。②若金属表面有“锈”或“氧化膜”，应先用砂纸打 磨干净，再做实验。
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第11课时 │ 考点聚焦
考点3 金属的性质
1．金属的物理性质 有光泽，常温下为固态(汞除外)；不同金属的密度、熔点、硬度不
同。有良好的_导__电___性、_导__热___性和延展性。
2．金属的化学性质 (1)与氧气反应
钾、钙、钠、镁、铝、锌在__常__温____下与空气中的氧气反应(铝、 锌形成致密的氧化膜)，铁、铜在__高__温____下能与氧气反应，金不能与
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第11课时 │ 考点聚焦
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11－1
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第11课时 │ 考点聚焦
(2)实验现象：红色粉末逐渐变为__黑______色，澄清的石灰 水变___浑__浊___，尾气点燃产生__淡__蓝__色____火焰。
(3)实验注意事项： ①先通入一氧化碳气体，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； ②实验完毕后要继续通入一氧化碳气体，直到玻璃管冷 却，一是防止高温下的铁与空气接触，被氧化为氧化铁，二是 还可防止澄清石灰水倒吸； ③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。
氧气反应。 有关化学方程式
__4__Al＋____3____O2===__2_A__l2_O_3__ __3__Fe＋____2____O2=点==燃==_F_e_3_O_4_ __2__Cu＋O2==△===__2_C__u_O___
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第11课时 │ 考点聚焦
[注意] 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色的三氧化 二铁，是铁锈的主要成分。
序号 金属
熔点 /℃
② Fe 1535
③ Cu 1083
导电 性
17
99
硬度 化学性质
4～5
2.5～ 3
在潮湿的 空气中易
生锈
在高温时 易与氧气
反应
金属冶炼 的
大致年限
约3000年 前
约6000年 前
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第11课时 │ 归类示例
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。
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第11课时 │ 归类示例
► 类型三 炼铁的原理 命题角度：CO还原磁铁矿的实验。
例3 实验室中用CO还原磁铁矿(主要成分为Fe3O4)得到 铁，设计的实验装置如图11－2所示：
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第11课时 │ 归类示例
(1) 开 始 实 验 时 ， A 装 置 中 首 先 要 进 行 的 操 作 是 _通__一__氧__化__碳_____(填“加热”或“通一氧化碳”)。
第11课时 │ 金属和金属材料
第11课时 金属和金属材料
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第11课时 │ 知识网络 知识网络
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第11课时 │ 考点聚焦
考点聚焦
考点1 金属材料 1．金属材料：包括_纯__金__属_____和_合__金___； 2．合金：在金属中加热熔合某些金属(或非金属)形成
的 具 有 _金__属__特__性_____ 的 物 质 。 硬 度 一 般 比 各 成 分 金 属 __大____，熔点一般比各成分金属__低____，所以比纯金属具 有更2．工业炼铁 炼铁原料：铁矿石[赤铁矿(主要成分是 Fe2O3)和磁铁矿(主要 成分是 Fe3O4)]、焦炭、石灰石和空气 主要设备：高炉 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。 C＋O2=点==燃==__C_O__2_、CO2＋C=高==温==__2_C_O__、 Fe2O3＋__3__CO=高==温==_2_F_e_＋__3_C_O__2______ [注意] 石灰石的主要作用是将矿石中的二氧化硅转变为炉渣。
例1 [2011·泰安]有X、Y、Z三种金属，将三种金属分别
浸入稀硫酸中，Y溶解并放出气体，X、Z不溶解；将X浸入Z的
硫酸盐溶液中，在X的表面有Z析出。则三种金属的活动性由强
到弱的排列顺序正确的是
( B)
A．X>Y>Z
B．Y>X>Z
C．Y>Z>X
D．X>Z>Y
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第11课时 │ 归类示例
[解析] X、Y、Z分别放入稀硫酸中，Y溶解X、Z不 溶解，说明金属活动性Y>X、Z；X浸入Z的硫酸盐溶液中， X表面有Z析出，说明金属活动性X>Z，由此得出三种金属 的活动性的顺序为Y>X>Z。
(2)CO还原Fe3O4的化学方程式为 F_e_3_O_4_＋__4_C__O_=_高=_=_温=_=_3_F__e_＋__4_C_O__2 ______________________。 (3)B装置的作用是_检__验__并__吸__收__二__氧__化__碳_______________。
[方法点拨] 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。
[反思评价] 做金属性质实验时需将金属进行打磨，打磨的 目的是__除__去__金__属__表__面__的__氧__化__物____。
[实验验证] 为了进一步确认铁、铝、铜这三种金属的活动 性顺序，同学们又将两根粗细相同的、打磨过的铁丝分别插入 硫酸铝溶液、硫酸铜溶液中：
写出铁与硫酸铜溶液反应的化学方程式 _F_e_＋__C_u_S_O_4_=_=_=_F_e_S_O_4_＋__C_u_______。
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第11课时 │ 考点聚焦
考点6 保护金属的有效途径 主要途径有：_防__止__金__属__的__锈__蚀___；_回__收__利__用__废__旧__金__属___；
合理开发金属资源，积极寻找金属代用品。
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第11课时 │ 归类示例
归类示例
► 类型一 金属活动性顺序的比较
命题角度：金属与酸、盐溶液的反应。
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第11课时 │ 归类示例
[方法点拨] 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。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。
[解析] 由于铁的硬度比铝大，所以菜刀要用铁做；导 电性的指数越高，导电性也就越强，所以铜的导电性最强； 常温下越容易与氧气反应，也表现出其金属活动性越强。
(2)金属被人类大规模开发利用的大致年限也与金属活动性 顺序有关，请写出铁、铝、铜三种金属材料被人类利用的先后 顺序__C_u_、__F_e_、__A_l(_或__铜__、__铁__、__铝__)___。
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第11课时 │ 归类示例
[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。主要以化合物存在，说明该金属 活动性强，主要是以单质存在，说明该金属活动性弱。(2)根据 金属与酸反应的剧烈程度或产生氢气的速率快慢。反应的越剧 烈或产生氢气的速率越快，金属活动性就强。(3)根据置换反应。 若A＋BC→B＋AC能反应，则A的活动性大于B。
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第11课时 │ 考点聚焦
考点2 金属活动性顺序
金属活动性顺序是指金属在水溶液中失去电子变成离子的 能力。
Mg Al Zn
Cu Hg Ag
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第11课时 │ 考点聚焦
应用： (1)在金属活动性顺序里，金属的位置越靠前，它的活动性越 ___强___。 (2)在金属活动性顺序里，位于氢前面的金属能置换出盐酸、 稀硫酸中的__氢____，且金属位置越靠前，与酸反应就越剧烈。 (3)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_化__合__物__的__溶__液___里置换出来(K、Ca、Na除外)。
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第11课时 │ 归类示例
[拓展迁移] (1)若只有一支盛有少量稀盐酸的试管，只需合 理安排金属丝的插入顺序(能与盐酸反应的要一次将盐酸消耗 完)，也能证明铁、铝、铜这三种金属的活动性顺序。金属丝 的插入顺序为__C_u_、__F_e_、__A_l_或__F_e_、__C_u_、__A_l____。
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第11课时 │ 归类示例
变式题 [2011·陕西]铁、铝、铜是常见的三种金属。同 学们发现生活中的铝和铜制品表面一般不用防锈，而铁制品 一般需要做防锈处理。
[提出问题] 这是不是因为铁、铝、铜三种金属中铁的活 动性最强呢？
[实验探究] 同学们对这三种金属的活动性顺序展开了探 究，请你参与探究并填写空格。将粗细相同的铁丝、铝丝、 铜丝分别插入体积相同、溶质质量分数也相同的稀盐酸中：
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第11课时 │ 考点聚焦
[注意] ①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。
②铝、锌等金属比铁不易生锈，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”。
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第11课时 │ 归类示例
[解析] 将粗细相同的铁丝、铝丝、铜丝分别插入体积相 同、溶质质量分数也相同的稀盐酸中，可以观察到铝丝先无 气泡，然后有大量的气泡，铁丝一直只有少量气泡，铜丝一 直无气泡，故金属活动性是Al>Fe>Cu；因为铝表面有致密的 氧化膜，所以实验时需要先打磨除去；若只有一支盛有少量 稀盐酸的试管，先插入铜丝不反应，然后插入铁丝能反应， 再在铁的化合物溶液中插入铝丝又能反应，可以证明铁、铝、 铜这三种金属的活动性顺序是Al>Fe>Cu；铜利用最早，铁次 之，而铝的利用仅有一百多年的历史。
(1)菜刀用铁做而不用铝做的主要原因是_铁__的__硬__度__比__铝__大__； (2)表中导电性最强的金属是__C_u_____； (3)①中形成薄膜的化学方程式__4_A_l＋__3_O__2=_=_=_2_A__l2_O_3____； (4)金属的冶炼体现了人类文明的发展水平 。之所以有先 后，主要取决于金___属__的__活__动__性_。
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第11课时 │ 考点聚焦
考点5 铁的锈蚀与防护 1．铁生锈的条件：(1)_空__气__(或__氧__气__)_；(2) __水____________。 2．防锈措施：(1)保持金属表面的__干__燥____。如：菜刀用完
后擦干挂起来。(2)金属表面涂上一层__保__护__膜__。如：刷漆、涂 油 、 电 镀 等 。 (3) 改 变 铁 的 单 一 结 构 ， 制 成 合 金 钢 。 如 ： 不 锈 钢。
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第11课时 │ 归类示例
► 类型二 金属的性质与用途 命题角度：给出信息，分析推测其主要性质和用途。
例2 请根据下表信息回答：
序号 金属
熔点 /℃
① Al 660
导电 性
61
硬度
化学 性质
金属冶炼的 大致年限
常温下与氧
2～ 2.9
气反应，表 面形成致密
约200年前
的薄膜
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第11课时 │ 归类示例
(2)与酸反应 条件：金属(H之前)，酸(盐酸、稀硫酸等) Fe＋___2___HCl===__F_e_C_l2_＋__H_2_↑____ Zn＋H2SO4===__Z_n_S_O_4_＋__H_2_↑___
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第11课时 │ 考点聚焦
[注意] ①铁与稀盐酸或稀硫酸发生置换反应时，只能生成 亚铁离子，溶液的颜色是浅绿色。
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第11课时 │ 归类示例
操作
根据现象 得出金属
活动性顺 序
片刻后 现象
几分钟 后现象
有少量气 泡
无气泡
有少量气 有大量气
泡
泡
无气泡 无气泡
Fe>Al， Fe>Cu
_A_l>_F_e_>_C_u_
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第11课时 │ 归类示例
[讨论交流] 为什么同一个实验得出了两种结论呢？同学 们带着这个疑问查阅了相关资料，明白了铝丝在稀盐酸中短时 间内无气泡，是因为铝表面致密的氧化膜会先与盐酸反应。
(3)与盐溶液反应 条件：金属(前置后，K、Ca、Na除外)，盐(必须可溶) FCeu＋＋C__u2_S_O_4_=A=g=N__OF_e3_S=_O=_4=_＋__C__Cu__u(__N__O___3_)__2_＋___2_A_g___ [提示]①上述铁与硫酸铜的反应是我国古代湿法冶金术的 先驱。②若金属表面有“锈”或“氧化膜”，应先用砂纸打 磨干净，再做实验。
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考点3 金属的性质
1．金属的物理性质 有光泽，常温下为固态(汞除外)；不同金属的密度、熔点、硬度不
同。有良好的_导__电___性、_导__热___性和延展性。
2．金属的化学性质 (1)与氧气反应
钾、钙、钠、镁、铝、锌在__常__温____下与空气中的氧气反应(铝、 锌形成致密的氧化膜)，铁、铜在__高__温____下能与氧气反应，金不能与
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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11－1
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(2)实验现象：红色粉末逐渐变为__黑______色，澄清的石灰 水变___浑__浊___，尾气点燃产生__淡__蓝__色____火焰。
(3)实验注意事项： ①先通入一氧化碳气体，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； ②实验完毕后要继续通入一氧化碳气体，直到玻璃管冷 却，一是防止高温下的铁与空气接触，被氧化为氧化铁，二是 还可防止澄清石灰水倒吸； ③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。
氧气反应。 有关化学方程式
__4__Al＋____3____O2===__2_A__l2_O_3__ __3__Fe＋____2____O2=点==燃==_F_e_3_O_4_ __2__Cu＋O2==△===__2_C__u_O___
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[注意] 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色的三氧化 二铁，是铁锈的主要成分。
序号 金属
熔点 /℃
② Fe 1535
③ Cu 1083
导电 性
17
99
硬度 化学性质
4～5
2.5～ 3
在潮湿的 空气中易
生锈
在高温时 易与氧气
反应
金属冶炼 的
大致年限
约3000年 前
约6000年 前
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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。
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► 类型三 炼铁的原理 命题角度：CO还原磁铁矿的实验。
例3 实验室中用CO还原磁铁矿(主要成分为Fe3O4)得到 铁，设计的实验装置如图11－2所示：
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(1) 开 始 实 验 时 ， A 装 置 中 首 先 要 进 行 的 操 作 是 _通__一__氧__化__碳_____(填“加热”或“通一氧化碳”)。
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第11课时 金属和金属材料
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考点1 金属材料 1．金属材料：包括_纯__金__属_____和_合__金___； 2．合金：在金属中加热熔合某些金属(或非金属)形成
的 具 有 _金__属__特__性_____ 的 物 质 。 硬 度 一 般 比 各 成 分 金 属 __大____，熔点一般比各成分金属__低____，所以比纯金属具 有更2．工业炼铁 炼铁原料：铁矿石[赤铁矿(主要成分是 Fe2O3)和磁铁矿(主要 成分是 Fe3O4)]、焦炭、石灰石和空气 主要设备：高炉 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。 C＋O2=点==燃==__C_O__2_、CO2＋C=高==温==__2_C_O__、 Fe2O3＋__3__CO=高==温==_2_F_e_＋__3_C_O__2______ [注意] 石灰石的主要作用是将矿石中的二氧化硅转变为炉渣。
例1 [2011·泰安]有X、Y、Z三种金属，将三种金属分别
浸入稀硫酸中，Y溶解并放出气体，X、Z不溶解；将X浸入Z的
硫酸盐溶液中，在X的表面有Z析出。则三种金属的活动性由强
到弱的排列顺序正确的是
( B)
A．X>Y>Z
B．Y>X>Z
C．Y>Z>X
D．X>Z>Y
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[解析] X、Y、Z分别放入稀硫酸中，Y溶解X、Z不 溶解，说明金属活动性Y>X、Z；X浸入Z的硫酸盐溶液中， X表面有Z析出，说明金属活动性X>Z，由此得出三种金属 的活动性的顺序为Y>X>Z。
(2)CO还原Fe3O4的化学方程式为 F_e_3_O_4_＋__4_C__O_=_高=_=_温=_=_3_F__e_＋__4_C_O__2 ______________________。 (3)B装置的作用是_检__验__并__吸__收__二__氧__化__碳_______________。
[方法点拨] 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。
[反思评价] 做金属性质实验时需将金属进行打磨，打磨的 目的是__除__去__金__属__表__面__的__氧__化__物____。
[实验验证] 为了进一步确认铁、铝、铜这三种金属的活动 性顺序，同学们又将两根粗细相同的、打磨过的铁丝分别插入 硫酸铝溶液、硫酸铜溶液中：
写出铁与硫酸铜溶液反应的化学方程式 _F_e_＋__C_u_S_O_4_=_=_=_F_e_S_O_4_＋__C_u_______。
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考点6 保护金属的有效途径 主要途径有：_防__止__金__属__的__锈__蚀___；_回__收__利__用__废__旧__金__属___；
合理开发金属资源，积极寻找金属代用品。
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归类示例
► 类型一 金属活动性顺序的比较
命题角度：金属与酸、盐溶液的反应。
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[方法点拨] 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。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。
[解析] 由于铁的硬度比铝大，所以菜刀要用铁做；导 电性的指数越高，导电性也就越强，所以铜的导电性最强； 常温下越容易与氧气反应，也表现出其金属活动性越强。
(2)金属被人类大规模开发利用的大致年限也与金属活动性 顺序有关，请写出铁、铝、铜三种金属材料被人类利用的先后 顺序__C_u_、__F_e_、__A_l(_或__铜__、__铁__、__铝__)___。
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第11课时 │ 归类示例
[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。主要以化合物存在，说明该金属 活动性强，主要是以单质存在，说明该金属活动性弱。(2)根据 金属与酸反应的剧烈程度或产生氢气的速率快慢。反应的越剧 烈或产生氢气的速率越快，金属活动性就强。(3)根据置换反应。 若A＋BC→B＋AC能反应，则A的活动性大于B。
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考点2 金属活动性顺序
金属活动性顺序是指金属在水溶液中失去电子变成离子的 能力。
Mg Al Zn
Cu Hg Ag
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应用： (1)在金属活动性顺序里，金属的位置越靠前，它的活动性越 ___强___。 (2)在金属活动性顺序里，位于氢前面的金属能置换出盐酸、 稀硫酸中的__氢____，且金属位置越靠前，与酸反应就越剧烈。 (3)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_化__合__物__的__溶__液___里置换出来(K、Ca、Na除外)。
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[拓展迁移] (1)若只有一支盛有少量稀盐酸的试管，只需合 理安排金属丝的插入顺序(能与盐酸反应的要一次将盐酸消耗 完)，也能证明铁、铝、铜这三种金属的活动性顺序。金属丝 的插入顺序为__C_u_、__F_e_、__A_l_或__F_e_、__C_u_、__A_l____。
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变式题 [2011·陕西]铁、铝、铜是常见的三种金属。同 学们发现生活中的铝和铜制品表面一般不用防锈，而铁制品 一般需要做防锈处理。
[提出问题] 这是不是因为铁、铝、铜三种金属中铁的活 动性最强呢？
[实验探究] 同学们对这三种金属的活动性顺序展开了探 究，请你参与探究并填写空格。将粗细相同的铁丝、铝丝、 铜丝分别插入体积相同、溶质质量分数也相同的稀盐酸中：
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[注意] ①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。
②铝、锌等金属比铁不易生锈，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”。
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[解析] 将粗细相同的铁丝、铝丝、铜丝分别插入体积相 同、溶质质量分数也相同的稀盐酸中，可以观察到铝丝先无 气泡，然后有大量的气泡，铁丝一直只有少量气泡，铜丝一 直无气泡，故金属活动性是Al>Fe>Cu；因为铝表面有致密的 氧化膜，所以实验时需要先打磨除去；若只有一支盛有少量 稀盐酸的试管，先插入铜丝不反应，然后插入铁丝能反应， 再在铁的化合物溶液中插入铝丝又能反应，可以证明铁、铝、 铜这三种金属的活动性顺序是Al>Fe>Cu；铜利用最早，铁次 之，而铝的利用仅有一百多年的历史。
(1)菜刀用铁做而不用铝做的主要原因是_铁__的__硬__度__比__铝__大__； (2)表中导电性最强的金属是__C_u_____； (3)①中形成薄膜的化学方程式__4_A_l＋__3_O__2=_=_=_2_A__l2_O_3____； (4)金属的冶炼体现了人类文明的发展水平 。之所以有先 后，主要取决于金___属__的__活__动__性_。
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考点5 铁的锈蚀与防护 1．铁生锈的条件：(1)_空__气__(或__氧__气__)_；(2) __水____________。 2．防锈措施：(1)保持金属表面的__干__燥____。如：菜刀用完
后擦干挂起来。(2)金属表面涂上一层__保__护__膜__。如：刷漆、涂 油 、 电 镀 等 。 (3) 改 变 铁 的 单 一 结 构 ， 制 成 合 金 钢 。 如 ： 不 锈 钢。
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► 类型二 金属的性质与用途 命题角度：给出信息，分析推测其主要性质和用途。
例2 请根据下表信息回答：
序号 金属
熔点 /℃
① Al 660
导电 性
61
硬度
化学 性质
金属冶炼的 大致年限
常温下与氧
2～ 2.9
气反应，表 面形成致密
约200年前
的薄膜
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(2)与酸反应 条件：金属(H之前)，酸(盐酸、稀硫酸等) Fe＋___2___HCl===__F_e_C_l2_＋__H_2_↑____ Zn＋H2SO4===__Z_n_S_O_4_＋__H_2_↑___
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[注意] ①铁与稀盐酸或稀硫酸发生置换反应时，只能生成 亚铁离子，溶液的颜色是浅绿色。
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操作
根据现象 得出金属
活动性顺 序
片刻后 现象
几分钟 后现象
有少量气 泡
无气泡
有少量气 有大量气
泡
泡
无气泡 无气泡
Fe>Al， Fe>Cu
_A_l>_F_e_>_C_u_
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[讨论交流] 为什么同一个实验得出了两种结论呢？同学 们带着这个疑问查阅了相关资料，明白了铝丝在稀盐酸中短时 间内无气泡，是因为铝表面致密的氧化膜会先与盐酸反应。