第八单元 金属和金属材料学案2010

第八单元金属和金属材料一.金属材料1．金属材料包括和它们，世界金属年产量居前三位的分别是、、。

金属的物理性质：（1）常温下一般为______态（汞为液态），有__________光泽。

（2）大多数呈_________色（铜为紫红色，金为黄色）（3）有良好的_______________性、_____________性、______________性2．物质的结构决定了物质的；物质的在很大程度上决定了物质的。

在考虑物质的用途时，还需考虑、、、以及，对等多种因素。

3．使用最早的金属是，铁的两种合金是和，含碳量分别是和。

4．在金属中加热熔合某些或就可以制得具有的合金，金属在形成合金时组成发生了改变，使得金属的性能也随之发生了改变。

一般合金和比其纯金属更高，也更好。

被认为是21世纪的重要金属材料。

5．人造卫星天线是形状记忆合金制成的。

6．和是金属热处理中常用的两种方法。

经过淬火之后的钢，其和增强，和却降低，淬火后的钢经回火后，其可部分恢复。

7．金属之最：地壳中最多的金属元素是（铁第二位）；海水中最多的金属元素是；人体内最多的金属元素是；导电性最好的是（常用铜、铝）；密度最小的是；熔点最高的是；熔点最低的是；硬度最大的是；保温瓶上镀的金属是；干电池正极是，负极是。

8.18K表示含金量达9.黄铜是合金，焊锡是合金，武德合金可用作。

二.金属的化学性质１金属的用途不仅跟它们的性质有关，还与它们的有关。

金属活动性顺序：。

在金属活动性顺序里，金属的位置越，它的活动性就越 . 人类的生产生活离不开金属，下列三种金属被发现、使用的先后顺序依次为：铜、铁、铝。

(1)金属大规模被使用的先后顺序跟_____________(填序号)选项关系最大。

①地壳中金属元素的含量；②金属的导电性；③金属的活动性。

２.金属与氧气的反应(１) 常温下就能与氧气反应，在常温下几乎不与氧气反应，即使在高温下也不与氧气反应。

（真金不怕火炼）(２)铝制品耐腐蚀的原因是：铝与氧气反应，，阻止反应进行。

３. 金属与酸反应(１) 位于氢前面的金属能置换出、中的；注意:①钾、钙、钠太活泼,不仅与酸反应,还会与水反应；②初中,金属与酸反应产生氢气时,酸仅限于稀(浓)盐酸、稀硫酸,而浓硫酸、稀(浓)硝酸与金属,即使反应,也不产生氢气；③金属置换出的是酸中元素,不是氢气、氢分子；④铁在置换反应中,只表现价。

(２)实验室制氢气,不用铁,因为反应太慢；不用镁,因为太 ,来不及收集,且太；用锌,是因为反应速率。

(３)镁和盐酸反应: 铝和盐酸反应:锌和盐酸反应铁和盐酸反应: :镁和稀硫酸反应: : 铝和稀硫酸反应: :锌和稀硫酸反应: : 铁和稀硫酸反应: : (４)金属与酸时金属的活动越强，反应速率金属与酸反应时,产生氢气的质量=应用①：质量相同的下列金属，分别加入到足量的稀盐酸中充分反应，放出氢气最多的是A.MgB.AlC.CuD.Zn应用②把相同体积、相同质量分数的稀盐酸，分别滴到等质量、颗粒大小相同的X、Y、Z三种较活泼金属中，生成H2的质量与反应时间的关系如右图所示。

这三种金属的活动性顺序为；假如X、Y、Z都是+2价金属，则相对原子质量由大到小的顺序为。

应用③向氧化铜和铁粉的混合物中加入一定量的稀硫酸，微热，分反应后过滤。

以下判断错误的是A.滤纸上可能含有铜B.滤液中可能含有硫酸亚铁C.滤液中可能含有硫酸铜D.滤纸上可能含有氧化铜５)置换反应是：的反应。

４.金属与一些盐溶液反应：条件：“前换后，盐可溶”(１)位于的金属能把位于的金属从它们化合物( )溶液里置换出来。

注意: ①钾、钙、钠太活泼,先与溶液中的水反应,不会置换出金属；②铜汞银铂金也可能与某些盐溶液反应；③盐要能溶于水,例如银盐,一般是硝酸银溶液；汞盐一般是硝酸汞溶液。

④活动性强的置换出活动性弱的。

⑤铁，铜在置换反应中, 只表现价。

(２)大多数溶液是无色的.但铜盐溶液(如硫酸铜、硝酸铜、氯化铜溶液)呈蓝色；铁盐溶液(如氯化铁、硫酸铁)呈黄色；亚铁盐(如氯化亚铁、硝酸亚铁)呈浅绿色；高锰酸钾溶液呈紫色。

(３) 把铁钉放入硫酸铜溶液中，现象：、溶液由；反应方程式。

(４)铜丝放入硝酸银溶液中，现象：、；反应方程式。

(５)铝放入硫酸铜溶液中，现象：、溶液；反应方程式。

(6)判断铁、铜、银的金属活动性强弱,只需三种试剂。

(7)利用金属活动性来除杂铜(铁)：或用溶解铁，过滤。

优点是。

也可用溶液置换铁成铜，过滤；缺点是。

氯化亚铁溶液(氯化铜)：用置换。

应用④将铁片分别放入以下溶液中充分反应后，反应后溶液的质量（不包括固体）比反应前减轻的是（）A.CuSO4B.H2SO4C.HClD.ZnSO4应用⑤波尔多液是农业一种农业上常用的杀菌剂，它是由硫酸铜、石灰加水配制而成，为什么不能用铁制容器来配制波尔多液？应用⑥在CuCl2和MgCl2的混合溶液中，加入过量的铁粉，充分反应后过滤，所得固体为。

应用⑦如何鉴别黄铜和黄金应用⑧向硝酸锌,硝酸银的混合溶液中加入一定量的镁粉，充分反应后过滤，向滤渣中滴入稀硫酸，无气泡逸出；则滤渣中一定有的物质是滤液中一定有三.金属资源的利用和保护1．地球上的金属资源广泛存在于地壳和海洋中，除了少数很不活泼的金属如、等以单质的形式存在外，其余的都以的形式存在。

人类提取量最大的是。

2．写出下列矿石的主要成分的化学式：铁矿石有（赤铁矿、磁铁矿、菱铁矿）；黄铁矿，一般不用来炼铁。

（它会产生污染环境，且铁元素含量。

）铝土矿 Al2O3黄铜矿 CuFeS2辉铜矿 Cu2S3．工业上炼铁（1）主要原料：、、；焦炭的作用是提供，提供；石灰石的作用是将石灰石中的转化为。

（2）设备：；出铁口在最下面的原因（3）反应原理：在下利用焦炭和氧气反应生成的把从里还原出来。

高炉中的三个反应：（4）用赤铁矿炼铁的化学反应方程式为，该反应的现象是、。

（5）实验开始时要注意应先通后，实验结束时要注意应先冷却后再，（6）反应中的尾气应或，原因是。

尾气燃烧应在前进行。

（7）一氧化碳在反应中作，冷却中作。

4．现在世界上每年因腐蚀而报废的金属设备和材料相当于年产量的 20%~40% ，铁制品在中易生锈，铁锈的主要成分的化学式是。

它形成的过程实际上是铁与空气中的、等发生化学反应的过程，铁锈很，不能阻止里层的铁继续与、等发生反应，因此铁制品可以全部被。

（铜生铜绿的条件：铜与O、、接触。

铜绿的化学式：Cu2(OH)2CO3）25．防止铁制品锈蚀的方法是破坏，使它们，就能防止生锈。

例如：防锈措施有：①保持铁制品表面的_____________②表面_____________________：如、、等③制成不锈钢6．保护金属资源：①；②；③；④。

7．废旧金属的回收利用，还可以减少对环境的污染。

废旧电池中的会造成地下水和土壤的污染。

写出生成物中有二氧化碳的：化合反应分解反应置换反应复分解反应不属于以上任何四种基本反应的写出生成物中有水的：化合反应分解反应置换反应复分解反应不属于以上任何四种基本反应的C2H5OH＋3O22CO2＋3H2O CH4＋2O2CO2＋2H2O （蓝色火焰）C＋O2CO2（氧气中，发白光；空气中红光）2C＋O22CO （碳不充分燃烧）2CO＋O22CO2 （蓝色火焰）2H2＋O22H2O （安静燃烧、淡蓝色火焰）H2＋Cl22HCl S＋O2SO2 （氧气中，发蓝紫色火焰；空气中淡蓝色）4P＋5O22P2O5（黄光、大量白烟）3Fe＋2O2Fe3O4（火星四射、生成黑色固体）4Al＋3O22Al2O3 2Mg＋O22MgO （耀眼白光、生成白色粉末）2Cu＋O22CuO （红色的铜变黑）2Hg＋O22HgO （银白色液体变红色粉末）2HgO2Hg＋O2↑2H2O2 2H2O＋O2↑（无色溶液和黑色固体反应）2KClO32KCl＋3O2↑（白色和黑色固体反应）2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑（暗紫色固体反应）2H2O2H2↑＋O2↑（正极产生气体会使带火星木条复燃，负极气体可燃，体积比为1：2）CaCO3＋2HCl CaCl2＋H2O＋CO2↑（固体减少，产生大量气体）Na2CO3＋2HCl2NaCl＋H2O＋CO2↑H2O＋CO2H2CO3（能使紫色石蕊试液变红）H2CO3H2O＋CO2↑（能使石蕊恢复紫色）C＋CO22CO （黑色固体消失）CaCO3CaO＋CO2↑（生成生石灰）CaO＋H2O Ca(OH)2（放出大量热、生成熟石灰）Ca(OH)2＋CO2CaCO3↓＋H2O （变白色浑浊）2CuO＋C2Cu＋CO2↑（黑色粉末变红色，产生气体使石灰水变浑浊）CuO＋CO Cu＋CO2 CuO＋H2Cu＋H2O （黑色粉末变红色，试管口出现水雾）Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2（红色粉末变黑色，┅）2Fe2O3＋3C4Fe＋3CO2↑Fe3O4＋4CO3Fe＋4CO2（黑色粉末变黑色）Mg＋2HCl MgCl2＋H2↑（镁条减少，产生大量气泡，放出大量的热）Zn＋2HCl ZnCl2＋H2↑Zn＋H2SO4ZnSO4＋H2↑Fe＋CuSO4FeSO4＋Cu （银白色的铁表面覆盖上红色物质，蓝色溶液变浅绿色）Cu(OH)2CuO＋H2O。