2013版高考化学一轮复习课件第4单元-材料家族中的元素-山东科技版（ 2012高考）

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(1)物理性质,晶体硅,同素异形体,高,导体,第13讲 考向互动探究,(2)化学性质 常温下 加热时,第13讲 考向互动探究,第13讲 考向互动探究,【要点深化】,第13讲 考向互动探究,第13讲 考向互动探究,【典例精析】 例1下列关于硅的说法中，不正确的是() A硅是非金属元素，晶体硅是灰黑色有金属光泽的固体 B硅的导电性能介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体 C硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质反应 D加热到一定温度时，硅能与氯气、氧气等非金属反应,第13讲 考向互动探究,答案 C 解析 晶体硅虽然外形像金属(有金属光泽)，但实际上属于非金属；硅既有金属性，又有非金属性，其导电性也介于金属导体和非金属绝缘体之间，是良好的半导体材料。硅的化学性质不活泼(尤其是在常温下)，但常温下仍能与氟气、氟化氢和NaOH溶液等发生反应，加热至一定温度时，硅能与氯气、氧气等非金属发生反应。 归纳总结 单质能够与NaOH溶液产生氢气的有两种：硅和铝。其中还原剂是硅和铝，氧化剂都是H2O。,第13讲 考向互动探究,互动探究 从元素周期表的位置看，碳和硅为第A族的元素，硅的性质相对较为稳定，为什么自然界中没有单质硅的存在？ 互动探究 提示： 硅为亲氧元素，在自然界中形成硅的氧化物和硅酸盐形式存在。,第13讲 考向互动探究,变式题我国科学家在纳米材料研究领域位于世界前列。我国科学家成功研制出的3 mm长的管状定向碳纳米管，长度居世界之首。这种碳纤维具有强度高、刚度大、密度小、熔点高、化学稳定性好等特点，因而被称为“超级纤维”。下列对此碳纳米管的说法中不正确的是() A它是制造飞机的理想材料 B它与石墨互为同素异形体 C这种碳纳米管中含有非极性共价键 D碳纤维复合材料为一种高分子化合物,第13讲 考向互动探究,答案 D 解析碳纳米管中碳元素间以非极性共价键结合；它与C60、石墨和金刚石一样，是碳元素的不同单质，同属于碳元素的同素异形体；该“超级纤维”可作为金属为基体的增强体制成高性能的碳纤维复合材料，作为飞机机翼或机身的材料，可知该碳纤维复合材料不属于高分子化合物。,第13讲 考向互动探究, 探究考向二二氧化硅和光导纤维 【知识梳理】 1二氧化硅 (1)物理特性：硬度：_；熔沸点：很高。,第13讲 考向互动探究,很大,(2)化学性质,不反应,第13讲 考向互动探究,SiO22NaOH=Na2SiO3H2O,SiO24HF=SiF42H2O,2光导纤维 (1)主要成分：_。 (2)用途：用于通讯、能量传输、信息处理、遥测遥控、医疗器械制造等方面。 (3)优点：耐腐蚀、传送量大、损耗少、抗干扰等。,第13讲 考向互动探究,SiO2,问题导思 1.SiO2既能与酸反应又能与碱反应，有同学认为它是一种两性氧化物，你同意这种看法吗？ 2实验室中要熔化NaOH固体，现有三种坩埚：石英坩埚、陶瓷坩埚和铁坩埚。你认为选哪一种，为什么？,第13讲 考向互动探究,问题导思 要点提示： 1不同意，因为SiO2只与HF反应，这是SiO2的特性，生成的也不是盐和水，SiO2是一种酸性氧化物，而不是两性氧化物。 2石英坩埚和陶瓷坩埚中均含有SiO2，在加热的情况下会与NaOH发生反应SiO22NaOH Na2SiO3H2O，因此应当选用铁坩埚。,第13讲 考向互动探究,【要点深化】 SiO2的特性,第13讲 考向互动探究,第13讲 考向互动探究,【典例精析】 例2下列表述正确的是() 人造刚玉熔点很高，可用作高级耐火材料，主要成分是二氧化硅 化学家采用玛瑙研钵摩擦固体反应物进行无溶剂合成，玛瑙的主要成分是硅酸盐 三峡大坝使用了大量水泥，水泥是硅酸盐材料 夏天到了，游客佩戴由添加氧化亚铜的二氧化硅玻璃制作的变色眼镜来保护眼睛 太阳能电池可采用硅材料制作，其应用有利于环保、节能 ABCD,第13讲 考向互动探究,答案 D 解析 人造刚玉的成分是氧化铝；玛瑙的主要成分是二氧化硅；水泥是硅酸盐工业产品，属于硅酸盐材料；石英玻璃具有很好的折光性能，可以制作精密仪器和镜片；利用高纯硅的半导体性能制成的光电池，可将太阳光的光能直接转换成电能。 题后反思 学习中要善于关注身边的化学，如钻石金刚石、玛瑙SiO2、甘油丙三醇等。,第13讲 考向互动探究,互动探究 光电材料和光纤材料的成分分别是什么？ 互动探究 提示： 光电材料的主要成分是晶体硅；光纤材料的主要成分是二氧化硅。,第13讲 考向互动探究,变式题将过量的CO2分别通入CaCl2溶液；Na2SiO3溶液；Ca(OH)2溶液；饱和Na2CO3溶液。最终溶液中有白色沉淀析出的是() A B C D,第13讲 考向互动探究,答案 B 解析 根据酸与盐反应的规律，CO2通入CaCl2溶液无明显现象(一般弱酸不能制强酸)；过量的CO2通入Na2SiO3溶液中有白色沉淀H2SiO3生成；CO2通入Ca(OH)2溶液至过量，Ca(OH)2CO2=CaCO3H2O，CaCO3H2OCO2=Ca(HCO3)2，最终生成Ca(HCO3)2而无沉淀产生；过量CO2通入饱和Na2CO3溶液中：Na2CO3H2OCO2=2NaHCO3，生成的NaHCO3溶解度比Na2CO3溶解度小而结晶析出。,第13讲 考向互动探究, 探究考向三硅酸盐及无机非金属材料 【知识梳理】 1硅酸 (1)物理性质：_溶于水。 (2)化学性质 弱酸性(比碳酸还弱)与NaOH溶液反应的化学方程式：_。,不,第13讲 考向互动探究,2NaOHH2SiO3=Na2SiO32H2O,向Na2SiO3溶液中通入CO2的化学方程式：_。 不稳定性硅酸受热分解的化学方程式：_。 (3)用途：硅胶可用作干燥剂，也可以用作催化剂的载体等。,第13讲 考向互动探究,Na2SiO3CO2H2O=H2SiO3Na2CO3或,Na2SiO32CO22H2O=H2SiO32NaHCO3,2硅酸盐 (1)硅酸盐由_元素组成的化合物的总称，是构成地壳岩石的主要成分。 (2)硅酸钠硅酸钠水溶液俗称_，是无色黏稠液体，常用于制备黏合剂、防腐剂、耐火材料等。 (3)硅酸盐组成的表示通常用二氧化硅和金属氧化物的组合形式表示硅酸盐的组成：如硅酸钠(Na2SiO3)可表示为Na2OSiO2，石棉(CaMg3Si4O12)表示为_。,硅、氧和金属,水玻璃,CaO3MgO4SiO2,第13讲 考向互动探究,3传统无机非金属材料,石灰石、黏土,纯碱、石灰石、石英,第13讲 考向互动探究,4.新型无机非金属材料 (1)_陶瓷：如氮化硅陶瓷具有较高的硬度和耐磨性、较强的抗化学侵蚀性和电绝缘性等。 (2)生物陶瓷：对机体无排异反应，不会引起代谢作用异常。 (3)压电陶瓷：具有_效应。,高温结构,压电,第13讲 考向互动探究,【要点深化】 1硅酸盐组成的表示方法硅酸盐的种类多，结构复杂，其组成的表示方法有两种： (1)盐化学式法如：硅酸钠Na2SiO3，硅酸钙CaSiO3等。此法一般用于组成较简单的硅酸盐。,第13讲 考向互动探究,(2)氧化物法 如：高岭土Al2O32SiO22H2O 石棉：CaO3MgO4SiO2 沸石：Na2OAl2O33SiO22H2O 云母：K2O3Al2O36SiO22H2O 滑石：3MgO4SiO2H2O,第13讲 考向互动探究,氧化物的顺序：活泼金属氧化物较活泼金属氧化物二氧化硅水 氧化物前系数配置原则：除氧元素外，其他元素按配置前后原子个数守恒原则配置系数。 注意事项：氧化物之间以“”隔开；系数配置出现分数应化为整数。 例如：长石KAlSi3O8不能写成 K2O Al2O33SiO2，应写成K2OAl2O36SiO2。,第13讲 考向互动探究,2传统的无机非金属材料生产工艺比较,第13讲 考向互动探究,第13讲 考向互动探究,第13讲 考向互动探究,【典例精析】 例3矿泉水一般是由岩石风化后被地下水溶解其中一部分生成的。此处所指的风化作用是指矿物与水和CO2作用时的过程。例如，长石(KAlSi3O8)风化生成高岭土Al2Si2O5(OH)4，此反应的离子方程式为2KAlSi3O82H2CO35H2O=2K2HCO4H2SiO3Al2Si2O5(OH)4。 (1)将上述复杂硅酸盐改写成氧化物形式： KAlSi3O8_。 Al2Si2O5(OH)4_。 (2)这个反应能够发生的原因是_。,第13讲 考向互动探究,答案(1)K2OAl2O36SiO2 Al2O32SiO22H2O (2)碳酸酸性比硅酸强，由较强的酸可制得较弱的酸 解析 (1)将复杂硅酸盐化学式改写成氧化物形式时，只需将除氧元素以外所有的元素写成其氧化物形式，中间用“”间隔，注意组成要与原硅酸盐一致。氧化物的顺序以金属性由强到弱自左向右书写，水放在最后。 (2)风化的反应是复杂的化学反应，但我们可以试图用简单的化学原理去理解它，抓住了由较强的酸可以制得较弱的酸这一规律，问题就会迎刃而解。,第13讲 考向互动探究,易错解惑 本例题重点考查硅酸盐的氧化物表示法。硅酸盐实际上不是以简单氧化物的形式存在的，而是以某种结构复杂的盐的形式存在，以氧化物的形式表示只是为了简化表示方法。,第13讲 考向互动探究,互动探究 若将长石和高岭土改写成氧化物形式，试写出分别与HCl反应的离子方程式。 互动探究 要点提示： K2OAl2O36SiO28H=2K2Al36SiO24H2O Al2O32SiO22H2O6H=2Al32SiO25H2O,第13讲 考向互动探究,变式题2011吉安联考下列说法错误的是() A制造水泥和玻璃都用到的原料是CaCO3 B为了调节水泥的硬化速度，制造水泥时需要加入石膏 C当水泥、沙子与水调成水泥浆时，水泥浆对皮肤有腐蚀作用，这是因为水泥浆呈较强的碱性 D水泥、玻璃、陶瓷都是离子化合物，具有较高的熔点,第13讲 考向互动探究,答案 D 解析 对比生产水泥、玻璃的原料可知，二者都需要碳酸钙；生产水泥时，加入石膏的目的就是为了调节水泥的硬化速度；水泥、玻璃、陶瓷都是混合物，没有固定的熔点。,第13讲 考向互动探究,【备选理由】该题将物质的用途与诺贝尔奖联系在一起。 1华裔科学家高锟因“有关光在纤维中的传输应用于光学通信方面”取得了突破性成就而获诺贝尔物理奖。此处的“纤维”是指() A人造纤维B天然纤维 C二氧化硅 D单晶硅 解析 C二氧化硅可以制成光导纤维，用于传输信号，故选项C中的二氧化硅是这种纤维。,第13讲 备用习题,【备选理由】本题较好的将硅酸盐材料和硅酸盐表示法合并在一起。 2据科学时报报道，一项名为“陶瓷耐高温大红色釉的研究”的课题通过了国家12位陶瓷色釉专家参加的技术鉴定，至此，国际陶瓷工艺界无法高温(12001300 )烧制大红色釉的历史正式宣告结束。 (1)下列名称与陶瓷有关的是_(选填字母代号)。 宜兴景德镇秦兵马俑China黏土,第13讲 备用习题,(2)唐三彩属于彩陶，彩陶是在陶瓷坯体上涂有掺杂重金属离子的釉料，而且烧制时通入不同的空气量，即便是掺杂的同一种金属离子，颜色也不同。用铁元素在高温时的变化说明烧制成红色陶瓷的原理：_。 (3)高岭土又叫瓷土，主要由高岭石的微小晶体组成，因盛产于我国江西景德镇的高岭而得名，是制造瓷器的优良原料，其组成可表示为Al2Si2Ox(OH)y，其中y10时，x_。,第13讲 备用习题,答案 (1) (2)在空气过量和高温的条件下，铁元素多为3价，以氧化铁形式存在 (3)1,第13讲 备用习题,解析 (1)该题中的5个选项都与陶瓷有关，其中宜兴和景德镇分别是我国的陶器盛产地和瓷器盛产地；而秦兵马俑则属于陶；China是中国的英文单词，原意就是瓷器；黏土则是陶瓷的主要原料。 (2)红色陶瓷多含高价铁(Fe2O3)，这种氧化物是氧化气氛的火焰中烧制的，所以需要足量的氧化剂氧气。 (3)根据化合物中元素化合价代数和为零可知各元素的化合价Al为3，Si为4，O为2，OH为1，所以可以列出关于x、y的等式：2xy232414，讨论可知当y10，即y12时，x1。,第13讲 备用习题,第14讲 铝及其化合物,第14讲铝及其化合物,第14讲 课标考纲展示,第14讲 考向互动探究, 探究考向一铝的性质 【知识梳理】 1铝在自然界中的存在：铝元素在地壳中含量丰富，仅次于_。自然界中的铝全部以_态存在。 2铝的物理性质：_色有金属光泽的固体，有良好的延展性、_和传热性等，密度较小，质地柔软。,氧和硅,化合,银白,导电性,第14讲 考向互动探究,2Al6H=2Al33H2,2Al2OH6H2O=2Al(OH)43H2,问题导思 铝与强碱溶液反应的实质是什么？,第14讲 考向互动探究,【要点深化】 铝等金属与酸或碱反应的有关计算和判断 1金属与酸反应的计算 金属与酸反应失去电子的物质的量等于产生氢原子的物质的量：n(e)n(H) 。 相同物质的量的金属与足量的酸反应产生H2的物质的量之比等于反应后金属离子的化合价之比。,第14讲 考向互动探究,平均摩尔电子质量法。利用 ，即可确定金属混合物转移1 mol电子所需混合物金属的质量；组分金属的摩尔电子质量(即若为一价金属的相对原子质量)范围；确定可能的金属组成。,第14讲 考向互动探究,第14讲 考向互动探究,第14讲 考向互动探究,【典例精析】 例1将一定量的镁铝合金样品分成两等份，一份加入足量NaOH溶液中，充分反应后，收集到标准状况下气体6.72 L；另一份加入到足量稀盐酸中，充分反应后，收集到标准状况下气体11.2 L。则原合金样品中镁的质量为() A4.8 gB6 g C9.6 gD12 g,第14讲 考向互动探究,答案C 易错警示 本题将金属混合物均分，容易通过繁杂的计算后，得出了其中一半的镁的质量，误选A项。,第14讲 考向互动探究,互动探究 该合金中镁、铝的物质的量之比是多少？,第14讲 考向互动探究,变式题等体积、等物质的量浓度的硫酸、氢氧化钠溶液分别放在甲、乙两烧杯中，各加等质量的铝，生成氢气的体积比为56，则甲、乙两烧杯中的反应情况可能是() A甲、乙中都是铝过量 B甲中铝过量，乙中碱过量 C甲中酸过量，乙中铝过量 D甲中酸过量，乙中碱过量,第14讲 考向互动探究,答案 B 解析 由2Al3H2SO4=Al2(SO4)33H2，2Al2NaOH6H2O=2NaAl(OH)43H2可知，等物质的量的铝完全反应生成等量的H2；等物质的量的H2SO4和NaOH与足量铝反应放出H2的体积比为23；因本题H2体积比为56，只能是一种溶液中Al不足，另一种溶液中Al过量，因一定物质的量的NaOH比H2SO4消耗Al多，因此，只能是碱中Al不足，酸中铝过量，答案为B。,第14讲 考向互动探究, 探究考向二铝的重要化合物 【知识梳理】 1氧化铝(Al2O3) (1)氧化铝的物理性质：_固体，熔点_、_溶于水。 (2)两性氧化物 与HCl反应：（写出化学方程式，下同）_。 与NaOH反应：_。,白色,高,难,第14讲 考向互动探究,耐火材料,电解熔融的氧化铝,第14讲 考向互动探究,第14讲 考向互动探究,(2)制备 向铝盐溶液中加入氨水，离子方程式为_。 向偏铝酸盐溶液中通入过量的CO2，离子方程式为_。 3明矾净水原理明矾的化学式为_，其净水原理涉及的离子方程式为_。,第14讲 考向互动探究,Al33H2O Al(OH)3(胶体)3H,问题导思 铝、氧化铝和氢氧化铝都既能与盐酸反应，又能与氢氧化钠反应，氧化铝、氢氧化铝都属于两性物质，那铝是两性元素对吗？ 问题导思 提示：不对。虽然铝、氧化铝和氢氧化铝均既能与酸反应，又能与碱反应，但是无论与酸或碱反应的本质都是铝失去电子表现较强的金属性！,第14讲 考向互动探究,【要点深化】 1“铝三角”的转化关系及应用 (1)“铝三角”的转化关系,第14讲 考向互动探究,第14讲 考向互动探究,第14讲 考向互动探究,第14讲 考向互动探究,3Al(OH)3沉淀的图像的分析,第14讲 考向互动探究,第14讲 考向互动探究,【典例精析】 例2向MgSO4和Al2(SO4)3的混合溶液中， 逐滴加入NaOH溶液。下列图像中能正确表示上述反应的是(横坐标表示加入NaOH溶液的体积， 纵坐标表示反应生成沉淀的质量)(),第14讲 考向互动探究,答案D,第14讲 考向互动探究,解题技巧 解答有关Al(OH)3的图像和计算问题时，要注意以下两点：“铝三角”关系图中各物质转化方程式中的计量数关系；图像分析时，首先要看清横纵坐标的含义，其次要对图像进行全面分析，尤其需要关注的是特殊点(起点、折点、顶点和终点)的含义。,第14讲 考向互动探究,互动探究 上述图中能够表示混合液中滴加氨水、CO2通 入Ca(OH)2溶液、Al2(SO4)3溶液中滴加NaOH溶液直至过量的分别是哪个图像？ 互动探究 提示： C、A、B。依据沉淀与加入的试剂之间的量的关系，可作出正确的判断。,第14讲 考向互动探究,变式题2011福州模拟如图143，纵坐标表示沉淀的质量，横坐标表示所加试剂的体积，请选出曲线变化关系与对应选项相符的实验项(),第14讲 考向互动探究,A往澄清石灰水中逐渐通入SO2气体 B往澄清石灰水中逐渐通入CO2气体 C往AlCl3溶液中逐滴加NaOH溶液 D往NaAl(OH)4溶液中逐滴加盐酸,第14讲 考向互动探究,答案 B 解析 往澄清石灰水中逐渐通入SO2气体或CO2气体，生成沉淀与沉淀溶解所需SO2或CO2的体积相同，故A项错误，B项正确；向AlCl3溶液中逐滴加NaOH溶液，产生沉淀与沉淀溶解所需NaOH溶液的体积之比应为31，C项错误；向NaAl(OH)4溶液中逐滴加盐酸，产生沉淀与沉淀溶解所需盐酸的体积之比为13，D项错误。,第14讲 考向互动探究,【备选理由】可以作为例2的变式题。2011东北师大附中检测 向一定量的Mg2、NH、Al3混合溶液中加入Na2O2的量与生成沉淀和气体的量(纵坐标)的关系如图所示，则溶液中三种离子的物质的量之比为() A112B122C221D924,第14讲 备用习题,解析 B由图知沉淀中含0.1 mol Mg(OH)2和0.2 mol Al(OH)3，即原溶液中含Mg2 0.1 mol，含Al3 0.2 mol，则沉淀两种金属阳离子共需NaOH 0.8 mol。由图中横坐标知与3种阳离子恰好完全反应时需Na2O2 0.5 mol，而0.5 mol Na2O2与水反应生成1 mol NaOH和0.25 mol O2，由NH消耗NaOH的量或生成NH3的体积均可求得原溶液中含0.2 mol NH，故选项B正确。,第14讲 备用习题,第15讲 金属材料复合材料,第15讲金属材料复合材料,第15讲 课标考纲展示,第15讲 考向互动探究, 探究考向一金属的通性 【知识梳理】 一、金属的通性 1金属在自然界中的存在金属元素的存在形态有_和_。自然界中，除铂、金等极少数金属外，绝大多数金属元素以_存在。在地壳中，含量最高的金属元素是_，其次是_。,游离态,化合态,化合物的形式,铝,铁,2金属的物理通性 金属有着许多的共性，如不透明、有金属光泽、易_、易_、有_等。 3金属的化学通性 绝大多数的金属都能与O2等非金属发生反应，如镁在空气中的燃烧生成MgO，并发出_， 反应的化学方程式为_。,导电,导热,延展性,耀眼的白光,第15讲 考向互动探究,。,氢,第15讲 考向互动探究,金属存在共性主要是因为金属元素的最外层电子数较少，所以在反应中易_电子，表现还原性，如钠的原子结构示意图为 。 二、金属的冶炼 1金属的冶炼原理(或实质)金属的冶炼是将金属矿石中的金属从其_中_出来，用于生产和制造各种金属材料。也就是说用_的方法，使金属化合物中的金属阳离子得到电子，变成金属原子。,失去,化合物,还原,还原,第15讲 考向互动探究,2金属冶炼的方法 (1)热分解法 用加热分解氧化物的方法可制取Hg、Ag，化学方程式分别为：_，_。 (2)热还原法 H2还原CuO的方程式为：_。 碳粉还原ZnO的方程式为：_。,第15讲 考向互动探究,CO还原Fe2O3的方程式为：_。 Al还原Cr2O3、V2O5的方程式分别为：_，_。 (3)电解法 Na、Mg、Al等电解冶炼的方程式分别为：_，_，_。,第15讲 考向互动探究,问题导思 冶炼钠、镁和铝均用电解法，为什么冶炼铝常用的方法与钠、镁不同？ 问题导思 要点提示： 冶炼钠和镁，通常用电解其熔融氯化物的方法，而冶炼铝却不能用电解其熔融氯化物的方法，因为AlCl3是一种共价化合物，其熔融状态下无自由移动的阴、阳离子，不能导电，故不能，一般电解熔融氧化铝(用Na3AlF6作助熔剂)来制铝。,第15讲 考向互动探究,【要点深化】 1金属的通性,第15讲 考向互动探究,第15讲 考向互动探究,2铝热反应 (1)原理：高温下铝将金属氧化物中的金属还原出来。 (2)实验装置：如图151所示。 图15-1,第15讲 考向互动探究,(3)实验现象 镁条剧烈燃烧，放出一定的热量，使氧化铁粉末和铝粉在较高温度下发生剧烈的反应。 反应放出大量的热，并发出耀眼的强光。 纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中。 待熔融物冷却后，除去外层熔渣，仔细观察，可以发现落下的是铁珠。 (4)铝热反应的应用 该反应为放热反应，铝在高温下还原出了单质铁，在冶金工业上也常用这一原理制取熔点较高的金属，如钒、铬、锰等，3MnO24Al 2Al2O33Mn。 该反应原理可以应用在生产上，如焊接钢轨等。,第15讲 考向互动探究,【典例精析】 例1下列说法不正确的是() A有些活泼金属，如铝可作热还原法的还原剂 B工业上在850 下用金属钠与熔融的KCl来制取金属钾发生的是置换反应 C可用氢气或一氧化碳还原氧化铝的方法来冶炼铝 D分别用氢气和金属作还原剂冶炼金属，用氢气作还原剂时所得金属的纯度高,第15讲 考向互动探究,答案 C 解析 铝可以作还原剂冶炼一些高熔点的金属，如Fe2O32Al Al2O32Fe，A项正确；工业上冶炼金属钾的反应为Na(l)KCl(l) NaCl(l)K(g)，该反应之所以在该温度下自发反应的原因是它是一个熵增反应，属于置换反应，B项正确；铝是活泼金属，很难用还原剂把它还原出来，应该用电解熔融Al2O3的方法制取，C项错；用还原法冶炼金属，还原剂可以是金属，也可以是H2、CO等还原性气体，二者比较而言，利用H2、CO等冶炼金属，只要充分反应就能得到较纯净的金属，D项正确。,第15讲 考向互动探究,题后反思 金属冶炼方法的选择要综合考虑金属的活动性顺序、生产成本等因素。金属活动性顺序中，根据金属的活动性，铝及前面的金属常采用电解的方法，处于后面的金属如Hg、Ag常用热分解的方法，而中间部分的金属多采用热还原的方法。不同冶炼方法有不同的特点，如用气态物质还原时，气体与矿石充分接触，反应速率快，无残留，得到的金属纯度高；电解冶炼需消耗大量的电能；铝热反应适用于高熔点金属的冶炼。当一种金属可用多种方法冶炼时，工业上一般采用经济效率高的方法。即热分解法优于焦炭还原法，焦炭还原法优于铝热还原法，铝热还原法优于电解法。从环保角度考虑，H2还原法又优于C、CO还原法。本题从总体上考查了金属的冶炼方法。,第15讲 考向互动探究,互动探究 1.钠与硫酸铜溶液反应得到蓝色沉淀Cu(OH)2，而不是置换出铜，是否违背了金属活动性顺序表中，活泼金属能够置换较不活泼的金属这一结论？ 2用氢气和CO还原金属实验中，为什么要先通气体，后停止通入气体？实验中的尾气应做如何处理？,第15讲 考向互动探究,互动探究 提示： 1由于钠太活泼，而溶液中的Cu2因形成水合离子而不易与Na接触，故钠先与水反应，生成NaOH和H2，生成的NaOH与CuSO4反应生成蓝色沉淀Cu(OH)2。 2为防止爆炸，故在加热矿石粉末前应先排净装置中的空气；为防止热的金属粉末在冷却过程中被空气中的氧气再次氧化，故应在氢气或CO的还原氛围下冷却。为节约原料和防止氢气和CO排入实验室带来污染，应用气囊收集尾气，或直接点燃。,第15讲 考向互动探究,变式题用铝热法还原下列氧化物制得金属各1 mol，消耗铝最少的是() AMnO2 BWO3 CCr2O3 DCo3O4,第15讲 考向互动探究,答案 D 解析 用铝热法还原金属氧化物时，Al作还原剂，金属氧化物作氧化剂在反应中金属氧化物被还原为单质，显然，在氧化物中金属化合价越高，变为单质时需获得的电子越多，消耗铝越多；金属化合价越低，得电子数越少，耗铝越少。以上金属氧化物中金属的化合价分别为：Mn(4)、W(6)、Cr(3)、Co(2和3)。Co化合价最低，耗铝最少。,第15讲 考向互动探究, 探究考向二金属材料复合材料 【知识梳理】 一、合金 1概念：由金属与金属或金属与非金属熔合而成的具有_的物质。 2性质：一般来说，与它的各成分金属相比，合金的熔点_，硬度_。,金属特性,低,大,第15讲 考向互动探究,二、常见金属材料 金属材料包括纯金属和合金，可分为_材料和_材料。 黑色金属材料包括_， 有色金属材料包括_。 三、复合材料 1复合材料是将两种或两种以上_不同的材料经特殊加工而制成的一种新型材料。它由两部分组成，一部分称为_，在复合材料中起_作用，另一部分称为_，在复合材料中起骨架作用。,黑色金属,有色金属,铁、铬、锰及它们的合金,除黑色金属以外的其他金属材料及其合金,性质,基体,黏结,增强体,第15讲 考向互动探究,2玻璃钢是一种以_做增强体，_做基体的复合材料。碳纤维复合材料是在_的基体中加入了_做增强体，具有_、_且_的特点。 3分类 (1)按基体 (2)按增强体形状 4性能：既保持或发展了原来材料的长处，又能弥补原材料的不足。,玻璃纤维,合成树脂,合成树脂,碳纤维,韧性好,强度高,质轻,第15讲 考向互动探究,问题导思 结合你所了解的知识，思考讨论合金的性能与成分有什么关系？ 问题导思 要点提示：合金原料及原料的配比，制造合金的工艺，都影响着合金的性质，所以不同成分的合金会有不同的性质。如碳素钢中，碳的含量越高，硬度越大，脆性越大；含碳量越低，硬度越小，韧性越好。再如普通钢中加入铬、镍等会增强钢的抗腐蚀性，制成不锈钢，再如镁、铝合金密度小、机械强度大，常用于飞机、航天器等。,第15讲 考向互动探究,【要点深化】 1合金的性质 (1)合金是混合物，相互熔合的金属或者金属与非金属之间没有发生化学反应，均保留各自的化学性质。如将镁铝合金投入NaOH溶液中，其中的Al发生反应，而将其投入盐酸中，其中的镁、铝均能反应。 (2)合金的许多物理性质都优于其成分金属，日常生活中所使用的金属制品大都是合金。如纯铁的硬度很小，在日常生活中基本没有使用价值。 (3)一般来说，合金因为其容易形成原电池比纯金属易腐蚀，但不锈钢却正好相反。,第15讲 考向互动探究,2几种重要的合金,第15讲 考向互动探究,第15讲 考向互动探究,【特别提醒】 合金在高考中每年都会出现，主要是对合金概念的判断，所以在学习中一定要对合金的特点掌握清楚，对定义中的每一个要点要记清，如合金是由金属与金属或金属与非金属熔合而成，同时还应具有金属特性。,第15讲 考向互动探究,【典例精析】 例2有关合金的叙述正确的是() A合金的密度比其各成分金属小 B合金的抗腐蚀性能都很好 C合金的导电性能比成分金属强 D多数合金比成分金属熔点低，硬度大,第15讲 考向互动探究,答案 D 解析 合金与其成分金属相比，具有许多优良的物理、化学性质或机械性能，如硬度比它的成分金属大，熔点比它的成分金属低。 易错解惑 容易受“不锈钢”的防腐作用，误以为合金的抗腐蚀能力都很高。,第15讲 考向互动探究,变式题所谓合金，就是不同种金属(也包括一些非金属)在熔化状态下形成的一种熔合物，根据下列四种金属的熔沸点：其中不能形成合金的是() ACu和Na BFe与Cu CCu与Al DAl与Na,第15讲 考向互动探究,答案 A 解析 Cu的熔点高于Na的沸点，即当Cu熔化时，Na已经气化，二者难以形成合金。,第15讲 考向互动探究, 探究考向三铜及其化合物 【知识梳理】 1铜是有金属光泽的_色金属，密度为8.92 gcm3，熔点为1083 ，沸点为2595 ，具有良好的_、_、_性。 2碱式碳酸铜的化学式：_，绿色固体。铜在潮湿的空气中能被氧化成铜锈，反应的化学方程式为：_。 3胆矾的化学式：_，蓝色晶体，受热分解失水转化成白色粉末。反应的化学方程式为：_。,紫红,导电,导热,延展,Cu2(OH)2CO3,2CuO2H2OCO2=Cu2(OH)2CO3,CuSO45H2O,CuSO45H2O CuSO45H2O,第15讲 考向互动探究,【要点深化】 1铜的化学性质,第15讲 考向互动探究,第15讲 考向互动探究,2.铜的氧化物,第15讲 考向互动探究,【特别提醒】 无水CuSO4为白色粉末；而CuSO45H2O为蓝色，俗称蓝矾、胆矾。 溶液中的Cu2常为蓝色(浓CuCl2溶液为蓝绿色，稀CuCl2溶液为蓝色)，或与碱反应生成蓝色沉淀Cu(OH)2，可作为Cu2的判定依据。,第15讲 考向互动探究,【典例精析】 例32011长郡模拟 质量相等的三块铜片，分别与足量的浓硝酸、稀硝酸、浓硫酸(加热)反应后，产生气体的体积(标准状况)比为() A121 B213 C111 D623,第15讲 考向互动探究,答案 D 解析 消耗等量的铜，生成气体的关系为：Cu2NO2, Cu NO, CuSO2,2 1623，D项正确。 解题技巧 本题是利用电子得失守恒解题，铜的物质的量相等即失电子总数相等，因得到相等量的电子气体的量不等，故可确定气体的物质的量之比。,第15讲 考向互动探究,互动探究 铜在与这三种酸反应时所起的作用有哪些？其中起氧化性的酸的比例关系怎样？ 互动探究 提示：酸性和强氧化性。三种情况下起酸性作用的酸比例为111；起氧化性酸的比例等于气体的物质的量之比623。,第15讲 考向互动探究,第15讲 考向互动探究,答案 B 解析 中在H2还原CuO之前应先通入一段时间的H2，撤去酒精灯后，还要通一段时间的H2，故中制得的单质铜较多。,第15讲 考向互动探究,【备选理由】上述例题及变式题没有涉及该类流程式试题。 12011姜堰模拟 某同学设计如下实验测量m g铜银合金样品中铜的质量分数：,第15讲 备用习题,下列说法中不正确的是() A收集到的V L气体全为NO B过滤用到的玻璃仪器是：烧杯、漏斗、玻璃棒 C操作应是洗涤 D铜的质量分数为：,第15讲 备用习题,解析 D由于是排水法收集金属与硝酸反应生成的气体，故收集到的V L气体全为NO；过滤用到的玻璃仪器是：烧杯、漏斗、玻璃棒，且在烘干前应该有沉淀的洗涤过程，w g的固体是AgCl，由元素守恒关系推出m(Ag) ，易推断选项D错误。,第15讲 备用习题,【备选理由】上述例题和变式题不能综合考查相关知识点。 22011课标全国卷 0.80 g CuSO45H2O样品受热脱水过程的热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)如图所示。,第15讲 备用习题,请回答下列问题： (1)试确定200 时固体物质的化学式_(要求写出推断过程)； (2)取270 所得样品，于570 灼烧得到的主要产物是黑色粉末和一种氧化性气体，该反应的化学方程式为_。把该黑色粉末溶解于稀硫酸中，经浓缩、冷却，有晶体析出，该晶体的化学式为_，其存在的最高温度是_； (3)上述氧化性气体与水反应生成一种化合物，该化合物的浓溶液与Cu在加热时发生反应的化学方程式为_；,第15讲 备用习题,第15讲 备用习题,第15讲 备用习题,专题四