2020高考化学一轮复习第三章金属及其化合物3.5归纳拓展金属单质的共性归纳学案（含解析）.docx

第5课时系统归纳金属单质的共性归纳知识点一金属的通性及合金材料1金属的结构特征(1)金属元素在元素周期表中的位置在元素周期表中，没有金属元素的族是A族和0族，全部为金属元素的族是A族、全部副族(BB)和族。(2)金属元素原子的最外层电子数一般小于。2金属的物理性质(1)金属的物理通性通常情况下，除外，其余金属都是固态。有金属光泽，不透明。有导热性和导电性。有延展性。 (2)物理性质特殊的金属示例有颜色的金属紫红色Cu、黄色Au常温下呈液态的金属Hg密度最小的金属Li硬度最大的金属Cr熔点最高的金属W地壳中含量最高的金属Al3金属的化学性质金属活动性顺序K Ca NaMg AlZn Fe Sn Pb(H)CuHgAgPt Au单质还原性强弱离子氧化性弱强与O2化合常温下易被氧化常温下被缓慢氧化加热时被氧化不能被氧化置换水中H常温能置换加热时能置换不能置换置换酸中H能置换不能置换与盐溶液反应先与水反应左边的金属可置换出右边的金属自然界中存在状态化合态(陨石中含铁单质)少量游离态，主要为化合态游离态提醒金属活动性顺序中存在“一强一弱”规律。金属单质的还原性越弱，对应阳离子的氧化性越强，即常见离子的氧化性由强到弱的顺序是AgFe3Cu2HPb2Sn2Fe2Zn2。(注意Fe3、Fe2的位置)4合金(1)概念：合金是指两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。(2)特性：合金具有不同于各成分金属的物理、化学或机械性能。熔点：一般比它的各成分金属的；硬度和强度：一般比它的各成分金属的。提醒常温下，多数合金是固体，但钠钾合金是液体。合金的物理性质相对于各成分金属有所改变，但合金中各成分金属的化学性质仍然不变。5常见的金属材料(1)金属材料黑色金属材料有色金属材料铁、铬、锰以及它们的合金除黑色金属以外的其他金属及其合金(2)重要的黑色金属材料钢碳素钢低碳钢韧性、焊接性好，强度低，用于制钢板、钢丝等中碳钢强度高，韧性及加工性好，用于制钢轨、车轮等高碳钢硬而脆，热处理后弹性好，用于制器械、弹簧等合金钢具有各种不同的优良性能，用于制不锈钢及各种特种钢(3)几种有色金属材料铝及铝合金铝性能良好的延展性和导电性用途制导线铝合金性能密度小、强度高、塑性好、易于成型、制造工艺简单、成本低廉用途主要用于建筑业、容器和包装业、交通运输业、电子行业等铜及铜合金铜性能良好的导电性和导热性用途主要用于电器和电子工业、建筑业铜合金青铜是我国使用最早的合金，常见的还有黄铜和白铜对点训练1判断正误(正确的打“”，错误的打“”)。(1)金属元素的单质只有还原性，其离子只有氧化性()(2)金属元素的单质在常温下均为固体()(3)金属元素在不同化合物中化合价均相同()(4)大多数金属元素的单质为电的良导体()(5)铝合金的熔点比纯铝的高()(6)合金材料中不可能含有非金属元素()(7)地震灾区重建要使用大量钢材，钢材是合金()(8)铁是人类在生产、生活中最早使用的金属()(9)合金中的金属元素都是以化合态形式存在()(10)合金的硬度一般大于它的纯金属成分，而熔点一般低于它的成分金属()2金属单质具有的通性是()A硬度大B熔、沸点较低C质软D具有金属光泽、导电、导热、有延展性解析：选D由金属的物理性质可知，大多数金属具有金属光泽，在常温下除汞外，金属都是固体，具有良好的导电性、导热性和延展性，多数金属密度和硬度较大，熔点和沸点较高，但有的金属质软，熔、沸点较低，如金属钠。3要验证Mg、Fe、Cu三种金属的活动性顺序，可选用下列哪组物质进行实验()ACu、FeCl2溶液、MgCl2溶液BFe、Cu、MgCl2溶液CMg、CuO、FeSO4溶液DFe、CuSO4溶液、MgCl2溶液解析：选D铜与FeCl2溶液、MgCl2溶液都不反应，无法证明，A错误；Fe、Cu和MgCl2溶液都不反应，无法证明，B错误；Mg与FeSO4溶液能反应，能说明镁的活动性比铁强，无法证明铁与铜的活动性以及镁和铜的活动性强弱，C错误；Fe可以和CuSO4溶液反应置换出铜，证明铁比铜活泼，不能和MgCl2溶液反应，证明镁比铁活泼，D正确。4“拟晶”(quasicrystal)是一种具有凸多面体规则外形但不同于晶体的固态物质。Al65Cu23Fe12是二十世纪发现的几百种拟晶之一，具有合金的某些优良物理性能。下列有关这种拟晶的说法正确的是()A无法确定Al65Cu23Fe12中三种金属的化合价BAl65Cu23Fe12的硬度小于金属铁CAl65Cu23Fe12不可用作长期浸泡在海水中的材料D1 mol Al65Cu23Fe12溶于过量的硝酸时共失去265 mol电子解析：选CA项，拟晶Al65Cu23Fe12是由三种金属元素组成，由于金属无负价，根据化合价代数和为0的原则，三种金属的化合价均可视作零价；B项，拟晶具有合金的某些优良物理性能，合金的硬度一般比各成分金属大；C项，Al65Cu23Fe12与海水可以构成原电池，会加速金属的腐蚀，因此不可用作长期浸泡在海水中的材料；D项，溶于过量硝酸时，Al与Fe均变为3价，Cu变为2价，故1 mol Al65Cu23Fe12失电子为65 mol323 mol212 mol3277 mol。知识点二金属冶炼的一般方法1金属冶炼的实质金属的冶炼过程就是把金属从化合态还原为游离态的过程。即：Mnne=M(写反应通式，用M表示金属)。2金属冶炼的一般步骤3金属冶炼的方法(用化学方程式表示)提醒冶炼Mg时电解熔融MgCl2而不电解MgO，原因是MgO的熔点高，熔融时耗费更多能源，增加生产成本。冶炼Al时只能电解熔融Al2O3而不能电解AlCl3，原因是AlCl3是共价化合物，熔融态不导电；加入冰晶石(Na3AlF6)的目的是降低Al2O3的熔化温度。用热还原法得到的铜还要经过电解精炼才能得到精铜。4铝热反应实验装置实验现象镁带剧烈燃烧，放出一定的热，并发出耀眼的白光，氧化铁和铝粉在较高温度下发生剧烈反应；纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中实验结论高温下，铝与氧化铁发生反应，放出大量的热，反应的化学方程式为2AlFe2O32FeAl2O3原理应用制取熔点较高、活泼性弱于Al的金属，如铬、锰、钨等；金属焊接，如野外焊接钢轨等提醒利用铝热反应只能冶炼活泼性比Al弱的金属，如Al与MgO不能发生铝热反应。用H2还原法冶炼得到的金属，纯度高，但成本也高；用CO和C还原法冶炼得到的金属，纯度低，冶炼成本也低；用铝热法可以冶炼熔点较高、难以冶炼的金属，但成本较高。对点训练1判断正误(正确的打“”，错误的打“”)。(1)金属氧化物与铝粉的混合物都是铝热剂()(2)用金属钠在高温下还原TiCl4可制取金属钛()(3)人类历史上使用铝的时间比铁晚，原因是铝的冶炼成本高()(4)用黄铜矿经电解精炼得到纯度为99.9%的铜()(5)电解氯化镁溶液制取金属镁()(6)用焦炭和空气反应产生的CO在高温下还原铁矿石中铁的氧化物()2明代天工开物记载“火法”冶炼锌：“炉甘石十斤，装载入一泥罐内然后逐层用煤炭饼垫盛，其底铺薪，发火煅红冷定，毁罐取出即倭铅也”(注：炉甘石的主要成分为碳酸锌，泥罐中掺有煤炭)。下列说法不正确的是()A倭铅是指金属锌和铅的混合物B煤炭中起作用的主要成分是CC冶炼Zn的过程中有氧化还原反应发生D该冶炼锌的方法属于热还原法解析：选AA项，由题意可知，倭铅是指金属锌，不是混合物；B项，反应中C作还原剂，则煤炭中起作用的主要成分是C；C项，碳酸锌与碳在高温下反应生成锌和一氧化碳，有氧化还原反应发生；D项，该反应是利用碳还原碳酸锌生成锌单质，属于热还原法。3工业上以铝土矿(主要成分Al2O33H2O)为原料生产铝，主要包括下列过程：.将粉碎、筛选、湿磨后的铝土矿浸泡在氢氧化钠溶液中，过滤；.通入过量二氧化碳使所得滤液中析出氢氧化铝固体，过滤；.使中所得氢氧化铝脱水生成氧化铝；.电解熔融氧化铝生成铝。下列说法正确的是()A过程说明氧化铝具有酸性氧化物的性质B过程说明碳酸的酸性比氢氧化铝的酸性弱C过程发生的反应类型属于氧化还原反应D过程也可以用加热法代替电解法冶炼铝解