3、金属和金属材料

金属和金属材料,典型例题,基础知识,复习策略,命题趋势,探究题,考纲解读,金属和金属材料专题,考点1金属材料,安徽专版,1金属材料：包括_和_。2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。硬度一般比各成分金属_，熔点一般比各成分金属_，所以比纯金属具有更广泛的用途。,纯金属,金属特性,大,低,合金,知识点梳理,考点2金属的性质,安徽专版,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_性、_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_下与空气中的氧气反应(铝、锌形成致密的氧化膜)，铁、铜在_下能与氧气反应，金不能与氧气反应。如Al、Fe、Cu与氧气反应的化学方程式分别为:,导电,常温,导热,高温,安徽专版,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。,4,2Al2O3,3,3,2,Fe3O4,2,1,2CuO,安徽专版,2,FeCl2H2,ZnSO4H2,FeSO4Cu,2,Cu(NO3)22Ag,考点3金属活动性顺序,安徽专版,Mg,Al,Zn,Cu,Hg,Ag,容易,氢前面,考点4铁的冶炼,安徽专版,1一氧化碳还原氧化铁的实验(1)装置图：见图81,(2)实验现象：红色粉末逐渐变为_色，澄清的石灰水变_，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；实验完毕后要先撤掉酒精灯，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入玻璃管中；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,淡蓝色,CO2,2CO,3,2Fe3CO2,铁生锈的条件：_；_。防锈措施：保持金属表面的_。如：菜刀用完过后擦干挂起来。金属表面涂上一层_。如：刷漆、涂油、电镀等。改变铁的单一结构，制成合金钢。如：不锈钢。,考点5铁的锈蚀与防护,空气(或氧气),水,干燥,保护膜,考点6金属资源,状况：储存有限，资源缺乏。保护措施：(1)防止金属材料腐蚀；(2)合理、有计划地开采；(3)回收再利用；(4)寻找金属替代品。,考纲解读,安徽专版,安徽专版,安徽专版,课题1金属材料,中考命题趋势1以选择题的形式考查金属材料、合金等重要概念，知道合金的组成、主要性能和应用。2依据金属的变化和应用，来推测金属（或合金）所具备的性质。3结合金属或合金的性质（特性），综合多种因素，考虑在特定场合下选择和判断使用何种金属材料。,课题2金属的化学性质,中考命题趋势1以书写化学方程式等形式，综合考查铁的化学性质。2以多种形式考查对金属活动性顺序表的记忆、理解与应用。3结合溶液中的置换反应，考查大家的分析、判断及理化综合能力。,课题3金属资源的利用和防护,中考命题趋势1结合对铁生锈的因素的思考，通过探究等形式来分析、判断其他一些“生锈”的条件，并由此交流防止“生锈”的方法和措施。2以选择或填空题的形式考查对于金属资源的现状、合理开发与保护等方面的知识。3考查金属腐蚀的危害及防止金属锈蚀的方法。4根据铁与稀硫酸、硫酸铜等物质的化学反应方程式，结合溶液的质量分数，综合计算有关物质的质量或质量分数。5有关根据铁的冶炼的化学方程式进行的不纯物质参加反应的计算。,热点1金属的性质与用途、合金的特性与应用,安徽专版,命题角度：给出信息，分析推测其主要性质和用途。,例12011马鞍山一模请根据下表信息回答：,典型例题,Cu,(3)中形成薄膜的化学方程式_；(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_。,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。,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。,金属的活动性,热点2金属活动性顺序表及其他知识综合应用（探究题）,命题角度：给出信息，分析推测其主要性质和用途。,例2、（安徽2011中考15题）为研究锌和铝的金属活动性，某研究小组进行了如下探究。（1）小明设计的实验方案：向表面积相同的铝片和锌粒中分别加入盐酸。写出锌与盐酸反应的化学方程式：。（2）小芳将去膜和未去膜的铝片分别放入盐酸中，发现前者比后者反应快，原因是。,（3）小芳在（2）实验中，还观察到有“灰黑色沉淀”这一异常现象出现。【提出问题】铝与盐酸反应出现的灰黑色沉淀的组成是什么？【查阅文献】铝在颗粒较小时为灰黑色；AlCl3为无色透明晶体或白色而微带浅黄色的固体，易溶于水和乙醇。【提出合理假设】假设a：该灰黑色沉淀可能含有；假设b：该灰黑色沉淀可能含有AlCl3；假设c：该灰黑色沉淀可能含有难溶于酸的物质。【设计并完成实验】取灰黑色沉淀分别进行如下实验。实验编号实验操作实验现象加入适量稀盐酸有微量气泡，固体全部溶解，得到澄清溶液加入适量蒸馏水固体部分溶解加入适量无水乙醇固体部分溶解【得出结论】由实验可判断假设c（填“成立”或“不成立”），再集合和可得出该灰黑色沉淀的成分是。注意：若答对（4）小题奖励4分，但化学总分不超过60分。（4）你认为中小明的实验能否比较锌和铝的金属活动性强弱？（填“能”或“不能”），分别从设计方法和操作可行性的角度，具体说明理由。,【解析】：（1）锌在金属活动性顺序表中位于氢之前，为活泼金属，根据活泼金属可置换出酸中的氢，锌与稀盐酸反应可生成氯化锌和氢气（2）铝片表面的氧化铝先与盐酸反应，反应时生成水和氯化铝，不放出氢气；表面氧化铝反应后，铝与盐酸开始发生反应；（3）提出合理假设根据文献对铝及氯化铝的介绍，可猜测黑色固体为反应的铝粉或铝粉与未完全溶解的氯化铝的混合物；得出结论实验1出现的固体全部溶解的现象可说明“灰黑色沉淀”全部是可溶解于酸的固体所组成；实验2和3说明了固体中含有能溶解于水和乙醇的物质，氯化铝易溶于水和乙醇；（4）金属的纯度、盐酸的浓度等相关变量都可能影响到反应的速度，而小明的方案中对此都未做控制，致使影响因素过多而无法得到科学的判断。,安徽专版,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：,AlFeCu,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。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_。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_。,除去金属表面的氧化物(或污物),安徽专版,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_。(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_。,Cu、Fe、Al或Fe、Cu、Al,Cu、Fe、Al,安徽专版,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AlFeCu；因为铝表面有一层致密的氧化膜，所以实验时需要打磨除去；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AlFeCu；铜利用最早，铁次之，而铝的利用才一百多年的历史,热点3铁的冶炼,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，设计的实验装置如下：,安徽专版,(1)开始实验时，A装置中首先要进行的操作是_(填“加热”或“通一氧化碳”)。(2)CO还原Fe3O4的化学方程式为_。(3)B装置的作用是_。,通一氧化碳,检验是否有二氧化碳气体生成,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。,解析(1)开始时要先通一氧化碳，其目的是防止混合气体加热发生爆炸现象；(2)磁铁矿的主要成分为Fe3O4，经CO还原后生成Fe和CO2；(3)B装置中石灰水的作用是检验反应生成物中是否有二氧化碳气体。,安徽专版,解析实验甲中铁钉与空气、水直接接触，会锈蚀，但实验乙通入氧气，比实验甲锈蚀更快些，实验戊铁钉隔绝水分，不易锈蚀，故A选项正确；实验丙中铁钉隔绝了空气和水分，所以不生锈，故B选项正确；实验丁中铁钉虽然与水接触，但隔绝了空气，也不易生锈，故D选项错误。,热点4金属的锈蚀与防护、金属资源保护,命题角度：金属生锈的条件。,D,中考复习策略,一、细读课本，构建网络,我们可以设计出本单元的化学“知识树”，巧妙归纳和梳理单元知识间的相互联系。,二、规范实验，掌握方法中考化学试题加大了对实验能力的考查力度，我们要引起足够的重视，而实验能力包括规范操作、设计方案和分析实验数据等能力，为了展示我们的实验探究能力，要充分了解科学探究的一般过程：创设情景提出问题设计方案实验验证得出结论应用规律。,三、领悟整合，拓宽思路复习时要重视“金属化学性质”即“金属活动性顺序”这条知识主线，将相关的知识内容进行理解和整合，构成每个知识专题的知识板块。,四、关注热点，体现价值从我们的生活、学习实际出发，结合生产，贴近生活，关注社会热点，体现“学自生活，为生活而学”的学习价值。了解金属物理性质，认识生产和生活中广泛使用金属材料的具体事例。初步认识常见金属与稀酸、某些盐溶液的置换反应，能用置换反应解释一些与我们生活有关的化学问题。探究金属锈蚀条件，提出防止钢铁制品锈蚀的措施和保护金属资源的途径。掌握有关不纯物计算方法，解决工业炼铁的计算问题，确定合金中成分。,1.某校化学兴趣小组同学以铝片为反应物探究金属的化学性质时发现很多奇怪的现象：现象一：在做铝与氧气的反应时，用坩埚钳夹住一块擦去氧化膜的铝片，放在酒精灯火焰上灼烧，铝片表面接触火焰的部分变暗片刻后变软；轻轻摇动，会左右摇晃，却不像蜡烛那样滴落。查阅资料：铝的熔点是660，氧化铝的熔点高达2054问题：请写出在空气中灼烧铝片的化学方程式；铝片接触火焰的部分不像蜡烛那样滴落的原因是。,科学探究题,现象二：将表面光亮的铝片放入稀盐酸中，明显感知试管壁变热；产生气泡的速率是：先慢后快再慢最后停止的四个过程。查阅资料：化学反应速率与反应物的浓度、温度、接触面积、催化剂等因素影响问题：铝片与稀盐酸反应速率由慢变快的原因：，反应一段时间后又由快变慢的原因是：。现象三：取2条未用砂纸打磨过的铝片，一片浸入CuCl2稀溶液中，其表面很快析出较多红色粉末状固体；而另一片浸入CuSO4稀溶液中现象一直不明显。问题：写出上述实验中铝片表面附着红色固体的化学方程式：；试猜测产生这种现象差异的因素是如果你能设计一个合理的实验来验证你的假设，将奖励4分（化学总分不超过60分）,【思路探究】本题以铝为例，探究了金属的化学性质。了解铝的致密氧化膜对铝的化学反应的影响及影响破坏氧化膜的因素。以金属和酸反应熟悉影响化学反应速率有哪些因素。并使学生提高从题目中汲取信息分析解决问题的能力。,【参考答案】略铝表面氧化膜的熔点高于内层铝的熔点并将其包裹住铝与稀盐酸反应速率变快反应放热，使得温度升高，反应速率变快随着反应的进行，盐酸的浓度逐渐变小，反应速率又逐渐减慢2Al+3CuCl2=2AlCl3+3Cu氯离子能破坏铝表面的氧化膜（或氯离子对铝和CuCl2溶液的反应有促进作用；硫酸根离子对铝和CuSO4溶液的反应有抑制作用）奖励4分取表面积相等的光亮的铝片分别加入等质量、等质量分数的CuSO4溶液中，一份滴入3-5滴NaCl稀溶液，铝片表面逐渐有红色固体析出。另一份滴入3-5滴Na2SO4稀