中考化学复习 第6讲 金属与金属矿物质课件.ppt

第6讲 金属与金属矿物质 知识梳理 一 金属材料1 纯金属 1 共性 有金属光泽 有良好的 导热性 延展性 2 特性 不同金属的物理性质存在差异 如铝是银白色的 而铜呈紫红色 金呈黄色 常温下 汞是液态的 是导电性 导热性最好的金属 2 合金 1 定义 在金属中加热熔合某些金属或非金属 制得的具有金属特征的物质 合金属于混合物 2 性质 与组成它们的纯金属相比 合金的硬度增大 熔点 抗腐蚀性增强 导电性 银 降低 小贴士 铝是地壳中含量最多的金属 钙是人体中含量最多的金属元素 基础知识细细过 3 常见合金 铁合金 a 生铁 含碳量为2 4 3 硬度大 b 钢 含碳量为0 03 2 抗腐蚀性好 常用于医疗器械 炉具 钛合金 抗腐蚀性能好 与人体有很好的 相容性 可用来制造人骨 其他合金 黄铜 硬铝 焊锡 不锈钢等 二 金属的化学性质1 与氧气反应 1 大多数金属能与氧气反应生成金属氧化物 银 铂 金除外 一般金属越活泼 反应越剧烈 基础知识细细过 2 通式 金属 氧气 金属氧化物 化合反应 3 举例 常温下 铝与氧气反应 其表面生成一层致密的氧化物薄膜 从而阻止铝进一步被氧化 化学方程式为 铁 铜在常温下几乎不与氧气反应 但在高温下能与氧气反应 真金不怕火炼 说明金即使在高温下也不与氧气反应 2 与稀酸反应 以盐酸为例 1 通式 金属 酸 盐 氢气 2 举例 铝与盐酸反应 4al 3o2 2al2o3 基础知识细细过 a 现象 产生大量气泡 放出大量的热 b 化学方程式 铁与稀盐酸反应a 现象 反应缓慢 有气泡产生 溶液由无色逐渐变为 b 化学方程式 锌与稀盐酸反应a 反应比较剧烈 产生大量气泡 溶液仍为无色 b 化学方程式 2al 6hcl 2alcl3 3h2 浅绿色 fe 2hcl fecl2 h2 zn 2hcl znso4 h2 小贴士 铁与稀酸或盐溶液发生置换反应 只能生成 2价的亚铁离子 fe2 溶液显浅绿色 基础知识细细过 3 与盐溶液反应 1 通式 金属 盐 新金属 盐 2 举例 铁与硫酸铜a 现象 铁丝表面附着一层红色物质 溶液的颜色变化为 b 化学方程式 铜与硝酸银a 现象 有银白色固体析出 溶液由无色逐渐变为蓝色 b 化学方程式 逐渐由蓝色变为浅绿色 fe 3cuso4 cu feso4 cu 2agno3 2ag cu no3 2 铝跟硫酸铜a 现象 铝丝表面附着一层 溶液逐渐由蓝色变无色 b 化学方程式 2al 3cuso4 3cu al2 so4 3三 置换反应 1 概念 由一种单质与一种化合物反应 生成另一种单质与另一种化合物 2 特点 反应物和生成物都有两种 即一种单质和一种化合物 3 形式 a bc b ac 四 金属活动性顺序1 金属活动性顺序 红色物质 kcanamgalznfesnpb h cuhgagptau金属活动性由强到弱 速记口诀 钾钙钠镁铝锌铁锡铅铜汞银铂金嫁给那美女薪贴七千童工赢铂金 2 金属活动性顺序的判断依据 1 在金属活动性顺序里 金属的位置越靠前 它的活动性就越 2 在金属活动性顺序里 位于氢前面的金属 k ca na除外 能置换出稀盐酸 稀硫酸中的氢 3 在金属活动性顺序里 位于前面的金属 k ca na除外 能把位于后面的金属从它们的化合物的溶液里置换出来 3 应用 1 判断某些置换反应能否发生 2 判断几种金属的活动性顺序 3 判断金属与盐溶液反应后滤液 滤渣的成分 强 五 铁的冶炼常见的铁矿石 赤铁矿 fe2o3 磁铁矿 fe3o4 菱铁矿 feco3 黄铁矿 fes2 六 金属的锈蚀和保护1 铁的锈蚀 1 铁的锈蚀条件 铁与 的共同作用 2 铁锈的成分及性能 铁锈的主要成分是 是一种红棕色疏松多孔的固体 铁制品表面的锈若不及处理 就会加速锈蚀速度 3 防锈原理 隔绝 氧气和水 fe2o3 氧气和水 4 防锈措施 保持铁制品表面清洁 干燥 在铁制品表面涂保护膜 如涂油 刷漆 电镀 搪瓷 烤蓝 塑钢等 改变铁的内部结构制成合金等 2 金属资源的保护 防止金属的 加强废旧金属回收利用 有计划 合理地开采金属矿物 寻找金属的替代品 锈蚀 学霸笔记 1 合金不一定都是由金属和金属熔合而成的 合金是混合物 它的成分中至少要有一种金属 合金形成的过程中并没有发生化学变化 其中各成分的化学性质保持不变 2 生铁和钢的区别 含碳量不同 注 生铁转化成钢的过程发生的是化学变化 3 金属与氧气的反应条件与金属活动性有关 活泼金属常温下就能与o2反应 活动性次之的金属与o2反应则需要点燃 加热或高温等条件 不活泼的金属即使在高温下也不与o2反应 4 金属与盐反应时 盐必须可溶 判断金属与盐溶液能否发生置换反应时 只需要根据金属元素与盐溶液中的金属元素的活动性判断即可 不需要考虑金属与h的位置关系 k ca na三种金属活动性较强 与排在其后面的金属盐溶液反应时 一般不会有金属析出 5 铜锈蚀是铜与空气中的水 氧气 二氧化碳等物质发生化学反应的结果 识记强化 实验1金属的物理性质和某些化学性质 1 金属化学性质的探究 1 金属与氧气的反应金属与氧气反应的难易和剧烈程度不同 说明金属的活动性强弱不同 镁 铝比较活泼 常温下就能与氧气反应 铁 铜次之 金最不活泼 高温时也不与氧气反应 2 金属与酸的反应通过观察能否产生气泡及产生气泡的速率判断金属活动性强弱 金属与酸发生置换反应需满足 金属的活动性在氢之前 酸一般用盐酸或稀硫酸 不能用硝酸和浓硫酸 3 金属与某些盐溶液的反应 重点实验轻松做 重点实验轻松做 通过观察插入的金属表面是否有新物质生成及溶液的颜色变化判断金属活动性强弱 金属与盐溶液发生置换反应需满足 活动性强的金属置换活动性弱的金属 盐必须能溶于水 如铜和氯化银不反应 因为氯化银不溶于水 金属钾 钙 钠不能将排在后面的金属从其盐溶液中置换出来 注意 实验前金属必须打磨以除去表面的氧化膜或污渍 单质铁与稀酸或盐溶液反应时 生成物中铁元素的化合价为均 2价 2012年20 4 2011年22题 2 金属的活动性顺序常见金属的活动性顺序 kcanamgalznfesnpb h cuhgagptau金属活动性由强到弱 1 应用 金属的位置越靠前 它的活动性越强 位于氢前面的金属能置换出稀酸中的氢 不是氢气 位于前面的金属能把位于后面的金属从其盐溶液中置换出来 k ca na除外 2 金属活动性顺序的比较 比较两种金属的活动性通过一种金属与另外一种金属的盐溶液是否能发生置换反应 若一种金属排在氢前 另一种金属排在氢后 或者两种金属均排在氢前 则可通过能否与稀盐酸 或稀硫酸 反应及反应产生气泡的速率进行判断 比较三种金属的活动性方法一 两金夹一盐 即选用活动性最强和最弱的两种金属单质和活动性介于两种金属之间的金属盐溶液作为试剂进行判断 重点实验轻松做 方法二 两盐夹一金 即选用活动性最强和最弱的两种金属的盐溶液和活动性介于两种金属之间的金属单质作为试剂进行判断 方法三 若三种金属中至少有两种金属排在氢前 则可通过能否与稀盐酸 或稀硫酸 反应及反应产生气泡的速率进行判断 比较四种金属的活动性对于四种金属的活动性 一般是先通过金属能否与酸反应来确定一种或两种金属的相对位置 再转化为比较三种金属或比较两种金属的活动性来进行判断 重点实验轻松做 例1 2017成都 如图所示反应 有关说法错误的是 a 铝丝需要砂纸打磨b 溶液由蓝色变为无色c 金属活动性强弱 al cud 反应的化学方程式为 al cuso4 cu also4例1题图 解析 a 铝丝与硫酸铜溶液反应需要将其表面的氧化物及污物清除 因此铝丝需要砂纸打磨 故正确 b 铝置换出硫酸铜溶液里面的铜 溶液由蓝色变为无色 故正确 c 由 溶液由蓝色变为无色 可知 铝能置换出硫酸铜溶液里面的铜 故金属活动性强弱 al cu 故正确 d 该反应的化学方程式为 2al 3cuso4 3cu al2 so4 3 故错误 d 重点实验轻松做 实验2金属的冶炼 一 铁的冶炼 实验室模拟炼铁 1 实验原理在高温条件下 用一氧化碳将铁从铁的氧化物中还原出来 化学方程式为 fe2o3 3co 2fe 3co2 2 实验装置 高温 3 实验步骤 1 检查装置的气密性 2 将氧化铁粉末装进玻璃管后固定在铁架台上 3 点燃 4 给玻璃管中通入一氧化碳 5 点燃酒精喷灯 加热装有氧化铁的玻璃管 6 停止加热 7 停止通入 8 熄灭右端酒精灯 右端酒精灯 一氧化碳 速记口诀 一氧化碳 早出晚归 酒精喷灯 迟到早退 4 实验现象 1 玻璃管中的固体由 2 试管中的澄清石灰水变浑浊 3 玻璃导管尖嘴处 5 实验注意事项 1 实验开始时 应先 排尽玻璃管内的空气 然后再开始加热 以免发生爆炸 2 实验结束时 先 待温度降至室温时 再 以免空气进入 在高温下又将生成的铁氧化 也防止石灰水倒吸入玻璃管 红色变为黑色 淡蓝色火焰 通入一氧化碳 停止加热 停止通一氧化碳 重点实验轻松做 3 一氧化碳有毒 会污染空气 实验装置中必须有尾气处理装置 如图中用酒精灯点燃 也可用气球收集 6 产物的检验 1 用磁铁吸引 若生成物能被磁铁吸引 则说明生成了铁 2 用稀盐酸检验 将生成物加入稀盐酸中有气泡冒出且溶液变成了浅绿色 则说明有铁生成 7 装置改进 该装置将尾气中的co燃烧产生的热量用于实验中的加热 更节约能源 二 木炭还原氧化铜1 实验原理 用化学方程式表示 2 实验装置 3 实验现象 高温加热后试管中有 物质生成 澄清石灰水 红色 变浑浊 注意事项 a 若试管中红色物质又变黑色 其原因是热的金属铜与空气中的氧气反应生成黑色的氧化铜 b 酒精灯上加金属网罩的目的是提高火焰温度 例2早在春秋战国时期 我国就开始生产和使用铁器 工业上炼铁的原理是利用一氧化碳和氧化铁的反应 某化学兴趣小组利用如图装置进行实验探究 请按要求填空 例2题图 1 实验过程中 硬质玻璃管内可观察到的现象是 发生的化学反应方程式是 2 右边导气管口放置点燃的酒精灯的目的是 红棕色粉末变为黑色 燃烧多余的co 重点实验轻松做 3 实验开始时要先通入co气体 把装置中的空气排尽后再加热 以防发生爆炸 检验装置中的空气已排尽的方法是 体 移近火焰 若发出轻微的 噗 声 证明空气已经排尽 在右端导气管口用排水法收集一试管气 例3用木炭还原氧化铜的实验如下图 例3题图 1 酒精灯加灯罩的目的是 2 刚开始预热 试管 中立即产生气泡 但石灰水不变浑浊 原因是 聚集热量 提高火焰温度 试管内的空气受热膨胀 因此有气泡产生 石灰水不变浑浊 重点实验轻松做 3 继续加热 观察到石灰水逐渐变浑浊 试管 中的现象是 4 停止加热时 把试管 的单孔橡皮塞拔下 不一会发现部分亮红色物质变黑了 分析造成这一实验现象的原因是 固体由黑色变为红色 铜与氧气反应生成了氧化铜 解析 1 木炭作还原剂需要高温 酒精灯加网罩的目的是提高火焰的温度 2 刚开始预热 试管 中立即产生气泡 但石灰水不变浑浊 原因是试管内的空气受热膨胀 出来的是空气 3 加热过程中 观察到试管 中的现象是黑色变红色 这是因为黑色的氧化铜被还原成了金属铜 4 因为生成的铜温度较高与氧气接触会发生反应生成氧化铜 故而变黑 重点实验轻松做 实验3铁制品锈蚀条件的探究 1 实验设计取四枚无锈的洁净铁钉 进行如下实验 2 实验现象几天后观察 a和b试管中铁钉 c d试管中的铁钉 而在铁钉与水和空气或氧气接触的部位 锈蚀最严重 3 实验分析能得出铁生锈需要氧气的组合是 需要水的组合是 4 实验结论铁制品锈蚀的主要条件是与空气中的 同时接触 特别提醒 铁制品锈蚀是一个缓慢氧化的过程 因此实验的时间较长 由于自来水中溶有少量的氧 使用蒸馏水可排除水中氧气的干扰 不锈蚀 锈蚀 bd ac 氧气 水 例4小林同学用相同的铁钉探究铁生锈与哪些因素有关 设计的实验如图 经过一周观察 试管a和c中的铁钉无明显变化 试管b中的铁钉明显锈蚀 根据上述描述请你完成 1 铁生锈是铁与 和 同时接触并发生化学反应形成的 铁锈的主要成分化学式为 2 a中的蒸馏水事先要煮沸 其目的是 c中干燥剂的作用是 h2o o2 fe2o3 除去溶解在水中的氧气 除去空气中的水蒸气 3 要防止铁器生锈通常有多种措施 不同的铁制品所采取的防锈措施有所不同 如自行车的链条常采用 的方法防锈 自行车的支架常采用 的方法防锈 4 以下措施不能阻止铁器生锈的是 填序号 喷漆 刷搪瓷漆 水洗 镀一层耐腐蚀金属 涂油 喷漆 解析 1 铁在与水和氧气并存时易生锈 铁锈的主要成分是氧化铁 2 事先将蒸馏水加热可以除去水中溶解的氧气 加入干燥剂是为了除去试管中的水蒸气 3 自行车的链条常采用涂油的方法防锈 也是一层保护膜 自行车的车身 即车架 常采用喷漆防锈 4 为阻止铁器生锈可保持铁器干燥或在表面形成一层保护层以隔绝铁与氧气和水的接触 刷漆 涂油 镀一层耐腐蚀的金属都可有效地隔绝铁与氧气和水的接触 而水洗却使铁与水充分接触 不利用阻止铁器生锈 甘肃 兰州三年中考 考点1金属材料 例1 2017铁岭 下列关于金属及金属材料的说法错误的是 a 生铁和钢都是铁的合金b 车船表面涂油漆可防止生锈c 人类使用铝的年代早于铜 铁d 武德合金的熔点低 可作保险丝 c 解析 a 生铁和钢是铁的合金 故正确 b 车船表面涂油漆 隔绝了空气和水分 可防止生锈 故正确 c 人类使用金属铜 铁的年代早于铝 铝的使用仅是100多年前的事情 故错误 d 武德合金用于制造保险丝是因为其熔点低 故正确 经典例题深度析 经典例题深度析 考点2金属的化学性质 例2 2017某铁一中模拟 下图为某学习小组探究金属化学性质时所做的四个实验 仔细分析后回答下列问题 例2题图 1 b中所发生的化学反应的方程式为 fe cuso4 cu feso4 经典例题深度析 2 将反应一定时间后的a试管中的铜丝取出 过滤得到溶液 取样向样品中加入少量稀盐酸 有白色沉淀产生 关于所得的溶液 下列说法错误的是 填序号 溶液中一定有cu2 可能有ag 溶液中一定有cu2 一定没有ag 若向溶液中加入过量的锌粉 则溶液的质量先减小后增大 3 开始反应后d中溶液逐渐变为黄色 请解释原因 铁钉表面有铁锈 fe2o3 开始反应后hcl会先与fe2o3反应生成fecl3 所以溶液会变为黄色 经典例题深度析 考点3金属活动性顺序 例3 2017滨州 有x y z三种金属 其中y能与稀硫酸反应产生氢气 而x z不能与稀硫酸反应 将z浸入x的盐溶液中 z的表面有x析出 则x y z的金属活动性由强到弱的顺序是 a x y zb y z xc y x zd z x y 方法指导 判断金属活动性顺序的依据 a 与氧气和酸反应的现象 同等条件下 金属与氧气或酸反应越剧烈 金属活动性越强 b 能否把其他金属从其盐溶液中置换出来 能置换出盐溶液中的金属 说明该金属的活动性比盐溶液中的金属的活动性强 c 自然界中以单质形式存在的金属比以化合物形式存在的金属的活动性强 d 金属利用的顺序 活动性靠后的金属先被利用 b 解析 由题意可知 y能与稀硫酸反应 而x z不能与稀硫酸反应 说明了金属y的活动性大于x z 将z浸入x的盐溶液中 在z的表面有x析出 则金属z的活动性比x强 综合上述分析可知 x y z三种金属活动性从强到弱的顺序为y z x