高考化学一轮复习 第9讲 用途广泛的金属材料精品课件 新人教版.ppt

第9讲 用途广泛的金属材料 第9讲用途广泛的金属材料 第9讲 考纲导学 第9讲 要点探究 知识梳理 一 金属元素在自然界中的存在形态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 探究点一镁和铝的性质 游离态 化合态 化合物的形式 铝 铝 第9讲 要点探究 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 化合物 还原 还原 第9讲 要点探究 2 金属冶炼的方法由于金属的活动性不同 它们的离子获得电子的能力也不同 采用的冶炼方法也不同 1 热分解法某些 的离子得电子能力较强 可以直接用加热分解的方法从其化合物中还原出来 例如 加热法冶炼汞 不活泼的金属 第9讲 要点探究 2 热还原法大多数金属的冶炼都是通过在高温下发生的氧化还原反应来完成的 常用的还原剂有 等 也可以用一些活泼金属作还原剂 将相对不活泼的金属从其化合物置换出来 例如 铝热法炼铁 用na还原熔融的ticl4 4na ticl44nacl ti 焦炭 一氧化碳 氢气 第9讲 要点探究 3 电解法对于一些 的金属 如钾 钙 钠 镁 铝等 其还原性很强 都很容易失去电子 采用一般的还原剂很难还原出来 工业上常用电解法冶炼 活泼 第9讲 要点探究 要点深化 金属活动性的应用1 判断金属与金属盐溶液反应的产物 1 除活泼金属 k ca na mg 外 前面金属能将后面的金属从其盐溶液中置换出来 fe cuso4 feso4 cu 2 活泼金属不一定能将不活泼金属从其盐溶液中置换出来 2na cuso4 2h2o na2so4 cu oh 2 h2 第9讲 要点探究 2 判断金属与h2o是否反应 1 k ca na遇冷水迅速放出h2 2 mg在冷水中反应缓慢 在沸水中反应快 3 al在冷水中不反应 在沸水中反应微弱 4 zn fe sn pb能在红热条件下与水蒸气反应 产生h2 5 氢以后的金属不与水反应 第9讲 要点探究 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 典例精析 第9讲 要点探究 第9讲 要点探究 点评 金属冶炼方法的选择要综合考虑金属的活动顺序 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 下面的变式题则主要考查镁 铝的冶炼 第9讲 要点探究 1 取mgo和fe2o3的混合物进行铝热反应 反应的化学方程式为 引发铝热反应的实验操作是 2 已知mgo mgcl2的熔点分别是2852 714 工业上常用电解熔融mgcl2的方法生产金属镁 为什么不用电解mgo的方法生成镁 理由是 3 铝的活泼性较强 直到十八世纪人类才开始将al从它的化合物中冶炼出来 当时铝价格十分昂贵 拿破仑的头盔就是铝制作的 现在还保存在大英博物馆中 已知al2o3 alcl3的熔点分别是2072 190 2 5 105pa 工业上常用电解al2o3和冰晶石熔融混合物的方法生成铝 为什么不用电解alcl3的方法生成铝 理由是 变式题 第9讲 要点探究 解析 1 由于mg的金属性比铝的强 所以mgo和fe2o3的混合物中只有fe2o3与铝粉发生铝热反应 2 根据mgo mgcl2熔点数据可知 mgo的熔点远大于mgcl2 若采取电解mgo 必须在2852 以上 浪费大量的能量 3 alcl3是共价化合物 在熔融状态下不能电离 所以不能采用电解alcl3的方法 第9讲 要点探究 知识梳理 1 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 3 我国最早使用的合金是青铜 铜合金的种类很多 除青铜外 常见的还有黄铜和白铜 4 铁的合金有 和 其中 是用量最大 用途最广泛的合金 探究点二合金金属材料 金属特性 低 大 生铁 钢 钢 第9讲 要点探究 2 正确选用金属材料选择材料时 常常需要考虑以下几个方面 主要用途 外观 物理性质 化学性质 价格 加工难度 日常维护 对环境的影响等 第9讲 要点探究 要点深化 关于对合金的认识1 合金是混合物 相互融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9讲 要点探究 例2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 典例精析 其中不能形成合金的是 a cu和nab fe与cuc cu与ald al与na 第9讲 要点探究 例2acu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 点评 本题考查学生对信息的接受加工能力和数据分析能力 变式题则主要考查合金的性质 第9讲 要点探究 al65cu23fe12是20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 有关这种拟晶的说法中一定错误的是 a al65cu23fe12的硬度比金属al cu fe都大b al65cu23fe12中三种金属的化合价均可看做零c al65cu23fe12不可用做长期浸泡在海水中的材料d 1molal65cu23fe12溶于过量的稀盐酸时共失去265mol电子 变式题 第9讲 要点探究 d1molal65cu23fe12溶于过量的稀盐酸时共失去电子的物质的量为n e 65mol 3 12mol 2 219mol 而cu与稀盐酸不反应 故选d 第9讲 要点探究 知识梳理 1 铜是有金属光泽的 色金属 密度为8 92g cm 3 熔点为1083 沸点为2595 具有良好的 性 2 碱式碳酸铜的化学式 俗名 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 探究点三铜及其化合物 紫红 导电 导热 延伸 cu2 oh 2co3 孔雀石 2cu o2 h2o co2 cu2 oh 2co3 cuso4 5h2o 第9讲 要点探究 要点深化 第9讲 要点探究 2 铜的氧化物 第9讲 要点探究 例3在11 2g铁和铜组成的合金中加入过量的硝酸溶液 合金完全溶解 同时生成气体x 再向所得溶液中加入足量的naoh溶液 生成21 4g沉淀 则下列表示x组成合理的是 a 0 3molno2b 0 3molno 0 1molno2c 0 6molnod 0 3molno2 0 1molno 典例精析 第9讲 要点探究 第9讲 要点探究 点评 等价代换 也可应用于非氧化还原反应中 如常见试题 将5 8g金属镁 铝的合金置于1l1 8mol l 1的盐酸中 金属全部溶解 之后加入氢氧化钠溶液至金属离子恰好完全沉淀 求消耗的氢氧化钠的物质的量 其思维过程如下 盐酸过量 金属溶于盐酸生成盐酸盐 加入氢氧化钠溶液后 氢氧根离子代换溶液中的氯离子 故加入氢氧化钠的物质的量等于盐酸的物质的量 也可以这样理解 反应后生成的溶液为氯化钠溶液 依据氯离子和钠离子守恒可知消耗氢氧化钠的物质的量与盐酸的物质的量相等 变式题则是利用电子守恒进行简化计算过程 第9讲 要点探究 将1 92g金属铜置于一定体积的浓硝酸中 将生成的气体通