粤教版下册金属导学案知识点归纳.doc

第六章 金属学案一、金属的物理性质（1）金属具有金属光泽（大多数金属呈银白色，铜为紫红色，金为黄色）密度和硬度较大，熔点、沸点较高，具有良好的延展性和导电、导热性。在室温下除汞为液体，其余金属为固体。（2）不同的金属又有各自的特征，有的熔点高，有的密度小，有的硬度大。总结：金属的共性： 、 、 、 。金属之最n 地壳中含量最多的金属元素-铝（ ）n 人体中含量最多的金属元素钙（ ）n 目前世界年产量最多的金属铁（ ）n 导电、导热性最好的金属银（ ）n 熔点最高的金属钨 熔点最低的金属汞 硬度最大的金属铬n 密度最大的金属锇 密度最小的金属锂二、合金1、合金是指 。2、一般情况下，合金跟组成它的成分相比 、 。注意： （1）合金是金属与金属（或非金属）的混合物。（2）合金的很多性能与组成它们的纯金属不同，用途更广泛。（3）日常使用的金属材料，大多数为合金。（4）金属在熔合了其他金属和非金属后，不仅组成上发生了变化，其内部组成结构也发生了改变，从而引起某些性质的变化。（5）合金的特性：合金的硬度比组成它的金属硬度大。合金的熔点比组成它的金属熔点低。抗腐蚀性比组成它的金属更优异。合金铁的合金铜合金焊锡生铁钢黄铜青铜:成分含碳量2%4.3%含碳量0.03%2%铜锌合金铜锡合金铅锡合金备注不锈钢：含铬、镍的钢具有抗腐蚀性能紫铜为纯铜熔点低三、金属的化学性质（一）大多数金属和氧气反应生成氧化物金属在空气中在氧气中镁常温下逐渐变暗。点燃，剧烈燃烧，发出耀眼的白光，生成白色的固体点燃，剧烈燃烧，发出耀眼的白光，生成白色的固体2Mg + O2 点燃 2MgO铝常温下表面变暗，生成一种致密的氧化膜点燃，剧烈燃烧，发出耀眼的白光，生成白色的固体4Al + 3O2 点燃 2Al2O3铁持续加热变红点燃，剧烈燃烧，火星四射，生成黑色的固体3Fe + 2O2 点燃 Fe3O4铜加热，生成黑色物质；在潮湿的空气中，生成铜绿而被腐蚀加热生成黑色物质2Cu + O2 加热 2CuO银金即使在高温时也不与氧气发生反应注意：（1）根据金属与氧气反应的条件（即剧烈程度），可判断金属的活动性强弱，条件分三种：常温下、加热、高温。条件越容易说明金属活动性越强。（2）大多数金属与氧气反应生成相应的氧化物。练习1：1、通过金属与氧气的反应条件，你能推断出：铁、镁、铜中，的化学性质最活泼，的化学性质最不活泼。判断活动性的方法 2、下列说法正确的是 ( )A合金也是金属材料 B合金没有金属光泽D合金不能导电传热 D合金没有延展性3、下列物质中不属于合金的是 ( )A生铁 B钢 CFeO D黄铜（二）金属和稀盐酸（或稀硫酸）反应金属现 象反应的化学方程式稀盐酸稀硫酸稀盐酸稀硫酸镁剧烈反应，产生大量气泡，溶液仍为无色剧烈反应，产生大量气泡，溶液仍为无色Mg+2HCl=MgCl2+H2Mg+H2SO4=MgSO4+H2锌比较剧烈反应，产生大量气泡，溶液仍为无色 比较剧烈反应，产生大量气泡，溶液仍为无色 Zn+2HCl=ZnCl2+H2Zn+H2SO4=ZnSO4+H2铁反应缓慢，有气泡产生，溶液由无色逐渐变为浅绿色 反应缓慢，有气泡产生，溶液由无色逐渐变为浅绿色 Fe+2HCl=FeCl2+H2Fe+H2SO4=FeSO4+H2铜无明显现象无明显现象-警示：（1）有些金属虽然都能与稀酸反应，但反应的剧烈程度不同，根据冒出气泡的快慢来判断金属的活动性强弱。（2）金属铁与酸反应生成的是亚铁化合物。含有亚铁离子的溶液呈浅绿色。（3）金属 + 酸 金属化合物 + H2练习2：1、通过实验现象，你能推断出：铁、锌、镁、铜中，的化学性质最活泼，的化学性质最不活泼。判断活动性的方法是 。2、把一根洁净的铁钉放在稀硫酸中：在铁钉表面产生气泡；溶液由无色逐渐变为浅绿色；铁钉的质量减轻；溶液的质量增加。以上叙述正确的是3、把金属片插入稀盐酸中，没有气泡放出的是A 银 B 锌 C 铁 D 镁4、社会上一些不法分子用黄铜(铜锌合金)冒充黄金进行诈骗。为了辨别真伪，以下方法可行的是 ( )A观察颜色 B称重量 C加入稀盐酸中 D用磁铁吸引5、下列物质中不能由金属与盐酸直接反应制得的是（ ） A.氯化镁 B.氯化锌 C.氯化铁 D.氯化铝（三）金属和某些金属化合物溶液反应实验操作现象反应的化学方程式铁钉浸入硫酸铜溶液中浸入溶液中的铁钉表面覆盖一层紫红色物质，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色Fe+CuSO4=FeSO4+Cu铝丝浸入硫酸铜溶液中浸入溶液中的铁钉表面覆盖一层紫红色物质，溶液由蓝色逐渐变为无色2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3Cu铜丝浸入硝酸银溶液中浸入溶液中的铜丝表面覆盖一层银白色物质，溶液由无色逐渐变为蓝色Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag铜丝浸入硫酸铝溶液中无明显现象-拓展：（1）条件：前换后，金属化合物可溶（2）金属 + 金属化合物 另一金属+ 另一金属化合物练习3：1、有X、Y 、Z 三种金属，将X、Y 浸入稀盐酸中，Y溶解、X不溶；将X浸入Z的硫酸盐溶液中，X的表面附着Z金属，则三种金属活动性顺序由强到弱的顺序为A Z、Y、Z B Y、X、Z C Z、X、Y D Y、Z、X 2、将铁片分别放入下列溶液中充分反应，反应后溶液质量减少的是（ ）AH2SO4 BCuSO4 CFeSO4 D盐酸3、下列化学方程式书写正确的是（ ）A2Fe+6HCl=2FeCl3+3H2 BFe+H2SO4=FeSO4+H2CFe+ CuSO4=FeSO4+Cu D4Fe+3O2=2Fe2O34、废旧计算机的某些部件含有Zn，Fe、Cu、Ag、Pt(铂)、Au(金)等金属，经物理方法初步处理后，与足量稀盐酸充分反应，然后过滤，剩余的固体中不应有的金属是( ) ACu、Ag BFe、Zn CPt、Cu DAg、Au（四）置换反应如：Mg + H2SO4=MgSO4 + H2 Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu单质 化合物 化合物 单质 单质 化合物 化合物 单质1、定义：一种单质和一种化合物，生成物是另一种单质和另一种化合物。我们把这类反应叫做置换反应。2、通式: A+BCB+AC现把化合反应、分解反应、置换反应进行比较：反应类型特点举例表达形式化合反应多变一C+O2CO2A+B+C+D分解反应一变多2H2O22H2O+O2AB+C+置换反应单质和化合物生成另一种单质和另一种化合物Zn+H2SO4=ZnSO4+H2A+BCB+AC警示：（1）化合反应、分解反应、置换反应都属于化学反应的基本类型。（2）置换反应是两种生成两种物质，且两种物质中一种是单质，一种是化合物。（5）金属活动性顺序K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au 金属活动性由强逐渐减弱（1）在金属活动性顺序中，金属的位置越靠前，它的活动性就 。根据金属在金属活动性顺序中的位置，可判断它的活动性。（2）在金属活动性顺序中，排在氢前面的金属能置换出非氧化性酸（稀盐酸、稀硫酸，不能用浓硫酸、浓硝酸、稀硝酸，因为它们有较强的氧化性，与金属反应不能生成氢气）里的氢，排在氢后面的金属不能置换出酸中的氢。（3）金属活动性顺序中，只有排在 金属才能把排在 金属从它的化合物溶液里置换出来（K、Ca、Na除外），排在后面的金属不能与排在前面的化合物溶液反应。拓展：（1）金属与酸反应制取氢气时，一般不选用K、Ca、Na，因为它们的活动性太强，反应太剧烈，既不易控制，也易发生爆炸；也不选用铁、锡、铅，因为它们活动性弱，反应太慢，同时铅的生成物微溶于水，附着在金属表面上，阻止反应继续进行。（2）金属与金属化合物溶液反应，一般不选用K、Ca、Na，因为它们活动性太强，首先与水反应。金属化学性质总结：1、多数金属都能和氧气发生_ _反应，生成_ _；2、_ _金属可跟稀硫酸和稀盐酸一类的_ _发生_ _，放出_ _；3、_ _金属可跟_ _金属化合物的溶液发生_反应，将_ _金属置换出来。应用：1、判断金属活性的常用方法（1）与稀盐酸或稀硫酸反应，观察反应的现象。（2）与金属化合物反应，观察相互置换的情况。（3）利用金属在自然界的存在形式或人类发现，使用的年代来判断例如：1、如何测定金属锌、铁、铜的活动性强弱？方案一：用稀盐酸或稀硫酸方案二：“中单两边化”-用铁和硝酸锌溶液、硝酸铜溶液“中化两边单”-用硝酸亚铁溶液、锌粒、铜片2、同学们一起探究铝、铁、铜三种金属的活动性，小刚同学设计了用铜丝、铁丝、铝丝和稀盐酸，只用一只试管，取一次盐酸的探究方案。请你和他们一起完善下表的探究方案并回答有关问题。（1）填表 实验步骤 观察到的现象 在试管中取少量盐酸，插入铁丝，充分作用。 在所得的溶液中，插入 ，充分作用。无明显现象 在所得的溶液中插入 ，充分作用。结论：金属活动性Al Fe Cu（2）小华同学认为在小刚设计的方案中，只要补充一个实验，就可得出AlFeHCu的结论。小华要补充的实验是 3、小明在探究金属镁、锌、银的活性时，设计如下方案，不可行的是（ ）A、分别加入稀硫酸 B、镁带、锌粒、硝酸银溶液C、硝酸镁溶液、锌粒、硝酸银溶液 D、硝酸锌溶液、镁带、银粉4、某同学用实验探究Fe、Mg、Cu三种金属活动性顺序时，有关反应的记录如下：Fe2HClFeCl2H2 Mg2HClMgCl2H2FeCuSO4FeSO4Cu Cu2HCl不反应(1)从上述反应中，获取的信息是： 。(2)某同学说，能从实验过程中发现镁比铁活泼，其依据是 ；如果补充一个实验(用化学方程式表示) ，也能说明镁比铁活泼。(3)请用金属活动性顺序解释生活中的一些现象，如： 。2、图像问题某研究小组将足量的A、B两种金属同时分别放入两份质量分数相同的少量稀盐酸中，根据实验现象，绘制的反应生成H2的体积:(气体体积都在相同状况下测定)与反应时间的关系如上图所示。根据此图，请你写出两条结论。 （1） ；（2） 。等质量的镁、铝、锌、铁与稀硫酸反应完全后，产生氢气的情况如图所示，其中表示铁与稀硫酸反应的是（ ） A.b B.a C.d D.c把A、B两块质量相等的铁片分别放进盛有等质量，等质量分数的盐酸和硫酸的两个烧杯中，两烧杯分别放在一天平的左右两个托盘上。充分反应后铁片都有剩余，则天平指针（ ）A.偏向盐酸一边B.偏向硫酸一边 C.无法判断D.天平平衡四、金属矿物与冶炼1、铁的冶炼（1）原料：铁矿石、焦炭、石灰石、空气常见的铁矿石有磁铁矿（主要成分是Fe3O4 ）、赤铁矿（主要成分是Fe2O3 ）（2）原理：在高温下，利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来。 3CO + Fe2O3高温2Fe + 3CO2实验题目 一氧化碳还原金属氧化物实验导析：仪器：铁架台、硬质玻璃管、单孔橡皮塞、酒精灯、试管、酒精喷灯、双孔橡皮塞、导管。药品：氧化铁粉末、澄清石灰水、一氧化碳气体。装置：如下图所示。步骤： 检查装置气密性；装入药品并固定；向玻璃管内通入一氧化碳气体。给氧化铁加热；停止加热；停止通入一氧化碳。现象：红色粉末逐渐变成黑色，澄清石灰水变浑浊，尾气燃烧产生蓝色火焰。化学方程式：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O 2CO+O22CO2。注意：操作顺序：先通CO再加热（防止 ，）实验完毕，停止加热，继续通CO至试管冷却（防止 ） 。尾气的处理：因CO有毒，不能随意排放在空气中，处理的基本原则是将CO燃烧掉或转化为CO2或收集备用（3）工业炼铁过程中发生的化学反应为：C+O2CO2， CO2+C2CO， Fe2O3+3CO2Fe+3CO2，CaCO3CaO+CO2， CaO+SiO2 CaSiO3。石灰石的主要作用是将矿石中的二氧化硅转变为炉渣而除去。（3）铁合金：生铁和钢合金铁的合金生铁钢成分含碳量2%4.3%含碳量0.03%2%含杂质（硫、磷等）多少机械性能硬而脆硬而韧练习5：在实验室中用CO还原Fe2O3的实验中：（1）观察到的现象是 、 。（2）实验中的注意事项有：（用“先”“后”）实验开始时， 通CO， 点燃酒精喷灯，目的是： ；实验结束后， 熄灭酒精喷灯， 停止通CO目的是 （3）该实验中酒精灯的作用是 （4）、铁的锈蚀铁生锈的条件是：铁与 、 接触。铁锈的主要成分是 （红棕色） （铜生铜绿的条件：铜与O2、水、CO2接触。铜绿的化学式：Cu2(OH)2CO3）防止铁制品生锈的措施：保持铁制品表面的清洁、干燥表面涂保护膜：如涂油、刷漆、电镀、烤蓝等制成不锈钢铁锈很疏松，不能阻碍里层的铁继续与氧气、水蒸气反应，因此铁制品可以全部被锈蚀。因而铁锈应及时除去。工业一般用稀硫酸。而铝与氧气反应生成致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝进一步氧化，因此，铝具有很好的抗腐蚀性能。（5）、金属资源的保护和利用: 防止金属腐蚀 保护金属资源的途径： 回收利用废旧金属 合理开采矿物 寻找金属的代用 意义：节约金属资源，减少环境污染2、有关含杂质化学反应的计算详解：化学方程式表示各种反应物和生成物纯物质之间的质量关系，在实际生产时，所用的原料或产物一般都含有杂质，在根据化学方程式计算用量或产量时，对于含杂质的物质（不管是反应物还是生成物），必须换算成纯物质的质量，才能根据化学方程式进行计算。纯净物的质量=不纯物质的质量纯度， 纯净物的质量纯度= 100% = 1杂质的质量分数。 不纯物质的质量拓展：含杂质物质的计算步骤：（1）将含杂质的物质质量换算成纯物质的质量。（2）将纯物质的质量代入化学方程式进行计算。例题1常见的铁矿石主要有：赤铁矿（主要成分是Fe2O3）、磁铁矿（主要成份Fe3O4）、菱铁矿（主要成分为FeCO3）、黄铁矿（主要成分是FeS2）。请你从多角度分析这几种矿石哪些不适合用来炼铁？【评析】根据化学式的计算， Fe2O3 、Fe3O4、FeCO3、FeS2中含铁的质量分数分别为70%、72.4%、48.3%、46.7%，黄铁矿及菱铁矿中铁的质量分数都较小，并且黄铁矿中含有硫元素，在炼铁的过程中，很有可能形成二氧化硫气体，排放到空气中引起空气污染，所以上述黄铁矿及菱铁矿不适合用来炼铁。例题2用500t含氧化铁质量分数为70%的赤铁矿，可以炼出含杂质4%的生铁多少吨？氧化铁的质量为：500t70350t设350t氧化铁能生成生铁的质量为xFe2O3+3CO2Fe+3CO2160 112350t x（1-4%） x255.2t本题还有另一种解法，根据化学式计算。巩固练习：一、选择题1、铁能被轧成薄片是利用了铁的 ( )A导电性 B延展性 C导热性 D磁性2、我国商代已经制造出精美的青铜器，春秋战国时期已会冶铁和炼铜。人类开发利用下列金属单质的时间顺序与金属活动性的强弱有着上述某种内在的联系。由此推断，下列金属中，人类开发利用最晚的是 ( )AAl BCu CFe DZn3、下列说法中错误的是（ ）A地壳中的铁都以化合物形式存在B生铁和钢都不能完全溶解在盐酸中C锯条上的烤蓝是一层致密的氧化膜D钢是由生铁炼制而成的，因而钢不会生锈4、生铁和足量的稀盐酸充分反应后，总会有一些残渣剩余，残渣的成分主要是 ( )A铁 B氯化铁 C氯化亚铁 D碳和一些杂质5、下列关于生铁和钢的描述中，正确的是（ ）A生铁和钢都是混合物，其主要成份都是碳 B生铁硬而有韧性，既可以铸又可煅C生铁与钢的性能由很大的差别，主要是由于生铁和钢中的含碳量不同D钢是用铁矿石和焦炭作原料炼制而成的6、在下列情况下，埋在地下的铸铁输气管道腐蚀速度最慢的是（ ）A在潮湿、疏松、透气的土壤中 B在呈酸性的潮湿土壤中C在干燥、致密、不透气的土壤中 D在含沙粒较多、潮湿的土壤中7、收藏家收藏清末铝制品，至今保存十分完好，该艺术品不易锈蚀的主要原因是（ ）A铝不易发生化学反应 B铝不易发生化学反应C铝易氧化，其表面的氧化膜具有保护内部作用 D铝很难与酸发生反应8、室温下，等质量的镁片和铝片分别与足量的稀硫酸反应，产生氢气的质量(m)与时间(t)的关系图正确的是 （ ）tMgmAlmMgtAlAlmtMgtMgmAl9、金属、金属材料的性质在很大程度上决定了它们的用途。下列说法中不正确的是（ ） A不锈钢抗腐蚀性好，常用于制造医疗器械B铁具有良好的导热性，可以用于制造炊具C铝合金轻而坚韧，可作汽车、飞机和火箭的材料D铅锑合金的熔点较低、电阻率较大，常用于制成发热体10、下列有关对自行车的做法不合理的是（ ）A车架表面喷涂油漆 B钢圈表面镀防护金属C车把手上涂一层油 D链条表面涂机油11、（上海市）引起铁生锈的主要原因是 () A、与氧气接触 B、与水接触 C、与潮湿的空气接触 D、任意条件下都易生锈12、（上海市）铁是一种应用广泛的金属，下列有关铁的描述正确的是（ ）A.用铁锅炒菜可增加食物中铁元素 B.铁丝在氧气中燃烧生成氧化铁 C.纯净的铁是黑色的固体 D.铁是地壳中含量最高的金属元素13、（厦门市）不法分子常用金光闪闪“假金元宝”（铜锌合金）蒙骗人们，下列鉴别办法中错误是（ ）A.加盐酸 B.测密度 C.看颜色 D.用火烧14、（天津市）厨房下列用具在空气中最易锈蚀的是 ( ) A、铜制火锅 B、铁制烧锅 C、铝制水壶 D、不锈钢餐具15、（上海市）将甲、乙两种金属片分别放入硫酸铜溶液中，甲表面析出金属铜，乙没有明显现象。据此判断，三种金属的金属活动性顺序是（ ） A、甲铜乙B、乙铜甲C、铜甲乙D、甲乙铜16、（福州市）下列化学方程式书写正确的是（ ）AP+O2 点燃 P2O5 B2Fe+6HCl=2FeCl3+3H2C2H2O 通电 2H2+O2 Cu+H2SO4=CuSO4+H217、（广州市）人类每年从自然界中提取大量的金属铁，下列关于铁的说法正确的是（ ） A炼铁的过程是把单质铁变成氧化铁 B钢是很纯的铁 C生铁是含少量碳的铁合金 D被腐蚀的铁制品属于不可回收垃圾18、（天津市）下列有关铁的叙述，错误的是（ ）A. 生铁是含杂质很多的铁合金B. 铁可以在氧气中燃烧C. 铁跟盐酸反应生成氯化亚铁和氢气D. 铁在潮湿的空气中会生锈19、（镇江）将一定量的生铁投入盛有足量稀盐酸的烧杯中，完全反应后，发现烧杯底部留有黑色残渣，其主要成分是（ ）A纯铁 B碳的单质 C氯化亚铁 D氧化铁20、（厦门市）下列成语所描述的过程，从化学的角度理解正确的是 A真金不怕火炼：金的化学性质稳定 B釜底抽薪：木柴燃烧必须达到着火点 C铁杵磨成针：主要发生了化学变化 D百炼成钢：只发生了物理变化21、（荷泽市）某同学探究X、Y、Z三种金属的活动性顺序，做了以下实验：(1)取样，分别加入到CuSO4溶液中，发现X、Z表面出现红色物质而Y却没有。(2)取X、Z大小相等的颗粒，分别加入到溶质质量分数相等的稀H2SO4中，发现X表面产生气泡的速度明显比Z快。则X、Y、Z的金属活动性由强到弱依次是 ( )AXZY BZYX CXYZ DZXY二、填空题1、烧菜用的铁锅，主要是利用铁的_性质；铁锅长期在_环境中易生锈，铁锈的主要成分中铁呈