初三化学金属和金属材料概要.ppt

第八单元金属和金属材料 金属材料金属材料包括 和 1 金属的物理性质 1 大多数金属为 色固体 但铜为 色 金为 色 2 常温下大多数金属为固体 但汞为 3 具有 性 性和 性 但不同金属差别较大 纯金属 合金 银白 紫红 黄 液体 导电 导热 延展 2 合金 1 概念 在金属中加热熔合某些 或 制得的具有 特征的物质 合金属于 物 2 性质特征 和 一般比它们的纯金属更高 更好 金属 非金属 金属 混合 强度 硬度 抗腐蚀性能 2 合金 1 概念 在金属中加热熔合某些 或 制得的具有 特征的物质 合金属于 物 2 性质特征 和 一般比它们的纯金属更高 更好 金属 非金属 金属 混合 强度 硬度 抗腐蚀性能 思考感悟 金属材料一定只含有金属吗 试举例说明 提示 不一定 金属材料包括纯金属和合金 而合金中可能全部由金属组成 如黄铜是由铜和锌组成 也可能由金属和非金属熔合而成 如铁合金是由铁和碳组成 金属的化学性质1 金属的化学性质 1 与O2的反应 写化学方程式 下同 2Mg O22MgO 3Fe 2O2Fe3O4 4Al 3O22Al2O3 2 与酸溶液反应 以金属锌 铁为例 Zn 2HCl ZnCl2 H2 Zn H2SO4 ZnSO4 H2 Fe 2HCl FeCl2 H2 Fe H2SO4 FeSO4 H2 3 与某些盐溶液反应 铁与硫酸铜溶液 现象 银白色固体表面有一层 色固体 溶液由 色逐渐变为 色 化学方程式 结论 铁的活动性 填 大于 或 小于 铜 红 蓝 浅绿 Fe CuSO4 FeSO4 Cu 大于 铜与硝酸银溶液 现象 铜丝表面覆盖一层 固体 溶液由 色变为 色 化学方程式 结论 铜的活动性 填 大于 或 小于 银 银白色 无 蓝 Cu 2AgNO3 Cu NO3 2 2Ag 大于 2 置换反应由一种 与一种 反应 生成另一种 和另一种 的反应 3 金属活动性顺序 单质 化合物 单质 化合物 由强逐渐减弱 2 重要应用 判断金属的活动性强弱 金属的位置越靠前 它的活动性 判断金属与酸是否发生反应 排在 前面的金属能置换出盐酸 稀硫酸里的 判断金属与盐溶液是否发生反应 位于 能把位于 从它们的盐溶液里置换出来 越强 氢 氢 前面的金属 后面的金属 思考感悟 1 铝比铁更易与氧气或其他物质反应 但同样暴露在空气中 为什么铁比铝更易生锈 提示 这是因为铝在空气中与氧气反应生成一层致密的氧化物薄膜 这层薄膜阻止了内层的铝进一步被氧化 2 在铁与酸 盐溶液发生的置换反应中 判断铁元素在反应前后化合价是否发生了变化 怎样变化 提示 反应前铁单质中铁元素的化合价为0价 反应后生成物中铁元素的化合价一般为 2价 即生成亚铁盐 金属资源的利用和保护1 铁的冶炼 1 原料 和空气 2 原理 以氧化铁为例 铁矿石 焦炭 石灰石 3CO Fe2O32Fe 3CO2 2 金属资源保护 1 金属的腐蚀和防护 铁制品锈蚀的条件 与空气中的 接触 此过程属于 防止锈蚀的方法 保持铁制品的洁净 干燥 常采用 以及 等方法 2 金属资源的保护措施 防止金属的腐蚀 金属的回收利用 有计划 合理地开采矿物质 寻找金属的代用品 氧气 水蒸气 缓慢氧化 覆盖 保护膜 制成合金 改变金属内部结构 甄别 判断 1 合金是由不同的金属化合而成的 提示 合金是一种金属加热熔合了其他金属或非金属而形成的具有金属特性的物质 属于混合物 因而形成合金的变化为物理变化 2 因铜的活动性比银强 所以金属铜可以把氯化银中的银置换出来 提示 金属与盐反应时 不仅要考虑金属的活动性顺序 反应物盐也必须溶于水 虽然铜的活动性比银强 但氯化银不溶于水 因而该反应不能发生 3 废旧金属没有什么利用价值 可以随意丢弃 提示 废旧金属有很高的回收利用价值 要比大量开采矿石炼制金属成本低得多 既可以节约成本 也可以节约能源 还可以减少污染 炼铁原理的实验探究 高频考点 实验操作步骤及目的 各装置中反应的现象 反应化学方程式 对尾气处理方式的评价等1 实验装置 2 基本原理 在高温下用还原剂CO将铁从铁矿石中还原出来 反应的化学方程式为 3CO Fe2O32Fe 3CO2 3 实验现象 玻璃管内的红色固体变为黑色 澄清石灰水变浑浊 导管口有蓝色火焰产生 4 问题思考 1 实验开始 应先点燃后面的酒精灯还是酒精喷灯 为什么 提示 应先点燃酒精灯 然后通入CO 待玻璃管内的空气排尽后 再点燃酒精喷灯 在通入CO前先点燃右侧的酒精灯 是为了防止CO污染空气 在点燃酒精喷灯前先通入CO排尽装置内的空气 目的是防止玻璃管加热时发生爆炸 2 实验完成后 是先熄灭酒精灯还是先熄灭酒精喷灯 为什么 提示 实验完成后 应先熄灭酒精喷灯 还要继续通入CO 直到玻璃管冷却至室温后停止通CO 然后才熄灭酒精灯 这样做的目的有 防止因玻璃管冷却造成内部气压变小 试管内的液体倒流将玻璃管炸裂 防止生成的铁被空气中的氧气氧化 拓展延伸 CO还原氧化铁的实验操作步骤及解释 一 金属活动性顺序的探究与应用1 原理 借助金属与酸溶液 盐溶液能否发生反应及反应的速率来判断金属的活动性强弱 2 探究金属活动性顺序的实验设计 特别提醒 1 应用金属活动性顺序判断金属与酸能否反应时 不仅要考虑金属活动性 还要注意 浓硫酸 硝酸因具有强氧化性 不能与金属发生置换反应 2 应用金属活动性顺序判断金属与盐能否反应时 不仅要考虑金属的活动性 还要注意 反应物盐必须溶于水 否则不能反应 典例1 2012 连云港中考 现有X Y Z三种金属 已知 X和稀硫酸不反应 Z H2SO4 稀 ZSO4 H2 X 2YNO3 2Y X NO3 2 这三种金属的活动性顺序正确的是 A X Y ZB Z X YC Y Z XD Z Y X 易错提醒 1 只有排在氢前面的金属才能置换出酸中的氢 排在氢后面的金属不能置换出氢 2 金属活动性顺序中 排在前面的金属能与排在后面的金属的盐溶液发生置换反应 我的答案 选B 由题意知 X和稀硫酸不反应 说明X的活动性比氢弱 Z能和稀硫酸反应 说明Z的活动性比氢强 则Z X X能与Y的硝酸盐溶液反应 说明活动性X强于Y 故三种金属的活动性为Z X Y 即B符合题意 二 铁的锈蚀与保护1 铁的锈蚀 1 实质 与氧气 水发生的缓慢氧化 2 条件 氧气 水共同作用的结果 两者缺一不可 2 防止铁制品生锈 1 原理 使铁制品隔绝空气或水 2 方法 保持铁制品的清洁和干燥 在铁制品表面涂一层保护膜 改变铁制品的内部结构 3 影响钢铁生锈速度的因素 1 钢铁内部的结构影响生锈的速度 如制成不锈钢 2 生锈后的铁如果不及时除锈 生锈的速度会加快 因为铁锈疏松多孔 易吸收水 3 外界因素对钢铁生锈速度的影响 钢铁生锈的速度会随着环境温度升高 湿度的增大 酸性的增强而变快 特别提醒 1 铁锈是一种混合物 主要成分是氧化铁 2 金属表面除锈既可以用物理方法 如刀刮 用砂纸擦等 也可以用化学方法 如用稀酸溶液浸泡 使之变成可溶性物质而除去 但由于除锈后的金属也能与酸溶液反应 因而酸洗时间不能过长 典例2 2010 菏泽中考 学习金属单元后 小强知道了铁是当今世界用量最多的金属 而每年全世界被腐蚀损耗的钢铁材料 约占全年钢铁产量的十分之一 于是小强对金属铁的相关知识开展了探究性学习 1 如图 小强将一根约20cm的光亮铁棒放在自来水中 观察A B C三处的变化 几天后 他发现 填序号 处最先出现铁锈 小强结合书本知识知道 铁生锈实际是铁和 发生反应的过程 2 小强来到已停产的企业厂房 看到许多机械设备上已锈迹斑斑 他马上想到可以用稀盐酸将铁锈 主要成分Fe2O3 除去 该反应的化学方程式为 去锈后为防止机械设备进一步锈蚀 小强想到一种防护方法是 易错提醒 1 明确铁锈蚀的条件 2 明确防锈原理及常用方法 3 正确解读题意 按题目要求做出正确解答 我的收获 1 铁在空气中生锈 实质是铁与空气中的氧气 水蒸气发生了化学反应 观察题目中的A B C三点 只有B处既与空气充分接触 又与水充分接触 故B处最易生锈 2 书写化学方程式时要注意配平和标注反应条件 答案 1 B氧气水 或者O2H2O 2 Fe2O3 6HCl 2FeCl3 3H2O涂油 刷漆等合理答案均可 金属的化学性质 高频考点 根据金属与酸 盐的反应及反应现象判断金属活动性 应用金属活动性顺序 判断金属与酸 盐溶液能否反应 有关化学方程式的书写等 4 2012 滨州中考 根据各金属的活动性顺序分析 下列描述或判断中正确的是 A 金属钾能与硫酸锌溶液发生化学反应得到金属锌B 在氧气中灼烧时 铁丝比铜丝反应剧烈C 在常温下 铝比镁更容易与氧气发生化学反应D 在常温下 金属铜与氯化银反应得到金属银 解析 选B 本题考查考生对金属活动性顺序的分析与理解能力 解答本题需明确三点 1 知道金属活动性顺序表 2 知道在活动性顺序表中排在前面的金属更活泼 3 知道在金属活动性顺序表中排在前面的金属能将后面的金属从其盐溶液中置换出来 钾 钙 钠除外 钾金属较为活泼能与水发生反应 不能将锌置换出来 故A错误 镁比铝活泼 常温下更易与氧气发生反应 故C错误 氯化银不能溶于水得到溶液 所以铜与氯化银不能反应 D错误 5 2012 聊城中考 现有X Y Z三种金属 将它们分别投入到稀盐酸中 Y无反应 如果把X Z分别插入硫酸锌溶液中 过一会儿 在X的表面有锌析出 而Z没有变化 根据以上事实 判断X Y Z的金属活动性顺序正确的是 A Y X ZB Z X YC X Z YD X Y Z 解析 选C 本题考查对金属活动性顺序的判断 解答的关键是掌握金属活动性顺序的判断方法 三种金属放入稀盐酸中 Y无反应 说明X Z排在氢的前面 Y排在氢的后面 X Z插入硫酸锌中 X表面有锌析出 Z表面没有变化 从而判断出X排在锌的前面 Z排在锌的后面 三种金属的排列顺序是X Z Y 金属资源的利用和保护 高频考点 钢铁锈蚀的条件 铁锈的组成 防锈原理 具体的防锈方法 工业炼铁的反应装置 反应原理 反应现象 有关化学方程式的书写 节约金属资源的方法和措施等 7 2012 佛山中考 铁在潮湿的空气里会发生锈蚀 要证明氧气一定参加了反应则必须要做的实验是 A B C D 解析 选A 本题是关于铁生锈条件的探究 解题关键是明确铁生锈的两个条件 即与氧气和水同时接触 中铁钉与水和氧气同时接触 铁钉生锈 中铁钉只与水而未与氧气接触不生锈 对比 实验得出结论 铁生锈必须有氧气参加 8 2011 武汉中考 实验室里 用如图所示装置还原氧化铁的过程中 可能生成四氧化三铁 氧化亚铁或铁等固体物质 关于该实验 下列说法中错误的是 A 实验时 试管中澄清的石灰水变浑浊 证明该反应有二氧化碳生成B 实验结束时 玻璃管中红色的氧化铁粉末变成黑色 该产物不一定是铁C 反应后 玻璃管中的固体物质的质量比反应前减少了 证明一定有铁生成D 为了减少空气污染 应增加尾气处理装置 解析 选C 二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊 实验时 试管中澄清的石灰水变浑浊 说明生成了二氧化碳 故A正确 玻璃管中红色的氧化铁粉末变成黑色 可能是四氧化三铁 故B正确 在三氧化二铁生成四氧化三铁 氧化亚铁 铁的过程中 固体质量都是减少的 故质量减少有可能生成四氧化三铁 氧化亚铁 故C错误 为了减少空气污染 可以将尾气点燃或收集 故D正确 金属的性质和利用的综合考查 高频考点 金属性质的实验探究 金属成分的检验 除杂及应用等的综合考查 10 2011 巢湖中考 芜湖铁画是中国工艺美术百花园中的一朵奇葩 它以钢材为主料 经锻打 焊接 酸洗 上漆等多道工艺制成 下列关于铁画的叙述不正确的是 A 铁画应悬挂在干燥的环境中B 所用材料上的铁锈可用稀盐酸清洗掉C 给打制成型的铁画喷漆既美观又可以防锈蚀D 所用的主要材料 低碳钢 有较好的锻轧性能 它不属于铁的合金 解析 选D 铁画应悬挂在干燥的环境中和铁画喷漆均是防止铁生锈的有效措施 铁锈可与稀盐酸反应生成可溶于水的氯化铁 从而将铁锈除去 钢是铁和少量的碳组成的合金 中考链接 1 中考地位及考查角度利用金属与酸 盐的反应判断金属的活动性顺序是中考的命题常考点 也是重点 考查的方式主要有 1 利用金属与酸 盐反应的现象 确定金属的活动性 2 利用金属活动性 判断金属与酸 盐能否反应 3 考查对铁与酸 盐之间的置换反应的产物的认识等 2