人教版化学九年级下(初三)全套PPT课件.ppt

人教版九年级 初三 化学下册全套PPT课件 现代工业的筋骨 金属材料 北京奥运会奖牌 璀璨夺目 厨房用品 现代化的交通工具 建筑材料 资料 人类从石器时代进入青铜器时代 继而进入铁器时代 铜和铁作为金属材料一直被广泛地应用着 铝的利用要比铜和铁晚得多 至今仅100多年的历史 但由于铝具有许多优良的性能 铝年产量已超过了铜 位于铁之后 居世界第二位 一 几种重要的金属 铜 铜是人类认识并应用最早的金属之一 人类从石器时代以后就进入了青铜器时代 我国是最早使用铜器的国家之一 到目前为止 发现的中国最早的青铜器出自新石器时代后期 相当于中原夏代的一些文化遗址中 青铜器除了礼器等外 更多是用于制造兵器 此外也有一些青铜农具出土 司母戊鼎 1939年在安阳市出土的礼器 司母戊鼎 是殷代前期青铜器的代表作 是世界上最大的出土青铜器 四羊方尊 湖南出土的盛酒器 四羊方尊 造型逼真 结构复杂 分布在四角的四支羊头上长着卷曲的羊角 还有突出的龙头 镂空的扉边 它采用分铸和嵌铸等复杂的铸造工艺 充分反映出了殷代青铜器的高超熔铸技艺 一 几种重要的金属 铜 战国时期 齐国工匠已了解到随着用途不同 青铜器材料的性能也应有所变化 为此可以改变青铜中各种金属成分的比例 我国古代很早就认识到铜盐溶液里的铜能被铁取代 从而发明了 水法炼铜 的新途径 这一方法以我国为最早 是湿法冶金技术的起源 在世界化学史上是一项重大贡献 一 几种重要的金属 铜 在现代 铜仍旧有着极其广泛的用途 铜的导电性仅次于银 居金属中的第二位 大量用于电气工业 铜易与其他金属形成合金 铜合金种类很多 例如 青铜质坚韧 硬度高 易铸造 黄铜广泛用于制作仪器零件 白铜主要用作刀具 微量元素 铜 铜和铁 锰 钼 硼 锌 钴等元素都可用作微量元素肥料 微量元素是植物正常生命活动所不可缺少的 它可以提高酶的活性 促进糖 淀粉 蛋白质 核酸 维生素和酶的合成 有利于植物的生长 生命攸关的元素 铜 铜在生命系统中有重要作用 人体中有30多种蛋白质和酶含有铜元素 现已知铜的最重要生理功能是人血清中的铜蓝蛋白 它有催化铁的生理代谢过程功能 铜还可以提高白细胞消灭细菌的能力 增强某些药物的治疗效果 铜虽然是在生命攸关的元素 但如果摄入过多 会引起多种疾病 一 几种重要的金属 铁 人类从石器时代进入青铜器时代 继而进入铁器时代 铜和铁作为金属材料一直被广泛地应用着 现代社会 尤其在建筑业和制造业等领域 铁及其铁合金得到了广泛的应用 一个国家的钢铁产量 从某种意义上可以代表一个国家的经济发展水平 河北沧州铁狮子 铸造于公元953年 距今已有1千余年的历史 狮高5 3m 长6 5m 宽3m 重约40t 一 几种重要的金属 铝 铝的利用要比铜和铁晚得多 这是为什么 现在世界上铝的产量已经超过铜 而且铝制品得到了广泛的应用 这又是为什么 金属的物理性质 2 有金属光泽 大多数为银白色 而铜为紫红色 金为黄色 3 有良好的导电性 导热性和延展性 1 常温下除汞外均为固体 一些金属的物理性质的比较 1 为什么菜刀 镰刀 锤子等用铁制而不用铅制 2 银的导电性比铜好 为什么电线一般用铜制而不用银制 3 为什么灯泡里的灯丝用钨制而不用锡制 如果用锡制的话 可能会出现什么情况 4 为什么有的铁制品如水龙头等要镀铬 如果镀金会怎样 金属的性质决定它的用途 考虑物质的用途时 性质不是唯一因素 还需要考虑什么因素 是否美观 价格 废料是否易于回收 使用是否便利 资源 对环境的影响 1 地壳中含量最高的金属元素 铝 2 人体中含量最高的金属元素 钙 3 目前世界年产量最高的金属 铁 4 导电 导热最好的金属 银 5 硬度最高的金属 6 熔点最高的金属 7 熔点最低的金属 8 密度最大的金属 9 密度最小的金属 铬 钨 汞 锇 Os 锂 金属之最 二 合金 合金是在金属中加热熔合某些金属或非金属而得到的具有金属特性或者超乎金属特性的混合物 生铁和钢是铁的两种合金 也是使用最多的金属材料 生铁的含碳量为2 4 3 钢的含碳量为0 03 2 由于合金的很多性能与组成他们的纯金属不同 这就使得合金更容易适合不同的用途 因此 日常使用的金属材料 大多数属于合金 白金 白金全称为 白色K金 是将黄金与铜 镍 锌等金属熔合在一起后所制成的一种白色合金 其中 黄金的质量分数最多为75 铂金 铂是稀有的贵金属 在首饰行业又叫做铂金 开采量只有黄金的5 铂金的强度和韧性都比其他贵金属高得多 1g铂金可以拉成1 6km长的细丝而不断裂 因此用铂金制作的首饰坚韧 如钻石镶嵌其中会很牢固 不易脱落 铂金的白色光泽是天然的 经久不会改变 而白金的色泽不是天然的 时间长了就可能会褪色 铝合金 铝合金的突出特点是密度小 强度高 Al Mn Al Mg合金具有很好的耐蚀性 良好的塑性和较高的强度 称为防锈铝合金 用于制造油箱 容器 管道 铆钉等 新近开发的高强度硬铝 强度进一步提高 而密度比普通硬铝减小15 且能挤压成型 可用作摩托车骨架和轮圈等构件 Al Li合金可制作飞机零件和承受载重的高级运动器材 钛和钛合金被认为是21世纪的重要材料 它具有很多优良的性能 如熔点高 密度小 可塑性好 易于加工 机械性能好等 尤其是抗腐蚀性能非常好 即使把它们放在海水中数年 取出后仍光亮如新 其抗腐蚀性能远优于不锈钢 因此被广泛用于火箭 导弹 航天飞机 船舶 化工和通讯设备等 钛金属腕表 钛合金 钛合金与人体有很好的 相容性 因此可用来制造人造骨 钛合金烤瓷牙 形状记忆合金 形状记忆合金是具有形状记忆效应的合金 被广泛应用于做人造卫星和宇宙飞船的天线 水暖系统 防火门和电路断电的自动控制开关 以及牙齿矫正等医疗材料 合金与组成它们的金属的性质比较 比较黄铜片和铜片 焊锡和锡的光泽和颜色 将它们互相刻划 比较它们的硬度 硬度 熔点 性能也更好 故合金有更广泛的应用 合金的性质和组成它的纯金属相比 变大 变低 抗腐蚀 认真分析表格内的数据 你能得到什么启示 你知道吗 用来铸造硬币的金属材料需要具有什么性质 你会吗 例1 有些不法分子常常以黄铜冒充黄金进行诈骗活动 因为黄铜 铜 锌合金 单纯从颜色 外形上看 与黄金极为相似 所以很难区分 你能想办法用简易的方法鉴别吗 例2 金属材料在人类活动中已得到越来越广泛的应用 下列性质属于金属共性的是 A 硬度很大 熔点很高B 有良好的导电性 传热性C 是银白色的固体D 易与酸反应产生氢气 例3 关于金属物品的使用正确的是 A 铝合金门窗变旧变暗后用砂纸或钢丝球打磨B 铁桶中加入硫酸铜溶液和石灰乳配制杀菌剂波尔多液C 铝壶内的水垢用质量分数为18 的热盐酸长时间浸泡D 校内用钢架制作的自行车防雨棚应定期喷涂油漆防锈 课后思考 例4 金属材料在人类活动中已得到越来越广泛的应用 下列性质属于金属共性的是 A 硬度很大 熔点很高B 有良好的导电性 传热性C 是银白色的固体D 易与酸反应产生氢气 例5 人类的生产生活离不开金属 下列三种金属被发现 使用的先后顺序依次为 铜 铁 铝 金属大规模被使用的先后顺序跟 填序号 选项关系最大 地壳中金属元素的含量 金属的导电性 金属的活动性 课题小结 1 金属具有很多共同的物理性质 例如 常温下 除汞外 均为固体 有金属光泽 大多数为银白色 而铜为紫红色 金为黄色 有良好的导电性 导热性和延展性 2 物质的性质在很大程度上决定了物质的用途 但这不是唯一的决定因素 我们在考虑物质的用途时 还需要考虑价格 资源 是否美观 使用是否便利 以及废料是否易于回收和对环境的影响等多种因素 课题小结 3 金属材料包括铁 铝 铜等纯金属和合金 在金属中加热熔合某些金属或非金属而制得的合金 其性能会发生改变 合金的强度和硬度一般比组成它们的纯金属更高 抗腐蚀性能会更好 因此 合金具有更广泛的用途 再见 金属的化学性质 学习主题一金属与氧气的反应 问题导引 铁 铜 镁 铝四种金属在什么条件下能与氧气发生反应 如何判断它们的活动性强弱 1 金属与氧气的反应 用化学方程式表示 2 结论 比较活泼 次之 最不活泼 2Mg O2 2MgO 4Al 3O2 2Al2O3 2Cu O22CuO 镁 铝 铁 铜 金 学习主题二金属与盐酸 稀硫酸的反应 问题导引 金属是否都能与盐酸 稀硫酸发生反应 不同金属与酸反应的剧烈程度有什么不同 1 金属与盐酸或稀硫酸的反应 1 实验现象及相关反应的化学方程式 剧烈 大量气泡 Mg 2HCl MgCl2 H2 Mg H2SO4 MgSO4 H2 比较剧烈 较多气泡 Zn 2HCl ZnCl2 H2 Zn H2SO4 ZnSO4 H2 缓慢 少量 气泡 浅绿 Fe 2HCl FeCl2 H2 Fe H2SO4 FeSO4 H2 没有变化 归纳 镁 锌 铁三种金属都能与盐酸或稀硫酸反应 但反应的剧烈程度 不能与盐酸或稀硫酸反应 2 实验结论 镁 锌 铁和铜四种金属的活动性顺序为 2 置换反应 1 概念 由一种单质与一种 反应 生成 和 的反应 2 通式 A BC AC B 不同 铜 镁 锌 铁 铜 化合物 另一种单质 另一种化合物 镁 锌 铁均能与稀硫酸发生反应生成氢气 为什么实验室制取氢气时用锌与稀硫酸反应 而不用镁或铁 提示 实验室制取气体时要求反应速率适中 镁与稀硫酸发生反应时 由于反应速率过快 不易控制 而铁与稀硫酸发生反应时 由于反应速率过慢 耗时较多 锌与稀硫酸发生反应时 反应速率适中 学习主题三金属活动性顺序 问题导引 常见金属的活动性顺序是怎样的 该顺序有什么重要应用 1 金属与含金属的化合物溶液的反应 1 实验现象及相关反应的化学方程式 紫红 浅绿 蓝 Fe CuSO4 FeSO4 Cu 紫红 蓝 无 2Al 3CuSO4 Al2 SO4 3 3Cu 银白 无 蓝 Cu 2AgNO3 Cu NO3 2 2Ag 无现象 2 实验结论 由实验现象可分别得出金属活动性 Fe Cu Al Cu Cu Ag 特别提醒 金属铁与盐酸或稀硫酸 以及与含金属的化合物溶液发生置换反应时 生成物中的铁元素一般呈 2价 2 金属活动性顺序 1 规律 巧思妙记 金属活动性顺序可采用 五元素一组 记忆 即 钾钙钠镁铝 锌铁锡铅氢 铜汞银铂金 强 减弱 2 应用 在金属活动性顺序里 金属的位置 它的活动性越强 位于 的金属能置换出盐酸 稀硫酸中的氢 位于 的金属一般能把位于 的金属从它们 里置换出来 越靠前 氢前面 后面 化合物 的溶液 前面 考点1金属的化学性质 典例 小思实验操作考试的题目是探究金属的化学性质 内容包括 铜在空气中灼烧 锌与稀硫酸反应 铝丝与硫酸铜溶液反应 如图是他实验操作考试中的部分情景 1 图中有一处错误的操作 该操作是 填序号 2 操作A的现象是 发生反应的化学方程式为 3 操作D中应观察到的现象是 但他进行实验时 却未出现任何现象 其原因是 解析 1 进行固体与液体反应的实验时 应先在试管中放固体药品 后加液体药品 且向试管中加块状固体药品时应先将试管横放 然后将药品放在试管口 再慢慢将试管直立起来 2 铜丝在加热时能与氧气发生反应生成黑色的氧化铜 3 金属铝与硫酸铜反应时由于生成铜 故其表面会变成红色 同时由于生成硫酸铝 溶液会由蓝色变为无色 铝表面生成的氧化物会导致金属铝与硫酸铜不能接触反应 答案 1 C 2 铜丝的表面变黑2Cu O22CuO 3 铝丝表面变为红色 溶液由蓝色变为无色铝丝表面的氧化膜未除去 考点2金属活动性顺序及其实际应用 典例 2013 黄石中考 有甲 乙 丙三种金属 如果将甲 乙 丙分别投入到CuSO4溶液中 一段时间后 甲 丙表面出现红色物质 乙没有明显现象 再将大小相同的甲 丙分别放到相同的盐酸中 甲 丙均产生气泡 但甲产生气泡的速度明显快于丙 则甲 乙 丙三种金属的活动性顺序是 A 甲 丙 乙B 丙 乙 甲C 甲 乙 丙D 丙 甲 乙 解析 选A 根据与CuSO4溶液反应甲 丙表面出现红色物质 乙没有明显现象 可以判断甲 丙的活动性比乙强 再根据将大小相同的甲 丙分别放到相同的盐酸中 甲 丙均产生气泡 但甲产生气泡的速度明显快于丙 可以判断甲的活动性强于丙 所以选A 方法平台 探究金属活动性顺序的方法1 判断依据及方法 2 若用三种试剂验证三种金属的活动性顺序 试剂的选用步骤为 1 将要验证的金属按活动性顺序排出 2 若排在中间的金属选用单质 则两边的金属选用含它们的化合物溶液 若选用含排在中间的金属的化合物溶液 则两边的金属选用单质 如验证Mg Fe Cu的活动性顺序 选用的三种试剂为Fe CuCl2溶液 MgCl2溶液或Mg Cu FeCl2溶液 1 观察漫画中金属单质家族四兄弟W X Y Z 掉入稀盐酸池后的神情 然后结合你所学的知识完成右下图的空白 提示 根据图示可以看出 Z表面冒出的气泡最多 X表面冒出的气泡其次 W表面稍微起泡 而Y表面不冒泡 所以其活动性顺序为Z X W Y 2 观察漫画中两种金属的表现 然后结合你所学的知识完成右下图的空白 提示 活动性强的金属能将活动性弱的金属从其化合物溶液中置换出来 1 2013 济宁中考 黄金是一种贵重金属 它不仅被视为美好和富有的象征 而且还以其特有的价值造福于人类 常言说 真金不怕火炼 主要是指 A 熔点高B 延展性好C 有金属光泽D 化学性质稳定 解析 选D 本题考查学生判断物质性质的能力 解答本题的关键应明确两点 1 物理性质指的是不经过化学变化就表现出来的性质 2 化学变化指的是在化学变化中表现出来的性质 真金不怕火炼指的是黄金化学性质稳定 不易与其他物质反应 故选D 2 下列化合物中 不能由金属和盐酸或稀硫酸反应直接制得的是 A AgClB MgCl2C ZnSO4D FeSO4 解析 选A 在金属活动性顺序里 位于氢前面的金属才能与盐酸 稀硫酸反应 而A中的银排在氢后面 不会直接与盐酸或稀硫酸反应 3 2012 雅安中考改编 金属明星 钛的获取方法之一为TiCl4 2Mg2MgCl2 Ti 该反应属于 A 分解反应B 化合反应C 置换反应D 无法判断 解析 选C 本题考查学生对化学反应基本类型的认识 解答本题时的关键是明确各化学反应类型的特点 分析题中反应从而确定该反应类型 分解反应是一分多的反应 化合反应是多合一的反应 置换反应则是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应 分析题中反应可知 该反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物 因而属于置换反应 4 2012 福州中考 下列金属能与硫酸亚铁溶液反应的是 A 锌B 银C 铜D 铅 解析 选A 本题主要考查金属活动顺序表的运用 如果金属单质能置换出盐溶液中的金属 则金属单质的活动性要比盐溶液中的金属的活动性要强 也就是说金属在顺序表里要排在前面 根据金属活动顺序表可以确定锌排在铁的前面 能置换出硫酸亚铁溶液中的铁 银 铜 铅都排在铁的后面 不能置换出铁 故选A 5 2012 自贡中考 下列关于锌 铁 铜的说法错误的是 A 均可以导电B 均可以和氧气反应C 均可以和稀盐酸反应D 铁能与硫酸铜溶液的溶质发生置换反应 解析 选C 本题考查学生对金属物理共性的认识及应用金属活动性顺序对有关置换反应进行判断 A中锌 铁 铜都有良好的导电性 B中锌 铁 铜都能与氧气反应 只是难易程度不同而已 C中因为铜在金属活动性顺序中位于氢后 所以不能置换出酸中的氢 D中在金属活动性顺序表里铁位于铜的前面 所以铁能置换出硫酸铜溶液中的铜 6 已知甲 乙 丙三种不同的金属 甲在空气中缓慢氧化而腐蚀 乙在空气中加热后仍保持金属光泽 丙在空气中会迅速氧化 需保存在煤油中 则甲 乙 丙三种金属的活动性强弱关系为 A 甲 乙 丙B 乙 丙 甲C 丙 甲 乙D 丙 乙 甲 解析 选C 由金属与氧气反应的条件可看出 丙最易与氧气发生反应 故化学性质最活泼 而乙难与氧气发生反应 故化学性质最不活泼 因此选C 7 2013 十堰中考 将下列各组中的物质放入烧杯中 加入适量水搅拌 待充分反应后过滤 在滤纸上留下两种金属的是 A Zn NaCl CuCl2 过量 B Fe 过量 Cu NO3 2 AgNO3C Fe 过量 KNO3 CuSO4D Cu 过量 FeCl2 HCl 解析 选C A Zn NaCl CuCl2 过量 充分反应后留下Cu一种金属 B Fe 过量 Cu NO3 2 AgNO3充分反应后留下铁 铜 银三种金属 C Fe 过量 KNO3 CuSO4充分反应后留下Cu和Fe两种金属 D Cu 过量 FeCl2 HCl没有任何反应 只有铜一种金属 8 2013 重庆中考B卷 金属材料广泛应用于工业 农业 交通和日常生活等领域 1 金属材料包括纯金属以及它们的合金 黄铜 含铜和锌 生铁都属于 2 将黄铜和生铁分别放入足量的稀盐酸中 浸泡后都有残留固体 其中一种固体一定含 另一种固体一定含 3 生铁浸泡在盐酸中发生反应的化学方程式为 该反应的基本类型是 解析 本题综合考查对金属材料的认知及其化学性质 黄铜 含铜和锌 生铁都是混合物 故属于金属材料中的合金 黄铜中锌和生铁中铁能与足量的稀盐酸反应 生铁与盐酸的反应中 生成物和反应物均是一种单质和一种化合物 故属于置换反应 答案 1 合金 2 CuC 3 Fe 2HCl FeCl2 H2 置换反应 9 三名由不同金属材料制成的等质量 士兵 要游过以下两片海域 完成获得银的任务 1 最先牺牲的 士兵 是 原因是 用化学方程式解释 该反应所属基本反应类型是 2 最终只有一名 士兵 完成任务 它是兵 解析 根据金属活动性顺序可知 铁 铜 镁中铁 镁排在氢的前面 铜排在氢的后面 且三者中镁最活泼 因此镁兵最先牺牲 镁和硫酸反应的化学方程式是Mg H2SO4 MgSO4 H2 该反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物 属于置换反应 根据金属活动性顺序可知 铁 铜 镁中 只有铜排在氢的后面 且排在银的前面 故铜不与硫酸溶液反应 且能与硝酸银溶液反应置换出银 因此最终只有铜兵完成任务 答案 1 镁兵Mg H2SO4 MgSO4 H2 置换反应 2 铜 10 2013 咸宁中考 将6 8g含杂质的锌粒 加入到盛有50 0g过量的稀硫酸的烧杯中 杂质不溶于水 也不与稀硫酸反应 充分反应后 称得烧杯内物质的总质量为56 6g 试计算 1 生成氢气的质量 2 锌粒中所含锌的质量分数 精确到0 1 解析 1 根据质量守恒定律 生成氢气的质量 6 8g 50 0g 56 6g 0 2g 2 设锌粒中含锌的质量为x Zn H2SO4 ZnSO4 H2 652x0 2g解得x 6 5g锌粒中锌的质量分数为 100 95 6 答案 1 0 2g 2 95 6 金属资源的利用和保护 金属活动性顺序表 KCaNaMgAlZnFeSnPb H CuHgAgPtAu 金属活动性由强逐渐减弱 金属元素在自然界中的存在形式 自然界除少数很不活泼的金属如金 银等有单质形式存在外 一 金属的存在 自然界以单质形式存在的金 自然界以单质形式存在的银 金属元素在自然界中的存在形式 其余都以化合物形式存在于地壳和海洋中 赤铁矿主要成分是 Fe2O3 黄铁矿主要成分是 FeS2 菱铁矿主要成分是FeCO3 铝土矿主要成分是 Al2O3 黄铜矿主要成分是CuFeS2 辉铜矿主要成分是Cu2S 金属元素在地壳中的含量 资料 矿石 工业上把能用来提炼金属的矿物 赤铁矿 Fe2O3 磁铁矿 Fe3O4 黄铁矿 FeS2 菱铁矿 FeCO3 铝土矿 Al2O3 孔雀石Cu2 OH 2CO3 赤铜矿Cu2O 黄铜矿CuFeS2 辉铜矿Cu2S 铜矿石 矿石如何变成金属 一 铁的冶炼 1 原料 焦炭 石灰石 铁矿石 黄铁矿FeS2 赤铁矿Fe2O3 菱铁矿FeCO3 磁铁矿Fe3O4 2 原理 在高温的条件下 利用一氧化碳与氧化铁 铁矿石 反应 把铁从氧化铁 铁矿石 中还原出来 实验 一氧化碳还原氧化铁 Fe2O3 现象 红色粉末变成黑色 澄清的石灰水变浑浊 用酒精灯点燃尾气的作用是 防止CO污染空气 实验结束时 先熄灯后停CO 是为了防止温度降低后外面的空气进入玻璃管使铁重新被氧化 还防止试管中的石灰水倒吸入热的玻璃管 使之炸裂 操作中应注意些什么 1 先通CO还是先点燃酒精灯 为什么 2 先熄灭酒精灯还是先停止通CO 为什么 先通后点的原因是为了防止加热一氧化碳和空气的混合气而发生爆炸 1 原料 黄铁矿FeS2 赤铁矿Fe2O3 菱铁矿FeCO3 磁铁矿Fe3O4 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中还原出来 石灰石 铁矿石焦炭 空气 3 设备 高炉 化学方程式 铁的冶炼 工业上 铁矿石 焦炭 热空气 炉渣出口 生铁出口 石灰石 高炉炼铁图 高炉是个竖直的圆筒形炉子 炉壳用钢板制成 内部用耐火砖作衬里 炼铁的主要原料是铁矿石 焦炭 石灰石和空气 高温下 用还原剂 主要是一氧化碳 从铁矿石里把铁还原出来 工业上 工业上 炼铁时各物质的作用 石灰石 把杂质转化为炉渣焦炭 燃烧放热提高炉温 并将生成的CO2还原为具有还原性的CO 因此在炼铁高炉中起主要作用的还原剂是CO 优点是气体还原剂具有流动性 能与矿石充分接触 使反应更彻底 提供热量 提供还原剂 造渣 除去二氧化硅 例 用1000t含氧化铁80 的赤铁矿石 理论上可以炼出纯铁多少t 解 设理论上可以炼出的纯铁质量为x X 560t 答 可以炼出纯铁560t 3CO Fe2O32Fe 3CO2 如果炼出含铁为96 的生铁多少t 生铁的质量560t 96 583t 可以炼出生铁铁583t 纯物质的质量 不纯物质的质量 物质的质量分数 不纯物质的质量 纯物质的质量 物质的质量分数 注意 带入化学方程式计算的数据应是纯净物的质量 二 金属资源保护 资料一 据有关资料报道 现在世界上每年因腐蚀而报废的金属设备和材料相当于年产量的20 40 资料二 矿物的储量有限 而且不能再生 可供开采的年限如图所示 铁为什么会生锈 取3枚洁净无锈的铁钉 分别放入3支试管中进行下面的实验 步骤一 在试管1中加入少量的蒸馏水 使铁钉的一半浸没在水中步骤二 在试管2中注满迅速冷却的沸水 植物油步骤三 在试管3中加入少量干燥剂 生石灰或无水氯化钙 再放一团干棉球 把铁钉放在干棉球上 塞紧橡皮塞 铁钉浸没一半在水中铁在空气 水的界面处生锈铁钉完全浸没在水中 上面还加植物油铁未生锈铁钉放在干燥的空气中 加干燥剂等铁未生锈 全浸在水中 一半在水中 干燥空气中 铁生锈条件的探究 生锈 不生锈 不生锈 铁既与水接触 又与氧气接触 铁只与水接触 铁只与氧气接触 在水 氧气同时存在的环境中铁能生锈 缓慢氧化 放热 在空气中锈蚀 实际上是铁跟氧气 水等物质相互作用 发生一系列复杂的化学变化 使铁转化为铁的化合物的过程 因此 铁与空气接触 又有水分时 最易生锈 铁锈成分复杂 主要是Fe2O3 XH2O它是一种疏松多孔的物质Fe2O3 铁锈这种多孔性的物质 能让水分和空气穿过它的空隙 不断向里层渗透 继续跟铁反应 直至铁被完全锈蚀 铁锈 混合物 主要成分氧化铁 结构疏松多孔 氧化铁与铝壶表面的氧化铝膜性质比较 疏松多孔 完全锈蚀 致密结实 使铝 自我保护 铁 铁锈 与空气 氧气 接触 与水接触 讨论 通过对铁制品锈蚀条件的探究 你对防止铁制品锈蚀有什么建议 1 保持铁制品表面干燥和洁净2 在铁制品表面涂一层保护膜如 刷油漆 涂油 镀上一层耐磨 耐腐蚀的金属铬 高温灼烧金属 进行 烤蓝 处理等3 制成合金钢 如不锈钢 自行车的构件如支架 链条 钢圈等 分别采取了什么防锈措施 刷油漆 涂油 镀铬 2 金属资源保护 保护金属资源的主要途径 1 防止金属的腐蚀 2 金属的回收和利用 3 有计划合理地开采矿物 4 寻找金属代用品 学生练习 根据铜绿的化学式Cu2 OH 2CO3分析铜生锈的条件又是什么 与氧气 水 二氧化碳接触 5 物尽其用 小结 铁生锈的主要条件是与空气和水 或水蒸气 直接接触 破坏铁生锈的条件就能防止铁生锈 防止铁生锈的方法为 1 保持铁制品表面干燥和洁净2 在铁制品表面刷油漆 涂油 镀铬 烤蓝 等3 制成合金钢 保护金属资源的有效途径是 防止金属腐蚀回收利用废旧金属合理有效的开采矿物寻找金属的代用品物尽其用 我会做 1 通过实验回答 铁钉在下列哪些情况下容易生锈 1 在干燥的空气中 2 在潮湿的空气中 3 部分浸入食盐水中 4 浸没有植物油中2 下列做法能防止铁制品生锈的是 A 自行车脏了用清水冲洗B 用废酸液冲洗铁制污水管道C 在铁制篮球架上刷一层油漆D 切完咸菜后 尽快将菜刀洗净擦干 2 3 C D 我会做 3 随着人们生活质量的提高 各种电池使用量大幅度增加 废电池进行集中处理的问题被提到议事日程上来 其首要原因是 A回收利用电池外壳的金属材料B防止电池中汞 镉 铅等重金属对土壤和水源的污染C减轻电池中渗漏的液体对其他物品的腐蚀D回收利用电池中的石墨电极 C 我会做 4 1 下列家庭生活垃圾 废旧书刊报纸 废电池 废弃橡胶 塑料制品 易拉罐饮料瓶 废弃电线 破旧铁锅 铝壶 变质剩饭菜 瓜皮果壳 废弃玻璃物品等 其中可回收利用的有 回收利用与保护金属资源的相关联的是 2 请你联系实际再提出两条节约金属资源的建议 防止金属腐蚀 寻找金属的代用品 1 为避免一氧化碳污染空气 并回收利用一氧化碳 方框中连接的是C和D 导管接口的连接顺序a C装置中NaOH的作用是 2 实验开始时 应 填 先加热再通CO 或 先通CO再加热 目的是 3 实验进行一段时间后 玻璃管A中出现的现象为 反应方程式为 4 除CO外 还有哪些物质可以还原Fe2O3 请写一物质的化学式 1 某化学兴趣小组用一氧化碳与氧化铁的反应来探究炼铁的原理 装置如下图所示 请回答有关问题 dbe 除去残余的二氧化碳 先通一氧化碳再加热 赶尽玻璃管内的空气 防止加热爆炸 C或H2 固体由红棕色变成黑色 练习 2 通过实验回答 铁钉在下列哪些情况下容易生锈 1 在干燥的空气中 2 在潮湿的空气中 3 部分浸入食盐水中 4 浸没在植物油中 3 如图所示实验 装置中出现的现象是 A 铁丝不变化B 铁丝逐渐消失C 试管中的液面不变化D 试管中的液面上升 D 4 下列关于金属资源的说法 不正确的是 A 自然界中除少数不活泼的金属如金 银等以单质形式存在外 其余都以化合物形式存在B 自然界中的金属资源是取之不尽的C 防止金属锈蚀 回收利用废旧金属可以保护金属资源和环境D 合理开发矿物 寻找金属代用品都是保护金属资源的有效途径 B 5 手机 笔记本电脑等电子产品中使用的锂电池 具有体积小 充电时间短 放电时间长等优点 放电时的工作原理是锂 Li 跟二氧化锰作用生成LiMnO2 1 在LiMnO2里 锂元素显 1价 则锰元素的化合价为 2 写出锂电池放电时的化学方程式 3 锂电池充电时 是将电能转化为能 3 Li MnO2 LiMnO2 化学 6 图表资料可以为我们提供很多信息 下列从图表中获取的信息及应用不正确的是 A 根据金属活动性顺序表 判断金属是否容易被盐酸腐蚀B 根据金属的熔点数据表 判断金属的导电性强弱C 根据溶解度曲线图 选择从溶液中获得晶体的方法D 根据元素周期表 查找元素的原子序数 元素符号 相对原子质量 B 7 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 露天放置 日晒雨淋D 链条表面涂机油 C 8 菜刀在下述情况下 发生锈斑的严重程度顺序是 切湿咸菜后放置 切酸菜后放置 切完菜后洗净擦干 切完菜后洗净擦干 再抹一点花生油 切完菜后用水冲洗A B C D C 9 在下列各种情况下 埋在地下的铸铁输气管道被腐蚀速度最慢的是 A在潮湿 疏松 透气的土壤中B在含沙粒较多 潮湿透气的土壤中C在疏松 透气 干燥的土壤中D在干燥 致密 不透气的土壤中 D 10 在面盆 痰盆等铁制品炼烧制搪瓷的目的是 A美观和杀菌消毒作用B增大厚度防止磨损C防止铁生锈且美观D增大硬度防止撞坏 C 11 请你解释以下两个事实 1 铝比铁容易氧化 但为什么铝制品耐用而铁制品却容易锈蚀 铝被氧化后在其表面形成一层致密的氧化膜 保护可铝不再进一步被氧化 而铁氧化易生锈 需要一层保护膜 2 为什么沿海 尤其是南方沿海地区的钢铁制品比北方容易锈蚀 沿海地区 气候较潮湿 铁在潮湿的空气中更易被腐蚀 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 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 典例 2012 株洲中考 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 1 写出CO还原Fe2O3的化学方程式 2 实验中盛澄清石灰水的试管中可观察到的现象是 3 右边导气管口放置点燃的酒精灯的目的是 4 实验开始时要先通入CO 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 易错提醒 1 明确CO与Fe2O3反应的生成物及生成物性质 从而确定反应现象 2 明确CO在反应中的作用及CO的毒性 从而确定右边酒精灯的作用及CO的验纯的方法 我的收获 本题以考查探究工业炼铁为主题 主要考查工业炼铁的原理 实验步骤及实验现象的掌握能力 一氧化碳具有还原性 与氧化铁反应生成铁与二氧化碳 所以生成的气体通入澄清石灰水 会变浑浊 一氧化碳是有毒气体 排放到空气中会造成空气污染 因此装置右端点燃的酒精灯是为了燃烧多余的一氧化碳 防止造成空气污染 一氧化碳具有可燃性 点燃不纯的一氧化碳可能发生爆炸 验纯的方法是先用小试管收集一试管气体 然后靠近火焰 若发出轻微的爆鸣声 表示空气已经排尽 答案 1 3CO Fe2O32Fe 3CO2 2 石灰水变浑浊 3 燃烧多余的CO 或消除CO对空气的污染 4 在右端导气管口用排水法收集一试管气体 移近火焰 若发出轻微的爆鸣声 证明空气已经排尽 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 变式备选 日常生活中的一些铁制品经常会被锈蚀 下列做法中不能起防锈作用的是 在铁制品表面镀锌 在铁制品表面涂油 保留铁件表面的铁锈作保护层 在铁器表面刷油漆 自行车脏了用清水冲洗 用废酸液冲洗铁制污水管道 切完咸菜后 尽快将菜刀洗净擦干A B C D 解析 选B 都属于在铁制品表面涂上一层保护膜 从而隔绝空气或水 起防锈作用 属于保持铁制品表面清洁 干燥 起防锈作用 会加快铁制品的锈蚀 故选B 金属材料 高频考点 金属材料类型的判断 物理性质 合金的组成 性质特征 应用等1 2012 江西中考 下列生活用品 其中用金属材料制作而成的是 解析 选B 本题主要考查常见的化学材料 解答本题需要明确金属材料包括纯金属和合金 A项中 陶瓷杯的主要成分是碳酸钙和氧化硅等物质 B项中 不锈钢碗主要成分是不锈钢 属于金属材料 C项中 塑料盆的主要成分是塑料 D项中 玻璃茶壶的主要成分是玻璃 故选B 2 2012 广州中考 下列说法中正确的是 A 铝是人类最早利用的金属材料B 铜是目前世界上年产量最高的金属C 大多数金属元素在自然界中以单质形式存在D 日常使用的金属材料大多数是合金 解析 选D 本题考查金属材料的相关知识 人类早期利用的金属是活动性非常弱的金 银 铜等 目前世界上金属产量最高的是铁 大多数金属在自然界以化合物的形式存在 生活中我们接触到的金属材料大多是合金 3 2012 成都中考 下列有关金属的说法错误的是 A 常温下金属均为固态B 合金的很多性能与组成它们的纯金属不同C 铁在潮湿的空气中比在干燥的空气中更易生锈D 铝在空气中表面会生成致密的氧化铝薄膜 使铝具有很好的抗腐蚀性能 解析 选A 本题考查金属的性质与防护 解答本题需要明确几点 并不是所有的金属在常温下都是固体 如金属汞就呈液态 合金与各成分金属相比 具有更优良的性能 铁生锈是与空气中的氧气和水发生缓慢氧化的过程 铝在空气中会生成致密的氧化铝薄膜 保护铝避免进一步受到腐蚀 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 6 2012 陕西中考 如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 1 描述A中的实验现象 2 写出C中反应的化学方程式 3 要证明Cu Fe Ag的活动性顺序 至少要做的实验是 填序号 4 开始反应后D中溶液逐渐变为黄色 原因是 解析 本题以实验探究为主题 主要考查金属的化学性质 第 1 题铜和硝酸银反应会生成银和硝酸铜 所以铜丝表面会覆盖一层银白色金属 溶液逐渐变成蓝色 第 2 题C中锌和稀盐酸反应生成氯化锌和氢气 第 3 题通过实验A可以证明金属活动性Cu Ag 通过实验B可以证明金属活动性Fe Cu 即 Fe Cu Ag 第 4 题溶液变为黄色 说明溶液中含有Fe3 而铁和硫酸反应生成硫酸亚铁 溶液是绿色的 所以可能是铁钉表面的铁锈与硫酸发生反应生成Fe2 SO4 3的缘故 答案 1 铜丝表面会覆盖一层银白色金属 溶液逐渐变成蓝色 2 Zn 2HCl ZnCl2 H2 3 A B 4 铁钉未打磨有铁锈或溶液中有Fe2 SO4 3 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