九年级化学专题8 打开材料之门（复习课）湘教版知识精讲

九年级化学九年级化学专题专题 8 打开材料之门（复习课）打开材料之门（复习课）湘教版湘教版 【本讲教育信息本讲教育信息】 一. 教学内容： 复习课：专题 8 打开材料之门 二. 重点、难点： 重点知识归纳、总结和整理 专题 8 打开材料之门（复习课） 一. 金属矿物与金属冶炼 （一）金属矿物在自然界中的存在和金属材料的发展史 1. 金属材料在人类社会发展历史上的重要意义： 人类社会的发展离不开金属材料，在人类社会发展的历史上，曾经以青铜器、铁器作 为历史时代的标志。 2. 金属元素在自然界中的分布：金属资源主要分布在_地壳_和_海洋_中。 3. 金属在自然界的存在形式：化学活动性不活泼的金属如_金_、_银_等在自然界以 _单质_的形式存在，活动性活泼的金属则以_化合物_的形式存在。 4. 金属矿石：工业上能用来提炼金属的_矿物_称为金属矿石。 （二）金属矿物的冶炼 1. 实验室模拟铁矿石炼铁 实验内容观察到的现象化学反应方程式 取一定质量的氧化铁放入硬 质玻璃管中，按教材 33 页 图 86 装置摆放好，进行 如下操作： 通入一氧化碳； 点燃酒精灯，观察现象； 点燃酒精喷灯，给氧化铁 加热，观察现象； 停止加热，继续通入一氧 化碳至硬质玻璃管内物质冷 却； 停止通入一氧化碳； 熄灭酒精灯的火焰； 取出粉末，用磁铁吸，观 察现象； 发出_淡蓝_色火焰 _红_色的粉末变为_黑黑_色 澄清的石灰水_变浑浊_ 粉末_可被磁铁吸引_ 化学反应方程式 _2CO+O2 点燃 2CO2_ _3CO+Fe2O3高温 3CO2 +2Fe_ CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O 结论：所得物质是_铁_ 归纳分析： （友情提示：一氧化碳就是我们平常所说的煤气的主要成分，它是一种有毒的气体， 具有可燃性，与空气混合后遇火容易发生爆炸） 。 （1）氧化铁的化学式为_Fe2O3_。 （2）给氧化铁加热的仪器叫_酒精喷灯_；盛放氧化铁的玻璃仪器叫_试管_。 （3）实验开始时，先进行操作，后进行操作的目的是_排除试管内的空气，防止 加热时，不纯的一氧化碳发生爆炸_； 若通入一氧化碳后，先进行操作，后进行操作，会有什么后果？_可能会有一氧 化碳散逸到空气中污染空气_； （4）为何用酒精喷灯给氧化铁加热？_提高温度，使反应更快进行_； （5）实验结束时，为什么停止加热后，要继续通入一氧化碳至玻璃管内物质冷却？ 防止高温状态的铁重新被氧化，又变回原来的红棕色的氧化铁_ （6）最后熄灭酒精灯火焰的目的是使多余的一氧化碳全部燃烧，生成无毒的二氧化碳。 2. 金属冶炼的原理、方法 （1）金属冶炼的实质：把矿石中_化合物中_的金属通过_还原剂_变成_金属单 质。 （2）工业炼铁的有关内容： 原料：_铁矿石_、_焦炭_、_石灰石_； 设备：_高炉_； 常见矿石种类：赤铁矿（主要成分的化学式_Fe2O3_） 、磁铁矿（主要成分的化学式 _Fe3O4_） 、黄铁矿（主要成分的化学式_FeS2_） 、菱铁矿（主要成分的化学式 FeCO ） 。 3 工业炼铁的反应原理：（以赤铁矿石为例） 焦炭在高炉内充分燃烧生成二氧化碳： C + O2 点燃 CO2 _； 二氧化碳与炽热的焦炭接触生成一氧化碳： _CO2+C 高温_2CO_； 一氧化碳还原氧化铁 ：_3CO+ Fe2O3 高温 2Fe + 3CO2_； 石灰石（主要成分 CaCO ）在高温下分解生成氧化钙和二氧化碳： 3 CaCO3 高温 CaO + CO2_； 用生石灰除去矿石中杂质二氧化硅变成炉渣：； （3）金属冶炼的方法 热分解法：先将某些金属的矿物处理成氧化物，再通过加热分解的方法制得金属单 质。 例如：用氧化银制金属银的化学方程式为 2Ag2O 加 热 4Ag + O 2。 热还原法：把多数金属矿物处理成_氧化物_，然后跟_氢气_、_一氧化碳 _、_碳_等还原剂一起加热。 例如：用氢气还原氧化钨制金属钨的化学方程式为 WO3 + 3H2 高 温 W + 3H2O _。 电解法：使活泼性的金属（如_钾_、_钠_、_铝_等）从其矿物（或化合物）中 提取出来，采用_电解_其_化合物_或_熔融盐_的方法来冶炼。 例如：用氧化铝制金属铝的化学方程式为 2Al2O3 电 解 4Al + 3O 2。 二. 金属的性质和金属材料 （一）性质： 1. 物理性质：金属都具有的物理性质是：都带有_金属光泽_，具有良好的_导热性_和 _导电性_，良好的_延展性_，机械_强度_。常温下，除_汞_呈_液态_外，其 它金属单质都是_固体_。 2. 化学性质： （1）金属与酸反应： 金属与盐酸反应的比较 分析归纳：从上述四个实验中，所看到的问题有： 问题一： 所有的金属都能与稀盐酸反应吗？_不能_。从教材中的金属活动性顺序表中总结出： 能与稀盐酸反应的金属有_氢前的金属_；不反应的金属有_氢后的金属_。即：在金属 活动性顺序表中，排在氢前面的金属能_置换_出酸中的氢，排在氢后面的金属不能_置 换_出酸中的氢。 问题二： 在能与酸反应的金属中，反应的剧烈程度是否一致？_不一致_。其规律性是：在金 属活动性顺序表中，金属的位置排得越靠前，则与盐酸反应的程度越_激烈_，即：金 属的位置越靠前，金属的活动性越_强_，性质越_活泼_。所以在金属活动性顺序表 中，金属活动性由强到弱的顺序依次是 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Ag Au 问题三：金属活动性顺序表中的（H）表示什么含义？ 排在氢前的金属可置换酸中的氢 问题四：除了稀盐酸与活动性强的金属反应生成氢气外，还有哪种酸能与这些金属反 应生成氢气？（举出一种即可）稀硫酸。（提示信息：硝酸的氧化性很强，它与金属反应提示信息：硝酸的氧化性很强，它与金属反应 时，一般不生成氢气而生成水。时，一般不生成氢气而生成水。） （2）金属与盐反应 实验内容实验现象结论或化学反应方程式 将一根经砂纸打磨过的洁 净的铁丝放入硫酸铜溶液中， 观察现象 将一根经砂纸打磨过的洁 净的铜丝放入硫酸亚铁溶液 铁丝表面_生成红色物质_ 溶液_逐渐变成浅绿色_ 铜丝表面_无明显变化_ 溶液_无变化_ 化学反应方程式 Fe+CuSO4=Cu+FeSO4 结论：在金属活动性顺序表中, 活动性较强的金属_能把_活动 中，观察现象性较弱的金属从它的盐溶液中 置换出来 分析归纳：从实验、中可以得到的结论为： （1）在金属活动性顺序表中，排在_前面_的金属能把排在_后面_的金属从其盐 溶液中置换出来（填“前面”或“后面” ） 。 （也称“_前_置_后_” ） 。 （2）因为金属单质与盐的反应只有在溶液中才可以发生。所以，参加反应的盐必须溶 于水（也称“盐必溶” ） 。 （3）提出问题：只要是排在前面的金属就能把排在后面的金属从它的盐溶液中置换出 来吗？ 实验探究： 宏力同学在化学实验室做金属与盐溶液反应的实验，他从煤油中取出一块金属钠，用 铅笔刀切下一小块，用滤纸吸干表面的煤油，将它放入盛有硫酸铜溶液的烧杯中，观察现 象。这时他看到了有趣的现象：金属钠表面并没有覆盖一层红色的物质，而是浮在硫酸铜 溶液的表面熔化成银白色的小球，在液面上迅速的游动，嘶嘶作响，有气体生成，硫酸铜 溶液中出现了蓝色的沉淀。他又用镁条做相同的实验，结果看到镁条表面覆盖一层红色的 物质。提示信息：金属钠能与水发生化学反应生成氢氧化钠和氢气 结论：在金属活动性顺序表中，有_三_种金属不能与盐溶液发生置换反应，它们分别 是_钾_、_钙_、_钠_。 （二）合金 铁的合金：主要是 生铁和钢 生铁和钢主要是由铁和_碳_组成的合金，但它们的含量不同，其含量范围是：生铁 _2%4.3%_，钢_0.03%2%_。 三. 金属的锈蚀与防护 （一）金属的锈蚀 分析归纳： 上述实验中，_2、4_试管中的铁钉生锈，_1、3_试管中的铁钉没有生锈。 从试管 1、2 与 3 所看到的现象比较中，我们可以得出铁生锈的条件是：铁跟_氧气 _、_水_等物质相互作用，发生一系列复杂的化学反应，生成铁锈，如使铁生锈，则两 个条件_要同时具备_。 （二）金属的防护 防止铁生锈的原理实质就是破坏铁生锈的条件，即让铁与_氧气_或_水_隔绝。 其具体的防止铁生锈的方法一般有：_涂油_；_刷漆_；_电镀_。 铁锈的成分比较复杂，主要成分是_氧化铁_；铁锈是一种_疏松、多孔_的物质，这 一特性能使_水_和_氧气_穿过空隙，不断向_里_渗透，继续跟铁反应，直至铁_完 全_被锈蚀。 通过试管 2、4 中铁钉生锈程度的不同，我们可以得出的结论是：酸、碱、盐的溶液更 （填“容易”或“不容易” ）_容易_使铁生锈。 四. 常见的无机非金属材料和有机合成材料 （一）无机非金属材料 水泥：水泥是使用量最大的_建筑材料_，制造水泥的主要原料为_石灰石_、_石 膏_、_粘土_等。 玻璃：制造普通玻璃的主要原料有_纯碱_、_石英_、_石灰石_等；如制造有色玻璃， 则在制造普通玻璃的原料基础上再加入某些_金属氧化物_。 陶瓷：陶瓷是_陶_器和_瓷_器的简称，_瓷_器是由_陶_器发展而来的。我国 许多陶瓷产品闻名于世，流传至今，如唐朝的“_唐三彩_” ，宋朝的“_钧瓷_”等。 （二）有机合成材料 有机合成材料主要有：塑料、合成纤维、合成橡胶等。 塑料对环境的污染称为“白色污染” 。 （三）复合材料 例如：钢筋混凝土、玻璃钢、车辆的轮胎等。 【模拟试题模拟试题】 （答题时间：15 分钟） 1、下列钢铁制品常用的防锈方法是： （1）铁栏杆 ； （2）锯条或刀片 ； （3）自行车链条 ； （4）洗脸盆 。 2、用毛笔蘸上硫酸铜溶液，在一洁净的铁片上写上“铁”字，过一会儿， “铁”字就变 成了 色。 3、经研究发现，长期使用我国发明的铁锅炒菜做饭，可有效减少缺铁性贫血的发生，原 因是 _ ；如果在炒菜时经常加入适量的食用醋，效果会更好，理由 是 _ 。 4、军事上用镁条在空气中引燃铝和氧化铁的混合物，使铝和氧化铁发生置换反应放出的 大量热用作燃烧弹。试写出相关反应的化学方程式； （1） ， （2） 。 5、两千多年前，我国古代劳动人民已掌握了炼铁的技术，他们将碳不完全燃烧产生一氧 化碳，在高温下利用一氧化碳将铁矿石中的氧化铁还原成铁。请写出上述两个反应的化学 方程式： ； 。 6、生铁和钢都是铁的合金，它们的性能不同，用途也不同。在你所知的物品中 _是由生铁制成的， 是由钢制成的（各举一例） 7、用化学方法辨别纯银制品和用铝制的仿银制品，可选用 。观察到的现象： 纯银制品 ；铝制仿银制品 。根据金属活动性顺 序，说明选用这种试剂的理由是 。 8、某学生利用一支底部有破洞的试管和一个广口瓶组装成制取二氧化碳的发生装置：在 铜网上应盛放 ，广口瓶中应盛有 。若将铜网换成铁网，那么产生的 后果是 ，其原因是（用化学方程式表示） 。 【试题答案试题答案】 1. （1）刷漆（2）氧化膜（3）涂油（4）喷漆 2. 红