初三化学第八单元复习金属和金属材料课件

1、 课题1金属材料 1.金属的物理性质金属的物理性质 有金属光泽；有良好的导电性；有良好的有金属光泽；有良好的导电性；有良好的延展性、韧性；硬度较大、熔点较高等延展性、韧性；硬度较大、熔点较高等。 2.金属的特性：金属除具有一些共同的物金属的特性：金属除具有一些共同的物理性质外，还具有各自的特性。如：颜色理性质外，还具有各自的特性。如：颜色（大多数金属为银白色）：铜为紫红色，（大多数金属为银白色）：铜为紫红色，铁为银白色但铁粉为黑色，金呈黄色；状铁为银白色但铁粉为黑色，金呈黄色；状态（大多数金属在常温下为固态）：汞是态（大多数金属在常温下为固态）：汞是液态；硬度：铬仅次于非金属单质液态；硬度：铬

2、仅次于非金属单质金刚金刚石；钠、钾等较软，可以用小刀切割。石；钠、钾等较软，可以用小刀切割。 知识点知识点1 金属材料包括金属及其合金金属材料包括金属及其合金 3.金属的用途：金属在生活、生产中有着非常广泛的应用，根据不同的用途选用不同性能的金属。 金属的物理性质金属的物理性质 应用应用导电性导电性制电线、电缆制电线、电缆导热性导热性制炊具制炊具延展性延展性拉成丝、制成箔拉成丝、制成箔机械强度机械强度制造车辆、防盗门窗、机械制造车辆、防盗门窗、机械等等金属光泽金属光泽制装饰品制装饰品 物质的物质的性质决定物质的用途性质决定物质的用途，物质的，物质的用途反用途反映物质的性质。映物质的性质。金属的

3、性质很大程度上决定金属的性质很大程度上决定了它们的用途，但这不是唯一的决定了它们的用途，但这不是唯一的决定 因素。因素。在考虑物质的用途时，还要考虑在考虑物质的用途时，还要考虑价格、资源、价格、资源、是否美观、使用是否便利、废料是否易于回是否美观、使用是否便利、废料是否易于回收和对环境的影响等多种因素收和对环境的影响等多种因素。 知识点知识点2 合金合金 1.概念概念 ：合金是由一种金属跟其他金属：合金是由一种金属跟其他金属（或非金属）（或非金属）熔合熔合形成的具有金属特性形成的具有金属特性的物质；生铁和钢是含碳量不同的铁的的物质；生铁和钢是含碳量不同的铁的两种合金，其中生铁的含碳量为两种合金

4、，其中生铁的含碳量为2%-4.3%，钢的含碳量为，钢的含碳量为0.03%-2%。 制造合金的过程是加热熔合，而不是化制造合金的过程是加热熔合，而不是化合，合金中的各成分只是合，合金中的各成分只是混合混合在一起，该在一起，该过程发生的是物理变化。合金中的各成分过程发生的是物理变化。合金中的各成分仍各自保持原来的化学性质，合金中最少仍各自保持原来的化学性质，合金中最少有一种金属。有一种金属。 2.合金的性能及用途合金的性能及用途（1）性能：）性能：合金的强度和硬度一般比组合金的强度和硬度一般比组成它们的纯金属更大；成它们的纯金属更大；机械加工性能好；机械加工性能好；合金的熔点比组成它们的纯金属低；

5、合金的熔点比组成它们的纯金属低；抗抗腐蚀性能更好。腐蚀性能更好。（2）一些合金的成分、性能和用途）一些合金的成分、性能和用途 生铁和钢随着含碳量的不同，性能相生铁和钢随着含碳量的不同，性能相应地发生了变化，一般来说，含碳量越应地发生了变化，一般来说，含碳量越高，硬度越大；含碳量越低，韧性越好。高，硬度越大；含碳量越低，韧性越好。在钢中加入一种或几种其他元素可以制在钢中加入一种或几种其他元素可以制成具有特殊性能的钢。成具有特殊性能的钢。（3）其他几种合金的成分、性能和用途）其他几种合金的成分、性能和用途合金合金 主要成分主要成分 主要性能主要性能 主要用途主要用途黄铜黄铜 铜、锌铜、锌强度大、可

6、塑性强、强度大、可塑性强、易加工、耐腐蚀易加工、耐腐蚀机器零件、仪表、机器零件、仪表、日用品日用品焊锡焊锡 锡、铅锡、铅熔点低熔点低焊接金属焊接金属硬铝硬铝 铝、铜、铝、铜、镁、硅镁、硅强度和硬度大、密度强度和硬度大、密度小小 、耐腐蚀、耐腐蚀火箭、飞机、轮火箭、飞机、轮船等制造业船等制造业课题课题2 金属的化学性质金属的化学性质 知识点知识点1 金属和氧气的反应金属和氧气的反应 1.镁、铝与氧气的反应镁、铝与氧气的反应（1）常温下（在空气中）常温下（在空气中） 现象：银白色镁条露置于空气中，表面会逐现象：银白色镁条露置于空气中，表面会逐渐变暗，生成白色固体。渐变暗，生成白色固体。银白色铝露置

7、于空气中，表面会逐渐变暗，银白色铝露置于空气中，表面会逐渐变暗，生成一层致密的薄膜生成一层致密的薄膜氧化铝；氧化铝薄膜氧化铝；氧化铝薄膜可以阻止内部的铝进一步氧化，从而对铝制可以阻止内部的铝进一步氧化，从而对铝制品起保护作用。因此，铝制品具有很好的抗品起保护作用。因此，铝制品具有很好的抗腐蚀性。腐蚀性。2Mg+O2 = 2MgO 4Al+3O2 = 2Al2O32.铁与氧气的反应铁与氧气的反应（1）常温下在干燥的空气中，铁很难与氧气）常温下在干燥的空气中，铁很难与氧气发生反应。发生反应。（2）常温下在潮湿的空气中，铁与空气中的）常温下在潮湿的空气中，铁与空气中的氧气和水共同作用会生成暗红色疏松

8、的物氧气和水共同作用会生成暗红色疏松的物质质铁锈（主要成分是三氧化二铁）铁锈（主要成分是三氧化二铁）（3）铁丝在氧气中燃烧时）铁丝在氧气中燃烧时现象：剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，现象：剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成一种黑色固体。生成一种黑色固体。3Fe+2O2 Fe3O43.铜与氧气的反应铜与氧气的反应（1）铜在常温下干燥的空气中几乎不与氧气）铜在常温下干燥的空气中几乎不与氧气反应。反应。(但铜遇氧气、水、二氧化碳能生锈但铜遇氧气、水、二氧化碳能生锈) （2）铜在加热时）铜在加热时现象：铜丝表面逐渐变成黑色。现象：铜丝表面逐渐变成黑色。2Cu+O2 2CuO 4.金、银等金属与氧

9、气的反应金、银等金属与氧气的反应 金、银等金属即使在高温条件下也不与氧金、银等金属即使在高温条件下也不与氧气发生反应，气发生反应，“真金不怕火炼真金不怕火炼”就是对金的就是对金的化学性质的描述。化学性质的描述。知识点知识点2 金属与盐酸、稀硫酸的反应金属与盐酸、稀硫酸的反应1.镁、锌、铁、铜等金属与盐酸、稀硫酸的镁、锌、铁、铜等金属与盐酸、稀硫酸的反应现象和化学方程式。反应现象和化学方程式。 由金属与稀酸反应的现象可以得出：镁、由金属与稀酸反应的现象可以得出：镁、锌、铁三种金属都能与盐酸和稀硫酸反应，锌、铁三种金属都能与盐酸和稀硫酸反应，反应后都生成了氢气，但反应的剧烈程度不反应后都生成了氢气

10、，但反应的剧烈程度不同；而铜与盐酸或稀硫酸不反应。说明镁、同；而铜与盐酸或稀硫酸不反应。说明镁、锌、铁、铜的化学活动性依次减弱。锌、铁、铜的化学活动性依次减弱。 实验证明：金属能否与酸反应，以及反应实验证明：金属能否与酸反应，以及反应的剧烈程度与金属的化学活动性有关。的剧烈程度与金属的化学活动性有关。2.置换反应置换反应（1）概念：一种单质和一种化合物反应，生）概念：一种单质和一种化合物反应，生成另一种单质与另一种化合物的反应叫做置成另一种单质与另一种化合物的反应叫做置换反应。换反应。（2）置换反应与化合反应、分解反应的区别）置换反应与化合反应、分解反应的区别 知识点知识点3 金属与金属化合物

11、的反应：金属的活动金属与金属化合物的反应：金属的活动性顺序，性顺序， 金属与某些金属化合物溶液金属与某些金属化合物溶液的反应：如的反应：如Al与与CuSO4溶液溶液 Fe与与CuSO4溶液溶液 Cu与与AgNO3溶液溶液 反应的现象及化学方程式？反应的现象及化学方程式？ 几个问题几个问题1、把锌放入硝酸铜、把锌放入硝酸铜 硝酸银的混合溶液硝酸银的混合溶液中，充分反应后向固体加硫酸看是否中，充分反应后向固体加硫酸看是否有气泡的问题。有气泡的问题。2、把铁、把铁 铜的混合物放入硝酸银溶液中铜的混合物放入硝酸银溶液中的问题。的问题。3、设计方案验证金属的活动性顺序。、设计方案验证金属的活动性顺序。4

12、、金属和盐溶液反应后，金属质量变、金属和盐溶液反应后，金属质量变化的问题。化的问题。总结：总结：1、金属距离越远越先反应。、金属距离越远越先反应。2、 先排顺序先排顺序 一般不用中间产物（有时用酸）一般不用中间产物（有时用酸）知识点知识点4 关于金属与稀硫酸反应产生关于金属与稀硫酸反应产生氢气的两种情况氢气的两种情况1.足量金属与等量的同种酸反应足量金属与等量的同种酸反应 相同质量的足量的铝、镁、铁、锌四种金相同质量的足量的铝、镁、铁、锌四种金属与同浓度、等质量的稀硫酸（或稀盐酸）属与同浓度、等质量的稀硫酸（或稀盐酸）反应，由于稀硫酸（或稀盐酸）全部参加反反应，由于稀硫酸（或稀盐酸）全部参加反

13、应，则产生氢气的质量相等。应，则产生氢气的质量相等。 原因：金属与酸反应产生氢气实际是金属原因：金属与酸反应产生氢气实际是金属将酸中的氢元素置换出来，因为用的是同浓将酸中的氢元素置换出来，因为用的是同浓度、等质量的稀硫酸（或稀盐酸），酸又全度、等质量的稀硫酸（或稀盐酸），酸又全部参加反应，所以酸所含的氢元素相等，因部参加反应，所以酸所含的氢元素相等，因此产生的氢气质量相等。此产生的氢气质量相等。2.等量金属与足量酸反应等量金属与足量酸反应 解答此类题型要注意：因为酸是足量的，解答此类题型要注意：因为酸是足量的，所以金属完全反应，计算氢气质量时，可直所以金属完全反应，计算氢气质量时，可直接找金属

14、与氢气的质量关系，与酸的种类与接找金属与氢气的质量关系，与酸的种类与质量无关。质量无关。 由此可知，相等质量的铝、镁、铁、锌四由此可知，相等质量的铝、镁、铁、锌四种金属与足量的稀硫酸反应产生氢气的质量种金属与足量的稀硫酸反应产生氢气的质量由多到少的顺序为：铝由多到少的顺序为：铝镁镁铁铁锌锌铝铝 9 镁镁 12 铁铁 28 锌锌 32.5例例1：把相同体积、相同质量分数的稀盐酸，把相同体积、相同质量分数的稀盐酸，分别滴到等质量、颗粒大小相同的分别滴到等质量、颗粒大小相同的X、Y、Z三种较活泼金属中，生成三种较活泼金属中，生成H2的质量与反应时的质量与反应时间的关系如下图所示。这三种金属的活动性间

15、的关系如下图所示。这三种金属的活动性顺序为顺序为 ；假如；假如X、Y、Z都是都是+2价金属，价金属，则相对原子质量由大到小的顺序为则相对原子质量由大到小的顺序为 。 关于含杂质物质的计算关于含杂质物质的计算1、弄清铁矿石、弄清铁矿石 氧化铁氧化铁 生铁生铁 铁铁 的关的关系系2、铜锌合金和足量酸反应求铜的质量、铜锌合金和足量酸反应求铜的质量分数的问题分数的问题3、56克铁锌合金产生多少氢气的问题克铁锌合金产生多少氢气的问题 课题课题3 金属资源的利用和保护金属资源的利用和保护 知识点知识点1 金属矿物；铁的冶炼金属矿物；铁的冶炼1.例：有磁铁矿（主要成分是例：有磁铁矿（主要成分是Fe3O4）、

16、黄）、黄铁矿（主要成分是铁矿（主要成分是FeS2）、赤铁矿（主要成）、赤铁矿（主要成分是分是Fe2O3），请从多角度分析三种矿石中），请从多角度分析三种矿石中哪种不适合炼铁？原因是什么？哪种不适合炼铁？原因是什么？（2）实验装置）实验装置：2.铁的冶炼铁的冶炼（1）冶炼原理：）冶炼原理：Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2（3）实验步骤）实验步骤：检查装置的气密性；检查装置的气密性；将适量的氧化铁放入玻璃管内；将适量的氧化铁放入玻璃管内；点燃装置最右边的酒精灯并通入一氧化碳点燃装置最右边的酒精灯并通入一氧化碳气体；气体；待装置内的空气完全排净后，点燃酒精喷待装置内的空气完全排净后，点燃酒精喷灯

17、给氧化铁加热；灯给氧化铁加热；当玻璃管内的红色粉末变为黑色时，停止当玻璃管内的红色粉末变为黑色时，停止加热；加热；待玻璃管内的固体冷却后，停止通入一氧待玻璃管内的固体冷却后，停止通入一氧化碳，最后熄灭装置最右边的酒精灯化碳，最后熄灭装置最右边的酒精灯。（4）实验现象：红色粉末逐渐变为黑色，）实验现象：红色粉末逐渐变为黑色，生成一种能使澄清石灰水变浑浊的气体。生成一种能使澄清石灰水变浑浊的气体。3.工业炼铁工业炼铁（1）原料：铁矿石、焦炭、石灰石、空气）原料：铁矿石、焦炭、石灰石、空气（2）主要设备：高炉）主要设备：高炉（3）方法：将铁矿石（如赤铁矿石）、焦）方法：将铁矿石（如赤铁矿石）、焦炭和

18、石灰石按一定的比例一起加入到高炉中，炭和石灰石按一定的比例一起加入到高炉中，从炉的下部通进氧气或富氧的热空气，在高从炉的下部通进氧气或富氧的热空气，在高炉内发生复杂的化学反应，最终使铁矿石转炉内发生复杂的化学反应，最终使铁矿石转化成生铁。化成生铁。说明：炼铁高炉中的还原剂主要是一氧化碳，说明：炼铁高炉中的还原剂主要是一氧化碳，它能够与铁矿石充分接触，使反应更加完全。它能够与铁矿石充分接触，使反应更加完全。焦炭的作用是燃烧放出热量为炼铁提供高温，焦炭的作用是燃烧放出热量为炼铁提供高温，并且产生气体还原剂一氧化碳；石灰石的作并且产生气体还原剂一氧化碳；石灰石的作用是造渣，除去铁矿石中难熔的二氧化硅

19、。用是造渣，除去铁矿石中难熔的二氧化硅。知识点知识点2 铁的锈蚀和防护铁的锈蚀和防护防止铁生锈的方法：根据铁的锈蚀条件不难防止铁生锈的方法：根据铁的锈蚀条件不难推断出防止铁生锈的方法是使钢铁制品隔绝推断出防止铁生锈的方法是使钢铁制品隔绝空气或隔绝水。具体方法如下：空气或隔绝水。具体方法如下：（1）保持铁制品表面干燥和洁净；）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）在铁制品表面涂一层保护膜，如：刷油漆、涂油、电镀、烧搪瓷、烤蓝等。油漆、涂油、电镀、烧搪瓷、烤蓝等。（3）改变铁制品的内部结构，制成合金，）改变铁制品的内部结构，制成合金，如不锈钢。如不锈钢。知识点知识点3

20、金属资源的保护金属资源的保护（1）防止金属锈蚀）防止金属锈蚀（2）回收利用废旧金属）回收利用废旧金属（3）合理有效地开采矿物）合理有效地开采矿物（4）寻找金属的代用品）寻找金属的代用品例例1：下图所示为实验室用一氧化碳还原氧：下图所示为实验室用一氧化碳还原氧化铁的实验装置图，两位同学在老师的指导化铁的实验装置图，两位同学在老师的指导下按下图连接实验装置、检查装置的气密性、下按下图连接实验装置、检查装置的气密性、装药品、固定实验装置。但就下面的实验操装药品、固定实验装置。但就下面的实验操作顺序问题出现了分歧：小菊同学认为先通作顺序问题出现了分歧：小菊同学认为先通一段时间的一氧化碳排净空气，然后再

21、点燃一段时间的一氧化碳排净空气，然后再点燃酒精灯和酒精喷灯，小玲同学觉得这样做不酒精灯和酒精喷灯，小玲同学觉得这样做不好，她的理由是：好，她的理由是： ；小玲同学主张；小玲同学主张先点燃酒精灯和酒精喷灯，然后再通一氧化先点燃酒精灯和酒精喷灯，然后再通一氧化碳，小菊同学又提出反对，她的理由是碳，小菊同学又提出反对，她的理由是 ，老师认为他们的反对意见都有道理。请你帮老师认为他们的反对意见都有道理。请你帮助两位同学解决他们的困难，你的方法是助两位同学解决他们的困难，你的方法是 。一氧化碳还原氧化铁（Fe2O3）的化学方程式是 。例例2.抗氧化剂能吸收氧气，降低食品内部及抗氧化剂能吸收氧气，降低食品

22、内部及周围环境的含氧量，阻止氧气和食品发生氧周围环境的含氧量，阻止氧气和食品发生氧化反应，从而延长食品的保质期。小明发现化反应，从而延长食品的保质期。小明发现新买来的茶叶包装盒内有一个印有新买来的茶叶包装盒内有一个印有“抗氧化抗氧化剂剂”字样的小包，内装灰黑色粉末，其成分字样的小包，内装灰黑色粉末，其成分最可能是最可能是 （ ）A.氧化铜氧化铜 B.活性炭活性炭 C.铁粉铁粉 D.生石灰生石灰例例3.工业炼铁是把铁矿石和焦炭等原料一起加工业炼铁是把铁矿石和焦炭等原料一起加入高炉，在高温下通入空气进行一系列反应把入高炉，在高温下通入空气进行一系列反应把铁还原出来。铁还原出来。（1）通入空气使固态

23、的焦炭转化为具有还原）通入空气使固态的焦炭转化为具有还原性的气态物质，转化过程中涉及的反应的化学性的气态物质，转化过程中涉及的反应的化学方程式是：方程式是： 。（。（2）赤铁矿（主要成分为）赤铁矿（主要成分为Fe2O3）在高炉里反应生成单质铁的化学方程）在高炉里反应生成单质铁的化学方程式是式是 。（。（3）计算：）计算：氧化铁（氧化铁（Fe2O3）的）的相对分子质量是相对分子质量是 ； 5000t含氧化铁含氧化铁84%的赤铁矿中，氧化铁的质量是的赤铁矿中，氧化铁的质量是 ；上述赤铁矿理论上可炼得含铁上述赤铁矿理论上可炼得含铁98%的生的生铁铁 t。例例4.联合钢铁工业的基本生成流程示意图如联合

24、钢铁工业的基本生成流程示意图如下所示：下所示：铁矿石铁矿石焦炭、空气焦炭、空气生铁生铁钢坯钢坯设备A废铜铁、纯氧废铜铁、纯氧请回答下列问题：请回答下列问题：（1）写出设备）写出设备A的名称：的名称： （2）写出以赤铁矿为原料在高温条件下与）写出以赤铁矿为原料在高温条件下与一氧化碳反应制取铁的化学方程式：一氧化碳反应制取铁的化学方程式： 。（3）应用化学原理分析，工业炼钢时用纯）应用化学原理分析，工业炼钢时用纯氧而不用空气的原因是：氧而不用空气的原因是： 。（4）铁粉与生石灰都是常用的干燥剂，）铁粉与生石灰都是常用的干燥剂，现欲用化学方法检验某食品袋中的干现欲用化学方法检验某食品袋中的干燥剂究竟

25、是其中的哪一种，请你简述燥剂究竟是其中的哪一种，请你简述方法和现象：方法和现象： （5）生产上配制）生产上配制1200g溶质质量分数溶质质量分数为为10%的盐酸来测定钢坯中铁的含量，的盐酸来测定钢坯中铁的含量，则约需溶质质量分数为则约需溶质质量分数为40%的浓盐酸的浓盐酸（密度以（密度以1.2g/mL计）多少毫升？计）多少毫升？例例4：为探究金属的活动性顺序，张丽同学利用铁：为探究金属的活动性顺序，张丽同学利用铁丝、锌片、铜丝、稀盐酸、硫酸铜溶液、硝酸银丝、锌片、铜丝、稀盐酸、硫酸铜溶液、硝酸银溶液进行了下面的实验：溶液进行了下面的实验：实验一：将锌片与铜片放入稀盐酸中，锌片表面实验一：将锌片

26、与铜片放入稀盐酸中，锌片表面有气泡产生，铜片无明显变化。有气泡产生，铜片无明显变化。实验二：将铁丝放入硫酸铜溶液中，铁丝表面有实验二：将铁丝放入硫酸铜溶液中，铁丝表面有红色固体沉淀。红色固体沉淀。实验三：将铜片放入硝酸银溶液中，一段时间后实验三：将铜片放入硝酸银溶液中，一段时间后逐渐变为银白色。逐渐变为银白色。（1）由实验可得出金属的活动性关系是）由实验可得出金属的活动性关系是 （2）要确定上述四种金属的活动性顺序，应补）要确定上述四种金属的活动性顺序，应补充充 实验，理由是实验，理由是 。 例例2：在已调平的托盘天平两边各放一个等质：在已调平的托盘天平两边各放一个等质量的烧杯，向烧杯中各倒入

27、质量相等、质量量的烧杯，向烧杯中各倒入质量相等、质量分数也相等的稀硫酸，然后在左盘的烧杯中分数也相等的稀硫酸，然后在左盘的烧杯中放入一定质量的金属放入一定质量的金属X粉末，同时在右盘的粉末，同时在右盘的烧杯中放入与烧杯中放入与X等质量的金属等质量的金属Y粉末，观察到粉末，观察到天平的指针先偏向左边，当两种金属完全溶天平的指针先偏向左边，当两种金属完全溶解后，天平的指针偏向右边。则解后，天平的指针偏向右边。则X、Y是下表是下表组合中的组合中的 （ ）ABCDXMgZnZnFeYFeMgFeZn例例1：等质量的三份相同的稀硫酸分别与足量：等质量的三份相同的稀硫酸分别与足量的镁、铁、锌三种金属反应，下图所示图象的镁、铁、锌三种金属反应，下图所示图象能正确反映生成氢气质量与反应时间之间关能正确反映生成氢气质量与反应时间之间关系的是系的是 （ ） 例例6：把一小包铁粉放入一定量的硝酸铜溶：把一小包铁粉放入一定量的硝酸铜溶液中，使其充分反应后，过滤、洗涤、干液中，使其充分反应后，过滤、洗涤、干燥，