新教材苏教版高中化学必修第二册专题9金属与人类文明知识点考点重点难点总结

专题9金属与人类文明第一单元金属的冶炼方法 .-1-其次单元探究铁及其化合物的转化..................................................................................-4-第三单元金属材料的性能及应用......................................................................................-8-第一单元金属的冶炼方法根底学问一、金属的物理性质1．金属材料的优异性能有良好的可塑性，结实耐用，具有导电、导热性能。2．金属的存在形式在自然界中，只有少量的金属元素以游离态形式存在于地壳中，如自然金和自然银。通过熔铸的方法即可对金属进展加工和锻造。地壳中的大局部金属元素都是以化合态形式存在的。例如铁元素存在于赤铁矿(主要成分是FeOAlO23 23微点拨：金属的存在形式与其活动性有关。一般而言，活动性较强的金属，在自然界以各种各样的化合态存在；活动性较弱的金属，可能以游离态存在。有的金属元素还能以游离态和化合态两种形式存在。二、金属的冶炼1．金属冶炼利用化学反响使金属元素从化合态变为游离态的过程称为金属冶炼。工业上常用的金属冶炼方法有热分解法、高温复原法和电解法等。2．常用金属冶炼方法金属活动性挨次与金属冶炼方法的关系冶炼方法的应用实例铝热反响试验试验原理 Al作复原剂，金属氧化物作氧化剂，用铝将氧化物中的金属置换出来试验操作镁条猛烈燃烧(2)氧化铁粉末和铝粉发生猛烈的反响(3)反响放出试验现象 大量的热，并发出刺眼的白光(4)纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中在高温下，铝粉与FeO2Al＋23试验结论 高温23 23微点拨：(1)铝热反响的引燃剂为镁带，助燃剂为氯酸钾。铝热剂为混合物，是由铝粉和某些难熔的金属氧化物(FeOFeOCrOVOMnO23 34 23 25 2等)粉末组成的。镁带要打磨除去外表的氧化膜，否则难以点燃；氧化铁粉末与铝粉要选择枯燥的；铝粉要用没有被氧化的，否则反响难以进展。蒸发皿中的细沙要适量，既要防止蒸发皿炸裂，又要防止熔融的液体溅出伤人。当铁轨有缝隙时，修理工人常将铝粉与氧化铁的混合物引燃，使熔融的铁水流入铁轨的裂缝，冷却后就将铁轨牢牢地粘结在一起。你知道其工作原理吗？高温[提示]高温条件下，铝粉与氧化铁发生铝热反响：FeO＋2Al=====2Fe＋AlO23 23重难点：探究正确选择金属冶炼的原理与方法(素养养成——宏观辨识与微观探析)化学科学的进展是人类文明进步的重要推动力。金属冶炼技术的进步，是人类文明进步的一个表达。[问题1]自然界中绝大多数的金属是以化合态的形式存在，怎样将它们转变为金属单质呢？金属冶炼的实质是什么？[提示]在化合物中，金属元素都显正价态。将金属从其化合物中复原出来，用于生产和制造各种金属材料，这一过程在工业上称为金属冶炼。金属冶炼的实质是＋＋n－===。[问题2]如图是我国古代和现代冶金的两张图片，那么人类使用金属的年月先后挨次与金属的活动性有什么关系？[提示]金属冶炼方法的选择取决于金属在自然界中的存在状态和金属的活泼性。金属越活泼，冶炼时所需条件要求越高，在人类历史上消灭的时间越晚；金属越不活泼，冶炼的方法越简洁，人们使用的时间越早，所以有青铜、铁器等时代的进展历程。3]依据上述图片，分析从自然界中获得金属单质是否都必需发生氧化复原反响。[提示]否。有些金属单质化学性质稳定，如金、铂等，在自然界中主要以游离态形式存在，获得这些金属就不需要发生氧化复原反响，用富集的方法就可以，如淘金。常见几种金属的冶炼误区工业上冶炼Al时用AlO而不用AlClAlCl

为共价化合物，熔化后不导电。此23 3 3外，冶炼Al(NaAlF3 6工业上冶炼Mg时用MgCl2

而不用MgO，由于MgO的熔点很高，耗能大。Au、Pt利用铝热反响不能冶炼复原性比Al强的金属，如Mg、Na等。其次单元探究铁及其化合物的转化根底学问一、反响的合理选择1．转化路径的设计思路首先必需明确目标产物，然后依据产物特性选择反响原料和可能的反响路径，确定反响的类型和反响条件，依据所发生的化学反响和产物分别的要求合理选择反响的装置等。物质制备反响路线的选择以铁屑为原料制取氯化铁路径1.Fe→FeCl3价的铁化合物，从反响炉中排出，3点燃经冷凝后得到固体三氯化铁，反响的化学方程式为：2Fe＋3Cl2FeCl2 32.Fe→FeCl→FeClFeCl在溶液中被Cl氧化为FeCl2 3 2 2 3离提纯后得到产物，反响的化学方程式为：Fe＋2HCl===FeCl＋H↑、2FeCl＋Cl===2FeCl。2 2 2 2 33.Fe→FeO→FeCl23 3酸中得到氯化铁，分别提纯后得到产物。微点拨：实际制备物质时，必需依据反响原料、反响条件、反响步骤、产物要求、反响装置、环境保护、生产本钱等因素进展综合推断，选择适宜、可控的反响路径。Fe3＋的检验方法(1)观看法加碱法(NaOH)

①现象：红褐色沉淀

Fe3＋棕黄色②离子反响方程式：Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)↓(红褐色)3加盐法(SCN－)4.Fe2＋、Fe3＋的转化

①现象：参与KSCN溶液，溶液变为红色②离子反响方程式：Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)(红色)3Fe2＋在溶液中简洁被一些氧化剂(如氯水中的Cl、空气中的OHO等)氧化为Fe3＋。2 2 22Fe2＋HO2Fe2＋＋HO＋2H＋===2Fe3＋＋2HO。22 22 2Fe3＋具有较强的氧化性可被Fe、Cu等复原为Fe2＋。如Fe3＋Fe、Cu式分别为：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋、2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋。氯化铁是一种很重要的铁盐，为黑棕色结晶，也有薄片状，熔点306℃、沸点315℃，易溶于水并且有猛烈的吸水性，能吸取空气里的水分而潮解。氯化铁的一个重要用途是五金蚀刻，蚀刻产品有：眼镜架、钟表、电子元件、标牌铭牌等。你能写出用氯化铁在铜板上刻字时反响的化学方程式吗？[提示]2FeCl＋Cu===2FeCl＋CuCl3 2 2二、反响条件影响的探究试验探究铁的氢氧化物的生成与转化A、BA3mL0.1mol/LFe(SO2 43

B3mL0.05mol/LFeSO0.1mol/LNaOH4①向A试管中滴入NaOHFe＋3O－===Fe(OH)↓(填反3应的离子方程式)。②向B试管中滴入NaOHF2＋2O===Fe(OH)↓(填反响2的离子方程式)；沉淀快速变成灰绿色，最终变成红褐色沉淀，缘由是： 4Fe(OH)＋O＋2 22HO===4Fe(OH)(填反响的化学方程式)。2 3Fe(OH)Fe(OH)2颜色和溶

3Fe(OH)2

Fe(OH)3解性稳定性与盐酸反响制备

白色固体，不溶于水在空气中易转化为Fe(OH)3Fe(OH)＋2H＋===2Fe2＋＋2HO2Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)↓2

红褐色固体，不溶于水△2Fe(OH)=====3FeO＋3HO23 2Fe(OH)＋3H＋===3Fe3＋＋3HO2Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)↓3化学方程式：4Fe(OH)O2HO===4Fe(OH)转化 2 2 2 3现象：白色沉淀快速变为灰绿色，最终变为红褐色重难点1：Fe2＋、Fe3＋、Fe的相互转变——“铁三角”(素养养成——变化观念与平衡思想)1]能够共存的离子之间不能发生反响。依据上述学问分析，Fe3＋I－、S2－、HS－、SO2－、HSO－等复原性离子能否大量共存？3 3[提示]Fe3＋具有较强的氧化性，被I－、S2－、HS－、SO2－、HSO－等复原为Fe2＋而不能大3 3量共存。2]利用离子间的转化分析，怎样除去FeCl3溶液中含有的FeCl2杂质？[提示]向混合溶液中加足量氯水或H2O2或通入足量Cl2。3]依据Fe2＋的性质分析，试验室中应当怎样保存亚铁盐溶液？[提示]向亚铁盐溶液中参与铁粉，防止Fe2＋被氧化。FeFe2＋或Fe3＋△ 点燃如：F＋S====FeSFe2Fe3===3F2，F＋Cu＋===C＋Fe2；2F＋3Cl2FeCl；2 3高温2 34 2Fe2＋既具有氧化性又具有复原性Fe3＋具有较强氧化性，可被复原为Fe2＋Fe2Fe(OH)装置的改进(素养养成——科学探究与创意识)2Fe(OH)2

装置的改进1]改进后装置①制备Fe(OH)2

时为什么能较长时间观看到白色沉淀？[提示]配制溶液的蒸馏水煮沸，除去溶解的氧气；然后用苯液封，防止空气溶解；把装有NaOHFe(OH)2

与氧气接触，避开其被氧化，因此能较长时间观看到白色沉淀。2]改进后装置②能较长时间观看到白色沉淀的缘由是什么？[提示]铁粉与稀硫酸反响生成的氢气排尽装置内的空气，同时试管内剩余的氢气起到Fe(OH)2

[问题3]a应怎样操作才能顺当实现试验目的？[提示]首先翻开止水夹，让生成的氢气经过试管A、B，排尽装置中的空气；然后夹好A中压强增大，将生成的FeSOBB4于空气已经排净，所以能较长时间观看到白色沉淀。Fe(OH)2

氧化的方法将配制溶液的蒸馏水煮沸，去除溶液中的氧气。将盛有NaOHNaOH溶液。(3)在亚铁盐溶液上面充入保护气，如H2、N2、稀有气体等。(4)在亚铁盐溶液上面加保护层，如苯、植物油等。第三单元金属材料的性能及应用根底学问一、金属材料的性能力学性能：金属材料在使用过程中，必定会受到多种力的作用，从而表达出一些力学性能，如延展性、硬度、塑性等。热学和电学性能：金属材料在工业产品中起到导电和导热的作用，而且能够在确定温度范围内稳定工作，与金属材料的密度、熔点、导电性、导热性等物理性能亲热相关。金属材料使用过程中会暴露在空气中，或者接触到一些化学药品，所以，人们也期望金属材料能够具有耐酸碱性、抗氧化性等化学性能。工艺性能：可铸性、可锻性、切削加工性等工艺性能。二、合金及其应用1．定义：由两种或两种以上的金属(或金属与非金属)共熔，可制备出特别的金属材料。微点拨：合金一般是混合物，没有固定的熔点。合金中各成分金属的化学性质不变。2．性质：合金具有很多优良的物理、化学或机械性能，在很多方面不同于各成分金属。(1)硬度：合金的硬度一般大于成分金属。熔点：多数合金的熔点低于组成它的任何一种组分金属。导电性、导热性：合金的导电性和导热性一般低于任一组分金属。为什么合金硬度比成分金属大？[提示]纯金属全部原子的大小和外形一样，原子排列格外规整；参与较大或较小的其他元素的原子后，转变了金属原子有规章的层状排列，使原子层之间滑动困难，合金硬度变大。铝合金本钱低，性能优异，密度小、强度大、塑性好，可加工成各种型材，具有优良的导电性、导热性，抗腐蚀力气强，装饰效果好，在航空、航天、汽车、机械制造及化学工业中得到广泛应用。不锈钢：不锈钢中除了铁元素外，主要的合金元素是铬。铬具有很强的耐腐蚀性，在空气中外表会生成一层致密的氧化物，防止内部进一步被氧化，从而保护了内层金属。钛：钛是一种型金属材料，制成的钛合金强度高、密度小、耐热性好，易于加工，抗腐蚀性强，远优于不锈钢。无机非金属材料硅的导电性介于导体和绝缘体之间，是一种重要的半导体材料。的激光等。2023131026分，中国嫦娥四号探测器成功在月球反面软着陆，成为人类首次在月球反面软着陆的探测器。玉兔二号月球车实现了对月球反面的巡察。150180度！嫦娥四号探测器、玉兔二号月球车均使用了大量合金材料，试分析：这些合金材料应具有哪些性质？[提示]密度小、强度大、既耐高温又耐低温等。重难点：探究合金的组成与性质(素养养成——宏观辨识与微观探析)拿破仑三世在进展盛大宴会时，只有王室成员和贵族来宾能荣幸地用铝匙和铝叉进餐，而地位较低的客人则只能使用一般的金制和银制餐具。那个时候，即使是皇帝也无法给每个来宾供给贵重的铝餐具。当俄罗斯作家尼古拉·车尔尼雪夫斯基第一次看到铝时，他大声赞叹说：“宏大的将来属于这种金属！”1]为什么那时的铝这么昂贵？铝具有哪些不同于一般金属的性质？[提示]由于铝的性质比较活泼，那时不易炼制，所以铝比较昂贵。铝能与强碱溶液反响，不同于一般金属。2]为