新教材适用2023-2024学年高中化学专题9金属与人类文明专题整合课件苏教版必修第二册

专题9金属与人类文明专题整合知识网络系统构建核心归纳素养整合知识网络系统构建

核心归纳素养整合一、金属冶炼方法(宏观辨识与微观探析)1.金属冶炼方法与金属活动性的关系。金属的活动性顺序KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu金属原子失电子能力强→弱金属阳离子得电子能力弱→强自然界中的存在形态化合态多数是化合态,极少数是游离态游离态主要冶炼方法电解法高温还原法热分解法物理方法2.几种常用金属冶炼方法的比较。

3.关于金属冶炼方法选择的步骤。

【例题1】

汞(熔点-39℃,沸点356℃)是制造电池、电极及温度计等的重要原料,工业上制粗汞的流程见下图,下列分析正确的是(

)。A.采用辰砂、生石灰混合焙烧生成,而不用在空气中直接灼烧,因为辰砂在空气中加热不反应B.辰砂与氧化钙加热,反应的化学方程式可能为4HgS+4CaO4Hg+3CaS+CaSO4C.洗涤粗汞可用5%的盐酸代替5%的硝酸D.在北极考察一定能使用水银温度计答案:B解析:辰砂在空气中加热的反应为HgS+O2Hg+SO2,SO2会污染环境,故A项错误;盐酸不能与铜反应,因此不能用盐酸代替硝酸,故C项错误;北极温度可能低于汞的熔点,汞可能凝固成固体,故D项错误。二、“铁三角”、Fe2+和Fe3+的检验方法(证据推理与模型认知)1.“铁三角”的转化关系。典型Fe2+与Fe3+的离子方程式。(1)将H2S气体通入FeCl3溶液中产生淡黄色沉淀:H2S+2Fe3+══S↓+2Fe2++2H+。(2)将FeCl3溶液滴入KI淀粉溶液,溶液变蓝:2I-+2Fe3+══I2+2Fe2+。(3)FeCl3可溶解铁片:2Fe3++Fe══3Fe2+。(4)FeSO4可使酸性KMnO4溶液褪色:(5)将FeCl2溶液滴入稀硝酸中,有无色气体放出:2.Fe2+、Fe3+的检验方法。(1)用KSCN溶液和氯水。(2)用NaOH溶液。

(3)含Fe2+、Fe3+的混合溶液中Fe3+、Fe2+的检验,溶液中不含Cl-等还原性离子。【例题2】

在一定量的稀硝酸中慢慢加入铁粉,得到的Fe2+的物质的量(纵坐标)与所加铁粉的物质的量(横坐标)的关系如图所示。请将正确答案的序号填在相应的横线上。①Fe3+

②Fe2+

③Fe、Fe2+

④Fe2+、Fe3+(1)AB段铁元素以

形式存在。

(2)BC段铁元素以

形式存在。

(3)CD段铁元素以

形式存在。

答案:(1)①

(2)④

(3)③解析:向稀硝酸中加入铁粉,开始时稀硝酸过量应生成Fe3+,随加入铁粉量的增加,HNO3反应完全后,发生反应2Fe3++Fe══3Fe2+,最后全部转化为Fe2+。三、常见的合金及其重要应用(证据推理与模型认知)1.铜合金。2.铁合金。

铁合金主要元素成分主要特性主要用途生铁Fe、C(2%~4.3%)及Si、Mn、S、P硬而脆,强度大,可铸不可锻炼钢,制各种铸件钢碳素钢低碳钢Fe、C(低于0.3%)韧性、焊接性好,强度低制钢板、钢丝、钢管中碳钢Fe、C(0.3%~0.6%)强度高、韧性及加工性好制钢轨、车轮和建材高碳钢Fe、C(高于0.6%)硬而脆,弹性好制器械、弹簧、刀具等铁合金主要元素成分主要特性主要用途钢合金钢锰钢Fe、Mn韧性好,强度大钢轨、轴承、钢磨、坦克装甲硅钢Fe、Si导磁性好变压器、发电机和电动机中的铁芯不锈钢Fe、Cr、Ni抗腐蚀性好医疗器械、炊具、反应釜、容器3.铝合金。

4.钛合金。钛合金具有强度高、密度小、耐腐蚀、耐高温等优点,主要用于飞机、火箭、导弹、人造卫星、宇宙飞船等尖端领域。元素成分主要特性主要用途Al、Mg、Cu、Si等密度小,强度大用于汽车、飞机、火箭、船舶制造【例题3】

某合金与铁的物理性质比较如下。

从以上性能看,该合金不适合制成(

)。A.导线B.门窗框C.炉具