2024人教版化学九年级下册 第八单元 金属和金属材料 知识梳理

第八单元金属和金属材料

知识导引

厂纯金属：共性、特性及用途

金属材料

金L合金：物质类别、性能及用途

属

和一金属与氧气的反应

金金属的—置换反应

属金属与盐酸、稀硫酸的反应

化学性质—金属活动性顺序

材—金属与盐溶液的反应_

料

-铁的冶炼：高炉炼铁、实验室炼铁

L金属资源的

利用和保护—金属的锈蚀与防护：铁锈蚀条件的探究

知识清单

知识点1：金属材料

1.金属材料：包括纯金属以及它们的合金。

2.金属的物理性质和用途

(1)共性和用途

共性用途

有金属光泽制作金属饰品

导电性制作导线

导热性制作炊具

延展性冲压成各种形状

(2)特性

①颜色：大多数金属呈银白色，铜呈紫红色,金呈黄色，铁粉呈黑色。

②状态：常温下大多数金属为固态，汞(俗称水银)为液态。

(3)物质的性质在很大程度上决定了物质的用途，另外还需要考虑价格、资源、是否美观、

使用是否便利以及是否容易回收和对环境的影响等多种因素。

3.金属之最

地壳中含量最多的金属元素一铝

人体中含量最多的金属元素一钙

目前世界年产量最多的金属——铁

导电、导热性最好的金属一银

熔点最高的金属一鹤（作灯丝）

熔点最低的金属一汞（制作水银温度计）

4.合金

（1）概念：在金属中加热融合某些金属或非金属,制得具有金属特征的混合物。

①合金是混合物；②形成合金的过程是物理变化；③合金各成分的化学性质不变。

（2）性能：合金和组成其的纯金属相比较，硬度一般更大,熔点一般更低,抗腐蚀性更好。

（3）常见的合金

合铁的合金铜合金

焊锡钛合金形状记忆合金

金生铁钢黄铜青铜

含碳量含碳量

成铅锡

2%〜0.03%〜铜锌铜锡钛与其他金属钛保合金

分合金

4.3%2%

铁的合金主要含Fe、熔点低与人体有很好的具有形状记忆效应

备

C,区别主要是含碳紫铜是纯铜焊接金相容性，可用于用于制成人造卫星

注

量不同属制造人造骨天线

知识点2：金属的化学性质

1.金属与氧气的反应：金属+氧气―金属氧化物（化合反应）

镁铝铁铜金

2Mg+Oz=4A1+3O2=△高温下

2CU+C)2-----

3Fe+2O2速”Fe3O4

2MgO2Al2。3不反应

2CuO

常温下表面形常温下表面形铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星紫红色的铜丝加

—

成氧化膜成氧化膜四射，生成黑色固体热后变黑

通过金属与氧气能否反应及反应的难易程度判断金属的活动性：镁、铝〉铁、铜〉金。

注意事项：铝具有很好的抗腐蚀性能原因：铝与空气中氧气反应，表面生成一层致密的氧化铝

薄膜，从而阻止铝进一步氧化。

2.金属与盐酸、稀硫酸的反应：金属（金属活动性在氢之前）+稀酸--盐+氢气（置换反应）

镁锌铁铜

固体逐渐溶解，产生大量固体逐渐溶解，产生较多固体逐渐溶解，无色溶液变为

气泡气泡浅绿色,产生少量气泡不反

应

Mg+2HC1=MgCb+H2TZn+2HC1=ZnCb+H2TFe+2HC1=FeCl2+H2T

Mg+H2s。4=MgS04+H2TZn+H2s04=ZnSCU+H2TFe+H2s04=FeS04+H2T

通过金属与酸能否反应或与酸反应的剧烈程度判断金属的活动性：镁＞锌＞铁与酸

注意事项：铁与盐酸和稀硫酸反应生成的铁的化合物中，铁元素的化合价为+2。含有Fe2+的

溶液呈浅绿色。

3.金属与盐溶液的反应：金属+盐-新金属+新盐（置换反应）

铁钉+硫酸铜溶液铝丝+硫酸铜溶液铜丝+硝酸银溶液

铁表面有紫红色固体产生，

铝表面有紫红色固体产生，铜表面有银白色固体产生，

溶液由蓝色逐渐变为浅绿

溶液由蓝色逐渐变为无色。溶液由无色逐渐变为蓝色。

色。

Fe+CuS04=Cu+FeS042A1+3CUSO4=A12(SO4)3+3CUCu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)2

活动性：铁＞铜活动性：铝＞铜活动性：铜〉银

反应条件：参加反应的金属活动性必须强于盐中金属的活动性（K、Ca、Na除外），且盐必须可

溶。

知识拓展：鉴别黄金和假黄金（铜锌合金）的方法：

①加入稀盐酸或稀硫酸:有气泡产生的是假黄金，反之为黄金。

②灼烧:有黑色物质生成的是假黄金，反之为黄金。

4.置换反应

（1）概念：由一种单质与一种化合物反应,生成另一种单质与另一种化合物的反应。

（2）特点：单换单。

（3）注意：置换反应中一定有元素化合价的变化。

知识点3：金属的活动性顺序

1.金属活动性顺序

KCaNaMgAlZnFeSnPb（H）CuHgAgPtAu

-----------------------------------------------------------------＞

金属活动性由强逐渐减弱

2.金属活动性顺序的规律

(1)在金属活动性顺序里，金属的位置越靠前，活动性就越强。

(2)在金属活动性顺序里，位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢。

(3)在金属活动性顺序里，位于前面的金属能把后面的金属从它们化合物的溶液里置换出来

(KCaNa除外)。

3.应用

(1)判断金属被开发利用的先后顺序。

(2)判断某些置换反应能否发生。

(3)判断金属与混合盐溶液反应后滤液、滤渣的成分。

当有多个置换反应都能发生时，在活动性顺序中金属之间间隔远的，反应先发生。一个置换反

应结束后，另一个置换反应才会发生。如在硫酸亚铁和硫酸铜的混合溶液中加入锌粒，锌先和

硫酸铜反应，反应完毕后，若锌有剩余，才和硫酸亚铁反应。

注意事项：金属化合物必须溶于水；AgCl不溶于水，不能用于和金属发生置换反应；K、Ca、

Na太活泼，常温下和水反应，不能置换出金属化合物中的金属。

4.金属活动性顺序的比较方法：比较Cu、Fe、Ag三种金属的活动性顺序

(1)选用试剂：Fe、CuSO4溶液、Ag

“两金夹一液”:即选用三种金属活动性最强和最弱的两种金属的单质及活动性介于两种金属

之间的金属的化合物溶液作为试剂，根据两种金属单质分别与化合物溶液反应的情况进行判断。

(2)选用试剂：FeS04溶液、Cu、AgNCh溶液

“两液夹一金”:即选用三种金属中活动性排在中间的金属单质及其他两种金属的化合物溶液

作为试剂，根据金属单质分别与两种化合物溶液反应的情况判断。

注意事项：实验前金属需打磨，目的是除去金属表面的氧化膜或污物。

知识拓展：除去金属中杂质金属或金属化合物溶液中的金属化合物(除杂的要求：不增，不减，

易分离，易恢复原状)

混合物方法有关化学方程式

①加入足量稀盐酸，过滤、洗涤、干燥Zn+2HC1=ZnCb+H2T

Cu(Zn)

②加入足量硫酸铜溶液，过滤、洗涤、干燥

Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4

FeSO4(CuSO4)加入足量铁粉，过滤Fe+CuSO4=Cu+FeSO4

知识点4：铁的冶炼

1.常见的金属矿物

矿物名称赤铁矿磁铁矿菱铁矿铝土矿黄铜矿辉铜矿

主要成分

Fe20sFe3O4FeCChAh03CuFeS2Cu2s

2.实验室炼铁：一氧化碳还原氧化铁

片陷。

(1)实验原理:3co+Fe2Ch2Fe+3c2

一氧化碳C

澄清

石灰水、

(2)实验装置:

(3)实验步骤:①检查装置气密性；②装入药品并固定；③通入纯净的CO；④给氧化铁加

热；⑤停止加热；⑥停止通入CO。

(4)实验现象:

A处B处C处

实验现象红棕色粉末逐渐变成黑色澄清石灰水变浑浊产生蓝色火焰

化学

Fe2O3+3CO遹迪

Ca(OH)2+CO2=CaCO3；+H202C0+02c02

方程式2Fe+3cCh2

(5)实验注意事项:

①先通入CO一会儿，再给氧化铁加热；原因：排尽装置中的空气，防止加热CO与空气的混

合气体发生爆炸。

②停止加热，继续通入CO至玻璃管冷却；原因：防止生成的热的铁被空气再次氧化。

③尾气处理：①点燃，使CO变成无毒的C02；②在导管末端系一个气球或用排水法将尾气收

集起来。

⑷酒精喷灯的作用是提供高温(如果用酒精灯，则加金属网罩，金属网罩可以集中火焰，提高

温度)O

⑤澄清石灰水的作用：检验生成的二氧化碳。

3.工业炼铁:

(1)设备：高炉

瑟犷石、焦炭、石灰石/

上层

3C0+Fe2O3=2Fe+3CO2

高温

中层

C+CO2=2C0

点燃

下层

通风口c+o2=co2

X

N：《〈通风口

O：--j出遣口

一一史渲_

出铁口W生铁

(2)原料：铁矿石(赤铁矿或磁铁矿)、焦炭、石灰石、空气。

(3)反应原理：C+02-C02^CO2+C邈2c0、3CO+Fe2O3-2Fe+3CO2o

(4)焦炭的作用：①提供热量(C+02里C02)；②生成CO(C+CO2-2C0)

(焦炭虽具有还原性，但是CO气体具有流动性，与铁矿石接触更充分)

(5)石灰石的主要作用是将矿石中的二氧化硅(SiO2)转变为炉渣(CaSiCh)。

(6)产品：生铁(实验室中“炼”出的铁不含碳，而工业生产中炼出的铁含碳)。

4.不纯物质的计算

纯净物的质量

纯净物的质量分数混合物的质量X1°0/，

纯净物的质量分数=1-杂质的质量分数

纯净物的质量=混合物的质量X纯净物的质量分数

纯净物的质量

混合物的质量

计算公式:纯净物的质量分数

注意事项：涉及不纯物的化学方程式计算，代入计算的一定是纯净物质量，如不纯物需要转换

成纯净物质量。

知