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文档简介
第八单元
金属和金属材料知识梳理·构建体系教材课标·变式过关目录0102(放映后点击标题跳转到相应部分)实验探究·分层讲练03物质关系·构建网络04河南真题·整合训练05跨学科实践活动06考点1金属材料纯金属合金金属材料金属材料包括①
和②
纯金属的物理性质与用途共性导电性→用途:制作导线导热性→用途:制作炊具延展性→用途:冲压成各种形状有金属光泽→用途:制作金属饰品特性常温下一般为固态(③
为液态)大多数呈银白色(铜呈④
色,金呈⑤
色,铁粉呈黑色)汞红黄概念:在纯金属中加热熔合某些⑥
,制得的具有⑦
特征的合金性质:一般来说,合金与组成它们的纯金属相比,硬度更⑧
,熔点更⑨
,抗腐蚀性能更⑩
金属或非金属金属大低好合金常见合金铁合金:⑪
(含碳量为2%~4.3%)和⑫
(含碳量为0.03%~2%),两者性能不同的原因是⑬
.钛合金:抗腐蚀性能好;与人体有很好的相容性,可用来制造人造骨等其他合金:青铜(铜锡合金)、黄铜(铜锌合金)、焊锡、不锈钢、18K黄金、硬铝等生铁钢含碳量不同比较合金和纯金属硬度的方法:⑭
,表面有明显划痕的是⑮
(如上图所示)相互刻画纯金属大多数合金属于混合物知识梳理·构建体系金属之最金属材料(1)地壳中含量最高的金属元素——Al(2)人体中含量最高的金属元素——Ca(3)目前世界年产量最高的金属——Fe(4)导电、导热性最好的金属——Ag(5)熔点最高的金属——钨(W),熔点最低的金属——Hg铝:①
(铝制品耐腐蚀的原因,写化学方程式,下同)考点2金属的化学性质与氧气反应金属的化学性质通式:金属+氧气→金属氧化物(化合反应)举例
铜:②
现象:③
金:化学性质很稳定,即使高温时也不与氧气反应
红色固体逐渐变为黑色与稀酸反应通式:金属+稀盐酸/稀硫酸→盐+氢气(置换反应)举例铝在空气中与氧气反应,其表面生成一层致密的氧化铝薄膜,从而阻止铝进一步被氧化“真金不怕火炼”氢前金属镁和稀盐酸
④
现象:反应剧烈,固体逐渐溶解,有⑤
大量气泡产生
锌和稀硫酸⑥
现象:固体逐渐溶解,有气泡产生
铁和稀盐酸⑦
现象:固体逐渐溶解,有气泡产生,溶液由无色变为浅绿色
金属与酸反应的分析(详见微专题三)与盐溶液反应金属的化学性质通式:金属1+盐→金属2+新盐(置换反应)铁与硫酸铜溶液铜与硝酸银溶液⑧
.现象:铁表面有⑨
,溶液由⑩
色变为⑪
色
红色固体析出蓝浅绿⑫
.现象:铜表面有⑬
,溶液由无色变为⑭
色
银白色(或灰色)固体析出蓝金属与盐溶液反应的分析(详见微专题四)金属1的活动性>金属2的活动性(K、Ca、Na除外)金属的化学性质金属活动性顺序金属活动性顺序:KCaNaMgAlZn⑮
SnPb(H)
⑯
HgAgPtAu金属活动性顺序的应用Fe
Cu金属活动性规律a.金属的位置越靠前,它的活动性就越⑰
b.位于⑱
前面的金属能置换出稀盐酸、稀硫
酸中的⑲
c.位于前面的金属(K、Ca、Na除外)能把位于后面的金属
从它们化合物的溶液里置换出来强氢(或H)
氢(或H)
金属活动性顺序的探究(详见实验8)金属活动性顺序的应用a.判断金属被开发利用的先后顺序b.判断某些置换反应能否发生c.分析金属与混合盐溶液反应后滤液、滤渣的成分d.预测常见金属的某些化学性质e.解释有关的实验现象和实际应用考点3金属的冶炼金属的冶炼金属资源:广泛存在于地壳和海洋中,除少数很不活泼的金属如金、银等有①
形式存在外,其余都以②
形式存在单质化合物常见金属矿石名称赤铁矿磁铁矿铝土矿主要成分的化学式③
④
Al2O3Fe2O3Fe3O4铁的冶炼设备:高炉炼铁原料:赤铁矿石、焦炭、石灰石、空气金属的冶炼铁的冶炼主要反应原理:⑤
(写化学方程式,下同)
焦炭的作用a.提供热量:⑥
b.制取CO:⑦
石灰石的主要作用:将矿石中的二氧化硅转变为炉渣产物:生铁混合物考点4金属的腐蚀与防护金属的腐蚀与防护铁的锈蚀a.铁制品锈蚀的过程,实际上是铁与空气中的①
、②
等发生化学反应的过程,铁锈(主要成分为Fe2O3·xH2O)很疏松
,不能阻碍里层的铁继续与氧
气、水等反应,因此铁制品可以全部锈蚀b.铁钉生锈条件的探究(详见实验9)c.除锈方法物理方法:用砂纸打磨氧气(或O2)
水蒸气(或H2O)
化学方法:用③
除锈(主要成分可写成Fe2O3),反应的化学方程式为④
稀盐酸(或稀硫酸)
a.保持铁制品表面洁净干燥,如用过的菜刀擦干净等b.在铁表面涂保护膜,如刷漆、涂油、镀铬等c.改变铁的内部结构,如制成合金等铁的防锈原理:隔绝⑤
措施氧气(或空气)或水不能长时间浸泡在酸中保护金属资源的途径a.防止金属腐蚀b.废旧金属的回收利用c.有计划、合理地开采金属矿物d.寻找金属的代用品等返回目录1.[RJ下P15T2变式]下列物质的转化,不能一步实现的是(
)A.Cu→Cu(OH)2B.Fe
→FeSO4C.Fe2O3→FeD.AgNO3→Zn(NO3)2A教材课标·变式过关2.[RJ下P15T6变式]下列除去杂质选用的试剂及方法不正确的是(
)选项主要物质杂质选用试剂及方法ACO2CO通过足量的灼热氧化铜粉末BFeSO4溶液CuSO4溶液加入过量铁粉充分反应后过滤,取滤液C铁粉铜加过量盐酸充分反应后过滤,取滤渣DCuOCu通入灼热的氧气C
B4.[RJ下P23T7变式]我国古代“药金”的冶炼方法是:将炉甘石(ZnCO3)和赤铜(Cu2O)与木炭粉按一定的比例混合后加热到约800℃,即可炼出金子般光泽的“药金”(铜锌合金),所涉及的化学反应流程如图所示。(1)写出一个上述流程中发生反应的化学方程式。
(2)为鉴别“药金”与黄金,写出可选用的一种试剂。稀盐酸。(或稀硫酸等)5.[RJ下P26T8变式]竖炉炼铁的工艺流程如下图所示,回答下列问题。(1)粉碎机将矿石粉碎的目的是什么?
增大反应速率。
(2)还原反应室中发生两个还原氧化铁的反应,写出其中属于置换反应的化学方程式。
(3)竖炉底部流出的铁水属于
(填字母)。a.纯净物b.混合物
b6.[RJ下P18例题变式]近年来我国钢铁产量已稳居世界首位。某钢铁厂采用赤铁矿(主要成分为Fe2O3)炼铁,若该厂日产含铁1.4×104t的生铁,至少需要含Fe2O380%的赤铁矿的质量是多少?(写出计算过程)
7.[RJ下P26T8变式]明代科学著作《天工开物》记载了中国劳动人民的科技成就。书中记载的“炒钢法”的生产过程可用如下图表示。(1)铁矿石和煤在加入炼铁炉时需“捣碎”,这样做的目的是_______________
____________________________________。增大反应物的接触面积,使反应更快、更充分(2)铁矿石在炼铁炉中被还原得到生铁。请写出在高温条件下,一氧化碳将铁从赤铁矿石中还原出来的化学方程式:_______________________。
(3)对生铁炼钢的描述有“凡钢铁炼法,……火力到时,生铁先化”。说明生铁的熔点比钢的
。
3CO2低返回目录重点实验8金属活动性顺序的探究
实验内容探究铝、铜、银的金属活动性顺序实验原理活动性
的金属能把活动性
的金属从它们的盐
溶液里置换出来实验装置
实验操作把铝丝和铜丝用砂纸打磨干净,将铝丝浸入硫酸铜溶液
中,将两根铜丝分别浸入硝酸银溶液和硫酸铝溶液中强弱基础层·要点梳理实验探究·分层讲练实验现象①中铝丝表面有
析出,溶液
色变浅;②中铜丝表面有
析出,溶液
由
色变成
色;③中无明显现象实验分析实验①说明金属活动性:Al
(填“>”“<”或
“=”,下同)Cu;实验②说明金属活动性:Cu
Ag;实验③说明金属活动性:Al
Cu实验结论金属活动性强弱:
实验反思只需要进行实验
(填装置序号)就可以得出
三种金属的活动性顺序红色固体蓝银白色(或灰色)固体无蓝>
>
>
铝>铜>银(或Al>Cu>Ag)
①②(或②③)
1.
设计实验方案某同学设计如下图所示实验验证Zn、Cu的金属活动性顺序。(1)能证明Zn的活动性强于Cu的现象为
。(2)若选择两种试剂也能证明Zn的活动性强于Cu,所选择的试剂
为
。A试管中有气泡冒出,B试
管中无明显现象锌、硫酸铜溶液(或铜、硫酸锌溶液等)
拓展层·评价分析解题模型验证两种金属活动性顺序的一般思路验证两种金属的活动性顺序方法一:金属与稀盐酸或稀硫酸反应(适用于一种金属在氢前,另一种金属在氢后)方法二:一种金属与另一种金属的盐溶液反应
2.设计实验方案某化学小组设计实验验证Zn、Cu、Ag的金属活动
性顺序。第1步:排顺序,将涉及金属按活动性强弱排序,Zn、Cu、Ag的活
动性顺序为
。第2步:定方案,根据活动性顺序确定方案。(1)小明设计了如图1所示实验验证三种金属的活动性顺序,则X
为
。Zn>Cu>Ag(或锌>铜>银)
硫酸铜溶液(合理即可)
(2)小兰设计了如图2所示实验验证三种金属的活动性顺序,则Y为
。铜(或Cu)
创新层·迁移应用3.小红为探究铁、铜、镍(Ni)的金属活动性顺序,设计了如下图所示
的实验。实验中观察到试管①中有气泡冒出,试管②中无明显现象,
试管③铁片上有固体析出,回答下列问题。(1)写出试管③中发生反应的化学方程式。
(2)写出三种金属的活动性顺序。Fe>Ni>Cu。(或Cu<Ni<Fe)解题模型验证三种金属活动性顺序的较优方案验证三种金属的活动性顺序方法一:“两金夹一盐”,金属活动性最强和最弱的金属分别与活
动性居中的金属的盐溶液反应方法二:“两盐夹一金”,金属活动性最强和最弱金属的盐溶液分
别与活动性居中的金属反应方法三:先用酸区分出氢前金属和氢后金属,再用一种金属与另一
种金属的盐溶液反应基础实验9铁钉生锈条件的探究实验装置
实验现象A试管中铁钉
,B试管中铁钉
,C试管中铁钉仍光亮如初实验分析对比试管A和B可知,铁生锈需要与
接触;对比试管A和C可知,铁生锈需要与
接触生锈无明显变化氧气(或空气)
水(或H2O)
基础层·要点梳理实验结论铁生锈的过程,是铁与空气中的
发生化学反应的过程注意事项①试管中的蒸馏水是经煮沸并迅速冷却的,目的是
;②试管B中
植物油的作用是
;③试管C中干燥
剂的作用是吸收空气中的水蒸气氧气、水蒸气(或O2、
H2O)
除
去水中溶解的氧气,防止对实验造成干扰隔绝氧气(或空气)
1.实验拓展实验一周后发现A试管中铁钉锈蚀最严重的部位
是
(填“a”“b”或“c”)。b
拓展层·评价分析2.实验创新利用压强变化检验铁生锈与氧气的关系。在密闭容
器里,一段时间后可观察到图1中试管内
,图2中U
形管中液面
,图3中U形管中液面
,
原因是铁生锈消耗
,冷却到室温后,引起密闭容器
内压强减小。液面上升左高右低左低右高氧气和水创新层·迁移应用返回目录1.
金属铜的相关性质①
;②
;③
;
①②③⑦⑥⑤④AgNO3CuCuOCuSO4Cu(OH)2物质关系·构建网络⑥
;⑦
。
④
;⑤
;
①②③⑦⑥⑤④AgNO3CuCuOCuSO4Cu(OH)22.
金属铁的相关性质①
;②
;③
;④
;⑤
;
⑥
;⑦
。
+3H2O]O2HCl/H2SO4酸CuSO4盐HCl/H2SO4酸性质冶炼COH2CFe2O3冶炼除锈①②③⑦⑥⑤④Fe返回目录命题点1金属材料(6年6考)1.[2020·河南B卷25(1)题]制作生活中下列物品所用的材料属于金
属材料的是
(填字母)。a.橡胶轮胎
b.玻璃茶杯c.塑料薄膜
d.钢芯镀镍硬币2.(2020·河南6题)金属材料在生产、生活中使用广泛。下列金属的用
途利用了金属导电性的是(
A
)A.
铜制电线B.
铁制铁锅C.
金制项链D.
铝制饮料罐d
A河南真题·整合训练3.(2025·河南8题)金属在改善人类生活方面发挥着巨大作用。下列相
关叙述不正确的是(
A
)A.
纯铜的硬度比黄铜的大B.
钛合金具有良好的抗腐蚀性能C.
铁制品刷漆可防止生锈D.
回收废旧金属可实现资源再利用A4.[2022·河南23(1)题]下图中将两块金属片相互刻画,该实验的目的
是什么?比较黄铜片与铜片的硬度。(或比较合金和纯金属的硬度)命题点2金属的化学性质(6年6考)考向1
金属与氧气的反应(2020、2021、2023、2024、2025年考查)5.[2020·河南21(2)题]铝的化学性质活泼,为什么铝制品却具有很
好的抗腐蚀性能?铝在空气中与氧气反应,其表面生成一层致密的氧化铝薄膜,从而
阻止铝进一步被氧化。拓展设问该反应的化学方程式为
。
6.(2019·河南22题)某化学兴趣小组的同学利用压强传感器、数据采
集器和计算机等数字化实验设备,测定铝片与足量稀硫酸反应时气
体压强的变化,实验结果如下图所示。(1)开始一段时间气体压强几乎不变,其原因是什么?铝片表面有一层致密的氧化铝薄膜,开始一段时间稀硫酸与氧化铝
反应,无气体生成。(2)写出m点时所发生反应的化学方程式。
考向2金属与酸反应的分析(6年6考)详见微专题三P64命题点3金属活动性顺序(6年6考)考向1金属活动性顺序的探究(2023、2025年考查)7.(2017·河南B卷11题)下列验证Zn、Cu、Ag三种金属活动性顺序的
试剂不正确的一组是(
D
)A.Zn(NO3)2溶液、Cu、AgNO3溶液B.Zn、Ag、CuSO4溶液C.Zn、Cu、稀硫酸、AgNO3溶液D.Zn、Cu、AgNO3溶液D8.(2025·河南22题)为探究金属活动性,某同学利用下图所示装置进
行实验。将足量常见金属M加入Y形试管右管中,观察到溶液逐渐变
蓝;充分反应后,倾斜Y形试管,使右管中溶液进入左管,观察到溶
液蓝色变浅直至消失。(1)判断M可能是什么金属。铜。(或Cu)(2)用化学方程式说明左管中溶液蓝色消失的原因。
(3)根据实验判断锌、银、M的金属活动性由强到弱的顺序。锌>M>银。(或锌>铜>银)9.(2023·河南23题)某化学小组用如下图所示实验装置,探究铝、铜、
银的金属活动性顺序。(1)铝丝浸入溶液前需要先用砂纸打磨,其目的是什么?去除铝丝表面致密的氧化铝薄膜。(2)请写出装置A或B中发生反应的化学方程式。
(3)通过图示中的实验不能判断铜、银的金属活动性顺序,请补充实
验继续探究。(简要叙述实验步骤)将铜丝放入硝酸银溶液中。(合理即可)10.(2022·河南B卷24题节选)古籍记载镍白铜[主要成分为铜、镍
(Ni)、锌]是中国古代发明和研制出的铜合金。为确定铜、镍、锌的
金属活动性顺序,某化学小组设计了如下实验方案。实验步骤实验现象结论或化学方程式(1)把镍片放入稀
硫酸中有气泡产生化学方程式为
(生成物中镍
元素显+2价)(2)把镍片放
入
溶液中镍片表面无
明显变化锌的金属活动性大于镍,三种金
属的活动性顺序为Zn>Ni>CuNi+H2SO4
硫酸锌(或氯
化锌等)
考向2金属与盐溶液反应的分析(6年6考)详见微专题四P68命题点4金属的冶炼(6年6考)11.(2020·河南18题)下图为CO还原Fe2O3的微型装置图,则A处V形
管内的固体粉末由
色逐渐变黑;B处V形管内的溶液变浑
浊,化学方程式为
;将尾气点燃,化学方程式为
。红棕
命题点5金属的腐蚀与防护(2023、2025年考查)12.
真题组合铁制品锈蚀的过程是铁与空气中的
同时发生化学反应的过程2022·B卷17;铁制品在潮湿的
空气中容易生锈,用盐酸清除铁锈(主要成分为Fe2O3)的化学方程式
为
2019·B卷25改编。13.(2017·河南17题节选)铁车架的表面刷油漆能防止锈蚀,其原因
是
;用硫酸除铁锈(Fe2O3)的化学方程
式为
。氧气、水蒸气
(或O2、H2O)
能够隔绝空气(或氧气)和水
返回目录1.(2025·齐齐哈尔)垃圾是放错位置的资源,合理的垃圾分类与有
效的垃圾回收和利用必不可少。(1)“垃圾分类,从我做起”,下列四种可回收物中,能获得金属的
是
。(填字母)A.
废纸板B.
塑料矿泉水瓶C.
废旧铁锅D.
破损的玻璃瓶(2)回收利用废旧金属具有什么意义?(答一点即可)节约金属资源。(或减少对环境的污染等)(3)铁制垃圾箱常采用喷漆的方法进行防锈,其防锈原理是什么?隔绝空气(或氧气)和水。C7垃圾的分类与回收利用跨学科实践活动2.(2025•武汉区级模拟)垃圾发电是通过焚烧城市生活垃圾将其转化
为电能或热能的过程,其核心流程如下:残渣处理前处理阶段焚烧阶段能量转换烟气处理前处理阶段包括垃圾的分类与分拣,并将大件垃圾破碎等。再通过
焚烧垃圾加热锅炉水管,产生高温蒸汽,推动汽轮机旋转发电。焚烧
阶段会产生HCl、SO2等有害气体和烟尘,需通过多级净化系统处
理,以达到国家排放标准。阅读上述材料,回答下列问题。(1)下列垃圾中,可回收利用的有
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