浙教版九上第二章金屬材料與金屬的化學性質(zhì).doc

九上第二章金屬材料與金屬的化學性質(zhì)一、金屬材料：含金屬單質(zhì)（90多種）和合金（幾千種）1、金屬的物理性質(zhì)： （1）常溫下一般為固態(tài)（汞為液態(tài)），有金屬光澤。（2）大多數(shù)呈銀白色（銅為紫紅色，金為黃色）（3）有良好的導熱性、導電性、延展性2、金屬之最：（1）地殼中含量最多的金屬元素（ ） （2）人體中含量最多的金屬元素（ ）（3）目前世界年產(chǎn)量最多的金屬（ ） （4）熔點最低的金屬（ ）3、合金：由一種金屬跟其他一種或幾種金屬（或金屬與非金屬）一起熔合而成的具有金屬特性的混合物。 ：一般說來，合金的熔點比各成分低，硬度比各成分大，抗腐蝕性能更好合金鐵的合金銅合金焊錫鈦和鈦合金形狀記憶金屬生鐵鋼黃銅青銅:成分含碳量2%4.3%含碳量0.03%2%銅鋅合金銅錫合金鉛錫合金鈦鎳合金備注不銹鋼：含鉻、鎳的鋼具有抗腐蝕性能紫銅為純銅熔點低注意：鈦和鈦合金：被認為是21世紀的重要金屬材料，鈦合金與人體有很好的“相容性”。因此可用來制造人造骨等。 （1）熔點高、密度小 優(yōu)點 （2）可塑性好、易于加工、機械性能好 （3）抗腐蝕性能好注意：物質(zhì)的組成影響其性質(zhì)，性質(zhì)決定其用途。注意節(jié)約、環(huán)保。二、金屬的化學性質(zhì)1、大多數(shù)金屬可與氧氣的反應（黃金不能：真金不怕火煉，用于區(qū)別真假黃金）大多數(shù)金屬都能與氧氣反應，但反應的難易和劇烈程度不同，越活潑的金屬，越容易與氧氣發(fā)生化學反應，反應越劇烈。請寫出鐵，銅，鋁，鎂與氧氣反應的化學方程式2、金屬 + 酸 鹽 + H2（置換反應，等價交換。鐵只生成+2價）反應物反應現(xiàn)象反應速度反應方程式稀鹽酸或稀硫酸鎂鎂劇烈反應，不斷減少,產(chǎn)生大量氣泡、放熱、溶液變重很快Mg + 2HCl=MgCl2 + H2Mg + H2SO4=MgSO4 + H2鋅鋅劇烈反應，不斷減少,產(chǎn)生大量氣泡、放熱較快Zn +2HCl =ZnCl2 +H2Zn + H2SO4 = ZnSO4 +H2鐵反應緩慢，有氣泡生，溶液由無色變?yōu)闇\綠色較慢Fe+2HCl =FeCl2+ H2Fe+ H2SO4 =FeSO4+H2銅不反應（因其排在H后）3、金屬 + 鹽 另一金屬 + 另一鹽（條件：“前換后，鹽可溶”） Fe + CuSO4 = Cu + FeSO4 (“濕法冶金”原理)現(xiàn)象：鐵釘表面有紅色固體出現(xiàn)，溶液由藍色變成淺綠色，溶液質(zhì)量減輕三、常見金屬活動性順序：K Ca Na ； Mg Al Zn ； Fe Sn Pb （H）；Cu Hg Ag Pt Au金屬活動性由強逐漸減弱在金屬活動性順序里：（）金屬的位置越靠前，它的活動性就越強（）位于氫前面的金屬能置換出鹽酸、稀硫酸中的氫（不可用濃硫酸、硝酸，因為他們具有強氧化性，與金屬反應不能生成氫氣，而生成水）（）位于前面的金屬能把位于后面的金屬從它們的鹽溶液中置換出來。（除K、Ca、Na）金屬活動順序的判斷：依據(jù)能否反應及反應快慢推斷（前換后，強換弱）實驗設計：驗證金屬活潑性（選擇藥品）：以三種金屬中活潑性位于中間的那一種的單質(zhì)加另外兩種的鹽溶液（或相反）四、金屬資源的保護和利用1.金屬礦物（礦石）：概念：工業(yè)上把能用來提煉金屬的礦物叫做礦石。常見的礦石：赤鐵礦（Fe2O3）、黃鐵礦（FeS2）、菱鐵礦（FeCO3）、鋁土礦（Al2O3）、黃銅礦（CuFeS2）、輝銅礦（Cu2S）。2、鐵的冶煉（1）原理：在高溫下，利用焦炭與氧氣反應生成的一氧化碳把鐵從鐵礦石里還原出來。 3CO + Fe2O3高溫2Fe + 3CO2注意：裝置要求，（尾氣處理，套氣球或放一燃著的酒精燈）；操作步驟：先通氣再加熱（目的：防止CO與空氣混合受熱爆炸）停止加熱后停氣（目的：防止已生成鐵又被氧化），袋裝點燃掉尾氣（目的：防止空氣污染）實驗現(xiàn)象：固體由紅變黑、質(zhì)量減輕（因失氧），石灰水變渾濁；尾氣能燃燒產(chǎn)生藍色火焰。（2）原料：鐵礦石、焦炭、石灰石、空氣常見的鐵礦石有磁鐵礦（主要成分是Fe3O4 ）、赤鐵礦（主要成分是Fe2O3 ）注意：含S礦石易導致空氣污染。焦炭作用：燃燒供熱，產(chǎn)生高溫，與CO2反應生成還原劑。空氣：供氧2、鐵的銹蝕（1）鐵生銹的條件是：鐵與O2、水接觸（鐵銹的主要成分：Fe2O3）鐵生銹的主要條件是與空氣和水蒸氣直接接觸。鐵制品銹蝕的過程，實際上是鐵與空氣中的氧氣、水蒸氣等發(fā)生復雜的化學反應，鐵銹的主要成分是Fe2O3xH2O。 （銅生銅綠的條件：銅與O2、水、CO2接觸。銅綠的化學式：Cu2(OH)2CO3）（2）防止鐵制品生銹的措施：原理是隔絕空氣或水,破壞生銹條件）防銹措施：防止鐵制品生銹，一是保持鐵制品表面的潔凈和干燥，二是在鐵制品表面涂上一層保護膜，防止鐵與氧氣和水的反應，例如：刷一層油漆；涂上一層機油；電鍍一層不易生銹的金屬，如鍍鋅等；經(jīng)加工使金屬表面生成一層致密的氧化膜，如烤藍；在金屬表面覆蓋搪瓷、塑料等。保持鐵制品表面的清潔、干燥表面涂保護膜：如涂油、刷漆、 電鍍、烤藍等制成不銹鋼鐵銹很疏松，不能阻礙里層的鐵繼續(xù)與氧氣、水蒸氣反應，因此鐵制品可以全部被銹蝕。因而鐵銹應及時除去。而鋁與氧氣反應生成致密的氧化鋁薄膜，從而阻止鋁進一步氧化，因此，鋁具有很好的抗腐蝕性能。3、金屬資源的保護和利用:保護金屬資源的途徑：防止金屬腐蝕回收利用廢舊金屬合理開采礦物尋找金屬的代用品意義：節(jié)約金屬資源，減少環(huán)境污染五、知識考查點1 考查金屬材料的判斷、分類、特性和用途該類題型命題點有：（1）金屬的分類。金屬分為純金屬和合金兩類。（2）金屬的物理特性和用途。大多數(shù)金屬具有光澤、易導電和導熱、有延展性、熔點高、密度大、硬度大等。例1下列應用在高鐵列車上的材料，不屬于金屬材料的是 （ ）A不銹鋼B玻璃 C鋁合金 D銅線練習：1：利用新技術(shù)能將不銹鋼加工成柔軟的金屬絲，用它和棉纖維一起編織成性能優(yōu)良的勞保防護服，這是利用了不銹鋼的（填序號）。A耐腐蝕性B延展性C導熱性D導電性2、鋁、鐵、銅是人類廣泛使用的三種金屬，與我們生活息息相關。按人類開始使用這三種金屬的先后排序為 （用元素符號表示）3、人們大量使用的是合金而不是純金屬，這是因為合金具有更多優(yōu)良性能，例如鋼比純鐵硬度 （填“大”或“小”）4、我國第四套人民幣硬幣從1999年開始發(fā)行，一元幣為鋼芯鍍鎳（Ni）,伍角幣為鋼芯鍍銅合金，一角幣為鋁合金或不銹鋼。（1）鑄造以上硬幣用到的材料都是 （填“合成材料”或“金屬材料”）。（2）選擇鑄造硬幣的材料不需要考慮的因素是 （填序號）。A. 金屬的導電性 B. 金屬的耐腐蝕性 C. 金屬的硬度 D. 金屬價格與硬幣面值的吻合度5制作下列儀器時，要用到金屬材料的是 A蒸發(fā)皿 B膠頭滴管 C燃燒匙 D集氣瓶6、金屬材料包括純金屬以及它們的合金，黃銅(含銅和鋅)、生鐵都屬于 。2 考查金屬的氧化與防護該類題型的命題點有：（1）大多數(shù)金屬都能與氧氣反應（金不能），其難易和劇烈程度與金屬的活動順序有關，金屬越活潑越易與氧氣反應。鎂、鋁常溫時發(fā)生緩慢氧化，點燃時加快，鐵、銅需要點燃或加熱（2）鐵、銅在潮濕的空氣（氧氣）里易生銹（加鹽生銹更快），（即與水和氧氣同時接觸，銅生銹還有二氧化碳參加）例2 將潔凈光亮的鐵釘在潮濕的棉花中比放在空氣中更易生銹，主要原因是（ ）A鐵釘附近濕度增大，溶氧量增多B隔絕了氧氣C溫度更低D更易與二氧化碳反應練習：1、為預防自行車生銹，下列做法中不合理的是 （ ）A車架表面噴涂油漆B鋼圈表面鍍防護金屬C鏈條表面涂機油D露天放置，日曬雨淋2人類的生產(chǎn)、生活離不開金屬。（1）地殼中含量最高的金屬元素是 。（2）在建筑工地露天放置的鋼鐵容易生銹，鋼鐵生銹實際是鐵與空氣中的 發(fā)生化學反應，所以在鋼鐵表面涂油、刷漆等，能防止鋼鐵生銹。（3）生活中鋁制器皿在空氣不易腐蝕的原因是 ，該反應的方程式是 反應類型是 。3 考查金屬與酸的置換反應該類型題命題點有：（1）金屬的活動順序。（2）金屬（多數(shù)含雜質(zhì)）與酸的有關計算。反應前后溶液質(zhì)量的變化。例3把某稀硫酸分為等體積的兩份，放入兩個燒杯中，分別加入等質(zhì)量的甲、乙兩種金屬，反應后金屬都沒有剩余。產(chǎn)生H2的質(zhì)量隨時間變化的趨勢如圖。下列說法正確的是 （ ）A甲的活動性比乙強 B甲的相對原子質(zhì)量一定比乙小C反應消耗等質(zhì)量的硫酸D反應消耗等質(zhì)量的金屬練習：1.現(xiàn)有等質(zhì)量的X、Y兩種金屬，分別放入溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)相同的足量稀硫酸中，產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量與反應時間的關系如右圖所示（已知X、Y在生成物中化合價均為+2價）。則下列說法中不正確的是 （ ）A生成氫氣的質(zhì)量：XY B相對原子質(zhì)量：XYC金屬活動性：YX D消耗硫酸的質(zhì)量：XY2 Wg鐵與足量的稀硫酸充分反應產(chǎn)生ag氫氣，Wg鋅與足量的稀鹽酸充分反應產(chǎn)生bg氫氣，則a與b的關系是（ ） A ab Ba乙丁丙 B丙丁乙甲 C丙乙丁甲 D乙丁丙甲4金屬R投入稀硫酸中，有氣泡產(chǎn)生；鎂條插入R的硫酸鹽溶液中，有R析出，則R、Mg、Cu的金屬活動性順序是 （ ） AMgRCu BCuRMg CRMgCu DMgCuR設計實驗驗證金屬活潑性（選擇藥品）：以三種金屬中活潑性位于中間的那一種的單質(zhì)加另外兩種的鹽溶液（或相反）練習：1、某同學為了驗證鎂、鐵、銅的活動性順序，他選擇了打磨過的鐵絲，你認為他還需要的另外兩種溶液是_溶液和_溶液。請根據(jù)選定的試劑寫出上述實驗中發(fā)生反應的一個化學方程式_2、市場上有一種含鐵粉的麥片，食用后在胃酸作用下將鐵粉轉(zhuǎn)化為人體可吸收的鐵元素，反應的化學方程式為。這種麥片必須真空保存，原因是 3、用下列試劑驗證銅、鐵、鋁三種金屬的活動性順序，能達到目的的是 （填序號）。A.硫酸鋁溶液 B.硫酸亞鐵溶液 C.硫酸銅溶液除雜：化學方法：轉(zhuǎn)化成原物質(zhì)法：除硫酸亞鐵中的硫酸銅就可加入鐵粉Fe+CuSO4=FeSO4+Cu，溶解法：（除去合金中的活潑金屬）（也可以用轉(zhuǎn)化法）如除銅中少量鐵就可加入足量鹽酸后過濾Fe+2HCl=FeCl2+H2練習：除去銅鋅合金中的鋅可用方法是： 對反應后所得物質(zhì)的判斷：依據(jù)：生成物、不參加反應的、過量的、催化劑一定有。兩者能互相反應的不可能同時存在。練習：1、把鐵粉和銅粉的混合物放入硝酸銀溶液中，反應結(jié)束后有固體剩余。下列說法正確的是 （填寫字母序號）。A剩余固體肯定含有銀 B剩余固體肯定是銀和銅C反應后溶液中一定有Fe2+ 和Cu2+ D反應后溶液中可能含有Ag+ 和Cu2+2、某金屬加工廠生產(chǎn)過程中的廢液含有少量的硝酸銀和硝酸銅，為回收利用資源和防止污染，該廠向廢液中加入一定量的鐵粉，反應停止后過濾，向所得固體中中加入少量的稀鹽酸，無氣泡產(chǎn)生，則下列有關說法中正確的是 （ ）A濾出的固體中一定含有銀，可能含有銅、一定不含鐵 B濾出的固體中一定含有銀和銅，一定不含有鐵 C濾液中一定含有硝酸亞鐵，一定沒有硝酸銀 D濾液中一定含有有硝酸亞鐵，可能含有硝酸銀和硝酸銅5 考查金屬的冶煉該類型題命題點有：1、 金屬越活潑，冶煉難度越大，在自然界中以化合物的形式存在，需冶煉還原。2、鐵冶煉的主要反應原理、實驗操作注意事項（先通氣再加熱，停止加熱后停氣，袋裝點燃掉尾氣）、實驗現(xiàn)象，連接順序等。3、冶煉中的保護氣，如氬氣、氫氣等。例5實驗室里，用如右圖所示裝置還原氧化鐵的過程中，可能生成四氧化三鐵、氧化亞鐵或鐵等固體物質(zhì)。關于該實驗，下列說法錯誤的是（ ）A實驗時，試管中澄清的石灰水變渾濁，證明該反應有二氧化碳生成B實驗結(jié)束時，玻璃管中紅色的氧化鐵粉末變成黑色，該產(chǎn)物不一定是鐵C反應后，玻璃管中的固體物質(zhì)的質(zhì)量比反應前減少了，證明一定有鐵生成D為了減少空氣污染，應增加尾氣處理裝置六、中考鏈接1將垃圾分類回收利用，既節(jié)約資源，又防止污染，符合可持續(xù)發(fā)展的要求。例如：破鐵鍋、壞車架、廢棄易拉罐、舊電線和鋁材下腳料等可歸為一類回收，它們屬于 （ ）A金屬 B氧化物 C鹽D有機物2下列與金屬有關的說法正確的是 （ ）A生鐵和鋼都是鐵的合金B(yǎng)廢舊電池可以隨意丟棄，不會對環(huán)境造成污染C銀的導電性比銅強，所以一般用銀作電線D鐵礦石在地殼中含量最豐富，可以隨意開采3下列各組實驗，不能說明鐵和銅的金屬活動性強弱的是 （ ）A鐵絲和銅絲分別插入稀硫酸B鐵絲和銅絲分別插入氫氧化鈉溶液中C銅絲插入硫酸亞鐵溶液中D鐵絲和銅絲分別在氧氣中點燃 4某金屬R與硝酸銀溶液反應的化學方程式為：R + 2AgNO3 = R(NO3)2 + 2Ag，R與硝酸銅溶液不發(fā)生反應，關于R的推斷正確的是 （ ）AR的活潑性介于銅、銀之間 BR能置換出酸中的氫CR的活潑性比銅強 DR的活潑性比銅強、銀都弱6對A、B、C三種金屬活動性的實驗研究過程如下：（1）取大小相等的三種金屬片，分別放入CuSO4溶液中，一段時間后，A、C表面出現(xiàn)紅色物質(zhì)，B表面沒有現(xiàn)象。（2）取大小相等的A、C兩種金屬片，分別放入相同的稀鹽酸中，A、C表面都產(chǎn)生氣泡，但A產(chǎn)生氣泡的速度明顯比C的快。則A、B、C三種金屬的活動性順序是 （ ）AACB BCAB CCBA DABC 7在天平兩盤上的燒杯中，各放入質(zhì)量相同的稀硫酸，調(diào)節(jié)天平至平衡。分別向兩邊燒杯各加入5g鎂和5g鐵，鎂和鐵全部反應而消失后，天平的指針（ ）A偏向加鐵的一邊B偏向加鎂的一邊 C仍停留在原來的位置D無法確定8某合金6 g與足量的稀硫酸充分反應后，如果生成02 g氫氣，該合金中的元素可能是（ ）AZn 和Fe BCu和Au CZn和Cu DMg 和Al9有等質(zhì)量的A、B兩金屬，相對原子質(zhì)量Ar（A）Ar（B），將A放入質(zhì)量分數(shù)為15%的稀硫酸中，B放入質(zhì)量分數(shù)為15%的稀鹽酸中，在反應中A、B均為正二價，產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量隨反應時間變化曲線如右圖。下列說法正確的是（ ）A產(chǎn)生氫氣的速率ABB反應后A、B一定都有剩余 C消耗的稀硫酸和稀鹽酸質(zhì)量一定不相等 D消耗B的質(zhì)量一定小于A的質(zhì)量10化學和我們的日常生活息息相關，化學科學的發(fā)展促進了人類社會文明的進步，提高了人們的生活質(zhì)量。請你用化學方程式解釋下列問題：用鹽酸除去鐵制品表面的鐵銹，該反應的基本類型是 ； 11在Cu(NO3) 2、A1(NO3) 3和AgNO3伍的混合溶液中加入一定量的鐵粉，充分反應后過濾，向濾出的固體上滴加稀硫酸時有氣泡產(chǎn)生。則反應后所得溶液中含有的金屬離子有 ；反應后溶液的質(zhì)量比原混合溶液的質(zhì)量 (填“大”或“小”)；有關反應的化學方程式為(寫出一個即可)。12為研究鋅和鋁的金屬活動性，某研究小組進行了如下探究。 （1）小明設計的實驗方案：向表面積相同的鋁片和鋅粒中分別加入鹽酸。寫出鋅與鹽酸反應的化學方程式： 。 （2）小芳將去膜和未去膜的鋁片分別放入鹽酸中，發(fā)現(xiàn)前者比后者反應快，原因是 。 （3）小芳在（2）實驗中，還觀察到有“灰黑色沉淀”這一異?，F(xiàn)象出現(xiàn)?！咎岢鰡栴}】鋁與鹽酸反應出現(xiàn)的灰黑色沉淀的組成是什么？【查閱文獻】鋁在顆粒較小時為灰黑色；AlCl3為無色透明晶體或白色而微帶淺黃色的固體，易溶于水和乙醇?！咎岢龊侠砑僭O】假設a：該灰黑色沉淀可能含有 ；假設b：該灰黑色沉淀可能含有AlCl3；假設c：該灰黑色沉淀可能含有難溶于酸的物質(zhì)?！驹O計并完成實驗】取灰黑色沉淀分別進行如下實驗。實驗編號實驗操作實驗現(xiàn)象加入適量稀鹽酸有微量氣泡，固體全部溶解，得到澄清溶液加