中考化學 第一部分 身邊的化學物質(zhì) 第五節(jié) 金屬與金屬材料復習課件 新人教版.ppt
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1,第五節(jié) 金屬與金屬材料,第一部分 身邊的化學物質(zhì),2,知識梳理,一、金屬材料 1. 金屬和金屬材料包括鐵、鋁、銅等純金屬和合金。合金是________________________________________ 。與純金屬相比合金的強度和硬度一般比組成它們的純金屬更高, 性能也更好。 2. 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和人造關節(jié)以及人造齒根等。,在金屬中加熱熔合某些金屬或非金屬而制得的,具有金屬特性的混合物,抗腐蝕,3,二、金屬的物理性質(zhì) 1. 常溫下,它們都是固體( Hg(或汞) 除外),大多數(shù)呈現(xiàn) 色的金屬光澤(銅為 色,金為黃色),大多數(shù)為 和 的良導體,有 性,質(zhì)軟,密度較大,熔點較高。 2. 物質(zhì)的 在很大程度上決定了物質(zhì)的用途,同時還需要考慮 、資源、是否美觀、使用是否便利、以及廢料是否易于回收和對環(huán)境的影響等多種因素。,銀白,紫紅,電,熱,延展,性質(zhì),價格,4,三、金屬的化學性質(zhì) 1. 金屬+氧氣→金屬氧化物 大多數(shù)金屬都能與氧氣發(fā)生反應,但反應的難易和劇烈程度是不同的。如鋁在空氣中與氧氣反應,其表面生成一層致密的氧化物薄膜。其反應的化學方程式為: 。如鐵絲在氧氣中燃燒: ;銅片在空氣中加熱: (用化學方程式表示)。,5,2. 金屬+酸→鹽 如鐵釘放入稀鹽酸中: (用化 學方程式表示) 其反應現(xiàn)象是_____________________ , 且反應后溶液質(zhì)量 ( 填“增加”或 “減少” ),【特別提醒】 反應發(fā)生的條件: (1)金屬必須排在金屬活動性順序中氫的前面。 (2)濃硫酸和硝酸具有強氧化性,與金屬反應后不產(chǎn)生H2而生成水。 (3)鐵與酸反應時, 得到的是亞鐵鹽, 而不是鐵鹽。,鐵釘逐漸減小,鐵釘表面有氣泡冒出;溶液由無色逐漸變成淺綠色,增加,6,3. 金屬+鹽→新金屬+新鹽 該反應發(fā)生的條件: (1)必須是活潑金屬置換不活潑金屬。 (2)鹽必須 可溶 。 (3)K、Ca、Na等除外, 它們與鹽反應時是先與鹽中的水反應, 而不是直接置換鹽中的金屬。 例如“濕法冶金” 的原理 : (用化學方程式表示) ,其反應現(xiàn)象是 ___________________ 。,浸入CuSO4溶液的鐵表面覆蓋一層紅色的物質(zhì),溶液由藍色逐漸變成淺綠色,7,四、 常見金屬活動性順序,在金屬活動性順序里,位于氫前面的金屬能置換出酸中的H,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。 巧學妙記: 鉀鈣鈉鎂鋁, 鋅鐵錫鉛(氫),銅汞銀鉑金。 和酸來反應, 氫后難進行。 和鹽液反應,前金換后金。,8,五、置換反應 由一種化合物與一種單質(zhì)反應,生成另一種單質(zhì)與另一種化合物的反應叫置換反應,其字母表達式為 。置換反應是化學中四大基本反應類型之一,金屬與鹽酸、 稀硫酸,以及鐵與硫酸銅溶液的反應等都屬于置換反應。置換反應的特點是反應前后一定有元素的化合價發(fā)生改變,如 Fe+CuSO4═ FeSO4+Cu ;在此反應中;元素的化合價是由0價變成+2價, Cu元素的化合價由+2價變?yōu)? 價.,A+BC→B+AC,9,六、 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,化學反應方程式為 。 2.原料:鐵礦石、 焦炭、石灰石和空氣。 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)、 菱鐵礦(主要成分是 FeCO3)、鐵礦石中有難熔化的脈石) ,主要成分是二氧化硅,石灰石的主要作用是將鐵礦石中的脈石轉(zhuǎn)變?yōu)闋t渣,相關反應的化學方程式為 3.設備: 高爐 。 4.產(chǎn)品:生鐵。,10,5.鐵的冶煉實驗,11,【特別提醒】 因為CO有毒性,所以對澄清的石灰水處理后的氣體重新點燃以防止CO擴散到空氣中污染空氣,進而也說明CO具有可燃性。,七、鐵的銹蝕 1.鐵生銹的條件是 ,鐵銹的主要成分是 ,顏色為 。,與空氣、水等物質(zhì)直接接觸,Fe2O3,紅棕色,12,2. 鐵銹的結構疏松多孔,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, 一般用 去除鐵銹;而鋁與氧氣反應能生成 ,從而阻止鋁進一步氧化,因此 ,鋁具有很好的抗腐蝕性能),其反應的化學方程式是 。 因此,用鋁做實驗前要先對鋁進行 。,3.防止鐵制品生銹的措施 方法一: 。 方法二:___________________________________________ 。 方法三: 。,稀鹽酸(或稀H2SO4),一層致密的Al2O3 氧化膜,打磨,保持鐵制品表面的干燥和潔凈,在鐵制品表面涂一層保護膜,如刷油漆、涂油、 電鍍、 烤藍,改變鐵的組織結構, 制成合金鋼,如不銹鋼,13,2.金屬回收利用的優(yōu)點: 一可節(jié)約 和 , 二可減少 。,?___________________ ? ____________________ ? ____________________ ④____________________,八、金屬資源的保護和利用,1.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,尋找金屬的替代品,金屬資源,能源,對環(huán)境的污染,14,易錯清單,易錯點一:對合金的定義和性質(zhì)的理解。 合金具有金屬特征,但合金中不一定只含有金屬,有些合金中也含有非金屬,如生鐵含有碳、 硅等。 純金屬和合金都屬于金屬材料,但純金屬是純凈物,而合金是混合物。生鐵和鋼的主要區(qū)別是含碳量不同,但它們的主要成分都是鐵,而不是碳。,15,易錯點二: 鐵與稀鹽酸、 稀硫酸、 某些金屬化合物溶液發(fā)生置換反應的產(chǎn)物。 鐵與稀鹽酸、稀硫酸、某些金屬化合物溶液發(fā)生置換反應時,生成+2 價鐵的化合物, 而不是+3價鐵的化合物,如:,易錯點三:CO還原氧化鐵實驗的正確操作。 在CO還原氧化鐵實驗中, 應先通CO, 然后加熱, 目的是排凈玻璃管中的空氣, 防止加熱時發(fā)生爆炸。反應完成后, 應先熄滅酒精燈, 待裝置冷卻后,再停止通CO, 防止被還原出來的鐵重新被氧化。,16,中考考點精講精練,考點1 金屬的性質(zhì)與用途,【例1】(2014揭陽) 金屬材料在人類活動中已得到越來越廣泛的應用。下列性質(zhì)屬于金屬共性的是 ( ) A.硬度很大、熔點很高 B.是銀白色的固體 C.易與酸反應產(chǎn)生氫氣 D.能夠?qū)щ?、能夠?qū)?解析:一些金屬的硬度很小,熔點較低, 如鈉等,故A不正確;一些金屬的顏色不是銀白色的, 例如銅是紅色的, 故B不正確;銅不能和稀鹽酸反應,故C不正確; 金屬都有良好的導電性、 傳熱性,故D正確。 答案 A,17,考題再現(xiàn),1.(2013佛山) 以下說法正確的是 ( ) A.常溫下,金屬都是固體 B.鈉比鋁的抗腐蝕能力強 C.青銅、生鐵、 焊錫均屬合金 D.木炭和ZnO在高溫條件下不能反應,C,2.(2015廣州) 下列有關鐵的說法錯誤的是 ( ) A.參考圖1-5-2信息,鐵的相對原子質(zhì)量為26 B.生鐵和鋼是常見的鐵合金 C.鐵釘在潮濕的空氣中容易生銹, 因此鋼鐵的使用要注意防銹 D.用赤鐵礦高爐煉鐵的化學反應方程式是,A,18,3.(2015佛山) 金屬及合金是重要的工業(yè)及建筑材料, 某些金屬離子是人體不可或缺的元素。 (1) 下表是三種金屬的部分物理性質(zhì)。,?三種金屬中最不適宜作導線的是 ( 填字母) ,高壓輸電線不用金屬A而選用金屬B,主要原因是 。,?C的合金通??梢宰霾说?、 錘子等,其合金的硬度 5(填“”“”或“=”)。,C,金屬B的密度小,,19,(2)老火靚湯強身健體) 豬骨湯是其中之一。 煲制豬骨湯的主要原料:豬骨、 雞腳、 甜玉米、 胡蘿卜、 雞骨草等。 ?豬骨湯包含的營養(yǎng)素中除了蛋白質(zhì)、 油脂、 水、無機鹽外,還有 等。 ④豬骨湯中因為含有較豐富的離子 (用離子符號表示) ,所以老年人飲用可以預防 。,維生素,Ca2+,骨質(zhì)疏松,20,考點2 二氧化碳的性質(zhì)和用途,【例2】(2-15 深圳) 據(jù)圖1-5-3分析, 下列說法錯誤的是 ( ),A.C可能是銅 B.將Fe放在B的鹽溶液中可以置換出B C.四種金屬的活動性順序是ABFeC D.鋼和生鐵都是鐵合金,21,解析: 由圖示可知,C不與稀鹽酸反應,C的位置排在氫的后面, 可能是銅,故選項A說法正確。 圖中B物質(zhì)與稀鹽酸反應比鐵更劇烈,說明了金屬活動性B鐵;將Fe放在B的鹽溶液中, 不能發(fā)生置換反應,不能置換出B ,故選項B說法錯誤。 由圖中金屬與酸反應的劇烈程度,A反應最劇烈, B其次,C再次,C不與稀鹽酸反應,則四種金屬的活動性順序是ABFeC,故選項C說法正確。 鋼和生鐵都是鐵的合金, 生鐵是含碳量為2%~4.3% 的鐵合金,鋼是含碳量為0.03%~2%的鐵合金,故選項D說法正確。 答案 B,22,考題再現(xiàn),1.(2015佛山) 已知 。下表各選項中不能利用置換反應通過X得到Y的一組物質(zhì)是 ( ),2.(2014廣州) 用置換反應驗證鐵的金屬活動性比銅強, 下列各組藥品能達到目的的是 ( ) A.Ag、FeSO4、CuSO4 B.Fe、Cu、H2SO4 C.Fe、Cu、ZnSO4 D.Fe、Cu、KOH,A,B,23,3.(2015佛山)為了探究a、b、c三種金屬活動性順序,某同學設計了如圖1-5-4 所示的實驗.實驗結論正確的是 ( ),A.bac B.abc C.cba D.cab,B,24,考點3 鐵的冶煉、 金屬資源的利用和保護,【例3】(2015茂名) 金屬材料在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、日常生活中有著廣泛應用。 (1)鐵制品繡蝕的原因主要是鐵與空氣中的 和水蒸氣發(fā)生了化學反應。 (2)鋁制品不易銹蝕的原因是鋁與氧氣作用,在表面形成了致密的保護膜, 這種保護膜的化學成分用化學式表示為 。 (3)電池中含有鉛、鎳、 鎘、汞等金屬,隨意丟棄廢舊電池,會造成水體和土壤污染,威脅人類健康。 回收廢舊電池的重要意義是 。 A.節(jié)約金屬資源 B.增加金屬產(chǎn)量 C.減少環(huán)境污染,25,(4)對Al、Ag、Cu三種金屬活動性順序的探究, 下列所選試劑組不可以的是 。 ?Al、Ag、CuSO4溶液 ?Cu、Ag、Al2(SO4)3溶液 ? Cu、Al2(SO4)3溶液、AgNO3 溶液,解析:(1)鋼鐵的銹蝕主要是鐵與空氣中的氧氣、 水等物質(zhì)發(fā)生化學反應的結果。(2)鋁制品表面的致密的保護膜是氧化鋁, 氧元素的化合價為-2價,鋁元素的化合價為+3 價;氧化鋁的化學式為Al2O3。(3)回收廢舊金屬可以減少重金屬對環(huán)境的污染,節(jié)約金屬資源。,26,(4)?Al、Ag、CuSO4溶液:鋁能置換出硫酸銅中的銅,說明鋁比銅活潑;銀不能置換出硫酸銅中的銅,說明銀不如銅活潑, 可以證明:AlCuAg;?Cu、Ag、Al2(SO4)3溶液:銅和銀均不與硫酸鋁溶液反應, 說明三種金屬中鋁最活潑,但是無法證明銅和銀的活動性強弱;? Cu、Al2(SO4)3溶液、AgNO3 溶液:銅不能置換出硫酸鋁中的鋁,說明鋁比銅活潑,銅能置換出硝酸銀中的銀,說明銅比銀活潑),可以證明AlCuAg。 答案:(1)氧氣 (2)Al2O3 (3)AC (4)?,27,考題再現(xiàn),1.(2013廣東) 常見的鐵礦石有赤鐵礦(Fe2O3)、 磁鐵礦(Fe3O4)、 菱鐵礦(FeCO3)、 黃鐵礦(FeS2)等。若用 礦煉鐵會產(chǎn)生形成酸雨的有害氣體;CO在高溫時與赤鐵礦反應的方程式為 ,煉得的生鐵合金中含2%~4.3%的是 。,黃鐵或(FeS2),C(或碳 ),28,2.(2015呼和浩特) 鋼鐵是使用最多的金屬材料。 (1)人類向自然界提取量最大的金屬是鐵) 高爐煉鐵的原料是鐵礦石、 空氣、石灰石和 。 (2) 鋁的活動性比鐵強, 但在生活中常在鐵的表面涂上鋁粉。其原因是 。 (3) 金屬鈷(Co)與鐵具有相似的化學性質(zhì)。CoCl2 固體是藍色的,CoCl2 溶液是粉紅色的. 現(xiàn)將金屬鈷投入稀鹽酸中,發(fā)生化學反應Co+2HCl═ CoCl2 +H2 ↑ .該反應的實驗現(xiàn)象 。,金屬不斷溶解, 表面產(chǎn)生氣泡,溶液由無色變?yōu)榉奂t色,常溫時,鋁能和空氣中的氧氣反應在表面生成致密的氧化物薄膜, 保護里面的鐵不被腐蝕,焦炭,29,3.(2015湖北) 鋼鐵在生產(chǎn)、生活中有著廣泛的用途。 請回答: (1)煉鐵廠常以焦炭、赤鐵礦石(主要成分是Fe2O3)、 空氣等為主要原料煉鐵, 請寫出一氧化碳與氧化鐵在高溫下反應的化學方程式 。 (2)每年全世界鋼鐵的產(chǎn)量很高,但鋼鐵的銹蝕也給人類帶來了巨大的損失。 請你寫出一種防止鐵鍋生銹的方法: 。,保持潔凈與干燥(合理即可),30,中考預測演練,考點2 二氧化碳的性質(zhì)和用途,13. 向一定量黃銅(銅鋅合金)粉末中逐滴加入稀硫酸,下列圖象能正確表示對應變化關系的是( ),A,31,14. 為探究鐵銹蝕的影響因素,某興趣小組做了如下實驗。,【實驗方案】將三枚潔凈的鐵釘 同時置于如圖1-5-6所示環(huán)境下 的試管中,觀察鐵釘銹蝕情況。 【實驗現(xiàn)象】3天后,Ⅰ、Ⅲ中鐵釘不生銹, Ⅱ中鐵釘明顯生銹。 【獲得結論】 (1)對照實驗Ⅰ、Ⅱ,可知鐵銹蝕的條件之一為 。 (2)防止鐵銹蝕的方法是 。,在潮濕的空氣中,涂油、噴漆、搪瓷等,32,【拓展探究】 (3)小明發(fā)現(xiàn)海邊的鐵器很容易生銹,從而猜測氯化鈉能加快鐵的銹蝕,請設計實驗方案驗證小明的猜想。 ______________________________________________ ______________________________________________ ______________________________________________ ______________________________________________,在A、B、C、D四支試管中分別放入干燥的細鐵絲、浸過食鹽水的細鐵絲、浸過清水的細鐵絲、完全浸沒在食鹽水中的細鐵絲,兩天后觀察,發(fā)現(xiàn)浸過食鹽水的細鐵絲銹蝕最嚴重 (一定要有對比實驗),33,17. 根據(jù)所學知識回答下列與金屬材料、碳和碳的氧化物有關的問題。,(1)小童將觀察到的現(xiàn)象形象地 畫了一幅卡通畫,如圖1-5-8 所示,每個卡通人物表示一種金屬,周圍的小黑點表示反應中生成的氣體,四種金屬的活潑性由強到弱的順序是 。 (2)小童要用其他方法比較銅、鐵、鎂的活動性順序,他已經(jīng)選擇了打磨過的鎂絲和銅絲,你認為他還需要選擇的另外一種溶液是 溶液。,Mg>Zn>Fe>Cu,硫酸亞鐵,34,(3)銅粉中混有少量的鐵粉,除去鐵粉的物理方法是 。 (4)鋼鐵是用量最大、用途最廣的含 量不同的鐵合金。 (5)物質(zhì)的用途體現(xiàn)物質(zhì)的性質(zhì),單質(zhì)碳和一氧化碳都能用于冶煉金屬,該用途體現(xiàn)了單質(zhì)碳和一氧化碳都具有 性。 (6)碳的氧化物有一氧化碳和二氧化碳,將二氧化碳沿圖1-5-9所示裝置慢慢倒入燒杯中,觀察到的現(xiàn)象是蠟燭 依次熄滅,由此可以證明二氧化碳的密度比空氣大。 (7)保護金屬資源的有效途徑之一是防止金屬的腐蝕,請你寫出一條防止家里菜刀生銹的具體方法: 。,用磁鐵吸引,碳,還原,由低處到高處,保持干燥,35,考點3 鐵的冶煉、 金屬資源的利用和保護,21. 某活動小組同學用加熱草酸晶體制得的CO(H2C2O4·2H2O CO↑+CO2↑+3H2O)做煉鐵原理實驗并進行尾氣處理,設計如圖1-5-12甲、乙所示裝置?;卮鹣铝杏嘘P問題:,(1)在加熱分解草酸晶體的裝置中,有下列儀器供選擇使用: ①試管 ②燒杯 ③酒精燈 ④蒸發(fā)皿 ⑤鐵架臺(含鐵夾) ⑥帶導管的橡皮塞 ⑦集氣瓶 其中需要用到的儀器有 (填序號)。,①③⑤⑥,36,(2)為了獲得干燥純凈的CO,A、B兩裝置中應分別存放 、 。 (3)硬質(zhì)玻璃管中發(fā)生反應的化學方程式: 。 (4)選擇圖甲處理尾氣,實驗時應先點燃 (填“a”或“b”)處的酒精燈。圖甲與圖乙所示的尾氣處理方法相比較,圖乙的主要優(yōu)點是: 。,NaOH溶液,濃H2SO4,b,節(jié)約能源 (答案合理即可),37,(5)活動小組的同學通過查閱資料得知:常溫下,CO能與氯化鈀PdCl2溶液反應。于是他們選擇了將尾氣直接通入氯化鈀溶液中進行處理。該反應的化學方程式為CO+PdCl2+H2O═Pd↓+CO2+2R,其中R的化學式為 。此法與上述方法相比除了具有圖乙比圖甲所示方法的優(yōu)點外,從實驗角度看它還有的優(yōu)點是 (寫出一條合理答案即可)。,HCl,安全、操作簡單易行 (合理即可),- 配套講稿:
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