金属和金属材料
一:复习目标
1.了解金属的物理特征和某些化学性质;了解防止金
属锈蚀的简单方法;
2.知道一些常见金属矿物,了解从铁矿石将铁还原出
来的方法;
3.了解常见金属的特性及其应用,认识加入其它元素
可以改良金属特性的重要性;知道生铁和钢等重要的
合金;
4.能用金属活动性顺序表对有关的置换反应进行简单
判断,并能解释与日常生活相关的一些现象。
金属材料
金属材料包括_______和_____。
1.金属的物理性质
(1)大多数金属为_____色固体,但铜为_____色,金为___色。
(2)常温下大多数金属为固体,但汞为_____。
(3)具有_____性、_____性和_____性,但不同金属差别较大。
纯金属 合金
银白 紫红 黄
液体
导电 导热 延展
二:知识梳理·典例剖析
2.合金
(1)概念。
在金属中加热熔合某些_____或_______,制得的具有_____特
征的物质。合金属于_____物。
(2)性质特征。
_____和_____一般比它们的纯金属更高,___________更好。
金属 非金属 金属
混合
强度 硬度 抗腐蚀性能
命题点1:金属材料
1.(2015·益阳)材料:我国第四套人民币中的一元硬币是钢芯镀镍
(Ni),镍与稀硫酸能发生下列反应:Ni+H2SO4====NiSO4+H2↑。
根据此材料及金属活动性顺序,请回答:
(1)铸造硬币用到的材料是_______(填“合成材料”或“金属材
料”);
(2)写出Ni与CuSO4溶液发生置换反应的方程式
_______________________________________。
金属材料
Ni+CuSO4====Cu+NiSO4
金属的化学性质
1.金属的化学性质
(1)与O2的反应(写化学方程式,下同)。
2Mg+O2 2MgO 点燃====
3Fe+2O2 Fe3O4 点燃====
4Al+3O2 2Al2O3
点燃====
(2)与酸溶液反应(以金属锌、铁为例)。
Zn+2HCl====ZnCl2+H2↑
Zn+H2SO4====ZnSO4+H2↑
Fe+2HCl====FeCl2+H2↑
Fe+H2SO4====FeSO4+H2↑
(3)与某些盐溶液反应。
①铁与硫酸铜溶液:
现象:银白色固体表面有一层___色固体,溶液由
___色逐渐变为_____色;
化学方程式:____________________;
红
蓝 浅绿
Fe+CuSO4====FeSO4+Cu
②铜与硝酸银溶液:
现象:铜丝表面覆盖一层_______固体,溶液由___色
变为___色;
化学方程式:_________________________;
银白色 无
蓝
Cu+2AgNO3====Cu(NO3)2+2Ag
命题点2:金属的化学性质
1.(2017·益阳)铝、铁、铜三种金属与我们的生活密切相关,下列关
于铝、铁、铜的说法错误的是( )
A.铝与硫酸铜溶液反应的化学方程式为Al+CuSO4====AlSO4+Cu
B.用硫酸铝溶液、氯化铜溶液、单质铁三种物质可探究出三种金属活动
性顺序
C.铝制品具有抗腐蚀性,是因为铝制器品表面可形成致密的氧化物薄膜
D.我国历史上最早使用的金属是铜
A
由强逐渐减弱
考点三:金属活泼性顺序及其应用
(2)重要应用。
①判断金属的活动性强弱:金属的位置越靠前,它的活动性
_____。
②判断金属与酸是否发生反应:排在___前面的金属能置换出
盐酸、稀硫酸里的___。
③判断金属与盐溶液是否发生反应:位于___________能把位
于___________从它们的盐溶液里置换出来。
越强
氢
氢
前面的金属
后面的金属
命题点3:金属的化学性质
考向1 金属活动性的探究
1.(2013·益阳)现有X、Y、Z三种金属,如果把X、Y、Z分别放入
稀硫酸中,X溶解并产生氢气,Y、Z不反应。如果把Y和Z分别放入
硝酸银溶液中,Y表面有银析出,而Z没有变化。根据以上事实,推
断X、Y、Z的金属活动性顺序为( )
A.X>Y>Z B.Y>X>Z
C.Z>Y>X D.X>Z>Y
A
考向2 金属活动性的应用
2.(2018·益阳)向AgNO3、Cu(NO3)2、Mg(NO3)2的混合溶液中,加入
一定量的铁粉,充分反应后过滤,滤液呈蓝色。下列判断正确的是
( )
A.滤液中可能有Fe(NO3)3、Mg(NO3)2和Cu(NO3)2
B.向滤渣中加入稀盐酸,可能有气泡产生
C.与原溶液相比,滤液的质量可能增大
D.向滤液中滴入稀盐酸,可能会有白色沉淀出现
D
金属资源的利用和保护
1.铁的冶炼
(1)原料:_______、_____、_______和空气。
(2)原理(以氧化铁为例)。
_______________________。
铁矿石 焦炭 石灰石
3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2 高温====
考点三:
2.金属资源保护
(1)金属的腐蚀和防护。
①铁制品锈蚀的条件:与空气中的_____、_______接触,此过
程属于_________。
②防止锈蚀的方法:保持铁制品的洁净、干燥,常采用_____
_______、_________以及_________________等方法。
(2)金属资源的保护措施。
①防止金属的腐蚀;
②金属的回收利用;
③有计划、合理地开采矿物质;
④寻找金属的代用品。
氧气 水蒸气
缓慢氧化
覆盖
保护膜 制成合金 改变金属内部结构
命题点3:金属锈蚀条件的探究
4.(2014·益阳)根据你所具备的化学知识和生活经验,指出铁钉在
下列哪种情况下最容易生锈?( )C
1.(2016·益阳)在AgNO3、Cu(NO3)2、Zn(NO3)2的混合溶液中,加
入过量的铁粉,充分反应后过滤,滤液中大量存在的金属离子是
( )
A.只有Ag+ B.只有Fe2+
C.Ag+和Cu2+ D.Zn2+和 Fe2+
D
四:巩固提升
2.某校课外活动小组的同学在老师的帮助下,探究用赤铁矿(主要成分
是Fe2O3)炼铁的主要反应原理,他们设计的实验装置如图所示。
回答下列问题:
(1)写出用一氧化碳还原氧化铁的化学方程式:___________________________________。
(2)实验时,在澄清石灰水中观察到的现象是_____________________________________。
(3)图甲中,设计酒精灯的目的是___________________________________________,实
验时,应先点燃______________填(“酒精喷灯”或“酒精灯”)。
(4)图乙与图甲相比,它的主要优点是_______________________________________。
有气泡产生,澄清石灰水变浑浊
除去尾气中的CO,防止有毒气体污染空气
酒精灯
节约能源(或充分利用能源等)
你今天有何收获?
示例 某化学兴趣小组的同学,为了比较金属R与铁、铜的金属活动
性强弱,进行如下探究活动:
【查阅资料】铁的活动性比铜强。
【进行猜想】对三种金属的活动性顺序做出如下猜想:
猜想一:R>Fe>Cu;猜想二:______________;
猜想三:Fe>Cu>R。
【收集证据】为了验证哪一种猜想成立,甲、乙、丙三位同学分别展
开实验探究。
Fe>R>Cu
主要操作 主要现象 实验结论
甲
将打磨好的R丝插入盛
有硫酸铜溶液的试管中 __________________R表面有红色物质析出
乙
将粗细相同打磨好的R丝、
铁丝,分别插入体积和溶
质质量分数都相同的稀盐
酸中
R丝表面产生气泡速率比铁
丝表面产生气泡速率____
(填“快”或“慢”)
快
丙
将粗细相同打磨好的
R丝、铁丝,分别在
空气中点燃
R丝在空气中剧烈燃烧,铁
丝在空气中__________不能燃烧
猜想
一正
确
写出铁丝在氧气中燃烧的化学方程式_____________________________。
【交流反思】三位同学交流讨论后认为,比较金属活动性强弱的方
法有多种。
【归纳总结】他们总结得出比较金属活动性强弱的常见方法有:
(1)金属与氧气反应的难易和剧烈程度;
(2)金属与酸溶液是否反应或反应的剧烈程度;
(3)金属与金属盐溶液是否反应。
点燃
3Fe+2O2====Fe3O4
对应训练:
已知金属M只有一种化合价,其氧化物为M2O3。为了比较金属M和N
的活动性强弱,小龙和小阳分别设计了以下实验。
(1)小龙将金属M和N分别深入硫酸亚铁溶液中,只有M表面有明显变
化,写出相关的化学方程式
_____________________________________________,可得出金属活动性强
弱M____N。
2M+3FeSO4====3Fe+M2(SO4)3
>
(2)小阳设计了如图实验,则x=1,可通过观察______ (填序号)来比较
M、N的活动性强弱。
①有无产生气泡 ②产生气泡的快慢
③产生气泡的多少、溶液颜色是否消失
①②
(3)小龙和小阳经讨论后认为只需一个实验即可比较金属M和N的活动性,
可将___________________________(填实验方案),观察到无明显现象,即
可得出结论。
金属N放入M的盐溶液中