第四節(jié) 金屬性質(zhì)和用途

第4節(jié)金屬的性質(zhì)和用途考點(diǎn)聚焦考點(diǎn)聚焦歸類(lèi)示例歸類(lèi)示例考點(diǎn)聚焦

考點(diǎn)1金屬材料

1．金屬材料：包括________以及它們的________。2．合金：(1)合金是在金屬中加熱熔合某些金屬或非金屬形成的具有____________的物質(zhì)。光澤更_______硬度一般比各成分金屬_____，熔點(diǎn)一般比各成分金屬_____;抗腐蝕性能更________低純金屬金屬特征大合金光亮好

多種多樣的合金黃銅（銅鋅）制樂(lè)器、裝飾品、水龍頭青銅（銅錫）制軸承、齒輪等武德合金（鉍鉛錫）制保險(xiǎn)絲、防火噴水器補(bǔ)牙合金（汞銀錫銅鋅）作牙齒填充物制銀幣（銀銅）制銀具、銀幣、首飾硬鋁（鋁銅鎂硅）飛機(jī)、輪船、火箭、門(mén)窗18K黃金（金銀銅）制作金銀飾品焊錫（鉛錫）焊接金屬(2)常見(jiàn)的兩種鐵的合金：______是含碳量為2%～4.3%的鐵合金，硬度大、韌性??；________是含碳量為0.03%～2%的鐵合金，較硬，韌性大。其中______鋼中含有鉻、鎳，不生銹且抗腐蝕性能好，常用于制作醫(yī)療器械。(3)鈦和鈦合金被認(rèn)為21世紀(jì)的重要金屬材料，具有熔點(diǎn)高、密度小、可塑性好、易于加工、機(jī)械性能好等優(yōu)點(diǎn)，尤其是_________性能非常好。合金在物質(zhì)分類(lèi)中屬于混合物，合金的用途比純金屬更廣泛?？垢g生鐵鋼不銹考點(diǎn)2金屬的性質(zhì)1．金屬的物理性質(zhì)常溫下，它們都是固體(但________是液體)；有金屬光澤，大多數(shù)呈銀白色(但______是紫紅色，______為黃色)；大多數(shù)金屬具有良好的________性和________性，延展性好，密度較大，熔點(diǎn)________。較高汞銅金導(dǎo)電導(dǎo)熱資料－－金屬之最

地殼中含量最高的金屬元素──人體中含量最高的金屬元素──目前世界年產(chǎn)量最高的金屬──導(dǎo)電、導(dǎo)熱性最好的金屬──硬度最高的金屬──熔點(diǎn)最高的金屬──熔點(diǎn)最低的金屬──密度最大的金屬──密度最小的金屬──鋁(Al)鈣(Ca)銀(Ag)鐵(Fe)鉻(Cr)汞(Hg)鎢(W)鋰(Li)鋨(Os)性質(zhì)化學(xué)方程式現(xiàn)象備注與氧氣反應(yīng)2Mg+O2=2MgO點(diǎn)燃4Al+3O2=2Al2O3點(diǎn)燃3Fe+2O2=Fe3O4點(diǎn)燃2Cu+O2=2CuO△放出大量熱，產(chǎn)生耀眼的白光，生成白色固體。軍事上可用于燃燒彈和照明彈，常溫下鋁表面易形成致密氧化膜，因而有抗腐蝕性。劇烈燃燒，火星四射，生成黑色固體在空氣中不能燃燒，集氣瓶中少量水的作用是防止高溫熔融物使瓶底炸裂固體由紅色變黑色性質(zhì)化學(xué)方程式現(xiàn)象備注與酸溶液反應(yīng)Mg+2HCl=MgCl2+H2↑2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑Fe+2HCl=FeCl2+H2↑金屬表面均有大量氣泡產(chǎn)生，且生成氣體的速度由快到慢的順序?yàn)椋?/p>

。MgAlZnFe金屬活動(dòng)順序中位于

前的金屬才能與酸反應(yīng)放出氫氣；鐵與酸反應(yīng)生成

鹽，濃硫酸和硝酸與金屬反應(yīng)不生成氫氣；實(shí)驗(yàn)室常用

和稀硫酸反應(yīng)制取氫氣。H亞鐵Zn例1、下列化合物能由金屬與酸發(fā)生置換反應(yīng)直接制取的是（）A．FeCl3B．ZnCl2

C．HgCl2D．CuSO4

E.Fe(NO3)2B性質(zhì)化學(xué)方程式現(xiàn)象備注與某些鹽溶液反應(yīng)Fe+CuSO4=FeSO4+Cu2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3CuCu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag鐵絲表面有紅色物質(zhì)生成，溶液由藍(lán)色變?yōu)闇\綠色鋁絲表面有紅色物質(zhì)生成，溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o(wú)色銅絲表面有銀白色物質(zhì)生成，溶液由無(wú)色變?yōu)樗{(lán)色1.鉀鈣鈉與水反應(yīng)，故不與鹽溶液發(fā)生置換反應(yīng)；2.前置換后；3.鹽須可溶；4.活潑金屬優(yōu)先與不活潑金屬的鹽溶液反應(yīng)。考點(diǎn)3金屬活動(dòng)性順序

應(yīng)用：(1)在金屬活動(dòng)性順序里，金屬的位置越靠前，它的活動(dòng)性越______。強(qiáng)MgAlZnCuHgAg化合物的溶液氫例2、相同質(zhì)量的M、N兩種活潑金屬，分別與足量質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%的鹽酸反應(yīng)（M、N在生成物中均為+2價(jià)），生成H2質(zhì)量和反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系如右圖。下列敘述正確的是（）A．金屬的活潑性N＞MB．兩個(gè)反應(yīng)生成H2的體積相等C．相對(duì)原子質(zhì)量N＞MD．兩個(gè)反應(yīng)消耗鹽酸的質(zhì)量一定相等C做此類(lèi)圖像題的要點(diǎn)為：1、曲線先拐表示反應(yīng)速率快，金屬活動(dòng)性較強(qiáng)；2、在金屬價(jià)態(tài)相同的前提下，等質(zhì)量的金屬與足量酸反應(yīng)生成氫氣越多，則金屬的相對(duì)原子質(zhì)量越小。（消耗酸的質(zhì)量就越多）例3（2012．德州市）現(xiàn)有等質(zhì)量甲、乙、丙三種金屬，分別放入三份溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同的足量稀硫酸中，產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系如右圖所示（已知甲、乙、丙在生成物中化合價(jià)均為+2價(jià)）。則下列說(shuō)法中不正確的是（）A．生成氫氣的質(zhì)量：甲﹥乙﹥丙B．相對(duì)原子質(zhì)量：乙﹥丙﹥甲C．金屬活動(dòng)性：乙﹥甲﹥丙

D．消耗硫酸的質(zhì)量：甲﹥乙﹥丙B兩個(gè)規(guī)律：(1)金屬與金屬化合物溶液的反應(yīng)規(guī)律：

同一金屬與溶液中多種金屬化合物反應(yīng)時(shí)，該金屬先與活動(dòng)性較弱的金屬所組化合物反應(yīng)。例4、在氯化銅和氯化亞鐵的混合溶液中加入一定量的鎂粉，充分反應(yīng)后過(guò)濾，向?yàn)V出的固體中滴加稀鹽酸，沒(méi)有氣泡產(chǎn)生。下列判斷正確的是（）A．濾出的固體中一定含有銅，可能含有鐵和鎂B．濾出的固體一定含有銅，一定不含鐵和鎂C．濾液中一定含有氯化鎂和氯化亞鐵，可能含有氯化銅D．濾液中一定含有氯化鎂、氯化亞鐵、氯化銅BC先：CuCl2+Mg=MgCl2+Cu后：FeCl2+Mg=MgCl2+Fe因剩余固體不與酸反應(yīng)，故只發(fā)生第一個(gè)反應(yīng)。剩余固體全為Cu。濾液中一定含有氯化鎂和氯化亞鐵，可能有氯化銅。此類(lèi)題中反應(yīng)先后判斷的規(guī)律是：最活潑的金屬與最不活潑的金屬對(duì)應(yīng)的鹽優(yōu)先反應(yīng)。應(yīng)選BC例5.現(xiàn)有鎂、鋁兩種金屬分別跟稀鹽酸充分反應(yīng)，生成相同質(zhì)量的氫氣。則可能的情況有（）A．足量的稀鹽酸與等質(zhì)量的鎂、鋁發(fā)生反應(yīng)B．足量的稀鹽酸與質(zhì)量比為4：3的鎂、鋁發(fā)生反應(yīng)C．足量的稀鹽酸與質(zhì)量比為8：9的鎂、鋁發(fā)生反應(yīng)D．等質(zhì)量、等溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的稀鹽酸與過(guò)量的鎂、鋁發(fā)生反應(yīng)BDMg+2HCl=MgCl2+H2↑2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑2422×276(2)用實(shí)驗(yàn)方法驗(yàn)證金屬的活動(dòng)性強(qiáng)弱的解題規(guī)律：①首先將金屬按其活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序進(jìn)行排列。②選取試劑的步驟：a.選取中間的金屬，兩端的金屬組成的化合物的溶液；b.選取兩端的金屬，中間的金屬組成的化合物的溶液?！咀⒁狻窟x取鐵的化合物時(shí)應(yīng)選取可溶性的亞鐵化合物。例6.小明設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究鐵、銅、銀三種金屬的活動(dòng)性順序。他設(shè)計(jì)了四個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，分別選擇的試劑是：①銅、銀、硫酸亞鐵溶液；②鐵、銀、硫酸銅溶液；③銀、硫酸亞鐵溶液、硫酸銅溶液；④銅、硫酸亞鐵溶液、硝酸銀溶液。上述四個(gè)方案所選試劑正確的是：（）A、②

④B、①

②

③

C、①

②

③

④D、②

③A比較三種金屬的活動(dòng)性，常用的兩種方法是什么？FeCuSO4AgFeSO4CuAgNO3例7、將金屬錳(Mn)投入稀鹽酸中，有氣泡產(chǎn)生。將鎂條插入硫酸錳溶液中，如果有錳析出，則Mn、Mg、Cu的金屬活潑性由強(qiáng)到弱的順序是（）A．Mn、Mg、CuB．Mg、Mn、CuC．Cu、Mg、MnD．Cu、Mn、Mg

B1、常見(jiàn)的鐵礦石有：赤鐵礦（

）、磁鐵礦（Fe3O4）、黃鐵礦（FeS2）、菱鐵礦（FeCO3）。Fe2O32、原理：Fe2O3+3CO==2Fe+3CO2高溫?zé)掕F的原料：石灰石、焦炭、鐵礦石、空氣焦炭的作用：制取還原劑、提供熱量C+O2==CO2C+CO2==2CO點(diǎn)燃高溫考點(diǎn)4鐵的冶煉

鐵礦石焦炭爐渣出口生鐵出口石灰石煉鐵高爐煉鋼的原料及原理原料主要是生鐵。鋼冶煉主要是減低含碳量原理主要是：C+O2====CO2點(diǎn)燃3、模擬實(shí)驗(yàn)(2)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：紅色粉末逐漸變?yōu)開(kāi)____色，澄清的石灰水變________，尾氣點(diǎn)燃產(chǎn)生__________火焰。(3)實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)①先通入一氧化碳?xì)怏w，排盡裝置內(nèi)的空氣，防止一氧化碳與空氣混合加熱后發(fā)生爆炸。②實(shí)驗(yàn)完畢后要繼續(xù)通入一氧化碳?xì)怏w，直到玻璃管冷卻，一是防止高溫下的鐵與空氣接觸，被氧化為氧化鐵，二是還可防止澄清石灰水倒吸。③尾氣中含有一氧化碳，一氧化碳有毒，所以尾氣要收集或點(diǎn)燃，以防止直接排放污染空氣。黑渾濁淡藍(lán)色⑴鐵生銹的條件：鐵同時(shí)與

和

共同作用，生成鐵銹的主要成分是

，顏色為紅棕色；除去鐵銹可以使用________或_________。O2H2OFe2O3鹽溶液能加快鐵的銹蝕食品包裝里紙袋中的鐵粉有何作用？防止食品氧化變質(zhì)和受潮考點(diǎn)5鐵的銹蝕與防護(hù)

稀鹽酸稀硫酸⑵鐵制品的保護(hù)①保持鐵制品表面

。②在鐵制品表面形成保護(hù)膜，如

等。③改變鐵制品內(nèi)部結(jié)構(gòu)，如加入鎳、鉻變成不銹鋼。干燥和潔凈刷漆、涂油、電鍍、烤藍(lán)2、保護(hù)金屬資源⑴防止金屬

；⑵

；⑶

；⑷

。腐蝕金屬的回收利用有計(jì)劃，合理地開(kāi)采礦物尋找金屬的代用品例1請(qǐng)根據(jù)下表信息回答問(wèn)題。類(lèi)型一金屬的性質(zhì)與用途歸類(lèi)示例序號(hào)金屬熔點(diǎn)/℃導(dǎo)電性硬度化學(xué)性質(zhì)金屬冶煉的大致年限①Al660612～2.9常溫下與氧氣反應(yīng)，表面形成致密的薄膜約200年前②Fe1535174～5在潮濕的空氣中易生銹約2500年前③Cu1083992.5～3在高溫時(shí)易與氧氣反應(yīng)約6000年前說(shuō)明：導(dǎo)電性以銀的導(dǎo)電性為100作標(biāo)準(zhǔn)，硬度以金剛石的硬度為10作標(biāo)準(zhǔn)。

解析由于鐵的硬度比鋁大，所以菜刀要用鐵做；導(dǎo)電性的指數(shù)越高，導(dǎo)電性也就越強(qiáng)，所以銅的導(dǎo)電性最強(qiáng)；常溫下越容易與氧氣反應(yīng)，也表現(xiàn)出其金屬活動(dòng)性越強(qiáng)。

(1)菜刀用鐵做而不用鋁做的主要原因是__________________。(2)表中導(dǎo)電性最強(qiáng)的金屬是_______。(3)①中形成薄膜的化學(xué)方程式：______________________________。(4)金屬的冶煉體現(xiàn)了人類(lèi)文明的發(fā)展水平。之所以有先后，主要取決于__________________。4Al＋3O2===2Al2O3

鐵的硬度比鋁大Cu金屬的活動(dòng)性[方法點(diǎn)撥]

題目往往是通過(guò)圖表和文字信息來(lái)反映某一具體物質(zhì)的用途，考查對(duì)所涉及物質(zhì)性質(zhì)的掌握情況。金屬的性質(zhì)在很大程度上決定了它們的用途，但不是唯一的決定因素，要牢固把握金屬的性質(zhì)，如金屬的物理共性為有金屬光澤、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、延展性；化學(xué)性質(zhì)有與氧氣反應(yīng)、與酸反應(yīng)以及與金屬化合物溶液的反應(yīng)。例2

為比較X、Y、Z三種金屬活動(dòng)性大小，進(jìn)行如圖6－2所示的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)論正確的是(

)A．X＞Y＞Z

B．Z＞Y＞XC．Y＞X、Y＞ZD．X＞Y、Z＞Y類(lèi)型二金屬活動(dòng)性順序的比較

命題角度：金屬與酸、鹽溶液的反應(yīng)。A[方法點(diǎn)撥]

判斷金屬活動(dòng)性順序有以下幾種方法：(1)根據(jù)金屬在自然界中存在的狀態(tài)。主要以化合物形式存在，說(shuō)明該金屬活動(dòng)性強(qiáng)；主要以單質(zhì)形式存在，說(shuō)明該金屬活動(dòng)性弱。(2)根據(jù)金屬與酸反應(yīng)的劇烈程度或產(chǎn)生氫氣的速率快慢。反應(yīng)越劇烈或產(chǎn)生氫氣的速率越快，金屬活動(dòng)性越強(qiáng)。(3)根據(jù)置換反應(yīng)。若A＋BC→B＋AC能反應(yīng)，則A的活動(dòng)性大于B。類(lèi)型三煉鐵的原理命題角度：CO還原氧化鐵的實(shí)驗(yàn)。

例3煉鐵的原理是利用一氧化碳與氧化鐵反應(yīng)，某同學(xué)利用該原理設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖6－3所示。對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析并回答。(1)給玻璃管加熱的儀器叫酒精噴