金屬和金屬材料復(fù)習(xí)課件

考點(diǎn)聚焦考點(diǎn)1金屬材料1．金屬材料：包括__________和______；2．合金：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)。硬度一般比各成分金屬______，熔點(diǎn)一般比各成分金屬______，所以比純金屬具有更廣泛的用途。純金屬合金金屬特性大低第一頁(yè)第二頁(yè)，共32頁(yè)?？键c(diǎn)2金屬活動(dòng)性順序金屬活動(dòng)性順序是指金屬在水溶液中失去電子變成離子的能力。MgAlZnCuHgAg第二頁(yè)第三頁(yè)，共32頁(yè)。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______。(2)在金屬活動(dòng)性順序里，位于氫前面的金屬能置換出鹽酸、稀硫酸中的______，且金屬位置越靠前，與酸反應(yīng)就越劇烈。(3)在金屬活動(dòng)性順序里，位于前面的金屬能把位于后面的金屬?gòu)乃鼈僟_____________里置換出來(lái)(K、Ca、Na除外)。強(qiáng)氫化合物的溶液第三頁(yè)第四頁(yè)，共32頁(yè)?？键c(diǎn)3金屬的性質(zhì)導(dǎo)電導(dǎo)熱常溫高溫32Al2O332Fe3O422CuO4第四頁(yè)第五頁(yè)，共32頁(yè)。[注意]在純氧中，鐵能劇烈燃燒，生成黑色的四氧化三鐵；而在潮濕的空氣中，鐵則易發(fā)生緩慢氧化生成紅色的三氧化二鐵，是鐵銹的主要成分。(2)與酸反應(yīng)條件：金屬(H之前)，酸(鹽酸、稀硫酸等)Fe＋______HCl===______________Zn＋H2SO4===______________[注意]①鐵與稀鹽酸或稀硫酸發(fā)生置換反應(yīng)時(shí)，只能生成亞鐵離子，溶液的顏色是淺綠色。②實(shí)驗(yàn)室里利用較活潑金屬與稀硫酸(或稀鹽酸)反應(yīng)來(lái)獲得氫氣。2FeCl2＋H2↑ZnSO4＋H2↑第五頁(yè)第六頁(yè)，共32頁(yè)。(3)與鹽溶液反應(yīng)條件：金屬(前置后，K、Ca、Na除外)，鹽(必須可溶)Fe＋CuSO4===________________Cu＋______AgNO3===________________[提示]①上述鐵與硫酸銅的反應(yīng)是我國(guó)古代濕法冶金術(shù)的先驅(qū)。②若金屬表面有“銹”或“氧化膜”，應(yīng)先用砂紙打磨干凈，再做實(shí)驗(yàn)。FeSO4＋Cu2Cu(NO3)2＋2Ag第六頁(yè)第七頁(yè)，共32頁(yè)?？键c(diǎn)4鐵的冶煉1．一氧化碳還原氧化鐵的實(shí)驗(yàn)(1)裝置圖：見(jiàn)圖11－1第七頁(yè)第八頁(yè)，共32頁(yè)。(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)色第八頁(yè)第九頁(yè)，共32頁(yè)。[注意]石灰石的主要作用是將礦石中的二氧化硅轉(zhuǎn)變?yōu)闋t渣。CO22CO32Fe＋3CO2第九頁(yè)第十頁(yè)，共32頁(yè)?？键c(diǎn)5鐵的銹蝕與防護(hù)1．鐵生銹的條件：(1)____________；(2)______________。2．防銹措施：(1)保持金屬表面的________。如：菜刀用完后擦干掛起來(lái)。(2)金屬表面涂上一層________。如：刷漆、涂油、電鍍等。(3)改變鐵的單一結(jié)構(gòu)，制成合金鋼。如：不銹鋼?？諝?或氧氣)水干燥保護(hù)膜第十頁(yè)第十一頁(yè)，共32頁(yè)。[注意]①鐵生銹的兩個(gè)條件缺一不可。如果鐵表面沾有其他物質(zhì)時(shí)，往往會(huì)加快生銹。如鐵制品上沾有食鹽水或灰塵等則生銹更快。故防止鐵制品生銹首先要保持鐵制品表面的干燥與潔凈。②鋁、鋅等金屬比鐵不易生銹，其原因是在鋁、鋅的表面生成了一層致密的氧化膜，可防止內(nèi)部金屬繼續(xù)被氧化，從而形成“自我保護(hù)”。第十一頁(yè)第十二頁(yè)，共32頁(yè)?？键c(diǎn)6保護(hù)金屬的有效途徑主要途徑有：________________；__________________；合理開(kāi)發(fā)金屬資源，積極尋找金屬代用品。防止金屬的銹蝕回收利用廢舊金屬第十二頁(yè)第十三頁(yè)，共32頁(yè)。歸類(lèi)示例?類(lèi)型一金屬活動(dòng)性順序的比較命題角度：金屬與酸、鹽溶液的反應(yīng)。例1

有X、Y、Z三種金屬，將三種金屬分別浸入稀硫酸中，Y溶解并放出氣體，X、Z不溶解；將X浸入Z的硫酸鹽溶液中，在X的表面有Z析出。則三種金屬的活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的排列順序正確的是(

)A．X>Y>Z

B．Y>X>ZC．Y>Z>XD．X>Z>YB第十三頁(yè)第十四頁(yè)，共32頁(yè)?！と私贪鎇解析]

X、Y、Z分別放入稀硫酸中，Y溶解X、Z不溶解，說(shuō)明金屬活動(dòng)性Y>X、Z；X浸入Z的硫酸鹽溶液中，X表面有Z析出，說(shuō)明金屬活動(dòng)性X>Z，由此得出三種金屬的活動(dòng)性的順序?yàn)閅>X>Z。第十四頁(yè)第十五頁(yè)，共32頁(yè)。變式題鐵、鋁、銅是常見(jiàn)的三種金屬。同學(xué)們發(fā)現(xiàn)生活中的鋁和銅制品表面一般不用防銹，而鐵制品一般需要做防銹處理。[提出問(wèn)題]

這是不是因?yàn)殍F、鋁、銅三種金屬中鐵的活動(dòng)性最強(qiáng)呢？[實(shí)驗(yàn)探究]

同學(xué)們對(duì)這三種金屬的活動(dòng)性順序展開(kāi)了探究，請(qǐng)你參與探究并填寫(xiě)空格。將粗細(xì)相同的鐵絲、鋁絲、銅絲分別插入體積相同、溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)也相同的稀鹽酸中：第十五頁(yè)第十六頁(yè)，共32頁(yè)。操作根據(jù)現(xiàn)象得出金屬活動(dòng)性順序片刻后現(xiàn)象有少量氣泡無(wú)氣泡無(wú)氣泡Fe>Al，F(xiàn)e>Cu幾分鐘后現(xiàn)象有少量氣泡有大量氣泡無(wú)氣泡________Al>Fe>Cu第十六頁(yè)第十七頁(yè)，共32頁(yè)。

[討論交流]

為什么同一個(gè)實(shí)驗(yàn)得出了兩種結(jié)論呢？同學(xué)們帶著這個(gè)疑問(wèn)查閱了相關(guān)資料，明白了鋁絲在稀鹽酸中短時(shí)間內(nèi)無(wú)氣泡，是因?yàn)殇X表面致密的氧化膜會(huì)先與鹽酸反應(yīng)。[反思評(píng)價(jià)]做金屬性質(zhì)實(shí)驗(yàn)時(shí)需將金屬進(jìn)行打磨，打磨的目的是________________________。[實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證]

為了進(jìn)一步確認(rèn)鐵、鋁、銅這三種金屬的活動(dòng)性順序，同學(xué)們又將兩根粗細(xì)相同的、打磨過(guò)的鐵絲分別插入硫酸鋁溶液、硫酸銅溶液中：寫(xiě)出鐵與硫酸銅溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式____________________________。除去金屬表面的氧化物Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu第十七頁(yè)第十八頁(yè)，共32頁(yè)。[拓展遷移](1)若只有一支盛有少量稀鹽酸的試管，只需合理安排金屬絲的插入順序(能與鹽酸反應(yīng)的要一次將鹽酸消耗完)，也能證明鐵、鋁、銅這三種金屬的活動(dòng)性順序。金屬絲的插入順序?yàn)開(kāi)________________

_。(2)金屬被人類(lèi)大規(guī)模開(kāi)發(fā)利用的大致年限也與金屬活動(dòng)性順序有關(guān)，請(qǐng)寫(xiě)出鐵、鋁、銅三種金屬材料被人類(lèi)利用的先后順序___________________________。Cu、Fe、Al或Fe、Cu、AlCu、Fe、Al(或銅、鐵、鋁)第十八頁(yè)第十九頁(yè)，共32頁(yè)。[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)。主要以化合物存在，說(shuō)明該金屬活動(dòng)性強(qiáng)，主要是以單質(zhì)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)的越劇烈或產(chǎn)生氫氣的速率越快，金屬活動(dòng)性就強(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。第十九頁(yè)第二十頁(yè)，共32頁(yè)。[解析]將粗細(xì)相同的鐵絲、鋁絲、銅絲分別插入體積相同、溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)也相同的稀鹽酸中，可以觀察到鋁絲先無(wú)氣泡，然后有大量的氣泡，鐵絲一直只有少量氣泡，銅絲一直無(wú)氣泡，故金屬活動(dòng)性是Al>Fe>Cu；因?yàn)殇X表面有致密的氧化膜，所以實(shí)驗(yàn)時(shí)需要先打磨除去；若只有一支盛有少量稀鹽酸的試管，先插入銅絲不反應(yīng)，然后插入鐵絲能反應(yīng)，再在鐵的化合物溶液中插入鋁絲又能反應(yīng)，可以證明鐵、鋁、銅這三種金屬的活動(dòng)性順序是Al>Fe>Cu；銅利用最早，鐵次之，而鋁的利用僅有一百多年的歷史。第二十頁(yè)第二十一頁(yè)，共32頁(yè)。?類(lèi)型二金屬的性質(zhì)與用途命題角度：給出信息，分析推測(cè)其主要性質(zhì)和用途。例2請(qǐng)根據(jù)下表信息回答：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年前第二十一頁(yè)第二十二頁(yè)，共32頁(yè)。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②Fe1535174～5在潮濕的空氣中易生銹約3000年前③Cu1083992.5～3在高溫時(shí)易與氧氣反應(yīng)約6000年前第二十二頁(yè)第二十三頁(yè)，共32頁(yè)。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)。(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____________。鐵的硬度比鋁大Cu4Al＋3O2===2Al2O3金屬的活動(dòng)性第二十三頁(yè)第二十四頁(yè)，共32頁(yè)。[方法點(diǎn)撥]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。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。[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)。第二十四頁(yè)第二十五頁(yè)，共32頁(yè)。?類(lèi)型三煉鐵的原理命題角度：CO還原磁鐵礦的實(shí)驗(yàn)。例3實(shí)驗(yàn)室中用CO還原磁鐵礦(主要成分為Fe3O4)得到鐵，設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖11－2所示：第二十五頁(yè)第二十六頁(yè)，共32頁(yè)。(1)開(kāi)始實(shí)驗(yàn)時(shí)，A裝置中首先要進(jìn)行的操作是______________(填“加熱”或“通一氧化碳”)。(2)CO還原Fe3O4的化學(xué)方程式為_(kāi)______________________________________________。(3)B裝置的作用是_______________________________。[方法點(diǎn)撥]在用一氧化碳還原鐵礦石的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，要特別注意在加熱前必須將管內(nèi)空氣排盡，尾氣要進(jìn)行處理才能排放。注意觀察裝置中的加熱儀器不同，一個(gè)是酒精燈，一個(gè)是酒精噴燈，一氧化碳還原鐵礦石的反應(yīng)條件是高溫。通一氧化碳檢驗(yàn)并吸收二氧化碳第二十六頁(yè)第二十七頁(yè)，共32頁(yè)。[解析](1)開(kāi)始時(shí)要先通一氧化碳，其目的是防止混合氣體加熱發(fā)生爆炸現(xiàn)象；(2)磁鐵礦的主要成分為Fe3O4，CO還原Fe3O4后生成Fe和CO2；(3)B裝置中澄清石灰水的作用是檢驗(yàn)反應(yīng)的生成物中是否有二氧化碳?xì)怏w，同時(shí)吸收二氧化碳?xì)怏w，以便在C處點(diǎn)燃CO。第二十七頁(yè)第二十八頁(yè)，共32頁(yè)。?類(lèi)型四金屬的銹蝕和防護(hù)命題角度：鐵生銹的條件。例4

圖11－3是探究鐵制品銹蝕的條件時(shí)做的五個(gè)實(shí)驗(yàn)(鐵釘在不同環(huán)境中)，實(shí)驗(yàn)一段時(shí)間后，得出的結(jié)論錯(cuò)誤的是(

)D第二十八頁(yè)第二十九頁(yè)，共32頁(yè)。A．甲、乙、戊中鐵釘生銹快慢的順序?yàn)椋阂遥炯祝疚霣．丙中的鐵釘不生銹C．鐵生銹的主要條件是與空氣、水直接接觸D．丁中鐵釘生銹最嚴(yán)重[解析]實(shí)驗(yàn)甲中鐵釘與空氣、水直接接觸，會(huì)銹蝕，但實(shí)驗(yàn)乙通入氧氣，比實(shí)驗(yàn)甲銹蝕更快些，實(shí)驗(yàn)戊鐵釘隔絕水分，不易銹蝕，故A選項(xiàng)正確；實(shí)驗(yàn)丙中鐵釘隔絕了空氣和水分，所以不生銹，故B選項(xiàng)正確；實(shí)驗(yàn)丁中鐵釘