人教版九年级化学下册第8单元 《金属和金属材料》知识梳理课件（66张PPT）

(共66张PPT)
命题点1
金属材料
命题点2
金属的化学性质
命题点3
金属活动性顺序的判断及探究
命题点4
金属活动性顺序的应用
命题点5
金属的冶炼
命题点6
铁生锈的条件与防护措施
命题点1
金属材料
知识梳理
金属材料：包括________以及它们的_____。
2.
金属的物理性质和用途
物理性质
用途
共性
三性
____性
用铜丝制作导线
____性
用铁制作炊具
合金
纯金属
导电
导热
物理性质
用途
共性
三性
______性
用铝制作铝箔
有金属光泽
制作各种饰品
特性
①颜色：大多数金属为银白色，而铜呈______色，金呈黄色，铁粉是黑色
②状态：常温下，大多数金属为固体，而汞呈___态
【特别提醒】金属之最：①地壳中含量最多的金属元素——铝；②熔点最高的金属——钨；③生活中使用最多且目前世界上年产量最高的金属——铁。
延展
紫红
液
3.
合金及其特性
概念
在金属中加热熔合某些金属或非金属，就可以制得具有______特征的合金，合金属于混合物
特性
与其组分金属相比，合金的硬度
____、抗腐蚀性___、熔点___
常见的
合金
①铁合金：生铁和钢的区别在于________不同，生铁的含碳量_____钢的含碳量。
②其他合金：铝合金、钛合金、黄铜等
高于
金属
大
强
低
含碳量
1.
下列有关金属的说法中，错误的是(
)
A.
铜质插头是利用铜的导电性
B.
钨制灯丝是利用钨的熔点低
C.
铝制成铝箔是利用铝的延展性
D.
用铁锅炒菜是利用铁的导热性
巩固练习
【答案】B
2.
下列说法正确的是(
)
A.
所有金属都呈银白色
B.
合金属于纯净物
C.
铁是地壳中含量最高的金属元素
D.
工业炼铁的主要原理是用一氧化碳与铁矿石在高温下反应生成铁
A
×
大多数金属是银白色的，铜是紫红色的，金为黄色的
B
×
合金属于混合物
C
×
地壳中含量最高的金属元素是铝，不是铁
D
√
工业炼铁的主要原理是一氧化碳与铁矿石反应生成铁
【解析】
【答案】D
3.
下列物质不属于合金的是（
）
A.
生铁　　B.
钢　　C.
黄铜　　D.
C60
【答案】D
命题点2　金属的化学性质
知识梳理
1.
金属与氧气反应
(1)规律：金属＋氧气→___________。
金属氧化物
(2)常见金属与氧气反应
金属
现象
反应的化学方程式
常温下
反应
铝
缓慢氧化，放出热量，不易察觉
①_________________
点燃
反应
镁
发出耀眼的白光，放出大量的热，生成白色固体
②_________________
铁
剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色固体
③_________________
4Al＋3O2
2Al2O3
2Mg＋O2
2MgO
3Fe＋2O2
Fe3O4
金属
现象
化学反应方程式
加热
反应
铜
生成黑色物质
④___________________
高温
金
不反应(真金不怕火炼)
2.
金属与酸反应
(1)规律：金属＋酸→__________。
(2)反应发生的条件：排在金属活动性顺序表中_______的金属与_____发生反应(K、Ca、Na除外)。
2Cu＋O2
2CuO
盐＋氢气
氢前
稀酸
(3)活泼金属(K、Ca、Na除外)与酸反应
金属
现象
反应的化学方程式(或结论)
稀盐酸/稀硫酸
镁
剧烈反应，产生大量气泡，溶液仍为无色
①________________________
②________________________
锌
反应比较剧烈，产生大量气泡，溶液仍为无色
③
________________________
④
________________________
Mg＋2HCl
MgCl2＋H2↑
Mg＋H2SO4
MgSO4＋H2↑
Zn＋2HCl
ZnCl2＋H2↑
Zn＋H2SO4
ZnSO4＋H2↑
金属
现象
反应的化学方程式(或结论)
稀盐酸/稀硫酸
铁
反应缓慢，有气泡生成，溶液由无色逐渐变为浅绿色
⑤_______________________
⑥________________________
Fe＋H2SO4
FeSO4＋H2↑
Fe＋2HCl
FeCl2＋H2↑
(4)金属与酸的反应曲线(难点)
①酸不足，产生氢气的质量由酸的质量决定。即Mg、Al、Zn三种金属与等质量、等溶质质量分数的稀盐酸充分反应后，金属均有剩余时，产生氢气的质量一定相等。如图1所示。
②酸足量，产生氢气的质量由金属的质量决定，根据反应的化学方程式可知：生成氢气质量
＝
×金属质量
a.
等质量的不同种金属与足量酸反应时，
的值越大，产生H2的质量越大。如图2所示。
b.
若用Mg、Al、Zn和足量的酸反应产生等质量的H2，消耗金属的质量为Zn>Mg>Al。
(5)天平平衡问题
①在已调零的天平上，放上等质量的烧杯后，再加入等质量、等质量分数的稀酸(稀盐酸或稀硫酸)，此时天平平衡。
若左右两盘的烧杯中再加入等质量的金属，反应结束后，天平存在两种情况：一种情况是天平失去平衡，说明左右两边产生的H2一定不等，才使剩余物质质量不相等；另一种情况是天平仍平衡，说明左右两边产生的H2一定相等。
②在调平的天平上加入等质量的烧杯和等质量、等质量分数的稀酸，天平保持平衡。若天平左右两边加入质量不等的金属，反应后天平若仍保持平衡，则需要反应过程中左右两边加入金属的质量减去各自生成的H2的质量相等，才能出现此种情况。
3.
金属与盐溶液反应
(1)规律：金属＋盐→______________。
(2)反应发生的条件
①必须是__________置换____________。(K、Ca、Na除外)
②反应中盐必须_______。
新盐＋新金属
不活泼金属
活泼金属
可溶
(3)常见金属与盐溶液的反应
反应物
现象
反应的化学方程式(或结论)
锌粉与硝酸铜溶液
生成红色固体，溶液由蓝色变为无色
①________________
_______________
铜丝与硝酸银溶液
铜丝表面有银白色固体析出，溶液由无色变为蓝色
②_________________
_________________
铜与硫酸
亚铁溶液
没有明显现象
不反应
Zn＋Cu(NO3)2
Cu＋Zn(NO3)2
2Ag＋Cu(NO3)2
Cu＋2AgNO3
巩固练习
1.
在学习金属的化学性质时，老师给大家演示了如图所示的实验，下列说法正确的是(
)
A.
铜片表面始终没有明显变化
B.
一段时间后溶液由无色变为浅绿色
C.
反应后溶液中一定有硝酸铜，可能有硝酸银
D.
通过实验现象推测银和硫酸铜溶液也可以反应
【解析】铜的金属活动性比银强，可从硝酸银溶液中置换出银，硝酸银溶液为无色，硝酸铜溶液显蓝色，所以实验中可观察到铜片上有银白色物质附着，一段时间后溶液由无色变成蓝色，A、B错误；铜与硝酸银溶液反应生成硝酸铜溶液和银，所以反应后溶液中一定有硝酸铜，也可能还含有没有反应完的硝酸银，C正确；铜可置换出硝酸银溶液中的银，说明铜的金属活动性较银强，所以银不能和硫酸铜发生反应，D错误。
【答案】C
2.
向等质量的锌粉和铁粉中分别加入足量稀硫酸，下列图像描述正确的是(
)
【解析】锌和铁与稀硫酸反应后，都显＋2价，由于铁的相对原子质量小于锌的相对原子质量，所以等质量的锌和铁分别与足量的稀硫酸反应，铁产生氢气的质量更多，A、C错误；锌的金属活动性强于铁，在相同条件下，锌与稀硫酸反应比铁与稀硫酸反应快，B正确，D错误。
【答案】B
命题点3　金属活动性顺序的判断及探究
一、金属活动性顺序的判断
金属活动性顺序表
化学方程式
在自然界中的存在形式
金属活动性顺序的判断
现象
与O2的反应
与酸的反应
与金属盐溶液的反应
知识梳理
1.
金属活动性顺序：金属越靠前，金属活动性越___。
【记忆技巧】金属活动性顺序可以每五个一组，按顺序记忆：
钾
钙
钠
镁
铝
锌
铁
锡
铅
(氢)
铜
汞
银
铂
金
嫁
给
那
美
女
薪
贴
七
千
(氢)
童
工
赢
铂
金
2.
化学方程式：反应物中金属的活动性比生成物中金属的活动性___。
强
减弱
Mg
Cu
Ag
强
3.
自然界的存在形式：在自然界中以化合态存在的金属比以单质形式存在的金属活动性___。
4.
金属与氧气、酸及盐溶液的反应：金属与氧气或酸反应越剧烈，说明金属活动性越____；金属与盐溶液能发生反应，说明该金属的活动性比盐中金属的活动性___。
二、金属活动性顺序的探究
强
强
强
1.
实验方案设计
(1)比较两种金属活动性强弱
验证项目
实验方案
判定理由
比较两种金属的活动性强弱，如Cu、Zn
方案一：将金属锌放入铜的盐溶液中
置换反应能发生，则活动性顺序为：锌＞铜
方案二：将金属铜放入锌的盐溶液中
置换反应不能发生，则活动性顺序为：铜＜锌
验证项目
实验方案
判定理由
比较两种金属的活动性强弱，如Cu、Zn
方案三：将金属锌、铜分别放入稀盐酸中
根据能否与酸反应
(或与酸反应的速率快慢)判断
方案四：将金属锌、铜同时放入两者中间的一种金属的盐溶液中，如FeSO4
根据置换反应能否发生作出相应判断
(2)比较三种金属的活动性强弱
验证项目
实验方案
判定理由
比较三种金属的活动性强弱，如Al、Fe、Cu
“两盐夹一金”(取铝和铜金属的盐溶液，将金属铁分别放入两种盐溶液中)
铝的盐溶液中铁片无明显现象，铜的盐溶液中，铁片上有红色固体附着，则金属活动性顺序为：铜<铁<铝
“两金夹一盐”(取等量FeSO4溶液2份，向其中分别加入铝片、铜片)
加入铝片的溶液由浅绿色变成无色，而加入铜片的溶液无明显现象。则金属的活动性顺序为：铜<铁<铝
(3)对多种金属，可以用酸先分组，转化为上述两种情况进行探究。
2.
实验注意事项
(1)实验前必须打磨金属表面，除去金属表面的氧化膜或污物。
(2)做金属与酸反应的实验时一般用稀盐酸或稀硫酸，不用硝酸和浓硫酸。
(3)金属与盐溶液反应，盐必须可溶于水。
(4)并不是所有排在前面的金属都能把排在后面的金属从其盐溶液中置换出来，如K、Ca、Na。
1.
提起金属和金属材料，你应不会感到陌生。常见部分金属的活动顺序如下：
巩固练习
(1)上面金属活动顺序中方框内元素符号为____；
(2)按年代，最早广泛使用的金属是____
(选填上述金属活动顺序中的元素符号);
Fe
Cu
(3)已知X、Y、Z三种金属中，只有X不与酸发生置换反应，而且Y(NO3)2＋Z
Z(NO3)2＋Y，则X、Y、Z三种金属可能是下列的___(填字母编号)；
A.
Ag
Zn
Mg
B.
Cu
Al
Zn
C.
Cu
Mg
Zn
(4)废旧的铁锅、铝锅不要随意丢弃，应回收利用，这样做的意义是____________________________。
节约金属资源，减少环境污染
A
【解析】(1)查金属活动性顺序表可知，方框内是Fe。(2)人类最早广泛使用的金属是铜。(3)X不与酸发生反应，Z能从Y的盐溶液中置换出Y，说明X的活动性在氢后，Z的活动性强于Y，三种金属可能分别是银、锌、镁。(4)回收废旧金属不但可节约金属资源，还能减少环境污染。
2.
金属钯是稀有的贵金属之一，金属钯制成的首饰不仅有迷人的光彩，而且经得住岁月磨砺。现有银(Ag)、铂(Pt)、钯(Pd)三种金属制成的戒指，某实验小组利用它们来探究三种金属的活动顺序。
(1)将钯戒指放入稀硫酸溶液中，戒指完好无损，可推测钯在金属活动顺序表中位于铁之____(填“前”或“后”)。
(2)如果将钯粉置于盐酸溶液中，边通入氧气边搅拌，钯粉溶解得到二氯化钯(PdCl2)溶液，该反应的化学方程式为________________________________。
后
2Pd＋O2＋4HCl
2PdCl2＋2H2O
(3)如图所示，将银、铂戒指分别放入甲、乙两烧杯中，一段时间后取出，发现只有银戒指表面有明显变化，推测甲烧杯中还可能出现的现象是__________________________
________
。通过该实验判断，银、铂、钯的金属活动性由强到弱顺序为____________。
银、钯、铂
溶液中出现白色沉淀(或溶液
变浑浊)
【解析】(1)根据题干信息“将钯戒指放入稀硫酸溶液中，戒指完好无损”，可知钯不能与稀硫酸反应，可知在金属活动性顺序中，钯排在氢后，因为铁排在氢前，故钯位于铁之后。(2)根据题干信息，确定反应物为钯、盐酸、氧气，生成物是二氯化钯和水，据此写出化学方程式即可。(3)根据题干信息“将银、铂戒指分别放入二氯化钯溶液中，只有银戒指表面有明显变化”，说明银能置换出二氯化钯溶液中的钯，同时产生白色沉淀氯化银，铂不能置换出二氯化钯溶液中的钯，三种金属活动性由强到弱依次是银、钯、铂。
3.
现有X、Y、Z三种金属。把X、Y分别放入稀盐酸中，Y产生气体的速率比X快；把Z放入硫酸铜溶液中，一段时间后，无明显现象。根据以上事实，判断三种金属的活动性强弱，正确的是(　)
A.
X＞Y＞Z
B.
Y＞Z＞X
C.
Y＞X＞Z
D.
Z＞Y＞X
【解析】根据“把X、Y分别放入稀盐酸中，Y产生气体的速率比X快”，可知X、Y均排在氢前，且Y比X活泼；根据“把Z放入硫酸铜溶液中，一段时间后，无明显现象”，可知Z不如铜活泼；综合以上内容可知，三种金属活动性顺序由强到弱依次是Y＞X＞Z，C正确。
【答案】C
命题点4　金属活动性顺序的应用
知识梳理
1.
判断某些置换反应能否发生
(1)判断金属与酸能否反应
金属必须位于氢前面
酸一般指______或_______
条件
稀硫酸
稀盐酸
（2）判断金属与盐溶液能否反应
单质金属活动性必须排在盐中金属的_______
盐必须可溶于水
金属不包含_____、
_____
、
_____
条件
2.
判断几种金属的活动性顺序
可根据金属与酸反应的剧烈程度或产生氢气的速率判断金属活动性顺序。
Na
前面
K
Ca
3.
判断金属与混合盐溶液反应后滤液、滤渣的成分
(1)一种金属与一种盐溶液反应，示例：
将铁粉不断加入到一定质量的硝酸铜溶液中，随着铁粉的加入反应情况如图所示：
(2)一种金属和两种盐溶液的反应：
将铁粉不断加入到一定质量的硝酸银和硝酸铜的混合溶液中，随着铁粉的加入反应情况如图所示：
【特别提醒】金属和盐溶液反应时遵循优先置换原理：
①多种金属和一种盐溶液反应，最活泼的金属先和盐溶液反应；
②一种金属和多种金属的盐溶液反应，金属先和最不活泼金属的盐溶液反应。
巩固练习
1.
金属活动性顺序表在化学学习中有重要作用。下列说法正确的是(
)
A.
Zn不能置换出稀硫酸中的氢
B.
Ag能将硝酸铜溶液中的铜置换出来
C.
在Al、Mg、Fe中金属活动性最强的是Al
D.
“真金不怕火炼”说明金在高温时也不与氧气反应
A
×
在金属活动性顺序中，Zn位于氢之前，Zn能置换出稀硫酸中的氢
B
×
在金属活动性顺序中，Ag位于Cu之后，Ag不能置换出硝酸铜溶液中的铜
C
×
在金属活动性顺序中，
Al、Mg、Fe三种金属的活动性从强到弱的顺序是Mg>Al>Fe
D
√
金的金属活动性较弱，在高温下也不与氧气反应
【解析】
【答案】D
2.
两个烧杯中装有等质量的金属锌和镁，然后分别逐渐加入同浓度的稀硫酸，产生氢气的质量与加入硫酸的质量关系如图所示。下列说法正确的是(
)
A.
该图反映出镁比锌的金属活动性强
B.
a点时，两个烧杯中的酸都恰好完全反应
C.
b点时，两个烧杯中产生氢气的质量相同
D.
c点时，两个烧杯中都有金属剩余
【解析】若横坐标表示时间，则曲线倾斜度表示单位时间内产生氢气的质量，即表示产生氢气的速度，通过产生氢气的速度可判断金属活动性强弱，但图示的横坐标表示的是酸的质量，则无法判断Mg和Zn的金属活性顺序，A错误；由图可知，a点时两个烧杯中所加稀硫酸质量相等，镁与稀硫酸恰好完全反应、锌早已消耗完，且放锌的烧杯中稀硫酸已经过量，B错误；根据图像可知，b点时锌早已经消耗完，且产生氢气质量较少，镁还未反应完，产生氢气质量较多，C错误；c点以后两种金属继续反应，生成的氢气质量逐渐增加，说明c点时两个烧杯中都有金属剩余，D正确。
【答案】D
3.
锡(Sn)是“五金”之一，它的金属活动性顺序位于铁和铜之间，则下列反应一定不会发生的是(　)
A.
Mg＋Sn(NO3)2
Mg(NO3)2＋Sn
B.
Sn＋H2SO4
SnSO4＋H2↑
C.
Sn＋Hg(NO3)2
Sn(NO3)2＋Hg
D.
Sn＋ZnSO4
SnSO4＋Zn
【解析】锡的金属活动性位于铁和铜之间，所以镁可以置换出硝酸锡中的锡，A可以发生；锡的活动性可能在氢之前，B可能发生；锡的活动性较汞强，C可以发生；锡的活动性较锌弱，D不可能发生。
【答案】D
命题点5　金属的冶炼
知识梳理
一、CO还原金属氧化物(Fe2O3、CuO)
1.
原理：3CO＋Fe2O3
__________。
CO＋CuO
________
高温
△
2.
装置
Cu＋CO2
3CO2＋2Fe
3.
实验现象
(1)硬质玻璃管中的现象：Fe2O3——红色固体逐渐变成黑色(CuO——黑色固体逐渐变成红色)。
(2)试管中的现象：澄清石灰水变浑浊。
4.
注意事项
①
点燃装置末端酒精灯
解读：未参与反应的CO排放到空气中，会造成空气污染
②
先通入CO，再点燃酒精喷灯
解读：排尽装置中的空气，防止CO和空气的混合物受热发生爆炸
③
实验结束后，先熄灭酒精喷灯，后停止通入CO至试管冷却
解读：防止生成的铁在高温下被空气中的氧气氧化
5.
装置评价
一氧化碳有毒，装置中需要有尾气处理装置，可以通过点燃或收集的方式处理。
二、C还原CuO
1.
原理：_________________________。
2.
装置
C＋2CuO
2Cu＋CO2↑
高温
解读：(1)网罩的作用：提高反应温度。
(2)澄清石灰水：检验生成的气体是否为CO2。
3.
实验现象
(1)试管内的黑色固体逐渐变成红色。
(2)盛有澄清石灰水的试管中出现浑浊。
【特别提醒】(1)刚开始加热时，澄清石灰水中有气泡产生，但澄清石灰水没变浑浊，其原因是刚开始加热时，试管中的空气受热膨胀而逸出试管，此时碳和氧化铜还没有发生反应。
(2)若试管中红色物质又变黑色，其原因是热的铜跟空气中的氧气反应生成黑色的氧化铜(或铜被氧化成黑色氧化铜)。
1.
实验室模拟炼铁的实验装置如图所示。
试回答下列问题：
(1)写出有标号仪器的名称：a.______，b._____。
(2)实验中看到的实验现象为：玻璃管中的粉末________
____________；试管里的澄清石灰水_______。
铁架台
导管
由红色逐
渐变为黑色
变浑浊
巩固练习
(3)玻璃管中反应的化学方程式为___________________
___________。
(4)加热氧化铁之前，先通一会儿一氧化碳的作用是_________________________________。
(5)该实验设计装置C的目的是_____________________
_____________________
。
Fe2O3＋3CO
2Fe
＋3CO2
排尽玻璃管中的空气，防止发生爆炸
，防止污染空气
燃烧未反应的一氧化碳
【解析】(1)根据常见仪器的形状和用途可知仪器a是铁架台，仪器b是导管。(2)一氧化碳具有还原性，能与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，实验中看到：玻璃管中的粉末由红色逐渐变为黑色，试管中澄清石灰水变浑浊。
(3)一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为Fe2O3＋3CO
2Fe＋3CO2。(4)CO具有可燃性，与玻璃管中的空气混合后受热容易发生爆炸，因此应先通CO排尽玻璃管中的空气，然后再点燃酒精喷灯。(5)一氧化碳有毒，直接排放到空气中会污染环境，因此在尾部加尾气处理装置C，将未反应的一氧化碳点燃。
知识梳理
命题点6　铁生锈的条件与防护措施
一、铁制品锈蚀条件的探究
1.
实验原理
(1)铁与空气中的氧气、水蒸气等物质发生化学反应，铁锈的主要成分是_____。
(2)铁锈疏松多孔，不能阻止铁制品内部的铁与氧气和水继续反应。
Fe2O3
2.
实验设计
条件
铁钉在干燥的空气中
铁钉在蒸馏水中
铁钉与空气和蒸馏水同时接触
铁钉与氧气和蒸馏水同时接触
图示
a
b
c
d
生锈
程度
不生锈
①______
②____
最易生锈
不生锈
生锈
条件
铁钉在干燥的空气中
铁钉在蒸馏水中
铁钉与空气和蒸馏水同时接触
铁钉与氧气和蒸馏水同时接触
结论
通过ac对比可知影响铁生锈的因素是③___；
通过bc对比可知影响铁生锈的因素是④_____；
通过bd对比可知影响铁生锈的因素是⑤______，由此可得出，铁生锈的条件是⑥_______________________
_____。
水
空气
氧气
铁与水和氧气(或空气)同时
接触
3.
注意事项：实验中所用的水是经煮沸并迅速冷却的蒸馏水，煮沸的目的是将溶解在水中的氧气除去，迅速冷却的目的是减少或防止空气中的氧气溶于水中。
二、防护措施
1.
防止铁生锈的方法
(1)保持铁制品表面___________。
(2)在铁制品表面加一层保护膜，如________________。
(3)改变铁制品的结构，如制成不锈钢等。
洁净、干燥
刷油漆、镀铬
2.
保护金属资源的措施
(1)防止金属腐蚀。
(2)
_____利用废旧金属。
(3)有计划、合理的开采矿物。
(4)寻找金属的代用品。
回收
巩固练习
如图是某同学设计的探究铁钉锈蚀条件的实验：一周后发现：A、B中铁钉未生锈，
C中铁钉已生锈。
(1)A中蒸馏水的上面加入一层植物油的作用是__________；
隔绝氧气
(2)一段时间后，B中铁钉没有锈蚀，而C中铁钉锈蚀，通过B、C对比说明铁钉锈蚀的条件之一是_____________；
(3)根据铁生锈的条件，写出一种常用的防锈方法：_______________________；
(4)铁制品表面若出现锈迹，可用一种物质将其除去，请写出有关的化学方程式：______________________________。
铁钉与水接触
在铁制品表面涂一层油漆
Fe2O3＋6HCl
2FeCl3＋3H2O
【解析】(1)A中植物油的作用是隔绝氧气。(2)B中铁钉只和氧气接触，C中铁钉和氧气、水同时接触，一段时间后，B中铁钉没有锈蚀，而C中铁钉锈蚀，通过B、C对比说明铁钉锈蚀的条件之一是铁钉与水接触。(3)使铁钉与水和氧气隔绝，可以防止铁钉生锈，在铁制品表面涂一层油漆可以使铁钉与水和氧气隔绝，从而防止铁钉生锈。(4)稀盐酸可以用来除去铁锈，铁锈的主要成分是氧化铁，和稀盐酸能反应生成氯化铁和水，反应的化学方程式为Fe2O3＋6HCl
2FeCl3＋3H2O。