专题四 金属和金属材料(学案)
复习目标:
1. 了解金属的物理特征,认识常见金属的主要化学性质,了解防止金属腐蚀的简单方法。
1. 知道一些常见金属(铁、铝等)矿物;知道可用铁矿石炼铁。
1. 知道在金属中加入其他元素可以改变金属材料的性能,知道生铁和钢等重要的合金。
1. 认识金属材料在生产、生活和社会发展中的重要作用。
1. 认识废弃金属对环境的影响和回收金属的重要性。
1. 能用金属活动性顺序对有关置换反应进行判断,并能解释日常生活中的一些化学现象。
考点梳理
考点1:金属材料
1.金属材料包括_________和___________。
2.金属的物理性质
大多数金属呈银白色,而铜呈___色,金呈__色;常温下多数金属是固体,而____却是液体。具有良好的导电性、导热性和_____性。
3.金属之最
地壳中含量最多的金属是_______,人体中含量最多的金属是_______,导电性最好的金属是_____,目前世界年产量最多的金属是_____。
4.合金
(1)概念:在金属中加热融合某些______或_______,制得的具有_____特性的物质,合金属于______(填“混合物”或“纯净物”)。______和_____ 都是铁的合金,二者的主要区别是________,生铁的含碳量为_________,钢的含碳量为________,不锈钢中还含有___、_____等;黄铜是____与____的合金。
(2)性质特征:其性能与组成它们的纯金属不同,合金的强度和硬度一般比它们的纯金属______,熔点一般比它们的纯金属_____,抗腐蚀性能_____。
【典例分析】1.下列应用在高铁列车上的材料,不属于金属材料的是( )
A.不锈钢 B.玻璃 C.铝合金 D.铜线
2.下列关于金属的说法正确的是 ( )
A.纯铜的颜色为银白色 B.铝合金的硬度比纯铝小
C.生铁和钢都是铁的合金 D.地壳中含量最高的金属是铁
考点2:金属的化学性质
1.金属的化学性质
(1)与氧气的反应
多数金属能与氧气反应,但反应的难易程度不同,越活泼的金属越易与氧气反应,Ag、Au等不与氧气反应。
写出下列化学方程式:
镁、铝常温下与氧气反应,______________________、 ____________________。
细铁丝在氧气中燃烧:________________________
铜在空气中加热:____________________________
铝的抗腐蚀性能好的原因:_____________________________________。(用文字说明)
(3)与某些盐溶液的反应
反应 现象 化学方程式
洁净的铁钉浸入到硫酸铜溶液中 铁钉上覆盖一层____色物质,溶液由___色变成______。
铝丝浸入硫酸铜溶液中 铝丝表面覆盖一层____色物质,溶液由____色变成____。
铜丝浸入硝酸银溶液中 铜色表面覆盖一层____色物质,溶液由____色变成____色。
说明:Fe与稀盐酸、与稀硫酸、与盐溶液反应时,化合价由__价变为___价。
Fe2+的盐溶液是浅绿色的,Fe3+的盐溶液是黄色的,Cu2+的盐溶液是蓝色的。
2.金属活动性顺序
常见金属在溶液中的活动性顺序:
(H)
金属活动性由强逐渐减弱
a)在金属活动性顺序里,金属的位置越______,它的活动性就越强。
b)在金属活动性顺序里,位于______的金属能置换出盐酸、稀硫酸(不可以用浓硫酸和硝酸)中的氢。
c)在金属活动性顺序里,位于_______金属能把位于_______金属从它们化合物的溶液里置换出来。(钾、钙、钠不符合这一条)
3、有关金属与不同种金属的盐溶液反应的先后顺序
例如:向硫酸铜和硝酸银的混合溶液中加入一定量的铁粉。
先反生的反应是:___________________________,只有当铁过量,将_______反应完之后,才会和___________反应:______________________________。
4、设计实验验证金属的活动性顺序
如:比较Cu、Fe、Ag三种金属的活动性顺序
使用____、_____和_______溶液,一次性得出结果:
使用_____、________溶液和_______溶液,一次性得出结果:
【典例分析】1.可由金属与盐酸发生置换反应制得的物质是( )
A. CuCl2 B.FeCl3 C.AgCl D.AlCl3
2.X、Y、Z三种金属中,只有Z能够和稀盐酸反应;将Y放入X的盐溶液中,Y表面有X析出。则X、Y、Z三种金属的活动性顺序为 ( )
A..Z>Y>X B.X>Z>Y C.Y>X>Z D.Y>Z>X
3.往AgNO3和Zn(NO3)2中加入过量的铁粉,充分反应后过滤,则滤渣中一定存在的金属是 ( )
A.Ag和Fe B.Ag C.Ag、Fe和Zn D.Ag 和Zn
4.某兴趣小组进入实验室后,设计了探究Zn、Cu、Ag三种金属活动性顺序的四组方案,你认为不可行的是 ( )
A.在两支试管中各装少许CuSO4溶液,分别加入锌片和银片
B.在两支试管中各装少许ZnSO4溶液,分别加入铜片和银片
C.向盛稀盐酸的两支试管中,分别加入锌片和铜片,再向盛AgNO3溶液的试管中,加入铜片
D.向盛ZnSO4溶液和AgNO3溶液的两支试管中分别加入铜片
考点3:金属资源的利用和保护
写出下列金属矿物的主要成分:赤铁矿_____、磁铁矿______、菱铁矿______、铝土矿_______。
1. 铁的冶炼实验
(1) 原料:_______、______、_________。
(2) 原理:在高温下用还原剂CO将铁从铁矿石中还原出来。
(3) 一氧化碳还原赤铁矿的实验
1 原理:(用化学方程式表示)_______________________________
2 现象:____________________________________________________
3 步骤:反应开始时,先________,后______________,其目的是___________________;
反应完毕后,先_____________,后_____________,其目的是________________。
4 处理尾气:排放的尾气不能直接排入空气中,应用_____________的方法处理。
2. 铁的锈蚀与防护方法
(1) 铁锈蚀的条件:铁生锈的条件是铁与____和______等物质作用,该反应属于______氧化。铁锈的主要成分是___________。
(2) 防止铁生锈的方法:防止铁生锈法方法是使铁与_________隔绝。
常用的方法是:______________________________________
3. 金属资源的保护
_____________________________________________________
【典例分析】1.铁钉在下列那种情况下最容易生锈 ( )
A.干燥的空气中 B.潮湿的空气中 C.浸入植物油中 D.干燥致密的土壤中
2.金属材料在生产、生活中有着广泛的应用。
(1)人类每年从自然界提取大量的金属,其中提取量最大的是铁。用赤铁矿和一氧化碳炼铁的化学方程式为_______________________________________。
(2)金属矿物的储量有限,而且不能再生,所以保护金属资源尤为重要。保护金属资源的有效途径是________________________________________(答出两条即可)。