2023-2024学年人教版九年级化学下册 第八单元 金属和金属材料单元复习课件(共43张PPT）

(共43张PPT)
第八单元 金属和金属材料
单元复习
知识结构
知识点讲解
01
02
知识点典例
03
知识结构
金属和金属材料
纯金属：共性、特性及用途
金属材料
金属的
化学性质
金属资源的利用和保护
合金：物质类别、性能及用途
金属与氧气的反应
金属与盐酸、稀硫酸的反应
金属与盐溶液的反应
置换反应
金属活动性顺序
铁的冶炼：高炉炼铁、实验室炼铁
金属的锈蚀与防护：铁锈蚀条件的探究
0
知识点1：金属材料
共性 用途
有金属光泽 制作金属饰品
_________性 制作导线
__________性 制作炊具
__________性 冲压成各种形状
1.金属材料包括____________及___________。
2.金属的共性及用途
纯金属
合金
导电
导热
延展
0
知识点1：金属材料
3.金属的特性
①颜色：大多数金属呈银白色，铜呈_______色，金呈_______色，铁粉呈________色。
②状态：常温下大多数金属为固态，汞（俗称水银）为_____态。
4.物质的性质在很大程度上决定了物质的用途，另外还需要考虑价格、资源、是否美观、使用是否便利以及是否容易回收和对环境的影响等多种因素。
紫红
黄
黑
液
0
知识点1：金属材料
5.金属之最
地壳中含量最多的金属元素——________
人体中含量最多的金属元素——________
目前世界年产量最多的金属——________
导电、导热性最好的金属——________
熔点最高的金属——________（作灯丝）
熔点最低的金属——________（制作水银温度计）
铝
钙
铁
银
钨
汞
0
知识点1：金属材料
6.合金
（1）概念：在金属中加热融合某些_____________，制得具有金属特征的__________。
（2）性能：合金和组成其的纯金属相比较，硬度一般更_______，熔点一般更______，抗腐蚀性更_______。
金属或非金属
混合物
大
低
强
将合金与组成它的纯金属相互刻画，
________上有明显划痕。
纯金属
0
知识点1：金属材料
（3）常见的合金
合金 铁的合金 铜合金 焊锡 钛合金 形状记忆合金
生铁 钢 黄铜 青铜
成分 含碳量 2%～4.3% 含碳量 0.03%～2% 铜锌 铜锡 铅锡 合金 钛与其他金属 钛镍合金
性能/用途 坚硬 韧性强 / / 焊接金属 人造骨骼 制成人造卫星天线
【知识点典例】
1.（2023·长沙）2023年我国自主研制的大型灭火、水上救援水陆两栖飞机“鲲龙”已成功首飞，制造该飞机使用了铝锂合金等多种合金。下列有关铝锂合金的说法正确的是（ ）
A .铝锂合金的熔点比纯铝更高
B .铝锂合金的抗腐蚀性能非常差
C .铝锂合金是混合物
D .铝锂合金的硬度比纯铝小
C
【知识点典例】
2. （2023·湘潭）2023年5月28日，国产大型客机C919首次商业载客飞行成功，C919在制造过程中使用了铝锂合金、钛合金、超高强度钢等大量金属材料。下列有关金属材料的说法错误的是（ ）
A.合金中一定只含金属元素
B.金属材料包括纯金属和合金
C.钛合金的硬度比纯钛更大
D.超高强度钢属于一种铁合金
A
知识点2：金属的化学性质
1.金属与氧气的反应
大多数金属都能与氧气反应，但反应的难易和剧烈程度不同。
（1）镁、铝在常温下就能与空气中的氧气反应
2Mg+O2 = 2MgO
4Al+3O2 = 2Al2O3
铝具有很好的抗腐蚀性能原因：铝与空气中氧气反应，表面生成一层___________________，从而阻止铝进一步氧化。
致密的氧化铝薄膜
知识点2：金属的化学性质
1.金属与氧气的反应
（2）铁、铜等常温下几乎不与氧气反应，在高温时能与氧气反应。
（3）金在高温时也不能和氧气反应（真金不怕火炼）。
2Cu+O2 === 2CuO
△
3Fe+2O2 === Fe3O4
点燃
通过金属与氧气能否反应及反应的难易程度判断金属的活动性：_________________________。
镁、铝>铁、铜>金
紫红色的铜丝加热后变黑
剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体
知识点2：金属的化学性质
2.金属与盐酸、稀硫酸的反应
镁 锌 铁 铜
固体逐渐溶解，产生大量气泡 固体逐渐溶解，产生较多气泡 固体逐渐溶解，无色溶液变为_______，产生少量气泡
Mg+2HCl = MgCl2+H2↑
Mg+H2SO4 = MgSO4+H2↑
Zn+2HCl = ZnCl2+H2↑
Zn+H2SO4 = ZnSO4+H2↑
Fe+ 2HCl = FeCl2 + H2↑
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
不反应
浅绿色
金属的活动性：镁>锌>铁>铜
知识点2：金属的化学性质
3.金属与盐溶液的反应
铁钉+硫酸铜溶液 铝丝+硫酸铜溶液 铜丝+硝酸银溶液
铁表面有____色固体产生，溶液由___色逐渐变为_____色 铝表面有_____色固体产生，溶液由____色逐渐变为____色。 铜表面有银___色固体产生，溶液由___色逐渐变为____色
活动性：铁___铜 活动性：铝___铜 活动性：铜____银
紫红
蓝
浅绿
Fe+CuSO4 =Cu+FeSO4
>
紫红
蓝
无
2Al+3CuSO4 =Al2(SO4)3 +3Cu
>
白
无
蓝
Cu+2AgNO3 =2Ag+Cu(NO3)2
>
交流讨论：如何鉴别黄金和假黄金(铜锌合金)？
②灼烧：由于假黄金中含有锌和铜，灼烧后有氧化铜产生，颜色变为黑色，故有黑色物质生成的是假黄金，反之为黄金。
①加入稀盐酸或稀硫酸：由于假黄金中含有锌，加入酸后会有气泡，故产生气泡的是假黄金，反之为黄金。
知识点2：金属的化学性质
4.置换反应
概念：由一种单质与一种化合物反应，生成另一种单质和另一种化合物的反应。
A+B+…=AB… （化合反应）
AB…= A+B+… （分解反应）
A+BC=AC+B （置换反应）
置换反应特点：单换单。
【知识点典例】
1.（2023·菏泽）碲化镉薄膜电池是一种重要的太阳能电池，其材料之一镉(Cd)的制备是在铜镉渣(主要含有Cd、Zn、 Cu、 Fe单质)中加入 足量的稀硫酸充分反应，过滤出铜渣,然后对滤液进行除铁净化，再加入锌粉置换出镉，下列金属的活动性顺序正确的是（ ）
A . Zn>Cu>Cd B . Zn>Cd>Cu
C . Cu>Zn>Cd D . Cd>Zn>Cu
B
【知识点典例】
2.（2023·张家界）金和黄铜(铜锌合金)是生活中常见的物质，下列试剂或方法不能将其区分的是（ ）
A.稀硫酸 B .硝酸银溶液
C .观察颜色 D.灼烧
C
知识点3：金属活动性顺序
1.金属活动性顺序的规律
（1）在金属活动性顺序里，金属的位置越靠前，活动性就越_____。
（2）在金属活动性顺序里，位于_______的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢。
（3）在金属活动性顺序里，位于前面的金属能把后面的金属从它们________________里置换出来（K Ca Na除外）。
强
氢前面
化合物的溶液
知识点3：金属活动性顺序
2.应用
（1）判断金属被开发利用的先后顺序。
（2）判断某些置换反应能否发生。
（3）判断金属与混合盐溶液反应后滤液、滤渣的成分。
当有多个置换反应都能发生时，在活动性顺序中金属之间间隔___的反应先发生。一个置换反应结束后，另一个置换反应才会发生。如在硫酸亚铁和硫酸铜的混合溶液中加入锌粒，锌先和__________反应，反应完毕后，若锌有剩余，才和_____________反应。
远
硫酸铜
硫酸亚铁
知识点3：金属活动性顺序
3.金属活动性顺序的比较方法：比较Cu、Fe、Ag三种金属的活动性顺序
（1）选用试剂：_____________________________
“两金夹一液”：即选用三种金属活动性最强和最弱的两种金属的单质及活动性介于两种金属之间的金属的化合物溶液作为试剂，根据两种金属单质分别与化合物溶液反应的情况进行判断。
（2）选用试剂：_____________________________
“两液夹一金”：即选用三种金属中活动性排在中间的金属单质及其他两种金属的化合物溶液作为试剂，根据金属单质分别与两种化合物溶液反应的情况判断。
Fe、CuSO4溶液、Ag
FeSO4溶液、Cu、AgNO3溶液
知识点3：金属活动性顺序
4.知识拓展：除杂（除杂的要求：不增，不减，易分离，易恢复原状）
混合物（杂质） 方法 有关化学方程式
Cu(Zn) ①加入足量___________，过滤、洗涤、干燥
②加入足量___________溶液，过滤、洗涤、干燥
FeSO4(CuSO4) 加入足量________，过滤
稀盐酸
Zn+2HCl = ZnCl2+H2↑
硫酸铜
Zn + CuSO4 = Cu + ZnSO4
铁粉
Fe + CuSO4 = Cu + FeSO4
【知识点典例】
1.（2023·辽宁）现有铝、铜、银三种金属，另选一种试剂就可验证它们的金属活动性强弱，该试剂是（ ）
A.稀硫酸 B .硝酸镁溶液
C .硝酸铜溶液 D .硝酸铝溶液
C
【知识点典例】
2.（2023·衡阳）向MgCl2和CuCl2的混合溶液中加入一定量的锌粉，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。下列说法正确的是（　　）
A．若滤液为蓝色，则滤渣中一定含有Cu和Zn
B．若滤液不为蓝色，则滤液中可能不含MgCl2
C．若往滤渣中加入稀盐酸，有气泡产生，则滤渣中一定含有Mg
D．所得滤液的质量一定比原溶液的质量大
D
【知识点典例】
3.（2023·自贡）现有体积大小相同的三种金属X、Y、Z ，分别放入三份溶质质量分数相等的足量稀硫酸中，X不发生反应， Y、Z反应生成氢气的质量与反应时间的关系如图所示。X、Y、Z的金属活动性顺序正确的是（ ）
X>Y>Z B . X>Z>Y
C. Y>Z>X D . Z>Y>X
D
知识点4：铁的冶炼
1.常见的金属矿物
矿物名称 赤铁矿 磁铁矿 菱铁矿 铝土矿 黄铜矿 辉铜矿
主要成分 FeCO3 CuFeS2 Cu2S
Fe2O3
Fe3O4
Al2O3
知识点4：铁的冶炼
2.实验室炼铁：
A处 B处 C处
实验 现象
化学 方程式
红棕色粉末逐渐变成黑色
澄清石灰水变浑浊
产生蓝色火焰
Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2
Ca(OH)2 +CO2 = CaCO3↓ + H2O
2CO + O2 2CO2
知识点4：铁的冶炼
实验注意事项：
（1）先通入CO一会儿，再给氧化铁加热；
原因：_____________________________________________________。
（2）停止加热，继续通入CO至玻璃管冷却；
原因：______________________________________。
（3）尾气处理：①_______，使CO变成无毒的CO2；②在导管末端系一个气球或用排水法将尾气收集起来。
排尽装置中的空气，防止加热CO与空气的混合气体发生爆炸
防止生成的热的铁被空气再次氧化
点燃
知识点4：铁的冶炼
实验注意事项：
（4）酒精喷灯的作用是____________（如果用酒精灯，则加金属网罩，金属网罩可以集中火焰，提高温度）。
（5）澄清石灰水的作用：___________________。
提供高温
检验生成的二氧化碳
知识点4：铁的冶炼
3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2
高温
C+O2 CO2
高温
CaCO3+SiO2 CaSiO3 + CO2↑
高温
CO2+C 2CO
高温
原料：铁矿石、焦炭、石灰石、空气
将矿石中的二氧化硅转变为炉渣
高炉
3.工业炼铁
知识点4：铁的冶炼
C+O2 CO2
高温
CO2+C 2CO
高温
焦炭的作用：
高炉
提供热量
生成CO
注意：高炉的产物是_____（实验室中“炼”出的铁不含碳，而工业生产中炼出的铁含碳）
生铁
4.含杂质问题的计算
知识点4：铁的冶炼
纯净物的质量 ＝ 不纯物质的总质量×纯度
纯度＝ ×100%
纯净物的质量
不纯物质的总质量
注意事项：涉及不纯物的化学方程式计算，代入计算的一定是纯净物质量，如不纯物需要转换成纯净物质量。
【知识点典例】
1.如图为一氧化碳还原氧化铁实验。下列说法中错误的是（ ）
A.将尾气点燃或收集，可防止
一氧化碳污染空气
B.实验进行一段时间后，玻璃
管中出现的现象是红棕色粉末逐渐变黑
C.开始时应先预热玻璃管，后通入一氧化碳
D.澄清石灰水变浑浊，说明反应产物有二氧化碳生成
C
【知识点典例】
2.（2023·包头）内蒙古矿产资源丰富，某炼铁厂利用当地的煤炭和赤铁矿石作为高炉炼铁的主要原料，其主要反应过程如图所示（部分反应物、生成物及反应条件已略去）。
据此回答问题：
（1）A的化学式为 _______。
（2）用化学方程式表示一氧化碳炼铁的原理 _________________，实际上高炉炼得的铁是生铁，生铁属于 _________（填“纯净物”或“混合物”）。
CO2
Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2
混合物
【知识点典例】
3.铁是应用最广泛的金属，通过冶炼铁刊矿石可以得到铁。高炉是工业炼铁的主要设备。
(1)炼铁的固体原料需经过粉碎，其目的是_____________________。
(2)高炉炼铁中，焦炭的作用是_______________________________。
(3)工业上用赤铁矿石与一氧化碳在 高温下冶炼生铁，现有400t含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上能冶炼出含杂质49%的生铁的质量是__________(结果精确到0.1t)。
增大接触面积，使充分反应
将CO2转化为CO，并提供热量
233.3t
知识点5：金属的锈蚀与防护
1.实验探究：铁锈蚀条件的探究
现象 分析 结论
试管A 铁钉生锈 铁与水、氧气同时接触 铁生锈是铁与空气中的_______________发生化学反应
试管B 铁钉无明显变化 铁只与水接触
试管C 铁钉无明显变化 铁只与氧气接触
氧气、水蒸气
知识点5：金属的锈蚀与防护
注意事项：
（1）蒸馏水煮沸并迅速冷却的目的是_____________________；试管B中植物油的作用是____________；试管C中的干燥剂是氯化钙，具有____________。
（2）铁生锈属于缓慢氧化，铁锈呈___________，其主要成分是_____________，结构疏松，不能阻碍里面的铁继续氧化。
除去水中溶解的氧气
隔绝氧气
吸水性
Fe2O3·xH2O
红棕色
知识点5：金属的锈蚀与防护
2.防止铁生锈
（1）原理：___________________。
（2）方法：
①保持铁制品表面洁净、干燥；
②表面覆盖一层保护膜：如刷油漆、涂油、烧制搪瓷、烤蓝、镀耐腐蚀的金属如铬等；
③改变内部结构，制成耐腐蚀的合金，如不锈钢。
隔绝氧气和水蒸气
知识点5：金属的锈蚀与防护
3.金属资源的保护
（1）保护金属资源的原因：矿物的储量有限，且不能再生。
（2）保护金属资源的途径：
①防止金属的腐蚀；②回收利用废旧金属；③有计划、合理的开采矿物，严禁乱采滥挖；④寻找金属的代用品。
（3）金属回收利用的意义：节约金属资源和能源，减少环境的污染。
【知识点典例】
1.在下列环境中，铁钉最容易生锈的是（ ）
A.在干燥的空气中
B.在潮湿的空气中
C.浸没在植物油中
D.浸没在蒸馏水中
B
【知识点典例】
2.（2023·常德）常德滨湖公园的“金刚塔”，俗称铁树，始建于北宋建隆年间。湖南省博物馆典藏技术部普实地考察“金刚塔”的保存状况，专家认为由于常德天气潮湿多雨，加上“金刚塔” 主要成分为铁，导致表面局部锈蚀严重，需作保护处理。请回答相应问题：
【知识点典例】
(1)铁生锈的条件为________________________，铁锈主要成分为__________ (填化学式)。
(2)常德“金刚塔”表面局部锈蚀严重，以下合理的除锈措施是________ (填序号)。
A.直接喷洒稀盐酸 B .小心打磨生锈处 C.用水清洗
(3)请你写出一种防止铁制品锈蚀的措施____________________________。
与水和氧气同时接触
Fe2O3
B
将铁制品置于干燥处（合理即可）