第九单元 金属
第一节 常见的金属材料
【素养目标】
1.知道金属具有一些共同的物理性质,了解金属材料在生产生活和社会发展中的重要作用。(物质的多样性)
2.知道在金属中加入其他元素形成合金,可以改变金属材料的性能。(物质的多样性)
3.知道大多数金属在自然界中是以金属矿物形式存在的,体会化学方法在金属冶炼中的重要作用。(物质的多样性)
【知识概览】
基础主干落实
一、金属的物理性质
共 性 大多数金属都具有金属光泽,密度和硬度 ,熔点和沸点较 ,是热和电的良导体,有 性
特 性 a.大多数金属都呈银白色,铜呈紫红色,金呈黄色 b.除汞外,金属在常温下都是固体
金 属 之 最 a.地壳中含量最高的金属元素是 b.人体中含量最高的金属元素是 c.目前世界年产量最高的金属是 d.熔点最高的金属是 (常用作灯丝) e.熔点最低的金属是 (俗称水银) f.导电性最好的金属是银
二、合金的特性
1.金属材料包括 以及它们的 。
2.定义:在某种金属中添加其他 或 通过高温熔炼、烧结等方式形成的具有 特性的材料。
3.合金的优良性能
(1)抗腐蚀性能更好。
(2)一般地,比组成它们的纯金属强度和硬度更 ,熔点更 。
4.常见的铁合金有 ,两者的主要区别是 ;生铁含碳量为2%~4.3%,钢的含碳量为0.03%~2%。
三、金属矿物及其冶炼
1.铜的冶炼
(1)常见的铜矿石主要有黄铜矿[CuFeS2]、孔雀石[Cu2(OH)2CO3 ]、辉铜矿[Cu2S]等。
(2)焙烧孔雀石 (写化学方程式,下同),氧化铜与木炭反应 。
(3)还原反应
含氧化合物中的 被夺去的反应。简记为得氧氧化、失氧还原。
2.铁的冶炼
(1)常见的铁矿石:赤铁矿(Fe2O3)等。
(2)实验室炼铁的原理
①实验装置
②现象:红色的氧化铁固体变为 色,澄清石灰水 ,用酒精灯点燃尾气时导管口有 火焰。
③实验原理: (写化学方程式)。
④注意事项:实验开始时先通入 ,再 ,防止 。
实验结束后,先撤掉酒精喷灯,再通一会儿 ,直至 。即气体为早出晚归或先通后停。
默写训练,请使用“基础默写回顾手册”P17
漫画助学
银的导电性比铜好,但其资源有限,价格昂贵,一般用铜来制电线,仅在特殊要求的尖端设备中才考虑用银作电线。
易错提醒
合金是混合物,合金中各元素是以单质形式存在,形成合金的各成分保持各自的化学性质不变。
交流讨论
如何验证产物有铁生成
提示:方法一:加酸有可燃性气体产生,溶液变为浅绿色。方法二:用磁铁吸,能被吸引。
多识一点
工业炼铝
(1)方法:电解法。
(2)反应原理:2Al2O34Al+3O2↑。
重点案例探析
【考点】铁的冶炼原理
【典题】(2023·上海中考改编)CO还原Fe2O3的实验如图所示,有关说法正确的是( )
A.锥形瓶中溶液变浑浊
B.NaOH溶液的作用是检验CO2
C.可用生石灰吸收尾气
D.结束实验时,先熄灭酒精灯再同时夹紧弹簧夹K1、K2
举一反三
[微型实验装置]利用如图所示实验装置模拟工业炼铁。下列说法正确的是 ( )
A.反应前后Fe元素化合价由+2变为0
B.充分加热,a处固体由黑色变为红色
C.b处可以用澄清石灰水检验生成的CO2
D.可用水吸收尾气中的CO
课堂达标反馈
1.[金属材料]金属材料使用的历程体现着人类文明的演变。下列金属最先被大规模使用的是 ( )
A.铝 B.锌 C.铁 D.铜
2.[金属的物理性质]下列物质不属于合金的是 ( )
A.生铁 B.氧化铁 C.青铜 D.焊锡
3.[金属的物理性质]夏天防雷电,远离金属。这是因为金属具有 ( )
A.导电性 B.导热性 C.延展性 D.光泽
4.[合金]下列有关高强度钢说法正确的是 ( )
A.高强度钢的含碳量比生铁高
B.钢不导电也不导热
C.高强度钢的硬度比纯铁硬度小
D.高强度钢属于合金
5.[铁的冶炼]化学兴趣小组的同学模拟工业炼铁原理,设计如图所示的实验。下列有关说法错误的是 ( )
A.实验开始先点燃酒精喷灯,再通入CO
B.实验结束后,观察到有黑色固体被磁铁吸引
C.关闭弹簧夹一段时间后注射器内的溶液变浑浊
D.装置中气球的作用是收集尾气,防止污染空气
6.[合金的性能]化学行业中把材料分为金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料等。金属材料在现实生活中有极为重要的作用。下列金属材料的运用与金属所具有的性质不一致的是 ( )
A.制造白炽灯灯丝——熔点高
B.制造飞机——坚硬而质轻
C.制造保险丝——硬度大
D.制造装化工原料的容器——耐腐蚀
7.[金属冶炼]我国古代将炉甘石(ZnCO3)、赤铜(Cu2O)和木炭混合加热至800 ℃,得到一种外形酷似黄金的铜锌合金,俗称黄铜。下列说法正确的是 ( )
A.赤铜是铜的一种合金
B.黄铜的熔点比铜与锌的熔点高
C.该变化利用了木炭的氧化性
D.可用加热法鉴别黄铜和黄金
8.[金属的物理性质]人类的生产生活离不开金属材料。
(1)铝、铁、铜是我们生产生活中使用比较广泛的金属。如图所示用品中,利用金属导热性的是 (填字母序号,下同),利用延展性的是 。
(2)下表是一些金属的熔点数据。
金属 铜 锌 锡 铅 铋 镉
熔点/℃ 1 084 419.6 231.9 327.5 271.3 320.9
①锡铅合金中某种金属的质量分数与合金的熔点有如图所示的关系,其中横坐标表示的是 的质量分数;当合金熔点最低时,合金中铅与锡的质量比为
。
②保险丝由铋、铅、锡、镉组成,其熔点约为 。
A.15~30 ℃ B.60~80 ℃
C.235~250 ℃ D.300~320 ℃第九单元 金属
第一节 常见的金属材料
【素养目标】
1.知道金属具有一些共同的物理性质,了解金属材料在生产生活和社会发展中的重要作用。(物质的多样性)
2.知道在金属中加入其他元素形成合金,可以改变金属材料的性能。(物质的多样性)
3.知道大多数金属在自然界中是以金属矿物形式存在的,体会化学方法在金属冶炼中的重要作用。(物质的多样性)
【知识概览】
基础主干落实
一、金属的物理性质
共 性 大多数金属都具有金属光泽,密度和硬度 较大 ,熔点和沸点较 高 ,是热和电的良导体,有 延展 性
特 性 a.大多数金属都呈银白色,铜呈紫红色,金呈黄色 b.除汞外,金属在常温下都是固体
金 属 之 最 a.地壳中含量最高的金属元素是 铝 b.人体中含量最高的金属元素是 钙 c.目前世界年产量最高的金属是 铁 d.熔点最高的金属是 钨 (常用作灯丝) e.熔点最低的金属是 汞 (俗称水银) f.导电性最好的金属是银
二、合金的特性
1.金属材料包括 纯金属 以及它们的 合金 。
2.定义:在某种金属中添加其他 金属 或 非金属 通过高温熔炼、烧结等方式形成的具有 金属 特性的材料。
3.合金的优良性能
(1)抗腐蚀性能更好。
(2)一般地,比组成它们的纯金属强度和硬度更 大 ,熔点更 低 。
4.常见的铁合金有 生铁和钢 ,两者的主要区别是 含碳量不同 ;生铁含碳量为2%~4.3%,钢的含碳量为0.03%~2%。
三、金属矿物及其冶炼
1.铜的冶炼
(1)常见的铜矿石主要有黄铜矿[CuFeS2]、孔雀石[Cu2(OH)2CO3 ]、辉铜矿[Cu2S]等。
(2)焙烧孔雀石 Cu2(OH)2CO32CuO+H2O+CO2↑ (写化学方程式,下同),氧化铜与木炭反应 C+2CuO2Cu+CO2↑ 。
(3)还原反应
含氧化合物中的 氧 被夺去的反应。简记为得氧氧化、失氧还原。
2.铁的冶炼
(1)常见的铁矿石:赤铁矿(Fe2O3)等。
(2)实验室炼铁的原理
①实验装置
②现象:红色的氧化铁固体变为 黑 色,澄清石灰水 变浑浊 ,用酒精灯点燃尾气时导管口有 蓝色 火焰。
③实验原理: Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 (写化学方程式)。
④注意事项:实验开始时先通入 CO ,再 点燃酒精灯 ,防止 CO与空气混合加热发生爆炸 。
实验结束后,先撤掉酒精喷灯,再通一会儿 CO ,直至 玻璃管冷却 。即气体为早出晚归或先通后停。
默写训练,请使用“基础默写回顾手册”P17
漫画助学
银的导电性比铜好,但其资源有限,价格昂贵,一般用铜来制电线,仅在特殊要求的尖端设备中才考虑用银作电线。
易错提醒
合金是混合物,合金中各元素是以单质形式存在,形成合金的各成分保持各自的化学性质不变。
交流讨论
如何验证产物有铁生成
提示:方法一:加酸有可燃性气体产生,溶液变为浅绿色。方法二:用磁铁吸,能被吸引。
多识一点
工业炼铝
(1)方法:电解法。
(2)反应原理:2Al2O34Al+3O2↑。
重点案例探析
【考点】铁的冶炼原理
【典题】(2023·上海中考改编)CO还原Fe2O3的实验如图所示,有关说法正确的是(D)
A.锥形瓶中溶液变浑浊
B.NaOH溶液的作用是检验CO2
C.可用生石灰吸收尾气
D.结束实验时,先熄灭酒精灯再同时夹紧弹簧夹K1、K2
举一反三
[微型实验装置]利用如图所示实验装置模拟工业炼铁。下列说法正确的是 (C)
A.反应前后Fe元素化合价由+2变为0
B.充分加热,a处固体由黑色变为红色
C.b处可以用澄清石灰水检验生成的CO2
D.可用水吸收尾气中的CO
课堂达标反馈
1.[金属材料]金属材料使用的历程体现着人类文明的演变。下列金属最先被大规模使用的是 (D)
A.铝 B.锌 C.铁 D.铜
2.[金属的物理性质]下列物质不属于合金的是 (B)
A.生铁 B.氧化铁 C.青铜 D.焊锡
3.[金属的物理性质]夏天防雷电,远离金属。这是因为金属具有 (A)
A.导电性 B.导热性 C.延展性 D.光泽
4.[合金]下列有关高强度钢说法正确的是 (D)
A.高强度钢的含碳量比生铁高
B.钢不导电也不导热
C.高强度钢的硬度比纯铁硬度小
D.高强度钢属于合金
5.[铁的冶炼]化学兴趣小组的同学模拟工业炼铁原理,设计如图所示的实验。下列有关说法错误的是 (A)
A.实验开始先点燃酒精喷灯,再通入CO
B.实验结束后,观察到有黑色固体被磁铁吸引
C.关闭弹簧夹一段时间后注射器内的溶液变浑浊
D.装置中气球的作用是收集尾气,防止污染空气
6.[合金的性能]化学行业中把材料分为金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料等。金属材料在现实生活中有极为重要的作用。下列金属材料的运用与金属所具有的性质不一致的是 (C)
A.制造白炽灯灯丝——熔点高
B.制造飞机——坚硬而质轻
C.制造保险丝——硬度大
D.制造装化工原料的容器——耐腐蚀
7.[金属冶炼]我国古代将炉甘石(ZnCO3)、赤铜(Cu2O)和木炭混合加热至800 ℃,得到一种外形酷似黄金的铜锌合金,俗称黄铜。下列说法正确的是 (D)
A.赤铜是铜的一种合金
B.黄铜的熔点比铜与锌的熔点高
C.该变化利用了木炭的氧化性
D.可用加热法鉴别黄铜和黄金
8.[金属的物理性质]人类的生产生活离不开金属材料。
(1)铝、铁、铜是我们生产生活中使用比较广泛的金属。如图所示用品中,利用金属导热性的是 A (填字母序号,下同),利用延展性的是 BC 。
(2)下表是一些金属的熔点数据。
金属 铜 锌 锡 铅 铋 镉
熔点/℃ 1 084 419.6 231.9 327.5 271.3 320.9
①锡铅合金中某种金属的质量分数与合金的熔点有如图所示的关系,其中横坐标表示的是 锡 的质量分数;当合金熔点最低时,合金中铅与锡的质量比为
2∶3 。
②保险丝由铋、铅、锡、镉组成,其熔点约为 B 。
A.15~30 ℃ B.60~80 ℃
C.235~250 ℃ D.300~320 ℃
训练升级,请使用“课时过程性评价”P113
