(共33张PPT)
课题2 金属的化学性质
第1课时 金属与氧气、稀盐酸、
稀硫酸的反应 置换反应
金属 反应条件 现象 反应的化学方程式
镁 常温 逐渐变暗 2Mg+O2===2MgO
铝 失去光泽 4Al+3O2===________
(铝耐腐蚀的原因)
2Al2O3
金属 反应条件 现象 反应的化学方程式
铁 点燃 剧烈燃烧,火星四射,生成____固体,放出大量的热 3Fe+2O2 _____
铜 加热 表面生成____固体 __________________
金 不反应 在高温条件下也不与氧气反应 (“真金不怕火炼”) 结论:镁、铝比较活泼,铁、铜次之,金最不活泼 黑色
Fe3O4
黑色
2Cu+O2 2CuO
下列关于金属与氧气反应的观点中正确的是( )
A. 细铁丝在氧气中燃烧生成红色固体
B. 金箔和铝箔都有很好的抗腐蚀性,其原理不
同
C. “真金不怕火炼”说明金的熔点很高
D. 金属与氧气发生化学反应时,都需要在点燃
或加热的条件下才能发生
B
用如图所示装置进行实验。点燃酒精灯,观察到铜丝表面变___,原因是__________________
(用化学方程式解释);一段时间后_________(填“A端下降”“B端下降”或“保持平衡”)。
黑
铝具有抗腐蚀性的原因是铝易被氧气氧化生成致密的氧化铝保护膜。金具有抗腐蚀性的原因是金的化学性质很稳定。
2Cu+O2 2CuO
A端下降
【教材实验导入】探究“金属与稀盐酸或稀硫酸的反应”
金属 现象 反应的化学方程式 稀盐酸 稀硫酸 稀盐酸 稀硫酸
镁 剧烈反应,产生大量气泡,溶液为无色 Mg+2HCl === ______________ Mg+H2SO4 === ______________
MgCl2+H2↑
MgSO4+H2↑
金属 现象 反应的化学方程式 稀盐酸 稀硫酸 稀盐酸 稀硫酸
锌 反应较剧烈,产生较多气泡,溶液为无色 Zn+2HCl ===___________ Zn+H2SO4 ===___________
铁 反应缓慢且有少量气泡产生,溶液由无色变为_______ Fe+2HCl ===___________ Fe+H2SO4 ===___________
铜 无明显现象 — —
ZnCl2+H2↑
ZnSO4+H2 ↑
FeCl2+H2 ↑
FeSO4+H2↑
浅绿色
【拓展】实验室制氢气常选择锌与稀硫酸反应,而不选用镁或铁?更不选铜的理由?
_________________________________________________
_________________________________________________
镁与酸反应速率太快,而铁与酸反应速率太慢,铜不与酸反应。
下列物质不能由金属和酸反应直接生成的是( )
①ZnCl2 ②CuSO4 ③FeCl2 ④Al2(SO4)3⑤FeCl3 ⑥MgSO4
A. ②⑤
B. ①③
C. ④⑥
D. ②③
A
将一根洁净的铁钉投入稀硫酸溶液中,下列说法正确的有 ( )
①铁钉表面产生气泡;②液体颜色由无色变成浅绿色;③铁钉的质量减轻;④液体的质量减轻
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
C
(1)铁与稀盐酸、稀硫酸反应生成二价铁的化合物,如FeCl2、FeSO4(含Fe2+),含Fe2+的溶液为浅绿色。
(2)金属与酸反应后,金属质量减少,液体质量增加。
置换反应:由一种______和一种________反应,生成另一种______和另一种_________的反应。(通式:A+BC→AC+B,属于基本反应类型之一)
单质
化合物
单质
化合物
下列不属于置换反应的是 ( )
A. Cl2+2KI===I2+2KCl
B. Fe+CuSO4===FeSO4+Cu
C. CO+CuO Cu+CO2
D. Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑
C
下列说法正确的是 ( )
A. 置换反应一定有气体生成
B. 有单质和化合物参加的反应一定是置换反应C. 有单质生成的反应一定是置换反应
D. 置换反应中一定有元素化合价发生变化
D
1. 小明想探究妈妈的金项链是否为黄铜(锌铜合金)所制的仿品,下列方法不可行的是 ( )
A. 观察颜色
B. 测密度
C. 灼烧
D. 加稀硫酸
A
2. 将少量铁粉放入盛有过量稀硫酸的密闭容器中,测得容器中气体压强随时间的变化如图。下列说法错误的是 ( )
A. ab段反应的化学方程式为Fe+H2SO4===FeSO4+
H2↑
B. bc段反应速率逐渐减慢
C. b点时反应可能已经停止
D. 该实验可证明铁与稀硫酸反应放热
B
3. 月球土壤中存在天然的铁、铝、银、锌等金属矿物颗粒,具有很高的利用价值。(1)地球和月球上都有单质形式存在的金、银,说明它
们的化学性质_______。
(2)月球上存在天然的铁、铝等金属颗粒的原因是
________________。
稳定
月球上没有氧气
(3)若要从混合金属(只含有铝、银、锌)中分离出金属银,可向混合金属中加入足量的_________________,充分反应后过滤、洗涤、烘干,写出铝发生反应的化学方程式:_________________________________________
_______________________,该化学反应的基本类型是___________。
稀硫酸(或稀盐酸)
2Al+3H2SO4===Al2(SO4)3+3H2↑(或2Al+
6HCl===2AlCl3 +3H2↑)
置换反应
第2课时 金属活动性顺序
【实验结论】铝、铜、银的金属活动性由强到弱的顺序为___________。
【教材实验导入】探究“金属活动性顺序”
实验设计 实验现象 反应的化学方程式
铝丝浸入硫酸铜溶液中 铝丝表面有__色的物质产生,溶液由___色变成___色 __________________
__________________
铜丝浸入硝酸银溶液中 铜丝表面有____色的物质产生,溶液由___色变成___色 __________________
__________________
铜丝浸入硫酸铝溶液中 无现象 —
红
蓝
无
2Al+3CuSO4 ===Al2(SO4)3+3Cu
银白
无
蓝
Cu+2AgNO3 ===Cu(NO3)2+2Ag
Al>Cu>Ag
将用砂纸打磨后的铁丝插入CuSO4溶液中,一段时间后,下列说法正确的是 ( )
A. 溶液的质量增加
B. 溶液由蓝色变成无色
C. 溶液中产生大量气泡
D. 溶液中的铁丝表面有红色物质产生
D
某金属R与硝酸银溶液反应的化学方程式为:R+2AgNO3===R(NO3)2+2Ag,下列说法错误的是 ( )
A. 该反应是置换反应
B. R可能会与盐酸反应
C. R的活动性比银强
D. R可能是Al
D
(1)金属在实验前需用砂纸打磨光亮,目的是除去表面的氧化物或污物。(2)FeSO4、FeCl2、Fe(NO3)2溶液中都含有Fe2+,故溶液都呈浅绿色,CuSO4、CuCl2、Cu(NO3)2溶液中都含有Cu2+,故溶液都呈蓝色。
(1)在金属活动性顺序里,金属的位置越靠前,它的活动性越____。
(2)在金属活动性顺序里,位于氢前面的金属能置换出稀盐酸、稀硫酸(不可以用浓硫酸和硝酸)中的____。
(3)在金属活动性顺序里,位于前面的金属能把位于后面的金属从其化合物的溶液里置换出来(钾、钙、钠除外,因为它们能与水反应)。
强
氢
下列事实不能用金属活动性解释的是 ( )
A. 出土文物中,铜制品明显多于铁制品
B. 锌与稀硫酸反应速率适中,更适于实验室制H2
C. 金属铝比金属铁更耐腐蚀
D. 不宜用铁制容器盛放波尔多液(含硫酸铜)
考点1 解释常见事实
C
考点2 判断金属与酸或其他金属化合物溶液的置换反应能否发生
判断下列物质能否发生反应,并写出能发生反应的化学方程式。(1)铜与稀盐酸:______;(2)锌与硫酸铜溶液:____________________________;(3)铁与硫酸锌溶液:_______;(4)铝与硝酸银溶液:____________________________
_______。
位于前面的金属能把位于后面的金属从它们化合物的溶液里置换出来。(强置换弱)
不能
能,Zn+CuSO4===ZnSO4+Cu
不能
能,Al+3AgNO3===Al(NO3)3
+3Ag
有X、Y、Z三种金属,把X、Y分别放入稀硫酸中,X不反应,Y溶解并产生气体;把X放入Z的化合物的溶液中,X表面有固体析出,则X、Y、Z的金属活动性顺序为 ( )
A. X>Z>Y
B. Y>X>Z
C. X>Y>Z
D. Z>Y>X
考点3 金属活动性顺序的判断
B
为证明Fe、Cu、Ag三种金属的活动性强弱,下列实验方案能达到目的的是 ( )
A. 将Fe、Cu、Ag分别放入稀盐酸中
B. 将Cu分别放入FeCl2、AgNO3溶液中
C. 将Cu、Ag分别放入FeSO4溶液中
D. 将Fe放入稀盐酸中,Cu放入AgNO3溶液中
考点4 金属活动性顺序的验证与探究
B
验证三种金属的活动性顺序一般采用“取中”原则,简记为“两金夹一液”或“两液夹一金”,具体方法为:①先排出金属活动性顺序;②选取两边的金属和中间的化合物溶液,即“两金夹一液”(或选取中间的金属和两边金属的化合物溶液,即“两液夹一金”)。
1. 一般来说,金属越活泼,冶炼越困难,人类使用该金属的时间就越迟。如图为铁、铜、钠、锌四种金属的最早冶炼历史年代,则甲代表的金属是 ( )
A. 铁
B. 铜
C. 钠
D. 锌
B
2. 现有X、Y、Z三种金属,其中只有金属X常温下能被空气氧化;把金属Y、Z分别放入CuSO4溶液中,只有金属Y表面析出红色固体。下列推测不合理的是 ( )
A. 金属X不可能是金(Au)
B. 金属活动性由强至弱依次为:Y、Z、XC. 金属Z可能是银(Ag)
D. 金属Y放入金属Z的化合物的溶液中会有固体析出
B
3. 白铜是铜、镍(Ni)合金,某学习小组同学利用废弃的白铜设计了如下实验流程回收铜、镍、锌,则铜、镍、锌这三种金属的活动性顺序为 ( )
A. Ni>Zn>Cu
B. Zn>Ni>Cu
C. Zn>Cu>Ni
D. 无法判断
B
4. [趣味实验]某同学利用“金属树”趣味实验来验证Zn、Cu、Ag三种金属的活动性顺序。向两个放有宣纸的培养皿中分别滴入足量CuCl2溶液、AgNO3溶液,再放入锌粒,一段时间后观察到的实验现象如图。
(1)形成“银树”时反应的化学方程式是
______________________________。
(2)在形成“铜树”实验中,能验证金属活动性顺序是:Zn_____(填“<”或“>”)Cu。
(3)仅用“铜树”和“银树”实验尚不能验证________的金属活动性顺序,需补充一个实验来证明,应选用的试剂是_____________________________________(可供选择的试剂有:锌粒、铜丝、银丝、稀盐酸、CuCl2溶液、AgNO3溶液)。
Zn+2AgNO3===Zn(NO3)2+2Ag
>
Cu、Ag
铜丝、AgNO3溶液(或银丝、CuCl2溶液)(共18张PPT)
第八单元 金属和金属材料
课题1 金属材料
1. 金属材料包括_________以及它们的______。(1)人类使用铝、铁、铜三种金属由早到晚的顺序是
_____________(与金属化学性质的活泼程度有关);
(2)目前世界上年产量居前三位的金属依次是
_____________。
铜、铁、铝
铁、铝、铜
纯金属
合金
2. 金属的一些物理性质与用途:
用途 用铜、铝作导线 用铁锅 做炊具 用铝制 作铝箔 制作各
种饰品
利用的物理性质 ________ ________ ________ 有金属
光泽
导电性
导热性
延展性
3. 金属的物理特性:
颜色 铁、铝等大多数金属呈_________,但铜呈______,金呈______,铁粉为______
状态 常温下,铁、铝、铜等大多数金属都是______,只有汞是______
银白色
红色
黄色
黑色
固体
液体
4. 金属之最:地壳中含量最高的金属:____(填名称,后同);人体中含量最高的金属:____;导电性、导热性最好的金属:____;硬度最大的金属:铬;熔点最高的金属:钨;熔点最低的金属:____。
5. 影响物质用途的因素:(1)决定因素:_____________;(2)影响因素:价格高低、资源是否丰富、废料是否易于回收和对环境的影响,以及是否美观、使用是否便利等。
铝
钙
银
汞
金属的性质
(2024·广东)广东省博物馆馆藏丰富。下列藏品主要由金属材料制成的是 ( )
D
下列关于金属的说法正确的是 ( )A. 铁是人类最早使用的金属材料
B. 铝是地壳中含量最高的金属
C. 常温下,金属均为固态
D. 所有金属都呈银白色,有金属光泽
B
1. 合金概念:在纯金属中加热熔合某些______________,制得的具有金属特征的物质。
2. 比较合金和组成其纯金属硬度的方法:进行相互刻画,有明显划痕的是________。
3. 合金性能:一般情况下,合金与组成它的纯金属相比,合金的熔点更____,强度和硬度更____,抗腐蚀性更____。
金属或非金属
纯金属
低
高
强
4. 常见的合金:(1)铁合金:生铁和钢两者性能不同的主要原因是含碳量不同,生铁的含碳量为____________,钢的含碳量为___________,生铁的含碳量比钢的___。(2)钛和钛合金:熔点高、密度小、可塑性好、易加工、机械性能好、抗腐蚀性和生物相容性好等。因此被广泛用于火箭、导弹、航天器、船舶、化工设备、通信设备和医疗(如制造人造骨)等。
2%~4.3%
0.03%~2%
高
(2024·广州模拟)下列物质中不属于合金的是( )
A. 黄铜
B. 生铁
C. 硬铝
D. 氧化铜
D
(1)金属氧化物如氧化铜中含有铜元素,但不是合金,是化合物。(2)合金中至少含有一种金属,可能含有非金属。(3)合金属于混合物,其中各成分仍保持原有的化学性质。
我国研制的大型客机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. 合金中不一定只含金属元素
B. 铝锂合金的熔点比纯铝的更高
C. 钛合金的硬度比纯钛的更大
D. 超高强度钢是混合物
B
1. (2024秋·东莞市期末)下列不属于金属材料的是 ( )
A. 锌
B. 生铁
C. 氧化铁
D. 铝合金
C
2. 2024年3月2日,我国航天员首次完成在轨航天器舱外设施的维修任务。出舱活动期间航天员会使用机械臂。在选用机械臂材质时,不需要考虑的因素是 ( )
A. 硬度
B. 光泽
C. 抗腐蚀性
D. 密度
B
3. 下列有关金属的说法,错误的是 ( )
A. 镁片、铝片、铁片是银白色的,铜是红色的
B. 将铜片和黄铜片互相刻画,在铜片上留有划痕,说
明铜的硬度比黄铜的大
C. 将镁条、铁片、铜片分别接入串联电路发现灯泡发
光,说明这些金属有导电性
D. 手拿金属铜片的一端,在酒精灯火焰上烘烤另一端,
手有灼热感,说明铜能导热
B
4. 下列排序正确的是 ( )
D
5. 回答下列有关金属的问题。(1)铁可以拉成丝是利用了铁的______性;油罐车内石油振荡会产生静电,容易引起火灾,所以油罐车尾部常可见一条拖地的铁链,是利用了铁的______性。
(2)焊接金属时常要用到焊锡,这是利用了锡________
的性质。
延展
导电
熔点低
(3)铅球的铁壳内填充的金属是铅,是利用了铅的______的性质。
(4)灯泡中用钨丝做灯丝,是利用了钨的______________的性质。
(5)银的导电性比铜的好,为什么电线一般用铜制而不用银制:_____________。
密度大
熔点高、能导电
铜比银价格低
6. [跨学科]人类的生产、生活离不开金属,金属材料的使用推动着人类文明的进步。
(1)人类开发利用金属单质的时间顺序与金属活动性强
弱存在某种内在的联系,Fe、Al、Cu三种金属中应用最早的是_____。
(2)《吕氏春秋·别类篇》载有“金(铜)柔锡柔,合两柔则刚”,表明与铜、锡相比,青铜(铜锡合金)的特性是________。
(3)右图中能表示锡铅合金的是____
(填“a”“b”或“c”)。
Cu
硬度大
a(共27张PPT)
第八单元 金属和金属材料
定义:在纯金属中加热熔合某些①______
_________而得到的具有金属特征的物质,合金属于②________
铁合金:生铁(含碳2%~4.3%)、钢(含碳0.03%~2%)
优点:合金的强度和硬度一般比纯金属更③____,熔点更④____,抗腐蚀性能更好
金属和金属材料
金属材料
合金
纯金属
金属
或非金属
混合物
高
低
物理性质:都具有金属光泽,一般都有导电性、导热性和延展性,熔点较高,硬度和密度比较大,常温下除⑤____外都是固体
金属和金属材料
金属的性质
化学性质
与氧气反应
常温下,铝能与氧气反应:
⑥___________________
加热时,铜能与氧气反应:
⑦_________________
金在点燃或加热时都不能与氧气反应,说明⑧___________________
汞
4Al+3O2===2Al2O3
2Cu+O2 2CuO
金的化学性质很稳定
与酸反应
(⑨_____反应)
金属和金属材料
金属的性质
化学性质
Mg+2HCl===MgCl2+H2↑、Mg+H2SO4 === MgSO4+H2↑
Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑、Zn+H2SO4 === ZnSO4+H2↑
Fe+2HCl===FeCl2+H2↑、Fe+H2SO4 === FeSO4+H2↑
置换
铁与硫酸铜溶液反应(溶液由⑩____色变成 ______色,铁丝表面有 ____色固体析出):Fe+CuSO4===FeSO4+Cu
铜与硝酸银溶液反应:
_______________________
_______________________
与金属化合物溶液反应(置换反应)
金属和金属材料
金属的性质
化学性质
蓝
浅绿
红
Cu+2AgNO3===2Ag+Cu(NO3)2
金属活动性顺序
金属和金属材料
金属的性质
判断依据:越在前面越活泼,氢前金属置换氢,前金属置换后金属
原料:赤铁矿石、焦炭、石灰石、空气
原理: _________________________
(写化学方程式)
金属和金属材料
铁的冶炼
焦炭的作用
(1) ______________(提供热量)(写化学议程式,下同)
(2) ________________
(提供还原剂)
3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2
C+O2 CO2
C+CO2 2CO
铁生锈的条件:铁与空气中的 ____和 ______
同时接触
金属和金属材料
金属资源保护
防止铁生锈的措施
①保持铁制品表面清洁干燥;②在铁制品表面涂保护膜;③在铁制品表面镀其他金属;④在铁里面熔入其他金属制成合金
保护金属资源
的途径
①防止金属的腐蚀;②回收利用金属③有计划、合理地开采矿物;
④寻找金属的代用品
氧气
水蒸气
1. 金属铁的反应或转化(如图1所示):①________________________②________________________③________________________④________________________
⑤___________________________
3Fe+2O2 Fe3O4
Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑
Fe + CuCl2=== FeCl2+Cu
Fe2O3+3H2 2Fe+3H2O
2Fe2O3+3C 4Fe +3CO2↑
2. 金属铜的反应或转化(如图2所示,化学方程式不能与1重):①_________________
②_____________________
③__________________________________④____________________________________
⑤______________________________
2Cu+O2 2CuO
CuO+H2 Cu+H2O
Zn+CuSO4===ZnSO4+Cu(合理即可)
2Al+3CuCl2===2AlCl3+3Cu(合理即可)
Cu+2AgNO3===Cu(NO3)2+2Ag
1. 下列有关金属的说法正确的有 ( )
①常温下所有金属都是银白色的固体 ②自然界中金属都是以化合物的形式存在的 ③合金一定是混合物 ④铜、氧化铜都属于金属材料 ⑤铁是地壳中含量仅次于铝的金属元素 ⑥目前世界年产量最高的金属是铁 ⑦合金一定都由金属元素组成 A. 1个 B. 2个
C. 3个 D. 4个
C
2. [实际应用]选用制造下列物品的金属材料时,需考虑的因素错误的是 ( )
A. 白炽灯灯丝:熔点高
B. 飞机外壳:坚硬且质量轻
C. 保险丝:硬度大
D. 装化工原料的容器:耐腐蚀性好
C
3. “灌钢法”是我国古代劳动人民的智慧结晶,原理是将生铁熔化灌入熟铁(含碳1%),再锻打成钢。下列说法错误的是 ( )
A. 生铁和钢都是铁合金
B. 生铁和钢的硬度都比纯铁的大
C. 钢的熔点比纯铁的高
D. 反复加热锻打的目的是降低含碳量
C
4. 现有Fe、Cu两种金属,下列试剂无法判断Fe、Cu的金属活动性顺序的是 ( )
A. 稀盐酸
B. 硫酸铜溶液
C. 氯化亚铁溶液
D. 硝酸银溶液
D
5. 要除去铜粉中少量的铁粉,可选用的试剂有:①盐酸;②氯化亚铁溶液;③硫酸铜溶液;④硝酸银溶液。其中能达到目的的是 ( )
A. 只有①
B. ①②
C. ①③
D. ①③④
C
6. (2024·徐州)人类开发利用金属的时间和金属的活动性有关。为探究金属的活动性强弱,用如图装置进行实验。下列说法不正确的是 ( )
A. 实验前需要打磨金属片,除去表面的氧化膜 B. 若向甲、乙试管加入稀盐酸,只有锌片表面
能产生气泡 C. 若向乙试管加入ZnSO4溶液,能得出
锌的金属活动性比铜的强 D. 若向甲、乙试管分别加入AgNO3溶液,
能得出三种金属的活动性顺序为:Zn>Cu>Ag
D
7. 向盛有等质量且浓度相同的稀盐酸的两支试管中,分别加入过量的镁粉和锌粒,下列选项所示与实验结果相符的是 ( )
B
8. (2024·锦江区二模)高炉炼铁所需的原料有铁矿石、焦炭、石灰石、空气等,其过程可用图1简要表示:(已知气体①、气体②和固体③均属于氧化物)
(1)焦炭在高炉炼铁中通常要先进行粉碎处理,其目的是_________________________________。
(2)如图1中反应Ⅲ,铁矿石还原成铁的化学方程式为 _________________________;反应Ⅱ是______(填“放热”或“吸热”)反应。
增大反应物接触面积,加快反应速率
3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2
吸热
(3)通过炼铁高炉底部不同高度的出口,分离铁水与炉渣(如图2)的原因是:炉渣具有____________________(写一条)的性质。
(4)石灰石在炼铁中的作用是________________________。
(5)高炉气体中含有多种成分,其中含量最高的是____。
熔点高或密度比铁水小
除去二氧化硅,形成炉渣
N2
9. 如图所示,通过实验探究铁钉锈蚀的条件。下列说法不正确的是 ( )
A. ①中甲、乙、丙三处比较,生锈最明显的地方是乙B. ②中使用煮沸的蒸馏水的目的是除去水中的氧气
C. ①③对比可得出:铁生锈需要氧气
D. 由实验可推断在铁栏杆表面刷漆能减缓锈蚀
C
1. [数字化实验](2024·德阳)室温时,利用压强传感器研究质量相同的一块镁片和一块锌片分别与等浓度、等质量的稀盐酸反应的实验如图1,压强传感器测得装置内压强随时间的变化关系如图2。下列说法错误的是
( )
A. 根据压强变化推测两个反应都有热量放出 B. 曲线①、②最后压强相等,
说明两者产生的氢气质量相等 C. 曲线①是Mg与稀盐酸反应的
压强变化曲线 D. 反应结束后Zn一定有剩余
D
(1)实验1:加热细铜丝团一段时间后移走酒精灯,观察到铜丝变为_____,细铜丝团_______(填“上升”或“下沉”),其反应的化学方程式为__________________。
黑色
2. [跨学科·物理]如图所示,调节杠杆平衡后开始进行实验。
下沉
2Cu+O2 2CuO
(2)实验2:将铁丝团浸入盛有硫酸铜溶液的集气瓶中,观察到集气瓶中的现象为铁丝团表面附着一层_____固体;溶液由_____变成________,松手后,发现稳定后的砝码比起始位置高,原因是_____________________
_____(用化学方程式解释)。若将左侧硫酸铜溶液换为稀硫酸溶液,一段时间后移走稀硫酸溶液,铁丝团会______(填“上升”或“下沉”)。
(3)实验3:一段时间后,铁粉包下沉,是因为铁粉与
_____________发生反应。
红色
蓝色
浅绿色
Fe+CuSO4===FeSO4
+Cu
上升
水蒸气、氧气(共32张PPT)
课题3 金属资源的利用和保护
第1课时 金属矿物 铁的冶炼
1. 地球上的金属资源除了_______、______等有单质形式存在,其余都以__________的形式存在。在地壳中的含量居前三位的金属元素是____________。
2. 常见的矿石(主要成分):赤铁矿( _________ )、磁铁矿( _______ )、铝土矿( ________ )、赤铜矿(Cu2O)、金红石(TiO2)、软锰矿(MnO2)等。
3. 人类每年要从有开采价值的金属矿石中提炼大量的金属,其中,提炼量最大的是____。
金
银
化合物
铝、铁、钙
Fe2O3
Fe3O4
Al2O3
铁
“绿色化学”的理念正深入人心,工业生产更应关注。从效益与环保角度考虑,以下矿石中最不适宜炼铁的是 ( )
A. 赤铁矿(Fe2O3)
B. 磁铁矿(Fe3O4)
C.黄铁矿(FeS2)
D. 菱铁矿(FeCO3)
C
有关金属的说法,错误的是 ( )
A. 人类使用最早的金属是铜
B. 地球上大多数金属都以化合物的形式存在
C. 磁铁矿的主要成分是Fe3O4
D. 每年提取量最大的金属是铝
D
(1)设备:高炉。(2)原料:赤铁矿石、焦炭、石灰石、空气。
(3)主要原理:在高温下,利用炉内反应生成
的________把___从________里还原出来,
生成的产品是______,反应的化学方程式
为__________________________。
一氧化碳
铁
氧化铁
生铁
3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2
(5)石灰石的作用:将矿石中的__________转变为炉渣。
(4)
二氧化硅
C+O2 CO2
C+CO2 2CO
(九下教材P17“图8-15”改编)如图为《天工开物》中描绘我国古代炼铁的场景。下列说法错误的是
( )
A. 铁是地壳中含量仅次于铝的金属元素B. 焦炭只起提供热量的作用C. 炼铁中的原理可为Fe2O3+3CO
2Fe+3CO2D. 炼铁中风箱鼓入空气与投料逆行是为了增大反
应物的接触面积,使反应更充分
B
(2024秋·徐州期末)《天工开物》中记载的“炒钢法”是现代冶铁工艺的前身,主要生产过程如下图所示,下列相关说法不合理的是 ( )
D
A. 生铁属于混合物 B. “捣碎”的目的是增大反应物接触面积,加快
反应速率C. 不断翻炒液态生铁是为了降低生铁中碳元素
的含量 D. 得到的钢的熔点比纯铁的高
1. 不纯物质、纯物质、物质纯度之间的关系:
纯度(物质的质量分数)= ×100%
=1-杂质的质量分数。
2. 计算的一般步骤:
(1)将已知含杂质物质的质量换算成纯物质的质量;
(2)将纯净物的质量代入化学方程式进行计算;
(3)将计算得到的纯净物质量换算成所求含杂质物质的质量。
解:设生成铁的质量为x。
100 t含氧化铁80%(质量分数)的赤铁矿,可炼出含杂质4%(质量分数)的生铁多少吨?(计算结果精确到0.1)
Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2
160 2×56
100 t×80% x
x=56 t
生铁的质量:56 t÷(1-4%)≈58.3 t
答:可以炼出含杂质4%的生铁58.3 t。
解:纯铁的质量为2 000 t×(1-3%)=1 940 t。
冶炼2 000 t含杂质3%(质量分数)的生铁,需要含Fe3O4 90%(质量分数)的磁铁矿石的质量是多少?(计算结果保留整数)
设需要磁铁矿石的质量为x。
Fe3O4+4CO 3Fe+4CO2
232 168
90%x 1 940 t
x≈2 977 t
答:需要含Fe3O4 90%的磁铁矿石的质量为2 977 t。
1. 炼铁厂以赤铁矿石、焦炭、石灰石、空气等为原料炼铁,主要反应过程如图,下列说法错误的是 ( )
A. 赤铁矿石的主要成分是氧化铁
B. 工业炼铁的设备是高炉
C. 反应③发生的是置换反应
D. 原料中焦炭的作用是提供能量和制取一氧化碳
C
2. (2024·安徽改编)《天工开物》记载了锡的冶炼方法:入砂(指锡砂)数百斤,丛架木炭亦数百斤,鼓鞲(ɡōu)熔化,用铅少许,(锡)沛然流注。其反应原理为C+SnO2 Sn+CO2↑。 (1)“鼓鞲”指鼓入足量空气,能使木炭__________,从而提高炉温。
(2)炼锡时加入少许铅形成合金,产物更易熔化流出,
原因是____________________________________。
充分燃烧
合金的熔点比组成它的纯金属的熔点低
(3)现有151 kg含20%SnO2的锡砂,理论上可以炼出锡的质量是多少?(写出计算过程)
解:设理论上可以炼出锡的质量是x。
C+SnO2 Sn+CO2↑
151 119
151 kg×20% x
x=23.8 kg
答:理论上可以炼出锡的质量是23.8 kg。
(4)古代锡器常用来饮酒喝茶,很少装酸性物质,原因是__________________________。
锡器能与酸性物质发生反应
第2课时 金属资源保护
1. 铁制品锈蚀的条件:【教材实验导入】探究“铁钉生锈的条件”
【思考】(1)试管中的蒸馏水是经煮沸迅速冷却的,目的是_______________
_________________________。
(2)试管②中植物油的作用是_________
【实验现象】试管①中铁钉生锈。 【分析与结论】实验①②探究铁钉生锈需要______;实验①③探究铁钉生锈需要____。 除去水中溶解的
氧气,并防止氧气再次溶解
隔绝空气
空气
水
【知识总结】(1)铁制品锈蚀的过程,实际上是铁与空气中的_______、_________等发生化学反应的过程。
(2)铁制品可以全部锈蚀,原因是铁与氧气、水等反应生成的铁锈很_______,不能阻碍里层的铁继续与氧气、水等反应。
氧气
水蒸气
疏松
2. 防止铁锈蚀的方法:(1)原理:破坏铁制品锈蚀的条件,使铁制品隔绝
_________________。
(2)具体方法:①保持铁制品表面洁净和干燥;②在铁
制品表面覆盖一层保护膜,如刷防锈漆、涂油、镀一层耐腐蚀的金属;③改善金属的内部结构,制成耐腐蚀的合金等。
水或氧气(或空气)
为了探究铁制品锈蚀的条件。化学小组使用洁净无锈的铁钉、经煮沸迅速冷却的蒸馏水进行如下实验。实验装置及现象如下表:
实验序号 ① ② ③ ④
实验装置
放置一周后的现象 无明显变化 无明显变化 铁钉表面出现红色物质 铁钉表面出现的红色物质比③中的多
(1)③中甲、乙、丙三处比较,生锈最明显的地方是____。
(2)_____证明水对铁锈蚀有影响;③④证明__________
___________;该实验运用的化学实验方法是_______
______。
(3)将蒸馏水煮沸的目的是__________________;②中植物油的作用是__________。
(4)由该实验可知:电动车在沿海城市比在内陆城市更
______(填“难”或“容易”)生锈 ;电动车的支架和车篓可以通过________________以防生锈。
乙
①③
食盐能加快
铁钉的锈蚀
控制变
量法
除去水中溶解的氧气
隔绝氧气
容易
刷漆(合理即可)
(1)铁生锈的过程,实际上是铁与氧气、水蒸气等发生缓慢氧化反应的过程;(2)在温度较高、酸性、食盐溶液等环境下,铁生锈速率会加快,如夏天用刀切咸菜,不及时擦干净,刀很快会生锈。
【装置创新】(2024·长春改编)实验是化学研究的重要手段。小组同学对教材中探究铁锈蚀条件的实验装置进行了改进,使出现明显现象的时间缩短至5~10分钟,改进后的装置如图所示(夹持装置已略去)。
(1)实验中,证明铁生锈与水有关的现象为____________
_____________________。
(2)该实验能够在较短时间内观察到明显现象,其主要原因是____________________。
(3)该实验______(填“能”或“不能”)探究铁生锈是否与氧气有关。
左边铁丝生
锈,右边铁丝没有生锈
能够提供充足的氧气
不能
1. 原因:①金属矿物的储量有限,而且不能再生;②废旧金属的随意丢弃会污染环境。
2. 措施:①防止金属________;②回收利用废旧金属;③有计划、合理地开采金属矿物;④寻找金属的________等。
3. 化学史:______院士和他的团队研发了稀土分离技术。
腐蚀
代用品
徐光宪
[九下教材P21素材]因在稀土元素等研究领域作出杰出贡献,荣获2008年度“国家最高科学技术奖”的国际著名的中国化学家是 ( )
A. 徐光宪
B. 侯德榜
C. 张青莲
D. 屠呦呦
A
(2024·中山一模)深中通道是我国的一个超级工程,其中建设大桥时使用了大量钢材,下列对钢材防腐蚀的有关措施表述错误的是 ( )
A. 钢材表面涂防锈漆
B. 用生铁代替钢材
C. 制成耐海水的合金钢
D. 钢索用一层塑料包裹
B
1. 防止金属锈蚀能有效保护金属资源。下列防锈方法中,与其他三种方法原理不同的是 ( )
A. 表面涂油
B. 表面刷漆
C. 覆盖塑料
D. 制成合金
D
2. [跨学科·物理]如图所示是探究铁锈蚀条件的装置,调节L端与R端的液面使之高度一致,塞紧木塞,一周后观察。下列推断错误的是 ( )
A. b管中铁钉不会锈蚀
B. L端液面比R端的低
C. 该实验能说明铁锈蚀与水有关
D. 保持铁制品表面清洁干燥可以防止铁生锈
B
3. 金属材料广泛应用于生产、生活中。(1)在空气中_____(填“铝”或“铁”)制品更耐腐蚀。
(2)铁与空气中的_____和_______直接接触会导致铁制
品的锈蚀。
(3)暖宝宝发热的原因是铁发生锈蚀反应放热。采用铁粉而不用铁屑或小铁片的原因是______________
_____________。
铝
氧气
水蒸气
增大接触面积,
加快反应速率
(4)为减缓水对铁质海轮外壳的腐蚀,制造海轮时,会在海轮船底四周镶嵌比铁活泼的金属。下列金属适宜在船底镶嵌的是_______(填字母序号)。
A. Pb(铅)
B. Cu
C. Pt(铂)
D. Zn
D
(5)生锈的铁制品放入盛有过量稀盐酸的洗槽中,先观察到溶液变______,一段时间后,有无色气泡逸出,产生气泡的原因是_______________________(用化学方程式表示)。
黄
Fe+2HCl===FeCl2+H2↑