【中考快车道】第8单元 金属和金属材料（课件）化学人教版中考总复习

(共35张PPT)
第八单元　金属和金属材料
第一板块
2026
内容索引
01
02
基础自主导学
规律方法探究
基础自主导学
一、金属材料
1.金属材料
金属材料包括 纯金属 和它们的 合金 。
2.金属的物理性质
(1)大多数金属呈 银白 色,但铜呈 红 色,金呈 黄 色。
(2)金属的 导电 性、 导热 性、密度、熔点、硬度等物理性质差别也较大。
3.金属的用途
金属的 性质 在很大程度上决定了它们的用途,在考虑物质的用途时,还需要考虑 价格 、 资源 ,废料是否易于 回收 和对 环境 的影响,以及是否美观、使用是否便利等多种因素。
4.合金
(1)制备:在纯金属中加热熔合某些 金属 或 非金属 ,就可以制得具有
金属特征 的合金。
如:生铁和钢是含 碳 量不同的两种铁合金,其中生铁的含碳量为 2%~4.3% ,钢的含碳量为 0.03%~2% 。
(2)性质特征:合金的硬度一般比组成它们的纯金属更 大 ,某些合金抗腐蚀性更 好 ,熔点比组成它们的纯金属的熔点 低 。
二、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发生反应,但反应的 难易程度 是不同的。镁、铝等在 常温 下就能与氧气反应,铁、铜等在 高温 时能与氧气反应,而金即使在高温时也不与氧气反应。
铝在空气中与氧气反应,其表面生成一层致密的氧化铝薄膜,化学方程式为 4Al+3O2══2Al2O3 。
2.金属与稀酸溶液的反应
(1)镁、锌、铁能与稀盐酸、稀硫酸发生反应,而铜不能与稀盐酸、稀硫酸反应,可以得出,镁、锌、铁的金属活动性比铜的 强 。
(2)写出镁、锌、铁与稀盐酸反应的方程式:
① Mg+2HCl══MgCl2+H2↑ ;
② Zn+2HCl══ZnCl2+H2↑ ;
③ Fe+2HCl══FeCl2+H2↑ 。
(3)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,这种反应叫作 置换 反应。
(4)金属与某些化合物(盐)溶液的反应。
①铝丝浸入CuSO4溶液中,铝丝表面有 红 色物质生成,溶液由 蓝 色变为 无 色,反应的化学方程式为 2Al+3CuSO4══3Cu+Al2(SO4)3 ,且反应后溶液质量 减小 。
②铜丝浸入AgNO3溶液中,铜丝表面有 银白 色物质生成,溶液由 无 色变为 蓝 色,反应的化学方程式为 Cu+2AgNO3══2Ag+Cu(NO3)2 ,且反应后溶液质量 减小 。
金属的化学性质注意以下几方面:
金属与酸反应制取氢气时,要排除使用浓、稀硝酸和浓硫酸;
金属与盐溶液发生置换反应时,要考虑盐必须可溶,金属不可选用K、Ca、Na三种金属,必须是“前金”置换“后金”;
铁单质在置换反应中都生成亚铁盐。
3.金属活动性顺序及其应用
(1)金属活动性顺序。
(2)应用。
①在金属活动性顺序里,金属的位置越靠前,它的活动性就越 强 。
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、稀硫酸中的氢。
③在金属活动性顺序里,位于 前面 的金属能把位于 后面 的金属从它们的化合物的溶液里置换出来。
三、金属资源的利用和保护
1.铁的冶炼
一氧化碳与氧化铁反应。
主要原理:Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2
设备:高炉。
原料:赤铁矿石、 焦炭 、 石灰石 。
过程:工业炼铁时,把赤铁矿石与焦炭、石灰石一起加入高炉,在高温下,利用炉内反应生成的 一氧化碳 把铁从氧化铁里还原出来。
2.含杂质时有关化学方程式的计算
对含有某些杂质的反应物或生成物进行有关化学方程式的计算,不纯物质、纯物质和纯度之间的关系:
(1)纯物质的质量= 不纯物质的质量×纯度 ;
(2)不纯物质的质量= 纯物质的质量÷纯度 ;
3.铁的锈蚀与保护
(1)铁的锈蚀。
①实质:铁与空气中的氧气 、 水蒸气 发生的 缓慢 氧化作用。
②条件:氧气、水共同存在,缺一不可。
(2)防止铁生锈的方法。
原理:使铁制品隔绝空气或水。
(3)钢铁防锈措施。
①保持铁制品的清洁和干燥。
②在铁制品表面增加保护膜,如 刷油漆 、 涂油 、电镀、烤蓝等。
③改变铁制品的结构,制成合金钢,如 不锈钢 等。
(4)生锈速度的影响因素。
①铁锈疏松多孔、易吸水,若生锈后的铁不及时清除铁锈,被锈蚀的速度将会加快。
②钢铁的纯度、环境温度和酸碱性等是影响钢铁生锈速度的重要因素。
4.保护金属资源的有效途径
(1)防止金属 腐蚀 ;
(2) 回收利用废旧金属 ;
(3) 有计划、合理地开采金属矿物,严禁不顾国家利益的乱采矿 ;
(4) 寻找金属的代用品 。
规律方法探究
归类示例一
金属材料的性质
【例1】 人们的日常生活离不开金属,高科技新材料的开发和应用也需要金属。
(1)地壳中含量最多的金属元素是 　 。
(2)根据下图金属应用实例推断,金属具有的物理性质有
　　　　　　　　　　　　 。
(3)日常使用的金属材料多数属于合金。下表列出了一些常见合金的主要成分和性能。
合金 合金的主要性能 主要成分及纯金属的性能
焊锡 熔点183 ℃ 锡:熔点232 ℃;铅:熔点327 ℃
硬铝 强度和硬度好 铝、铜、镁、硅等,硬度小,质软
不锈钢 抗腐蚀性好 铁、铬、镍等,纯铁抗腐蚀性能不如不锈钢
由上表推断,与组成合金的纯金属相比,合金的优点一般有 　　　　 (填序号)。
①强度更低　②硬度更大　③熔点更高　④抗腐蚀性更好
(4)人们每年要从金属矿物资源中提取数以吨计的金属。根据所学化学知识,按要求写出两个生成金属的化学方程式:
① 　 (置换反应)。
② 　 (分解反应)。
解析:(1)地壳中含量最多的金属元素是铝。(2)由金属可制作电线,推知金属具有良好的导电性;金属可拉成丝,可知金属具有良好的延展性;金属可制造炊具,可知金属具有良好的导热性。回答(3)时,可用对比、分析、归纳的方法进行:表中焊锡合金与铅、锡两种纯金属的熔点相比,没有金属单质的熔点高,故③错;硬铝与金属单质相比强度和硬度较好,故①错,②正确;不锈钢与金属单质铁相比抗腐蚀性更好,故④正确。
答案:(1)Al(或铝)
(2)良好的导电性、延展性、导热性
(3)②④
归类示例二
金属的化学性质
【例2】 化学实验室要从含少量铜粉的银、锰(Mn)混合金属粉末中分离出贵金属,并获得一种盐晶体,将有关三种金属随意编号为甲、乙、丙,并设计了如下流程:
下列说法不正确的是(　　)
A.操作a的名称是过滤
B.金属丙是银
C.甲、乙、丙三种金属的活动性顺序为甲>乙>丙
D.若甲的硫酸盐中甲元素显+2价,则甲的硫酸盐的化学式为MnSO4
解析:硫酸盐溶液,经过操作a后,得到了硫酸盐晶体,所以操作a的名称是蒸发,A项错误;在金属活动性顺序中,铜、银排在氢的后面,所以不能与酸反应放出氢气,由题意可知三种金属中只有甲能与稀硫酸反应生成无色气体和甲的盐溶液,所以我们判断甲是Mn,金属乙、丙混合物是铜和银的混合物,向它们的混合物中加入足量的含AgNO3的回收液,过滤后得到金属丙,说明金属丙不能与AgNO3溶液反应,金属乙能与AgNO3溶液反应,因此乙为铜,丙为银,B项正确;由B项分析可知,甲、乙、丙三种金属的活动性顺序为甲>乙>丙,C项正确;已知甲的硫酸盐中甲元素显+2价,硫酸根离子显-2价,又因为甲是金属Mn,所以甲的硫酸盐化学式是MnSO4,D项正确。
答案:A
归类示例三
金属活动性顺序的应用
【例3】 某化学兴趣小组为探究铁、铜、锌、银的金属活动性顺序,设计了下图所示的三个实验(其中金属均已打磨,且其形状、大小相同;所用盐酸的溶质质量分数、用量也相同)。下列判断中错误的是(　　)
A.通过上述三个实验,不能判断出四种金属的活动性顺序
B.若增加一个铜、锌金属活动性比较的实验,
则可判断出四种金属的活动性顺序
C.若实验①中的稀盐酸换成硝酸铜溶液,
可以判断出四种金属的活动性强弱
D.通过实验②的反应现象,可以判断出铜和
银的金属活动性强弱
解析:由实验①可知金属活动性顺序为Fe>H,由实验②可知金属活动性顺序为Cu>Ag,由实验③可知金属活动性顺序为Zn>Fe。综上可见,通过上述三个实验,只能判断出金属活动性顺序为Zn>Fe,Cu>Ag,并不能判断出四种金属的活动性顺序,若将实验①中的稀盐酸换成硝酸铜溶液,可比较Fe、Cu的金属活动性,则可判断出四种金属的活动性顺序。故选B。
答案:B
归类示例四
铁的冶炼
【例4】 钢铁冶炼的部分工艺流程如图所示,回答下列问题。
(1)用化学方程式表示赤铁矿石冶炼成生铁的主要反应原理: 　 。
(2)钢铁冶炼的产品是生铁和钢,两者的主要区别是 　　　　　　　　 。
(3)在钢水铸件机中,高温钢水加工成钢制零件时,充入氮气的作用是
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。
(4)流程的最后一道操作是涂层(即在金属制品表面进行喷漆或搪瓷等),该操作的主要目的是 　 。
解析:(1)赤铁矿石的主要成分是氧化铁,工业上用一氧化碳还原氧化铁炼铁,主要是利用CO的还原性,在高温下与氧化铁反应生成铁和二氧化碳,反应的化学方程式为Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2。(2)生铁和钢的主要区别是含碳量不同。(3)氮气的化学性质不活泼,在钢水铸件机中,高温钢水加工成钢制零件时,充入氮气的作用是作为保护气,防止钢在高温下被空气中的氧气氧化。(4)流程的最后一道操作是涂层(即在金属制品表面进行喷漆或搪瓷等),该操作的主要目的是隔绝氧气和水,防止金属制品生锈。
答案:(1)Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2
(2)含碳量不同　
(3)作为保护气,防止钢在高温下被空气中的氧气氧化　
(4)隔绝氧气和水,防止金属制品生锈
归类示例五
含一定量杂质的反应物或生成物质量的计算
【例5】 用足量的纯净的一氧化碳与10 g 赤铁矿石样品充分反应(杂质不参与反应),并将生成的气体用一定量的氢氧化钠溶液完全吸收,该溶液总质量与反应时间的变化关系如图。
回答下列问题。
(1)上述反应产生二氧化碳的质量为 　　　 g。
(2)计算该赤铁矿石中氧化铁的质量分数。
(3)若上述反应后剩余固体质量为m g,
写出计算该赤铁矿石中氧化铁质量分数的
表达式: 　　　　　　　　　　 (用m表示)。
解析:根据质量守恒定律,氢氧化钠溶液增加的质量=产生二氧化碳的质量=106.6 g-100 g=6.6 g。
根据反应的化学方程式可知,10 g赤铁矿石样品充分反应后减少的质量=氧化铁中氧元素的质量=(10-m) g。
根据氧化铁中氧的质量分数可以求出氧化铁的质量
=(10-m) g÷(×100%)=(10-m) g。
答案:(1)6.6
(2)解:设该样品中氧化铁的质量为x。
3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2
160 3×44
x 6.6 g
　x=8.0 g
样品中氧化铁的质量分数为×100%=80%。
答:该样品中氧化铁的质量分数为80%。
(3)×100%
归类示例六
金属的锈蚀与防护
【例6】 铜锈的主要成分是铜绿[Cu2(OH)2CO3],某同学为了探究铜在空气中生锈的条件,利用如图所示的装置A、B、C进行实验,经过一个月的观察,该同学发现B中的铜丝生锈而A、C中铜丝无明显变化。由此该同学得出结论:铜生锈的主要原因是铜与空气中氧气和水相互作用的结果。回答下列问题。
(1)该同学得出的结论正确吗 　　　　 。
(2)你认为参与铜生锈的物质还可能有 　　　 ,理由是 　 。
(3)为验证你的判断,可用上图所示的D装置进行实验,其中NaOH溶液的作用是 　　　　　　　　　　　　　　 。经过近一个月的观察,D中铜丝基本无变化。由此可认为铜在 　　　　　　　　　 的条件下难生锈,故参与铜生锈反应的物质有 　 　　　　　 。
解析:该题以验证铜生锈现象为切入点,通过发现问题→提出问题→收集证据→得出结论→反思与应用,告诉大家解决类似问题的具体方法及程序,并且在这一过程中提出了一系列问题让我们进行解答。该题主要利用对照实验法验证铜生锈的条件,注意比较相同的条件和不同的条件,结合铜锈的成分做出合理的判断。
答案:(1)不正确
(2)CO2　由铜绿的化学式可知它是由Cu、O、H、C四种元素组成的,故还应有含碳的物质参与铜的生锈反应
(3)除去空气中的CO2　氧气和水的共同作用(或缺少CO2)　铜、O2、CO2和H2O