【学霸提优】第八单元《金属和金属材料》单元重难点复习课件 -人教版化学九下

(共37张PPT)
第八章 《金属和金属材料》
章末复习课件
01
单元体系
03
知识梳理
02
04
提升训练
素养目标
01
单元体系
与氧气反应 金属+O2→金属氧化物
与稀盐酸、稀硫酸反应金属+酸→化合物+H2↑
金属与金属化合溶液的反应金属1+化合物1→金属2+化合物2
金属和金属材料
金属
合金
物理性质
化学性质
利用
和
保护
共性
特征
有金属光泽、导电导热性好、密
度硬度大、延展性好、熔沸点高
金属活动性顺序
常见金属活动性顺序运用
铁的冶炼 原料、设备、原理、原料的作用
锈蚀防护
锈蚀原因 铁与氧气、水接触
防护方法 破坏铁生锈的条件
保护措施
概念 混合物
优点 熔点更低、硬度更大、抗腐蚀性能更好
02
素养目标
化学观念:认识金属的物理性质共性及差异性。 知道合金概念，其性能可优于纯金属，体会物质组成与性能的关系。
科学思维: 能运用金属活动性顺序预测金属与氧气、酸、盐溶液的反应可能性，培养逻辑推理能力。
科学探究与实践:通过实验探究金属的化学性质。
探究铁生锈的条件及防锈方法，体验控制变量法。
科学态度与责任:了解金属资源的有限性。关注金属的应用，体会化学对社会的贡献，增强社会责任感。
03
知识梳理
知识点 1：金属材料
1. 金属材料：包括 以及它们的 。
2. 金属的的共性及用途
纯金属
合金
共性 用途
有金属光泽 制作金属饰品
导电性 制作导线
导热性 制作炊具
延展性 冲压成各种形状
03
知识梳理
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，铜呈红色，金呈黄色，铁粉呈黑色。
②状态：常温下大多数金属为固态，汞（俗称水银）为液态。
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、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。
03
知识梳理
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——铝
人体中含量最多的金属元素——钙
目前世界年产量最多的金属——铁
导电、导热性最好的金属——银
熔点最高的金属——钨（作灯丝）
熔点最低的金属——汞（制作水银温度计）
03
知识梳理
知识点 1：金属材料
6.合金
（1）概念：在金属中加热融合某些金属或非金属，制得具有金属特征的混合物。
①合金是混合物； ②形成合金的过程是物理变化； ③合金各成分的化学性质不变。
（2）性能：合金和组成其的纯金属相比较，硬度一般更大，熔点一般更低，抗腐蚀性更好。
03
知识梳理
知识点 2：金属的化学性质
1.金属与氧气的反应：金属+氧气→金属氧化物（化合反应）
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
【注意事项】铝具有很好的抗腐蚀性能原因：铝与空气中氧气反应，表面生成一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝进一步氧化。
03
知识梳理
知识点 2：金属的化学性质
（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。
03
知识梳理
知识点 2：金属的化学性质
2.金属与稀盐酸、稀硫酸的反应：金属(活动性在氢之前) +稀酸→金属化合物+氢气（置换反应）
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，无色溶液变为浅绿色，产生少量气泡 不
反
应
Mg+2HCl = MgCl2+H2↑ Zn+2HCl = ZnCl2+H2↑ Fe+2HCl = FeCl2+H2↑ Mg+H2SO4 = MgSO4+H2↑ Zn+H2SO4 = ZnSO4+H2↑ Fe+H2SO4 =FeSO4+H2↑ 反应条件：
参加反应的金属活动性必须强于化合物中金属的活动性(K、Ca、Na 除外)，且金属化合物必须可溶。
03
知识梳理
知识点 2：金属的化学性质
4.置换反应
（1）概念：由一种单质与一种化合物反应，生成另一种单质与另一种化合物的反应。
（2）特点：单换单。
（3）注意：置换反应中一定有元素化合价的变化。
【易错易混】铁单质参加置换反应，生成的都是亚铁化合物，显+2 价
03
知识梳理
知识点 3：金属的活动性顺序
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后面的金属从它们化合物的溶液里置换出来
（K Ca Na 除外）。
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远的反应先发生。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，锌先和硫
酸铜反应，反应完毕后，若锌有剩余，才和硫酸亚铁反应。
03
知识梳理
知识点 3：金属的活动性顺序
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：Fe、Ag、CuSO4溶液
“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中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：FeSO4溶液、AgNO3溶液、Cu “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
03
知识梳理
知识点 3：金属的活动性顺序
4.除杂（原则：不增，不减，易分离，易恢复原状）
混合物 方法 有关化学方程式
Cu(Zn) ①加入足量稀盐酸，过滤、洗涤、干燥 Zn+2HCl = ZnCl2+H2↑
②加入足量硫酸铜溶液，过滤、洗涤、干燥 Zn + CuSO4 = Cu + ZnSO4
FeSO4(CuSO4) 加入足量铁粉，过滤 Fe + CuSO4 = Cu + FeSO4
03
知识梳理
知识点 4：铁的冶炼
1.常见的金属矿物
2.工业炼铁：
（1）设备：高炉
（2）原料：铁矿石（赤铁矿或磁铁矿）、焦炭、石灰石、空气。
03
知识梳理
知识点 4：铁的冶炼
3.含杂质问题的计算
计算公式
【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。
03
知识梳理
知识点 5：金属资源保护
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 铁生锈的过程是铁与空气中的氧气、水蒸气发生化学反应的过程
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 铁只与水接触 【注意事项】
（1）蒸馏水煮沸并迅速冷却的目的是除去水中溶解的氧气；试管 B 中植物油的作用是隔绝氧气；试管 C 中的干燥剂是氯化钙，具有吸水性。
（2）铁生锈属于缓慢氧化，铁锈呈红棕色，其主要成分是 Fe2O3·xH2O，结构疏松，不能阻碍里面的铁继续氧化。
03
知识梳理
知识点 5：金属资源保护
2.防止铁生锈
（1）原理：隔绝氧气和水蒸气。
（2）具体措施：
①保持铁制品表面洁净、干燥；
②表面覆盖一层保护膜：如喷漆、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。
03
知识梳理
知识点 5：金属资源保护
3.保护金属资源
（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。
（3）金属回收利用的意义：节约金属资源和能源，减少对环境的污染。
03
典例精析
【考点一】 金属材料
1.东汉时期的“马踏飞燕”堪称我国古代青铜器艺术中无与伦比的珍品。其制作材料属于( )
C
【解析】铸造马踏飞燕所用的是青铜，青铜由铜和锡熔合而成的合金，属于金属材料。故选C。
03
典例精析
【考点二】 合金
1.合金的应用和发展印证了人类文明的进步。下列有关合金
的说法不正确的是( )
A．人类生产和使用铁器早于青铜器 B．生铁和钢是铁、碳等元素形成的合金
C．不锈钢属于金属材料 D．合金拓宽了金属材料的应用范围
A
【解析】A、金属活动性越强，人类生产和使用的越晚，铁比铜活泼，故人类生产和使用铁器晚于青铜器，符合题意；
B、生铁和钢均是铁碳合金，是由铁、碳等元素形成的，不符合题意；
C、不锈钢是铁的合金，属于金属材料，不符合题意；
D、合金比组成它的纯金属硬度大， 耐腐性，性能更优良，拓宽了金属材料的应用范围，不符合题意。
故选A。
03
典例精析
【考点三】金属的化学性质
1.将质量均为5克的Mg、Fe、Zn三种金属
分别放入10克溶质质量分数为5%的三份
稀硫酸中，反应完成后，生成氢气的质
量关系是( )
A
【解析】过程中稀硫酸不足，因此生成氢气质量相等。
03
典例精析
【考点三】金属的化学性质
2.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CuCl2
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
【解析】由金属活动性顺序Mg＞Zn＞Cu可知，向MgCl2和CuCl2的混合溶液中加入一定量的锌粉，锌和
氯化铜反应生成氯化锌和铜，和氯化镁不反应；
A、若滤液为蓝色，说明滤液中含有
CuCl2，则滤渣中一定含有Cu，一定不含Zn，故选项A说法错误；
B、若滤液不为蓝色，则滤液中一定不含CuCl2，故选项B说法错误；
C、若往滤渣中加入稀盐酸，有气泡产生，则滤渣中一定含有Zn，不含Mg，故选项C说法错误；
D、锌和氯化铜反应生成氯化锌和铜，Zn+CuCl2＝ZnCl2+Cu，65>64所得滤液的质量一定比原溶液的质量
大，所得滤液的质量一定比原溶液的质量大，故选项D说法正确；故选：D。
03
典例精析
【考点三】金属的化学性质
3.下列化合物可以通过金属与对应的酸发生置换反应获得的是( )
A．CuCl2 B．FeCl3 C．AgNO3 D．Al2(SO4) 3
D
【解析】A、铜的金属活动性在氢后，所以不能与稀盐酸反应生成CuCl2，故错误；
B、铁的金属活动性在氢前，所以能与稀盐酸发生置换反应生成氯化亚铁，而非FeCl3，故错误；
C、银的金属活动性在氢后，所以不能与稀盐酸发生置换反应生成AgCl，故错误；
D、铝的金属活动性在氢前，所以能与稀硫酸发生置换反应反应生成Al2(SO4) 3，故正确。
故选：D。
03
典例精析
【考点三】金属的化学性质
3.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、Cu 放入 AgNO3溶液中
B
【解析】A、将 Fe、Cu、Ag 分别放入稀盐酸中，只有铁与稀盐酸反应生成气体产生气泡，而铜、银都不与
稀盐酸反应，只能够证明铁的金属活动性比铜、银强，但不能验证铜、银活动性的关系，选项错误；
B、将 Cu 分别放入 FeCl2、AgNO3 溶液中，铜不与氯化亚铁反应，证明铜的活动性比铁弱，铜能够与硝酸
银反应生成银和硝酸铜，证明铜的活动性比银强，选项正确；
C、将 Cu、Ag 分别放入 FeSO4 溶液中，铜、银都不与硫酸亚铁反应，证明铜、银的活动性都比铁弱，但不
能验证铜、银活动性的关系，选项错误；
D、将 Fe 放入稀盐酸，铁与稀盐酸反应生成氢气产生气泡，证明铁位于金属活动性顺序表中氢的前面，Cu
放入 AgNO3 溶液中反应生成硝酸铜和银，证明铜的活动性比银强，但不能验证铁与铜的活动性的关系，选
项错误，故选 B
03
典例精析
【考点三】金属的化学性质
B
4.某化学小组用下图所示实验装置，探究铝、铜、银的金属活动性顺序
(1)铝丝浸入溶液前需要先用砂纸打磨，其目的是什么？
(2)请写出装置A或B中发生反应的化学方程式。
(3)通过图示中的实验不能判断铜、银的金属活动性顺序，请补充实验继续探究。(简要叙述实验步骤)
【答案】
(1)除去铝丝表面氧化膜
(2)Al+3AgNO3=Al(NO3)3+3Ag或2Al+3Cu(NO3)2=2Al(NO3)3+3Cu
(3)将铜丝插入到硝酸银溶液中（或将银丝插入到硝酸铜溶液中）
03
典例精析
【考点四】金属的冶炼
1.人类文明进步与金属材料发展关系十分密切。下列有关金属材料的
说法中，正确的是（ ）
A．金属在常温下都是固体
B．工业炼铁的原理是 Fe2O3+3CO2Fe+3CO2，该反应属于置换反应
C．铁在潮湿的空气中比在干燥的空气中更容易生锈
D．铝制品不易被锈蚀是因为铝不与氧气反应
C
【解析】A、金属在常温下不都是固体，如汞常温下为液态，选项错误；
B、置换反应的定义是单质和化合物反应生成另一种单质和另一种化合物，工业炼铁原理反应物是一氧化碳
和氧化铁，没有单质，不属于置换反应，选项错误；
C、铁与氧气、水共同反应生成铁锈，所以铁在潮湿的空气中比在干燥的空气中更容易生锈，选项正确；
D、铝与氧气反应生成致密的氧化铝薄膜，阻止铝与氧气反应，所以铝制品不易被锈蚀，选项错误；
故选：C。
03
典例精析
【考点四】金属的冶炼
2.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”)。
(3)生铁等金属制品易锈蚀，请你列举一种防止铁制品锈蚀的方法___________。
【答案】
(1)CO2
(2) Fe2O3 + 3CO高温2Fe + 3CO2
混合物
(3)在铁制品表面涂油、喷漆、搪瓷等
04
提升训练
1.对铁生锈与燃烧条件的实验探究如图所示。下列说法正确的是( )
A．对比①②可探究：接触氧气是否为铁生锈的条件之一
B．对比②③可探究：接触水是否为铁生锈的条件之一
C．对比①④可探究：温度达到着火点是否为铁燃烧的条件之一
D．对比③④可探究：接触氧气是否为铁燃烧的条件之一
C
【解析】
A.对比①②发现变量为水，所以可探究：接触水是否为铁生锈的条件之一，选项错误。
B.无法对比②③，因为有多个变量：水和氧气和二氧化碳，选项错误。
C.对比①④发现变量为温度是否达到着火点，所以可探究：温度达到着火点是否为铁燃烧的条件之一，
正确。
D.无法对比③④，因为有多个变量：二氧化碳和氧气，是否加热，选项错误。
故选：C。
04
提升训练
2.钛合金用于机器人关节，说法错误的是（ ）
A. 硬度大于纯钛 B. 抗腐蚀性强
C. 金属材料 D. 熔点更高
D
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提升训练
3.铜牌一般由 99%的紫铜制作而成，银牌是纯银的，而金牌的主体材质和银牌一 致，仅仅是在其表面包裹了一层 6 克左右的纯金。三种奖牌中属于纯净物的是( )
A．铜牌 B．银牌 C．金牌 D．三种都不是
B
【解析】A、由于铜牌一般由 99%的紫铜制作而成，所以铜牌是混合物。不符合题意；
B、由于银牌是纯银的，所以银牌是纯净物。符合题意；
C、由于金牌的主体材质和银牌一致，仅仅是在其表面包裹了一层 6 克左右的纯金。所以金牌是混合物。不符合题意；
D、铜牌、金牌是混合物，银牌是纯净物。不符合题意。
综上所述：选择 B。
04
提升训练
4.兴趣小组同学用相同形状的铁，镁、铝、锌四种金属分别和等浓度等体积的足量稀盐酸用图 1 所示装置进行实验，反应过程气压变化如图 2 所示，下列说法错误的是( )
A．曲线②对应的物质是锌
B．由图像可知①对应的金属反应速率适中，可用于实验室制氢气
C．根据铝对应曲线判断，在实验前可能没有完全除去铝表面致密的氧化铝
D．镁对应的气压变化中出现压强变小的原因是反应结束，温度降低
A
【解析】A. 金属越活泼，反应速率越快，单位时间内压强增大幅度越大，图 2 中①②对应的物质分别是锌
和铁，该选项说法错误；
B. ①对应的物质是锌，反应速率适中，可用于实验室制氢气，该选项说法正确；
C. 铝对应的气压变化，说明在实验前没有除去表面致密的氧化铝，稀盐酸先和氧化铝反应生成氯化铝和水，
该选项说法正确；
D. 镁对应的气压变化中出现压强变小的原因是瓶中温度降低，该选项说法正确。故选：A。
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提升训练
5.下列实验设计能达到实验目的的是( )
D
【解析】图中实验，加入二氧化锰的试管中有大量气泡产生，可验证 MnO2的催化作用，故选项实验设计能达到实验目的。故选 D。
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提升训练
6.从古至今，铁及其化合物一直被人类广泛应用。
(1)明代科学著作《天工开物》中记载“其器冶铁锥，其尖使极刚利”，“铁锥”为开挖盐井的工具。所取盐井水“入于釜中煎炼顷刻结盐”，“釜”指生铁制作的铁锅。生铁属于 材料，其中的含碳量为 。上述
描述中利用了铁的 (选填序号)
a.导热性 b.导电性 c.硬度大
(2)CO 能将红砖中的 Fe2O3 转化为 Fe，用 100t 含氧化铁 80%的赤铁矿石，理论上可以炼出铁多少吨？(写出计算过程)
【答案】
(1)金属 2% 4.3% ac/ca
(2)解：1000t 赤铁矿石含氧化铁的质量为 100t×80%=80t
设：80t 氧化铁可炼出铁的质量为 x
Thanks!
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