2020-2021学年人教版（五四学制）化学九年级全册 第一单元 金属和金属材料复习 课件（56张PPT）

金属和金属材料
【思维导图】
一、常见金属及合金
1.金属材料：
金属材料包括纯_____以及它们的_____。
2.金属的物理性质：
(1)共性：常温下，大多数金属都是固体，有金属光
泽、有优良的_____性、_____性和_____性。
金属
合金
导电
导热
延展
(2)特性。
①颜色：铁、铝等大多数金属为银白色，而铜呈
_____色，金呈___色。
②状态：常温下大多数金属为固体，而___为液体。
紫红
黄
汞
3.合金：
(1)概念：在金属中加热熔合某些_____或_______，制
得的具有_________的物质。合金属于_____物。
(2)性质特征：硬度比成分金属___，熔点比成分金属
___。
(3)常见的合金：铁合金包括_____和___，它们的主要
区别是_______不同；我国最早出现的合金是_____；
与人体有很好“相容性”的合金是_______。
金属
非金属
金属特征
混合
大
低
生铁
钢
含碳量
青铜
钛合金
【微点拨】
合金中一定有金属存在，但不一定都是由金属与金属熔合而成，还可能是金属与非金属熔合而成。
二、金属的化学性质
1.与氧气反应：
(1)常温下，铝与氧气反应，其表面生成一层致密的
_______薄膜，从而阻止铝进一步氧化。其反应的化
学方程式为_________________。
氧化铝
4Al+3O2====2Al2O3
(2)铁、铜在常温下几乎不与氧气反应，但在点燃或高
温时能与氧气反应，反应的化学方程式为
__________________________________。
(3)“真金不怕火炼”说明金即使在_____时也不与氧气
反应。
3Fe+2O2 Fe3O4、2Cu+O2 2CuO
高温
点燃
====
△
====
【微思考】铝制品和黄金制品都耐腐蚀，其原理是否相同?
____________________________________________
提示：不相同。铝耐腐蚀是因为铝与氧气反应时，生成一层致密的氧化铝保护膜，金耐腐蚀是因为金的化学性质稳定，不与氧气反应。
2.活泼金属与酸反应：
(1)规律：金属+酸→________。
(2)反应发生的条件：排在金属活动顺序中_____的金
属与_____发生反应。
盐+氢气
氢前
稀酸
(3)反应现象及化学方程式。
金
属
现象
反应的化学方程式
(稀盐酸/稀硫酸)
镁
剧烈反应，产生大量气泡，溶液仍为无色
_____________________、
_____________________
锌
反应比较剧烈，产生大量气泡，溶液仍为无色
_____________________、
_____________________
Mg+2HCl====MgCl2+H2↑
Mg+H2SO4====MgSO4+H2↑
Zn+2HCl====ZnCl2+H2↑
Zn+H2SO4====ZnSO4+H2↑
金
属
现象
反应的化学方程式
(稀盐酸/稀硫酸)
铁
反应缓慢，有气泡生
成，溶液颜色由_____
逐渐变为_______
_____________________、
_____________________
铜
无现象(不反应)
无色
浅绿色
Fe+2HCl====FeCl2+H2↑
Fe+H2SO4====FeSO4+H2↑
【微点拨】
浓硫酸和浓硝酸具有强氧化性，与金属反应不产生氢气。
(4)置换反应。
①定义：由一种_____和一种_______反应，生成另一
种_____和另一种_______的反应。
②形式：A+BC====B+AC。
③特点：“一换一”，即一种单质从一种化合物中置
换出另一种单质。注意：置换反应过程一定存在化合
价的变化。
单质
化合物
单质
化合物
3.与盐溶液反应：
(1)规律：金属+盐→____________。
(2)反应发生的条件。
①必须是_________置换___________。(K、Ca、Na除
外)
②反应中的盐必须_______。
新盐+新金属
活泼金属
不活泼金属
溶于水
(3)请写出铁与硫酸铜溶液、铜与硝酸银溶液反应的化
学方程式：____________________、_____________
____________。
Fe+CuSO4====FeSO4+Cu
Cu+2AgNO3====
Cu(NO3)2+2Ag
【微点拨】
铁与酸或盐溶液反应时，生成的化合物中铁元素为+2价，读作××亚铁，溶液呈浅绿色。
三、金属活动性顺序
1.金属活动性顺序：
由强逐渐减弱
2.重要应用：
(1)判断金属的活动性强弱：金属的位置越靠前，它的
活动性_____。
(2)判断金属与酸是否发生反应：排在___前面的金属
能置换出盐酸、稀硫酸里的___。
(3)判断金属与盐溶液是否发生反应：位于_________
___能把位于___________从它们的盐溶液里置换出来。
越强
氢
氢
前面的金
属
后面的金属
四、金属资源的利用和保护
1.铁的冶炼：
(1)原料：铁矿石、焦炭、石灰石和空气。
(2)原理(以氧化铁为例)：
_____________________。
3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2
高温
====
2.金属资源保护：
(1)金属的腐蚀和防护。
①铁制品锈蚀的条件：与空气中的_____、_______接
触。
②防止锈蚀的方法：保持铁制品的洁净、干燥，常采
用___________、_________以及_________________等
方法。
氧气
水蒸气
覆盖保护膜
制成合金
改变金属内部结构
(2)金属资源的保护措施。
①防止金属的腐蚀。
②金属的回收利用。
③有计划、合理地开采矿物质。
④寻找金属的代用品。
考点一 金属活动性顺序表的常见应用
1.判断某些置换反应能否发生：
(1)判断金属与酸能否反应。
(2)判断金属与盐溶液能否反应。
2.根据金属与酸反应的剧烈程度或产生氢气的速率判断金属活动性顺序：
如镁、锌、铁三种金属与同溶质质量分数的稀硫酸反应产生氢气的速率：Mg>Zn>Fe，则金属活动性顺序为Mg>Zn>Fe。
3.根据金属与盐溶液的反应判断滤液、滤渣的成分：
将某一较活泼金属的单质放入含有两种较不活泼金属的盐溶液中，优先置换出最不活泼金属，该金属完全反应后再与较活泼金属的盐溶液反应。
4.利用金属活动性顺序研究金属冶炼的历史：
金属活动性越弱，利用其矿石还原成金属单质越易，金属活动性越强，利用其矿石还原成金属单质越难。
【特别提醒】K、Ca、Na等很活泼的金属与排在其后面的金属的盐溶液反应时，一般不会有金属析出。
【题组过关】
1.(2016·邵阳中考)小军欲探究X、Y、Z三种金属的活动性顺序，他做了如下实验：①把X和Y分别放入稀硫酸中，X表面产生大量气泡，Y表面无现象；②把Y放入Z的硝酸盐溶液中，Y表面有Z析出，则X、Y、Z三种金属的活动性顺序是(　　)
A.X>Y>Z　　　　　 B.Z>Y>X
C.Y>X>Z D.X>Z>Y
【解析】选A。由题意可知，①把X和Y分别放入稀硫酸中，X表面产生大量气泡，Y表面无现象，说明X在氢前，Y在氢后；②把Y放入Z的硝酸盐溶液中，Y表面有Z析出，说明Y排在Z的前边，即三种金属的活动性顺序为X>Y>Z。
2.(2015·咸宁中考)下列现象或事实不能用金属活动性顺序合理解释的是(　　)
A.实验室不能用铜和稀硫酸反应制取氢气
B.金属铝比金属锌更耐腐蚀，说明锌比铝的金属活动性强
C.铜能将银从硝酸银溶液中置换出来
D.锌粉、铁粉分别与溶质的质量分数相同的稀盐酸反应，前者产生气泡速率较快，说明锌比铁的金属活动性强
【解析】选B。在金属活动性顺序表中，铜排在氢的后面，不能与稀硫酸反应；铝的活动性大于锌，但铝易于与空气中的氧气反应在其表面生成一层致密的氧化铝薄膜，使内部的铝不易被进一步氧化，与金属活动性强弱顺序无关；铜的活动性大于银，因此铜可以与硝酸银溶液反应置换出银；锌粉、铁粉都能与盐酸反应，且锌比铁反应剧烈，能用金属活动性强弱顺序加以解释。
考点二 金属与酸反应的图象分析
等质量金属与足量的酸反应：
酸是足量的，说明金属完全反应，所以最终生成氢气的质量要依据金属的质量来计算。可用如图表示。
此图反映出：
(1)金属越活泼，图示反应物的曲线越陡，如Mg线比Zn线陡，Zn线比Fe线陡。
(2)当金属在化合物中化合价相同时，金属的相对原子质量越小，与酸反应产生的氢气越多，曲线的拐点越高。可简单概括为越陡越活，越高越小。
2.足量的金属与等量的酸反应：
金属是足量的，说明酸完全反应，最
终生成氢气的质量要依据酸的质量来
计算，所以最终生成氢气的质量相等。
可用右图表示。
【题组过关】
(2015·枣庄中考)向等质量的锌粉和铁粉中分别加入足量稀硫酸，下列图象描述正确的是(　　)
【解析】选B。由题目信息可知，稀硫酸是足量的，说明锌粉和铁粉完全反应，锌的相对原子质量大于铁的相对原子质量，故等质量的锌粉和铁粉，锌粉放出氢气较少，铁粉放出氢气较多，由于锌的活动性比铁强，故与酸反应较快，完全反应所需的时间较少。
实验一 金属活动性顺序的探究
1.实验方案：
判断依据
实验设计
判断方法
方
案
1
金属能否与酸反应
将金属放入相同浓度的酸溶液中
能反应则_____________
_________________；不
能反应则_________
金属位于金属
活动性顺序中氢前
位于氢后
判断依据
实验设计
判断方法
方
案
2
金属与酸溶液反应速率的大小
取相同质量的金属放入相同浓度的酸溶液中
反应速率大的金属更
_____
方
案
3
金属与另一金属的盐溶液能否反应
将金属放入另一种金属的盐溶液中
若A能置换出B，则____
______________；若不
能置换，则__________
________
活泼
A的
活动性比B的强
B的活动性
比A的强
2.试剂的选择：
若用三种试剂验证三种金属的活动性顺序，试剂的选
用步骤为
(1)将要验证的金属按活动性顺序排出。
(2)若排在中间的金属选用单质，则两边的金属选用
_________；若选用含排在中间的金属盐溶液，则两
边的金属选用_____。
其盐溶液
单质
【题组过关】
(2015·山西中考)探究Mg、Fe、Cu三种金属的活动性顺序，下列试剂的选择方案不可行的是(　　)
A.Mg、Cu、FeSO4溶液
B.Mg、Fe、Cu、稀硫酸
C.Fe、Cu、MgSO4溶液
D.Fe、MgSO4溶液、CuSO4溶液
【解析】选C。镁与FeSO4溶液反应置换出铁，说明了
活动性镁>铁，铜与FeSO4溶液不反应，说明了活动性
铁>铜，A合理；镁与稀硫酸反应生成氢气，说明了活
动性镁>氢，铁与稀硫酸反应生成氢气，说明了活动性
铁>氢，镁与稀硫酸的反应比铁与稀硫酸的反应剧烈，
则可得镁>铁，铜与稀硫酸不反应，说明氢>铜，B合
理；铁、铜与MgSO4溶液均不反应，说明了活动性镁>
铁，镁>铜，但无法确定铁和铜的活动性强弱，C不合理；铁与MgSO4溶液不反应，说明了活动性镁>铁，铁与CuSO4溶液反应置换出铜，说明了活动性铁>铜，D合理。
(2016·永州中考)现有A、B两种银白色的金属，某同学想要探究这两种金属的活动性。
【设计实验】取大小相同的两块金属，用砂纸打磨光亮，分别放入两支试管中再加入等量的同种稀盐酸，操作与现象如表：
实验
试管1
试管2
操作


现象
金属表面产生气泡较慢
金属表面产生气泡较快
【思考结论】(1)通过上述实验，判断出两种金属的活动性顺序是A________B(填“>”或“<”)。
(2)假设其中的一种金属是铁，除观察到铁的表面有气泡产生外，还能观察到反应后的溶液呈________(填“浅绿色”或“黄色”)。
(3)实验前用砂纸打磨金属片的目的是____________
_______________________________。
(4)如果两种金属是镁和铁，还可以用镁和一种化合物的溶液来证明两者的金属活动性强弱，你认为该化合物可以是________(填化学式)。
【解析】(1)金属活动性越强，与酸反应的速率越快，
金属A与稀盐酸反应表面产生气泡较慢，金属B与稀盐
酸反应表面产生气泡较快，则两种金属的活动性顺序
是A气，除观察到铁的表面有气泡产生外，还能观察到反
应后的溶液呈浅绿色。(3)金属的表面可能有与氧气反
应生成的氧化物或污物，用砂纸打磨金属片，其目的
是除去金属片表面的氧化物或污物。(4)镁的金属活动性比铁强，能与氯化亚铁溶液反应，故可选用氯化亚铁溶液。
答案：(1)<　(2)浅绿色
(3)除去金属片表面的氧化物或污物　(4)FeCl2(合理即可)
实验二 一氧化碳还原氧化铁的实验探究
1.实验装置：
2.原理：
在高温条件下，用还原剂CO将铁从铁矿石中还原出
来。发生反应的化学方程式为_________________
____。
3.现象：
玻璃管中的红棕色固体变为_____；试管内澄清的石灰水_______；导管口产生_________。
3CO+Fe2O3 2Fe+
3CO2
黑色
变浑浊
蓝色火焰
高温
====
4.步骤：
实验开始先___________再_____；实验结束先_______
___继续_____________，至试管冷却。
通一氧化碳
加热
停止加
热
通入一氧化碳
5.实验注意事项：
(1)实验开始应先通一氧化碳排尽玻璃管中的空气，以免加热时发生爆炸。
(2)实验结束时应先停止加热，继续通入一氧化碳至温度降低到室温，防止生成的铁在高温时被氧化；同时防止试管中的石灰水进入灼热的玻璃管内。
(3)一氧化碳有毒，实验装置中必须有尾气处理装置(点燃或用气球收集)。
课堂练习：
如何除去 ： Cu中混有少量的Fe