第三章 第3讲 金属材料 金属矿物的开发利用-【导与练】2024高考化学一轮复习高中总复习第1轮教师用书word（新教材，人教版）

第3讲　金属材料　金属矿物的开发利用 一、金属材料 1.合金 　　　　　常温下,多数合金是固体,但钠钾合金是液体 (1)概念:合金是指两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。 (2)特性:合金具有不同于各成分金属的物理、化学或机械性能。 ①熔点:一般比它的各成分金属的低; ②硬度和强度:一般比它的各成分金属的大。 2.常见的金属材料 (1)金属材料。 黑色金属材料 有色金属材料 铁、铬、锰以及它们的合金 除黑色金属以外的其他金属材料及其合金 (2)黑色金属材料——钢铁。 ①钢是用量最大、用途最广的合金。 ② (3)有色金属材料——铜和铝。 ①铝合金 ②铜合金:青铜是我国使用最早的合金,常见的还有黄铜和白铜。 [理解·辨析] 　判断正误:正确的画“√”,错误的画“×”。 (1)不锈钢、硬铝都是合金,青铜是铜单质,不属于合金。(　　) (2)港珠澳大桥的建设使用了大量钢材,钢材是合金。(　　) (3)镧镍合金能大量吸收H2形成金属氢化物,可作储氢材料。(　　) (4)金属冶炼的实质是金属离子失去电子被还原的过程。(　　) (5)所有的金属氧化物都能和铝发生铝热反应。(　　) 解析:(1)青铜也是合金。 (4)化合价降低,金属离子得到电子被还原。 (5)活动性弱于Al的金属,其氧化物能发生铝热反应。 答案:(1)×　(2)√　(3)√　(4)×　(5)× 二、金属矿物的开发利用 1.金属在自然界中的存在形式 2.金属冶炼的一般步骤 3.金属冶炼的实质 金属冶炼的过程就是把金属从化合态还原为游离态的过程,即:Mn++ne-M。 4.金属冶炼的方法(用化学方程式表示) (1)电解法。 Na:2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑; Mg:MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑; Al:2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑。 (2)热还原法。 高炉炼铁:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2; 铝热反应制铬:2Al+Cr2O3Al2O3+2Cr; 焦炭还原铜:C+2CuO2Cu+CO2↑。 (3)热分解法。 Hg:2HgO2Hg+O2↑; Ag:2Ag2O4Ag+O2↑。 金属活动性与冶炼方法的关系: 三、镁及其化合物 1.镁的位置 镁元素在元素周期表中位于第三周期第ⅡA族。镁在化学反应中,能表现出较强的金属性,即失电子的能力强,是常用的还原剂。 2.镁的物理性质 具有银白色金属光泽的固体,密度、硬度均较小,熔点较低,有良好的导电、传热和延展性。 3.镁的化学性质 ①与非金属反应。 在O2中燃烧:2Mg+O22MgO; 与N2反应:3Mg+N2Mg3N2; 与Cl2反应:Mg+Cl2MgCl2。 ②与CO2反应:2Mg+CO22MgO+C。 镁着火时,不能用干粉灭火器灭火 ③与H2O反应:Mg+2H2OMg(OH)2+H2↑。 ④与H+反应:Mg+2H+Mg2++H2↑。 4.镁的用途 制造信号弹和焰火;镁合金用于制造火箭、导弹和飞机的部件;氧化镁用于制耐高温材料,冶金工业上用作还原剂和脱氧剂。 5.海水提镁 工艺流程: 基本步骤及主要反应 制石灰乳:化学方程式为CaCO3CaO+CO2↑、CaO+H2OCa(OH)2 沉淀:离子方程式为Mg2++2Ca(OH)2Mg(OH)2+Ca2+ 酸化:化学方程式为Mg(OH)2+2HClMgCl2+2H2O 蒸发结晶:析出MgCl2·6H2O 　　　　　抑制MgCl2水解 脱水:在氯化氢气流中使MgCl2·6H2O脱水制得无水氯化镁 电解:电解熔融氯化镁制得镁,化学方程式为MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑ [理解·辨析] 　判断正误:正确的画“√”,错误的画“×”。 (1)Mg在空气中燃烧,产物只是MgO。(　　) (2)镁着火不可以用CO2灭火,钠着火也不可以用CO2灭火。(　　) (3)下列转化关系均可通过一步反应实现:Mg→MgO→Mg(OH)2→MgCl2。(　　) (4)1 mol Mg与足量盐酸反应时,转移2NA个电子(设NA为阿伏加德罗常数的值)。(　　) 解析:(1)Mg除了与氧气反应还能与N2、CO2反应生成Mg3N2、C。 (3)MgO不能与水反应生成Mg(OH)2。 答案:(1)×　(2)√　(3)×　(4)√ 四、铝及其化合物 1.铝的结构和存在 铝位于元素周期表第三周期第ⅢA族,原子结构示意图为。铝是地壳中含量最多的金属元素。自然界中的铝全部以化合态的形式存在。 2.金属铝的物理性质 银白色有金属光泽的固体,有良好的延展性、导电性和导热性等,密度较小,质地柔软。 3.金属铝的化学性质 4.铝热反应 实验 装置 实验 现象 ①镁带剧烈燃烧,放出大量的热,并发出耀眼的白光,氧化铁与铝粉在较高温度下发生剧烈的