2.2金属的化学性质培优训练——2023-2024学年浙教版九年级上册科学

第二章第2节 金属的化学性质培优训练 思维导图 知识梳理 一、置换反应 置换反应是单质与化合物反应生成另外的单质和化合物的化学反应，是化学中四大基本反应类型之一，包括金属与金属盐的反应、金属与酸的反应等。它是一种单质与一种化合物作用，生成另一种单质与另一种化合物的反应。 反应公式： 二、金属的分类及性质 1.金属的分类 黑色金属：铁、铬、锰三种。 有色金属：铝、镁、钾、钠、钙、锶、钡、铜、铅、锌、锡、钻、镍、锑、汞、镉、铋、金、银、铂、钉、铑、钯、饿、铱、铍、锂、铆、铯、钛、错、钒、铌、钽、钨、钥、镓、钢、铊、锗、铼、镧、铈、镨、钕、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钪、钇、钍。 常见金属：如铁、铝、铜、锌等。 稀有金属：如锆、铪、铌、钽等。 轻金属：密度小于4500千克/立方米，如钛、铝、镁、钾、钠、钙、锶、钡等。 重金属：密度大于4500千克/立方米，如铜、镍、钻、铅、锌、锡、锑、铋、镉、汞等。 贵金属：价格比一般常用金属昂贵，地壳丰度低（又称克拉克值（CLARKE value），一种表示地壳中化学元素平均含量的数值），提纯困难，如金、银及铂族金属。 准金属元素：性质价于金属和非金属之间，如硅、硒、碲、砷、硼等。 稀有金属：包括稀有轻金属，如锂、铷、铯等； 稀有难熔金属：如锆、钼、钨等； 稀有分散金属：如镓、钢、锗、铊等； 稀土金属：如钪、钇、镧系金属； 放射性金属：如镭、钫、钋及锕系元素中的轴、针等。 金属之最： 地壳中含量最高的金属元素——铝；人体中含量最高的金属元素——钙；目前世界上年产量最高的金属——铁；导电、导热性最好的金属——银；硬度最高的金属——铬；熔点最高的金属——钨；熔点最低的金属一一汞；密度最大的金属—锇；密度最小的金属一锂。 2.金属的导电性和延展性 由于金属的电子倾向脱离，因此具有良好的导电性且金属元素在化合物中通常带正价电，但当温度越高时，因为受到了原子核的热震荡阻碍，电阻将会变大。金属分子之间的联结是金属键，因此随意更换位置都可再重新建立联结，这也是金属伸展性良好的原因。 三、合金 合金：一种金属与另一种或几种金属或非金属经过混合熔化，冷却凝固后得到的具有金属性质的固体产物。 由两种元素组成的合金统称为“二元合金”，由三种以上元素组成的合金通称为“多元合金”。合金的结构和性质，决定于组成合金的组分间相互作用的特性。 合金的生成常会改善元素单质的性质，例如，钢的强度大于其主要组成元素铁。合金的物理性质，例如密度、反应性、导电性和导热性可能与合金的组成元素尚有类似之处，但是合金的抗拉强度和抗剪强度却通常与组成元素的性质有很大不同。这是由于合金与单质中的原子排列有很大差异。 少量的某种元素可能会对合金的性质造成很大的影响。例如，铁磁性合金中的杂质会使合金的性质发生变化。 不同于纯净金属的是，多数合金没有固定的熔点，温度处在熔化温度范围间时，混合物为固液并存状态。因此可以说，合金的熔点比组分金属低。常见的合金中，黄铜是由铜和锌的合金；青铜是锡和铜的合金，用于雕像、装饰品和教堂钟。一些国家的货币都会使用合金（如镍合金）。 四、金属的化学性质 金属分为活性金属和钝性金属两种。根据金属活动性顺序，氢前金属称为活性金属，氢后金属就是钝性金属。 钾 钙 钠 镁 铝 锌 铁 锡 铅 （氢） 铜 汞 银 铂 金 1.氢前面的金属能与弱氧化性强酸反应，置换出酸中的氢（浓硫酸、硝酸强氧化性强酸与金属反应不生成氢气）。 如： 2.活动性强的金属能与活动性弱的金属盐溶液反应。 3.大多数金属能与氧气反应。 4.排在H前面的金属，理论上讲都能与水发生化学反应。在常温下，钾，钙，钠等能与水发生剧烈反应，镁、铝等能与热水反应，铁等金属在高温下能与水蒸气反应。 5.金属均无氧化性，但金属离子有氧化性，活动性越弱的金属形成的离子氧化性越强。 6.金属都有还原性，活动性越弱的金属还原性越弱。 （1）金属和氧气的反应 ①镁在常温下能发生缓慢氧化，但在点燃情况下能发生剧烈燃烧，发出耀眼白光，放出热量，生成白色固体。反应方程式为 ②常温下，铝在空气中会发生缓慢氧化，在表面生成一层致密的氧化物薄膜，可以避免铝被进一步被氧化，因而铝具有良好的抗腐蚀性。 ③铁在常温下在干燥的空气中很难与氧气反应。常温下在潮湿的空气中，铁与空气中的氧气和水分作用红色疏松物质铁锈（化学式为）。铁在氧气中点燃时剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成一种黑色物质，反应方程式为 ④铜在干燥的空气中不与氧气反应，在潮湿的空气中能与氧气、二氧化碳和水反应，所以在红色物质表面还生成一种绿色物质，反应方程式为。 但在空气中加热时，铜丝表面会变黑，反应方程式为。 （2）金属和酸的反应 ①金属能和盐酸或稀硫酸反应，生成盐和氢气，反应的剧烈程度可以反映金属