专题三 金属【考点串讲】-2024-2025学年九年级科学上学期期中考点大串讲（浙教版）

期中复习·考点清单 九年级科学上册 •浙教版 专题三 金属 01 02 03 方法模型归纳 巩固提升 知识清单 目 录 知识清单 01 知识点一 金属 金属材料：一般分为纯金属和合金两类。 1．金属的物理性质： （1）常温下一般为固态（汞为液态），有金属光泽； （2）密度和硬度较大，熔沸点较高； （3）大多数呈银白色（铜为紫红色，金为黄色） （4）有良好的导热性、导电性、延展性 2．金属之最： （1）铝：地壳中含量最多的金属元素； （2）钙：人体中含量最多的金属元素； （3）铁：目前世界年产量最多的金属（铁>铝>铜）； （4）银：导电、导热性最好的金属（银>铜>金>铝）； 知识清单 01 知识点二 合金 1．定义：由一种金属跟其他一种或几种金属（或金属与非金属）一起熔合而成的具有金属特性的物质。 注意事项：（①合金是金属与金属或金属与非金属的混合物；②金属在熔合了其它金属和非金属后，不仅组成上发生了变化，其内部组成结构也发生了改变，从而引起性质的变化）。 2．合金特点：一般说来，合金的熔点比各成分低，硬度比各成分大，抗腐蚀性能更好 3．举例： （1）铁的合金：生铁（含碳量2%～4.3%）和钢（含碳量0.03%～2%）。区别：含碳量不同 （2）铜合金：黄铜：铜、锌的合金；青铜：铜、锡的合金，它人类使用最早的合金。 （3）钛合金：被认为是21世纪的重要金属材料，优点：I、熔点高、密度小；II、可塑性好、易于加工、机械性能好；III、抗腐蚀性能好；用途：广泛用于喷气式发动机、飞机机身、人造卫星外壳、火箭壳体、医学补形、人造骨、海水淡化设备、海轮、舰艇的外壳等。 （4）铝合金：铝中加入镁、铜、锌等形成合金。广泛应用于制造飞机、舰艇和载重汽车等。 知识清单 01 知识三 金属的化学性质 （一）有些金属常温下就能与氧气反应 (1)在常温下，金属铝的表面易生成一层致密的氧化铝保护膜，它能阻止金属铝继续被空气氧化，因此铝具有很好的抗腐蚀性能。反应的化学方程式为4Al+3O2 = 2Al2O3 (2)在常温下，铁在潮湿的空气中会被氧化而生锈(铁锈的主要成分是Fe2O3)。 （二）有些金属能在空气中燃烧 2Mg+O2=2MgO，现象是剧烈燃烧，发出耀眼的白光，生成白色固体(氧化镁)，放出热量。 （三）有些金属在空气中不燃烧，但能在氧气(纯氧)中燃烧 3Fe+2O2=Fe3O4，现象是剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体(四氧化三铁)，放出热量。 （四）有些金属虽不能燃烧，但在加热的条件下能与氧气反应生成氧化物 2Cu+O2 = 2CuO，现象是铜丝表面由紫红色变成黑色。 （五）金等金属即使在高温下也不与氧气反应 知识清单 01 知识三 金属的化学性质 金属与酸的反应 （一）金属与酸的反应 (1)镁、锌等金属能与稀盐酸或稀硫酸发生反应，生成相应的盐和氢气。金属表面会有气泡出现，反应的化学方程式为 Mg+2HCl = MgCl2+H2↑ Zn+2HCl = ZnCl2+H2↑ Mg+H2SO4 = MgSO4+H2↑ Zn+H2SO4 = ZnSO4+H2↑ 将燃着的木条接近有气泡产生的试管，松开拇指发现气体燃烧，此气体即为氢气。 (2)铜、银等金属不与稀盐酸或稀硫酸反应，放入两种酸中无明显现象。 知识清单 01 知识四 金属活动性顺序 （一）金属与某些盐溶液的反应 把经除油、除锈处理的洁净的铁丝、铜丝分别放入几种盐溶液中 结论：铁、铜、银的金属活动性顺序为铁>铜>银，即活动性较强的金属能把活动性较弱的金属从它的盐的水溶液中置换出来。 （二）金属活动性顺序 经过许多实验，入们总结出一些常见金属的金属活动性顺序 (1)在金属的活动性顺序中，金属位置越靠前，活动性就越强。 (2)排在氢前面的金属可以把酸(非氧化性酸)里的氢置换出来，而排在氢后面的金属不能把酸(非氧化性酸)里的氢置换出来。这里的酸通常指盐酸和稀硫酸而不是浓硫酸(或硝酸)，因为金属与浓硫酸(或硝酸)等反应不产生氢气。 (3)一种活动性较强的金属能把另一种活动性较弱的金属从它的盐的水溶液中置换出来。 (4)K、Ca、Na三种金属的活动性太强，在与盐溶液反应时，会先与溶液中的水发生反应，生成对应的碱和氢气，碱再与盐发生复分解反应。 知识清单 01 知识五 金属的防护 防止金属生锈的方法 根据金属锈蚀的条件，入们采取了一系列措施以防止金属生锈，如： (1)保持金属制品(特别是钢铁)表面的洁净和干燥。 (2)在金属制品(特别是钢铁)表面覆盖保护膜。例如，在金属表面覆盖保护层(涂油、刷漆，覆盖搪瓷、塑料等)、镀耐磨和耐锈蚀的金属(镀铬等)，在钢铁表面高温制成一层致密氧化膜等。 (3)改变金属的内部组织结构(制成合金)。如加入铬、镍制成不锈钢等。 方法模型归纳 02 (1)置换反应 ①概念：由一种单质跟一种化合物发生反应生成另一种单质和另一种化合物的反应。 ②形式： A+BC → AC+B ③特点：单换单 ④置换反应类型 a.活泼金属与酸反应，如Fe+2HCl = FeCl2+H2 ↑ b.金属与盐溶液反应，如Cu+2AgNO3 = Cu(NO3)2+2Ag (2)四大基本反应类型：化合反应、分解反应、置换反应和复分解反应，它们的区别如下： 一、置换反应 反应类型 概念 特点 形式 化合反应 由两种或两种以上物质生成一种物质的反应 多变一 A+B+...→ C 分解反应 由一种物质生成两种或两种以上物质的反应 一变多 A → B+C+... 置换反应 由一种单质跟一种化合物发生反应生成另一种单质和另一种化合物反应 单换单 AB+C → A+CB 复分解反应 两种化合物互相交换成分生成两种新化合物反应 两交换、价不变 AB+CD → AD+CB 方法模型归纳 02 ①相同条件下，金属Mg、Al、Zn、Fe与足量的稀盐酸反应，产生H2的速度由快到慢的是 Mg＞Al＞Zn＞Fe 。 ②过量的金属Mg、Al、Zn、Fe与等质量等浓度的稀盐酸反应制取的H2的质量比为 1：1：1：1 。 拓展：产生1gH2所需要的四种金属的质量分别是 Mg：12g；Al:9g；Zn：32.5g；Fe：28g 。 画出图像1：(X-时间，Y-H2的质量) ③等质量的金属Mg、Al、Zn、Fe与足量的稀盐酸反应制取的H2， 产生H2的量由多到少的是 Al＞Mg＞Fe＞Zn 。 画出图像1:(X-时间，Y-H2的质量) 图像2：(X-HCl的质量，Y- H2的质量) 拓展：如何判断金属产生H2量的多少？ 金属的相对原子质量/化合价 越小，等质量时产生的H2的量越多。 ④等质量金属与Mg、Al、Zn、Fe与足量的稀盐酸反应后，溶液质量增加量由大到小的是 Zn＜Fe＜Mg＜Al 。 ⑤生成相同化合价的金属(假设X、Y均为+2价)，产生H2的量越小，相对分子量 越大 。 二、氢气制取图像 方法模型归纳 02 三、金属活动性顺序的应用 （1）判断某些置换反应能否发生  a.判断金属与酸能否反应条件：①金属必须排在氢前面  ②酸一般指盐酸或稀硫酸  b.判断金属与盐溶液能否反应:  条件：①单质必须排在盐中金属的前面 ②盐必须可溶于水 ③金属不包含K、Ca、Na （2）根据金属与盐溶液的反应判断滤液、滤渣的成分。如向CuSO4，AgNO3混合液中加铁粉，反应后过滤，判断滤液和滤渣成分。铁与CuSO4和AgNO3溶液反应有先后顺序，如果铁足量，先将AgNO3中的Ag完全置换后再置换CuSO4中的Cu，那么溶液中只有FeSO4；如果铁的量不足，应按照“先后原则”分别讨论滤液和滤渣的成分。  （3）根据金属活动性顺序表判断金属与酸反应的速率或根据反应速率判断金属的活动性顺序。如镁、锌、铁三种金属与同浓度的稀H2SO4反应产生氢气的速率:Mg>Zn>Fe，则可判断金属活动性Mg>Zn>Fe,  方法模型归纳 02 三、金属活动性顺序的应用 （4）利用金属活动性顺序表研究金属冶炼的历史。金属活动性越弱，从其矿物中还原出金属单质越容易； 金属活动性越强，从其矿物中还原出金属单质越难。所以越活泼的金属越不易冶炼，难于冶炼的金属开发利用的时间就越迟。  （5）应用举例  a.湿法炼铜我国劳动人民在宋代就掌握了湿法炼铜技术，即将铁放入硫酸铜溶液中置换出铜: Fe+CuSO4=FeSO4+Cu。  b.从洗相废液中回收银洗相废掖中含有大量的硝酸银，可用铁置换回收: Fe+2AgNO3==Fe(NO3)2+2Ag。  c.处理工业废水中的铜、汞离子工业废水中常含铜、汞等金属离子，这些离子对生物有很大的危害，在排放前必须进行处理，可用铁置换回收:Fe+CuSO4==FeSO4+Cu  d.实验室选择金属与酸反应制取氢气在金属活动性顺序表中，H之前的金属都能跟稀 H2SO4、稀HCl反应产生氢气，但Zn之前的金属与酸反应太快。不便操作；Zn之后的金属与酸反应太慢，花费时间太长，从经济效益和反应速率多方而考虑，Zn是最合适的金属。 巩固提升 03 1、（2023秋•江北区期末）有A、B两种金属放入等质量且等质量分数的稀硫酸中，生成氢气的质量与反应时间的关系如图所示，下列结论合理的是（　　）   A．金属活动性A＞B B．相对原子质量A＜B C．与金属A反应的硫酸一定是过量的 D．与金属B反应的硫酸一定是过量的 巩固提升 03 【解答】解：A、当金属都在发生反应时，相同时间内生成气体的质量由多到少的顺序是B＞A，金属的活动性越强，与酸反应的速率越快，则金属活动性顺序B＞A，故选项说法错误。 B、由于不知金属的化合价，无法比较两种金属的相对原子质量，故选项说法错误。 C、A、B两种金属放入等质量且等质量分数的稀硫酸中，最终A产生氢气的质量比B多，说明与金属A反应的硫酸的质量多，可能是恰好完全反应，也可能是金属过量，故选项说法错误。 D、最终A产生氢气的质量比B多，说明与金属A反应的硫酸的质量多，而加入的两种物质的质量是相等的，则与金属B反应的硫酸一定是过量的，故选项说法正确。 故选：D。 巩固提升 03 2、（2024•鹿城区校级三模）钪元素符号为Sc，相对原子质量为45，活动性在镁和铝之间，主要化合价为+3价。如图，相同条件下取等质量的金属钪和锌，分别与等质量同浓度稀硫酸、CuSO4溶液反应。下列现象中错误的是（　　）   A．试管①产生气泡速率大于试管② B．反应结束后试管①②中的总质量都减小 C．试管③④中都出现红色固体 D．反应结束后试管③④中的固体质量都增大 巩固提升 03 【解答】解：A、钪的活动性在镁和铝之间，比锌活泼，试管①产生气泡速率大于试管②，该选项正确。 B、反应结束后试管①②中的总质量都减小，是因为生成的氢气都逸出装置，该选项正确。 C、试管③④中都出现红色固体，是因为反应都生成铜，该选项正确。 D、试管③中反应的化学方程式是2Sc+3CuSO4═Sc2（SO4）3+3Cu，90份质量的Sc反应生成192份质量的铜，反应后固体质量增大，④中反应的化学方程式是Zn+CuSO4═ZnSO4+Cu，65份质量的锌反应生成64份质量的铜，反应后固体质量减小，该选项不正确。 故选：D。 巩固提升 03 3、（2024•鄞州区一模）某工厂欲从含有CuSO4的废液中回收金属铜，并得到工业原料硫酸亚铁，其工业流程如图：   （1）操作Ⅰ的名称是 ； （2）A物质的化学式是 ； （3）加入适量H2SO4时发生化学反应的化学方程式是 。 巩固提升 03 【解答】解：（1）操作Ⅰ能将固体和液体分离，操作Ⅰ的名称是过滤。 （2）从含有CuSO4的废液中回收金属铜，并得到工业原料硫酸亚铁，可利用铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，A物质是铁，其化学式是Fe。 （3）操作Ⅰ后得到的固体是铁和铜的混合物，铁能与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，铜不能与稀硫酸反应，反应的化学方程式为Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑。 $$