第八单元金属和金属材料知识清单-【指南针·课堂优化】2024-2025学年九年级下册化学同步（人教版2024）

第八单元 金属和金属材料 一、以铁为核心的物质转化 ①o. 冶炼 HCI.H.SO ②HC1.③H.so Fe Fe.O. ⑧C、H、Co ④Cuso,AgNO. 写出化学方程式: 点燃feo. ①3Fe十20. Fe O.+6HCl-2FeCl +3H$C ②Fe十2HCl-FeCl+H. Fe O. +3HSO.Fe (SO )+3HO 高温 ③Fe+H.SO--FeSO.+H. ⑧2Fe.O.+3C 4Fe+3CO. 高温 Fe.O.+3H ④Fe+CuSO --Cu十FeSO -2Fe+3H,0 高温 Fe.O.十3C0 Fe+2AgNO. --Fe(NO.)+2Ag 2Fe+3CO 二、以铜为核心的物质转换 ① CuO AgNO Cu ④HCI.H.SO ③ 写出化学方程式: ①Cu+2AgNO.Cu(NO.):+2Ag ④CuO+2HCICuCl,+HO ②2Cu+O. 2CuO CuO+H. SO.CuSO. +H0 ③CuO+H. Cu十H.O(合理即可) 课题1 金属材料 一、金属 1.金属材料:用纯金属或合金等制成的材料。 2.金属的物理性质及用途 (1)在常温下一般为固态(示为液态),有金属光泽(大多数金属呈银白色,铜呈红色,金呈黄色) (2)导电性、导热性、熔点较高、有延展性、能够弯曲、硬度较大、密度较大。 3.金属之最 地壳中含量最多的金属元素--错 人体中含量最多的金属元素-- 导电、导热性最好的金属--银 目前世界年产量最多的金属--铁 (银>铜>金>铅) 指南针·中考前沿1 化学·知识清单 熔点最高的金属--铭 熔点最低的金属--示 密度最大的金属-- 密度最小的金属--锲 硬度最大的金属-络 【提醒】几种重要的金属:①纯铁才具有银白色金属光泽,质软,有良好的延展性,是热和电的良导 体。②铅具有银白色金属光泽,具有良好的延展性、导电性和导热性。导电性仅次于银和铜;铭抗腐蚀的 原因是,在空气中铭表面能形成一层致密的氧化物薄膜,可阻止铅进一步被氧化;在高温时还原性很强,可 用来治炼高熔点金属。③铜在干燥的空气中化学性质不活泼,在潮湿的空气中,表面可生成碱式碳酸铜 (铜绿);导电性在金属中仅次于银。④铲具有青白色金属光泽,在空气中比较稳定,在其表面能形成一层 的致密氧化物薄膜,所以常将铎在铁的表面,以防止铁被腐蚀;铎常用于电键、制造铜合金和干电池 钛具有银白色金属光泽,具有良好的延展性和耐腐蚀性 4.金属的应用 铜、铅-电线--导电性好、价格低廉 铭-灯丝-熔点高 铭-电键--硬度大 铁-菜刀、罐刀,锤子等 示-体温计液柱 银-保温瓶内胆 错--“银粉”、锡箔纸 二、合金及其特性 由两种或两种以上的金属或金属与非金属经一定方法所合成的具有金属特性的物质。目前已制得的纯金 概念 属只有几十种,而合金已达几千种。合金属于混合物,金属氧化物不是合金。 特性 与组成合金的纯金属相比,合金的强度和硬度更大、熔点更低、抗腐蚀性更好 1.铁合金 生铁:含碳量2%~4.3% 性能不同的原因是:含碳量不同 钢:含碳量0.03%~2% 常见 合金 2.钛和钛合金:被认为是21世纪的重要金属材料,钛合金与人体具有良好的相容性,可用来制造人造骨。 优点:①熔点高、密度小;②可塑性好、易加工、机械性能好;③抗腐蚀性能好。 3.其他合金:不锈钢、错合金、黄铜、钢、硬错等 课题2 金属的化学性质 一、金属与氧气的反应 1.规律:金属十氧气→金属氧化物(化合反应) 2.反应发生的条件:与金属性的活动性有关,金属越活泼,越容易和氧气反应 3.常见金属与氧气的反应 金属 反应现象 反应的化学方程式 打磨过的错丝在空气中表面会缓慢氧化,放出热 错 4Al+3O.--2Al.O 量,不易察觉 指南针·中考前沿 2 化学·知识清单 在空气中点燃,剧烈燃烧,火星四射,放出大量的 点re:O. 铁 3Fe+2O. 热,生成黑色固体 打磨过的带在空气表面逐渐变暗;在空气中点 点2MgO 2Mg+O 燃会发出耀眼的白光,放出热量,生成白色固体 2Cu+o.-2Cuo 铜 在空气中加热,固体由红色变成黑色 金 化学性质很稳定,在高温条件下也不与氧气反应(真金不怕火炼) 【提醒】 铁、铜在常温下、干燥的环境中,几乎不与氧气反应,但在潮湿的空气中会生锈,在高温时才 能与氧气反应。 二、金属与酸的反应 1.规律:活泼金属十酸→盐十H{ 2.常见金属和稀盐酸、稀疏酸反应 金属 反应现象 与稀酸盐或稀疏酸反应的化学方程式 ①Mg+2HCl--MgCl+H: 反应剧烈,产生大量气泡,溶液仍为无色 ②Mg+HSO--MgSO+H. ①2Al+6HCl-2AlCl.+H 错 反应剧烈,产生大量气泡,溶液仍为无色 ②2Al+3HSO-Al(SO):+3H 反应比较剧烈,产生大量气泡,溶液仍为 ①Zn+2HCl-ZnCl。+H. 无色 ②Zn十HSO 乙nSO十H. 反应较为缓慢,有气泡产生,溶液由无色 ①Fe+2HCl-FeCl+H. 铁 逐渐变为浅绿色 ②Fe+HSO--FeSO+H^ 铜 不反应 【提醒】 铁与酸发生置换反应时,一般只能生成亚铁离子,溶液的颜色变为浅绿色 三、金属活动性顺序及运用 1.常见金属在溶液中的活动性顺序 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au. 金属活动性顺序由强减弱 2.金属活动性顺序的规律 (1)金属的位置越靠前,它的活动性就越强 (2)位于氢前面的金属能置换出稀盐酸,稀疏酸中的氢 (3)位于前面的金属能把位于后面的金属从它们的化合物溶液里置换出来(K、Ca、Na除外--它们会 先和水反应生成碱和氢气,然后碱和盐反应) 3.金属金属活动性顺序的判断 (1)金属与氧气反应越容易进行,其金属活动性越强。 (2)能与酸反应的金属比不能与酸反应的金属的活动性强 指南针·中考前沿 3 化学·知识清单 (3)若置换反应能发生,则该金属单质的活动性强于盐中金属;若置换反应不能发生,则该金属单质的活 动性弱于盐中金属 (4)在自然界的存在形式:以化合态存在的金属比以单质形式存在的金属活动性强 (5)金属活动性越强:治炼的难度越大,利用得越晚。 4.金属活动性顺序的运用 (1)判断某些置换反应能否发生。 置换反应:由一种单质和一种化合物反应,生成另一种单质和另一种化合物的反应是置换反应。 当 铁单质参加置换反应时,生成物中的铁元素呈十2价。 (2)判断金属与盐溶液的反应情况(滤液、滤淹成分的判断)。 (3)除去金属盐溶液中杂质的试剂选择,如用铁粉除去氢化亚铁溶液中的氢化铜。 (4)利用金属活动性顺序研究金属治炼的历史:金属活动性越弱,从矿石中还原出单质越容易;金属活动 性越强,从矿石中还原出单质越难。 四、金属和某些盐溶液反应 1.规律:金属十盐→另一金属十另一盐(条件:“前换后,盐可溶”) 2.反应条件;在活动性顺序中,金属的距离大的,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。如在疏酸亚铁和疏酸铜的混合溶液中加入碎粒,铲会先和疏酸铜反应,反应完毕后铎才和疏酸亚 铁反应。 3.常见金属与盐溶液的反应 反应物 反应现象 反应的化学方程式 铅与疏酸铜溶液 有红色固体析出,溶液由蓝色变为无色 2A1+3CuSO.--Al.(SO.)十3Cu FeCuSO.--FeSO.+Cu 有红色固体析出,溶液由蓝色变为浅绿色 铁与疏酸铜溶涵 (湿法炼铜;不能用铁制容器配制波尔多液的 原因) 铜表面有固体物质附着,溶液由无色变为 铜与确酸银溶液 Cu十2AgNO.Cu(NO.).十2Ag 蓝色 【提醒】Fe{} 的盐溶液是浅绿色的,Fe 的盐溶液是黄色的,Cu 的盐溶液是蓝色的 4.比较Cu、Fe.Ag三种金属的活动性顺序 (1)使用铁、银和溶液,一次性得出结果: 操作及现象:把铁、银分别放入疏酸铜溶液中,铁表面没有现象;而银表面会附着一层红色物质,并且溶 液会由蓝色逐渐变为无色。 (2)使用铜、疏酸亚铁溶液和硝酸银溶液,一次性得出结果; 操作及现象:把铜分别放入疏酸亚铁溶液和硝酸银溶液中,疏酸亚铁溶液没有现象;而在硝酸银溶液中. 铜表面会附着一层白色物质,溶液由无色逐渐变为蓝色 【提醒】选用试剂时,要根据金属活动性顺序表将三种金属排序,然后将排在中间的金属变成盐溶液, 或者将排在两边的金属变成盐溶液,这样才能一次性得出结果。 指南针·中考前沿 4 化学·知识清单 课题3 金属资源的利用和保护 一、金属矿物 常见的矿石及主要成分:赤铁矿(FeO)、磁铁矿(FeO)、错土矿(AlO)、赤铜矿(CuO)、金红石 (TiO.)、软矿(MnO.)等 二、铁的治炼 1.实验室一氧化碳还原氧化铁 2.工业--高炉炼铁 (1)设备:高炉(图见书17页)。 (2)治炼原理:在高温条件下,用还原剂CO从铁的氧化物中将铁还原出来。 高温co.Co+C高温2co、3Co+Feo. 方程式:C十O (3)原料:铁矿石(赤铁矿)、焦炭、石灰石、(空气)。 (4)石灰石的主要作用是将矿石中的二氧化硅(SiO)转变为炉淹(CaSiO)。 (5)产品:生铁(实验室中“炼”出的铁不含碳,而工业生产中炼出的铁含碳) 3.含杂质的反应物或生成物的有关计算:当参加反应的物质含杂质时,先要把含杂质的物质的质量换算成 纯物质的质量,再进行计算。 纯物质的质量 一般利用该公式及其变形:纯度 不纯物质的总质量×100% 三,铁生锈的实验 【实验器材】大试管、试管夹(带铁夹的铁架台)、胶塞、经煮沸迅速冷却的蒸水、植物油、洁净无锈的 铁钉、棉花和干燥剂氛化等。 【实验过程】取三根洁净无锈的铁钉,一根放在盛有蒸留水的试管中,并使铁钉外露一半:一根放在用 植物油密封的蒸水中;一根放在干燥的空气中,注意每天观察铁钉锈蚀的现象,连续观察约一周。 【实验现象】第一个试管中的铁钉生锈,而第二、三个试管中没有明显现象。 【实验结论】铁生锈实际上是铁与空气中的氧气、水蒸气共同作用的结果。 【注意事项】第二个试管内没有现象,证明了铁钉生锈需要氧气;第三个试管内没有现象,证明了铁钉 生锈需要水蒸气。 _0 一物油 1.铁生锈的条件 (1)条件:铁与氧气和水同时接触。 (2)铁锈:属于混合物,主要成分是Fe.O·xH.O.铁锈疏松多孔,铁制品可以全部锈蚀。 2.金属的除锈方法 (1)物理方法:用沙纸打磨。 (2)化学方法:加入试剂,如加入稀盐酸或稀 酸除铁锈; 指南针·中考前沿5 化学·知识清单 Fe O +6HCl-2FeCl.+3H.O或Fe+HSO-FeSO.+H 3.金属防锈措施 (1)保持铁制品表面洁净干燥,如用过的菜刀擦干净等; (2)在铁制品表面涂保护膜,如铁制品表面涂油、电键、喷漆等; (3)改变铁的内部结构制成合金,如制成不锈钢等。 4.保护金属资源 (1)原因:①金属资源有限,而且是不可再生的 ②随意丢弃废旧金属不仅会造成金属资源的浪费,还会造成环境的污染。 (2)途径:①防止金属腐蚀;②回收利用废旧金属:③有计划、合理地开采矿物;④寻找金属的代用品。 第九单元 溶液 课题1 溶液及其应用 一、溶液的形成 1.定义:一种或几种物质分散到另一种物质里,形成的均一、稳定的混合物,叫作溶液。 2.基本特征 (1)均一性指溶液中各部分的浓度和性质都相同 (2)稳定性一外界条件不变(温度、压强不改变,溶剂不蒸发)时,溶质、溶剂不分层,也不会析出固体 【提醒】溶液具有均一性、稳定性的原因:溶质以分子或离子的形式分散到水分子中。 3.溶液由两部分组成--溶剂和溶质 (1)溶剂的定义:能溶解其他物质的物质叫作溶剂。常见的溶剂有水、酒精、汽油。 (2)溶质的定义:被溶解的物质叫作溶质。溶质可以有一种或多种,但溶剂只能有一种 (3)溶质和溶剂在被分散前可以是固体、液体或气体。 (4)溶液、溶质、溶剂的质量关系 溶液的质量一溶质的质量士溶剂的质量(溶液的体积关溶质的体积十溶剂的体积 (5)区分溶质和溶剂: ①固体(或气体)与液体混合 固体(或气体)是溶质,液体是溶剂 ②液体和液体混合一-质量小的为溶质,质量大的为溶剂。如果其中一种液体是水,那么水是溶剂。 ③当两种物质完全反应后,新生成的物质是溶质,而析出的沉淀或产生的气体不是溶质,溶剂仍是水。 例如宰溶于稀梳酸后,所得到的溶液中的溶质是梳酸粹。 4.溶液的命名:“[溶质]的[溶剂]溶液”。如果没有指明溶剂,我们就认为水是溶剂。 5.水和酒精能以任意体积互溶 探究水与乙醇能否互溶时,要先滴入红墨水(目的:为了显色,利于观察)。 6.物质在溶解过程中通常伴随着热量的变化,有些物质在溶解时会出现吸热现象(例如NH.NO),有些物 质会出现放热现象(例如NaOH固体、浓疏酸)。NaC1溶于水时,不会有明显的吸热、放热现象。 指南针·中考前沿 6 化学·知识清单