2025年中考化学一轮复习考点探究（贵州专版）第5讲金属与金属矿物第1课时课件

单元一　物质的性质与应用 第5讲　金属与金属矿物 1 学业要求:根据《义务教育化学课程标准(2022年版)》描述编写 ❶能通过实验说明常见的金属的主要性质,并能用化学方程式表示; ❷能举例说明金属的泛应用及性质与用途的关系; ❸能运用研究物质性质的一般思路与方法,从物质类别的视角,依据金属活动性顺序,初步预测常见的金属的主要性质,设计实验方案,分析、解释有关的实验现象,进行证据推理,得出合理的结论。 金属材料及金属的物理性质与用途 (1)金属材料:包括　 　和　 　。  (2)金属的物理性质 合金 纯金属 共性 特殊性 大多数为银白色 铜为　 　色,金为 　 　色  常温下,大多数为固体 汞在常温下为　 　  大多数具有良好的导电性、　 　性、延展性,熔点较高、密度较大  金属的导电性、导热性、熔点、密度、硬度差别较大 导热 紫红 黄 液体 　(3)合金及其特性 概念 在金属中加热熔合某些金属或　 　而制得的具有　 　特征的物质  特性 与组成合金的成分相比,合金的强度、硬度更高,熔点更低,抗腐蚀性能更好 常见的合金 ①铁合金:主要包括　 　和　 　,它们的区别是　 　不同;  ②铝合金:密度小、硬度大、抗腐蚀性能好; ③钛合金:熔点高、密度小、可塑性好、抗腐蚀性能好;与人体具有很好的“相容性”,可用来制造人造骨骼 非金属 金属 生铁 钢 含碳量 　 ①合金是金属材料,不是合成材料。②合金属于混合物,其组成中一定含有金属元素,但也可能还含有非金属元素,如生铁中还含有碳等非金属元素。③用合金和纯金属的硬度差别区分两者:两种金属相互刻画,有划痕的是纯金属,无明显现象的是合金。 金属的化学性质 (1)金属与氧气反应 ①反应规律:金属 + 氧气 金属氧化物。 ②常见金属与氧气的反应: 条件 金属 化学方程式 现象 结论 常温 铝 　 　  打磨过的铝在空气中,表面逐渐变暗,生成一层　 　的氧化膜  金属与氧气的反应情况与金属的活动性有关。一般情况下,活动性越强的金属,越容易与氧气发生反应。在潮湿空气中,铁比铜更容易生锈 点燃或加热 镁 　 　  镁在空气中燃烧,发出耀眼的 　 　,放出热量,生成　 　色固体  铁 　 　  铁在氧气中　 　,火星四射,放出热量,生成　 　色固体  铜 　 　  铜在空气中加热,生成　 　色固体  4Al +3O2 2Al2O3 2Mg + O2 2MgO 3Fe + 2O2 Fe3O4 2Cu + O2 2CuO 致密 白光 白 剧烈燃烧 黑 黑 潮湿空气 铁生锈(较快) 4Fe + 3O2 + xH2O 2Fe2O3·xH2O 生成　 　色固体    铜生锈(较慢) 2Cu+O2+H2O+CO2 Cu2(OH)2CO3 生成绿色固体 加热或高温 铂、金 不反应 — “真金不怕火炼”说明铂、金等金属的化学性质很稳定,即使在高温条件下也不能与氧气反应 红棕 　铝制品和金制品都耐腐蚀,但原理不同。铝耐腐蚀是因为铝与氧气反应,生成一层致密的氧化膜;金耐腐蚀是因为金的化学性质稳定,不与氧气反应。 　　 (2)金属与酸的反应 ①反应规律:金属 + 酸 盐 + 氢气。 ②反应条件:在金属活动性顺序表中,排在氢　 　面的金属能置换出酸中的氢元素。  ③金属与酸反应都产生　 　,放出热量;反应后溶液的质量均　 　。  前 增加 气泡 金属 现象 稀盐酸 稀硫酸 备注 镁 剧烈反应,有大量气泡产生 　 — Mg + 2HCl MgCl2+H2↑ Mg + H2SO4 MgSO4+ H2↑　  (续表) 金属 现象 稀盐酸 稀硫酸 备注 锌 反应较剧烈,有较多气泡产生 　 锌与稀硫酸反应用于实验室制取氢气 铁 缓慢反应且有少量气泡产生,溶液由无色变为浅绿色   生成物是亚铁盐(硫酸亚铁或氯化亚铁) Zn + 2HCl ZnCl2+H2↑　  Fe + 2HCl FeCl2 +H2↑ 　Zn + H2SO4 ZnSO4+ H2↑　  　Fe + H2SO4 FeSO4+ H2↑　 铝 开始时气泡的量较少,过一会儿剧烈反应,产生大量气泡 　 　 铝的表面有一层致密的氧化铝薄膜,酸先与氧化铝薄膜反应,然后才与铝反应。因此开始时产生的气泡较少,随着反应的进行,气泡越来越多 铜 无明显变化 — — 铜及其后面的金属不与稀盐酸(稀硫酸)反应 Al2O3+6HCl 2AlCl3+3H2O↑; 2Al+6HCl 2AlCl3+3H2↑　  Al2O3+3H2SO4 Al2(SO4)3+3H2O; 2Al+3H2SO4 Al2(SO4)3 +3H2↑　  　(3)金属与盐溶液的反应 ①反应规律:金属 + 盐 新金属 + 新盐。 ②反应条件:在金属活动性顺序表中,位于前面的金属(除K、Ca、Na外)能把位于后面的金属从其盐溶液中置换出来,反之不能(简记“前金换后金,后金盐可溶”)。 ③常见金属与盐溶液的反应: 反应现象 化学方程式 铁钉放在硫酸铜溶液中,铁钉表面有　 　色固体析出,溶液由蓝色变为　 色  Fe+CuSO4 Cu+ FeSO4 铝丝浸入硫酸铜溶液中,铝丝表面有　 　色固体析出,溶液由　 　色逐渐变为　 　色  2Al+3CuSO4 Al2(SO4)3 + 3Cu 铜丝浸入硝酸银溶液中,铜丝表面有　 　色固体析出,溶液由　 　色变为　 　色  Cu+2AgNO3 Cu(NO3)2 + 2Ag 铜丝浸入硫酸铝溶液中,无明显现象 — 红 浅绿　 红 蓝 无 银白 无 蓝 金属活动性顺序 (1)金属活动性顺序表 K、Ca、Na、Mg 、　 　、Zn、　 　、Sn、Pb、(H)、 　 　、Hg、　 　、Pt、Au  从左到右,金属活动性逐渐　 　。  减弱 Ag Cu Al Fe (2)金属活动性顺序的应用 ①判断金属的活动性顺序:金属的位置越靠前,活动性就越强。 ②判断置换反应能否发生: a.只有位于氢前面的金属才能把稀盐酸或稀硫酸中的 　 　置换出来。  b.只有位于前面的金属才能把位于后面的金属从其 　 　里置换出来。(K、Ca、Na除外)  盐溶液 氢元素 　①浓硫酸、硝酸具有氧化性,均可直接与金属发生反应,但不是置换反应。 ②金属与盐的混合溶液反应时,遵循“相距远的先反应”原则。 (3)金属活动性顺序的判断 实验原理:根据金属能否与氧气、稀盐酸(或稀硫酸)或金属的盐溶液反应以及反应的难易、剧烈程度来判断。 实验方案 现象与结论 金属与氧气反应 金属与氧气若能发生反应,且反应条件越容易,则金属活动性越　 　  金属(如M)放入稀硫酸或稀盐酸中 若金属M表面有气泡产生,则金属M的活动性排在氢 　 　;反应越剧烈,金属的活动性越　 　;反之,无气泡产生,则金属M的活动性排在氢　 　  金属(如M)放入某金属(如N)的盐溶液中 若金属M表面有固体N析出(或溶液颜色发生变化),则金属的活动性为M　 　N,否则相反  强 前 强 后 > 　(4)利用金属活动性顺序研究金属冶炼的历史:金属的化学性质越　 　,越容易从矿石中冶炼出来;金属的化学性质越活泼,越难从矿石中冶炼出来。  稳定 金属资源的保护 (1)铁制品的锈蚀 ①铁生锈的条件:铁与　 　、　 　同时接触。  ②防止铁制品锈蚀的原理:将铁制品隔绝氧气和水。 氧气 水 ③防止铁制品锈蚀的方法: a.保持铁制品表面　 　和　 　。  b.在铁制品表面涂一层　 　,如刷油漆、涂油、电镀、烤蓝等。  c.改变铁的内部结构,制成合金,如　 　。  不锈钢 保护膜 洁净 干燥 (2)金属资源的保护途径 ①防止金属的　 　。  ②回收利用　 　。  ③有计划、合理地开采矿物,严禁乱采矿。 ④寻找金属的替代品。 金属 锈蚀 重难点一、金属活动性顺序的判断与验证 为验证锌、铁、铜三种金属的活动性顺序,小红同学设计了下图所示的四个实验,下列说法中正确的是 ( ) C A.通过实验①②③能验证锌的金属活动性比铁的强 B.实验③中溶液的质量变大 C.X可能为锌,Y可能为硫酸亚铁 D.只做实验③和④,一定不能验证锌、铁、铜的金属活动性顺序 A.通过实验①②③能验证铁的金属活动性比铜的强,不能验证锌的金属活动性比铁的强。B.铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,56份质量的铁反应生成64份质量的铜,反应后溶液的质量减小。C.X可能为锌,Y可能为硫酸亚铁,是因为锌能和硫酸亚铁反应生成硫酸锌和铁,说明锌比铁活泼。D.只做实验③和④,可能能够验证锌、铁、铜的金属活动性顺序,例如X为锌,Y为硫酸亚铁时,能够验证锌比铁活泼,铁能和硫酸铜反应,说明铁比铜活泼。 验证(判断)金属活动性强弱的方法 方式一:加酸——能>不能;快>慢 通过金属与稀盐酸或稀硫酸能否发生反应或反应的剧烈程度来验证。若能反应(有气泡产生),则金属活动性顺序位于氢前;若反应越剧烈,则金属活动性越强。 方式二:两盐夹一金;两金夹一盐 通过金属与盐溶液能否发生反应来验证。若能反应(有固体析出),则金属比盐中的金属活动性强。   用相同质量的铁和锌跟一定量的稀硫酸反应,其反应过程如下图所示。试回答: (1)曲线A表示的是　 　(选填“铁”或“锌”)跟稀硫酸反应的情况。   (2)上述曲线图除能说明(1)的结论外,还可以得出的结论是　 　。   酸完全反应完,产生氢气的质量相等 锌 【解析】 根据锌的金属活动性比铁的强进行分析。(1)根据图示,在停止反应前的时间段,相同时间内金属A放出氢气的质量大于金属B,说明金属A的活动性强于金属B,锌的活动性比铁强,所以金属A为锌。(2)图示曲线上反应停止后,所得氢气的质量相等,说明酸反应完,或者根据相同质量的铁、锌完全反应,铁生成氢气的质量大于锌,所以可以得出铁未完全反应或两种金属均未完全反应的结论。 重难点二、金属与混合盐溶液反应后滤液、滤渣成分的判断 向硝酸银、硝酸铜、硝酸锌的混合溶液中,加入一定量的铁粉,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液。 (1)若向滤渣中加入稀硫酸,看到有气泡冒出,则滤渣中一定有　 ;滤液中一定有的溶质 是　 　。   Ag、Cu、Fe Zn(NO3)2、Fe(NO3)2 (2)若向滤渣中加入稀硫酸,没有气泡冒出,则滤渣中一定含有的金属是　 　;滤液中一定含有的溶质是 　 　。   (3)若向滤液中加入稀盐酸,看到有白色沉淀生成,则滤渣中只有　 　。   Ag Zn(NO3)2、Fe(NO3)2 Ag (1)若向滤渣中加入稀硫酸,看到有气泡冒出,说明滤渣中含有铁粉,可判断混合溶液中硝酸银、硝酸铜已完全反应,则滤渣中一定含有Ag、Cu、Fe,滤液中一定含有Zn(NO3)2、Fe (NO3)2。(2)若向滤渣中加入稀硫酸,没有气泡冒出,说明滤渣中不含铁粉,可判断所加入的铁粉一定与硝酸银反应,因不能确定铁粉的量而无法判断是否与硝酸铜发生反应,因此,滤渣中一定含有Ag,而滤液中一定含有Zn(NO3)2、Fe(NO3)2。 (3)若向滤液中加入稀盐酸,看到有白色沉淀生成,根据盐酸可与混合溶液中硝酸银反应生成氯化银沉淀,说明滤液中含有硝酸银,可判断混合溶液中硝酸银没有完全反应,有剩余,因此,所加入铁粉只与部分硝酸银反应,滤渣中只有Ag。 金属与混合盐溶液反应后 滤液、滤渣成分的判断 　　解决此类试题要遵循“一个规律”,依据“一个原则”,抓住“三个方面”。 1.“前换后”规律:在金属活动性顺序表中,位于前面的金属能把位于后面的金属从其盐溶液里置换出来。 2.“远距离优先”原则:金属与盐溶液反应时,金属活动性相差越大,即在金属活动性顺序表中的位置距离越远,反应越优先发生。   3.判断反应后滤液与滤渣的成分时,要同时考虑以下三方面: (1)生成物:不管反应物量的多少,反应后的“生成物”一定有。 (2)反应物:如果过量,则过量的反应物一定有;若反应完全,则没有。 (3)未参加反应的物质:如果有不参加反应的物质,则不反应的物质一定有。 化学实验室现有一瓶废液,它是硝酸银、硝酸铜和硝酸镁三种物质组成的混合溶液,实验老师欲对此废液进行处理,回收金属铜和银,实验方案如下图所示: 张老师知道后,拿到课堂请同学们结合所学到的“常见金属活动性顺序表”对此实验方案进行分析,请你认真阅读以上实验流程,回答以下问题: (1)把以下残缺的“常见金属活动性顺序表”填写完整。 金属活动性逐渐减弱 (2)你选用的金属a是　 　,滤液1中的溶质是 　 　。若要使滤液1中的溶质只有一种,选用的金属a只能是　 　。   (3)若滤液1中的溶质只有一种,你选用的溶液b是 　 　,其作用是　 　。滤液2中的溶质是　 　 (写化学式)。   稀硫酸(或稀盐酸) 除去金属镁 MgSO4和H2SO4(或MgCl2和HCl) 镁 硝酸镁、硝酸锌(与前一空对应) 锌(合理即可) (4)滤渣2的成分是Cu和Ag,为进一步提纯Ag,请设计实验把滤渣2中的Cu除去:　 　(用化学方程式表示)。   Cu+2AgNO3 Cu(NO3)2+2Ag (1)常见金属的活动性顺序为K>Ca>Na>Mg>Al>Zn>Fe>Sn>Pb(H)>Cu>Hg>Ag>Pt>Au。(2)由于镁、铜、银的金属活动性顺序为镁>铜>银,为回收金属铜和银,选用的金属应该排在铜、银的前面,可选锌,如果选锌,则锌和硝酸银反应生成银和硝酸锌,锌和硝酸铜反应生成铜和硝酸锌,而锌不和硝酸镁反应,所以滤液1中的溶质是硝酸锌和硝酸镁。要使滤液1中的溶质只有一种,可选金属镁,镁和硝酸银反应生成银和硝酸镁,镁和硝酸铜反应生成铜和硝酸镁。 (3)滤渣1中含有铜、银、镁,为回收金属铜和银除去镁,可选稀硫酸(或稀盐酸),镁和硫酸(或盐酸)反应生成硫酸镁(或氯化镁)和氢气,滤液2中的溶质是硫酸镁和硫酸(或氯化镁和盐酸),化学式为MgSO4和H2SO4(或MgCl2和HCl)。(4)由于铜、银的金属活动性顺序为铜>银,除去Cu、Ag混合物中的铜,可选硝酸银溶液,铜和硝酸银反应生成银和硝酸铜,反应的化学方程式为Cu+2AgNO3 Cu(NO3)2+2Ag。 $$