内容正文:
第九单元 金属
知识网络建构
一、合金
1、合金的概念:就是在金属中加热熔合某些金属或非金属形成的具有金属特征的物质。(混合物)
合金与组成它们的金属的性质的差异:
⑴合金比其组成金属的颜色鲜艳;
⑵合金的硬度大于组成它们的金属;
⑶合金的熔点低于组成它们的金属;
⑷合金的抗腐蚀能力一般强于各组成金属。
生铁(碳含量)、不锈钢、钛合金、铝合金、青铜、黄铜、硬铝,属于合金。P57
二、金属的物理性质:
大多数金属都具有 、密度和硬度较大,熔、沸点较高,具有良好的 和 、 导热性能。除 外,常温下都是固体。
金属光泽
延展性
导电
汞
金 属 之 最
地壳中含量最高的金属元素──
人体中含量最高的金属元素──
目前世界年产量最高的金属──
目前世界年产量第二位的金属──
导电、导热性最好的金属──
熔点最高的金属──
熔点最低的金属──
铝
钙
银
铁
汞
钨
铝
B
D
备战中考
3、钛和钛合金是21世纪的重要金属材料。它们具有优良的性能,如熔点高、密度小、可塑性好、机械性能好、抗腐蚀能力强,钛合金还与人体有很好的“相容性”。根据它们的主要性能,不符合实际的用途是( )
A用于核潜艇设备的制造 B用于制造航天设备
C用来作保险丝 D用来制造人造骨
C
三、金属的化学性质:
(1)大多数金属能与O2反应
(2)大多数金属能与稀HCl或稀H2SO4反应
(3)部分金属能与金属化合物的溶液反应
2、判断常见金属活泼性的方法
(2)金属与酸反应的剧烈程度
(3)金属与能否与其他金属的盐溶液反应
(1)金属与氧气反应的难易程度
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
金属活动性由强逐渐减弱
钾 钙 钠 镁 铝 锌 铁 锡 铅 (氢) 铜 汞 银 铂 金
(1)金属的位置越靠前,金属在水溶液中就越容易失去电子变成离子,它的活动性就越强。
(2)排在氢前面的金属能置换出酸(盐酸、稀硫酸)中的氢,排在氢后面的金属不能置换出酸中的氢;
(3)排在前面的金属能将排在后面的金属从它们的盐溶液里置换出来。(K、Ga、Na除外)
(4)Fe若参与反应,一定生成二价铁离子(亚铁离子)。
(5)在金属活动顺序中距离远的优先置换(例:将Fe放在Cu(NO3)2和AgNO3混合溶液中,Fe先置换出Ag)。
四、【置换反应】
一种单质与一种化合物反应,生成另一种单质与另一种化合物的反应。
置换反应特点:A+BC====B+AC
【课堂练习】判断下列反应的基本反应类型
1.2Mg+O2====2MgO
2.C+O2====CO2
3.2KClO3 ==== 2KCl+3O2 ↑
4.Fe+CuSO4 ==== FeSO4+Cu
5.2H2+O2 ==== 2H2O
6.H2+CuO ==== Cu+H2O
7.CuO+H2SO4====CuSO4+H2O
化合反应
化合反应
化合反应
分解反应
置换反应
置换反应
复分解反应
1.如何除去铜粉中混有的少量铁粉?
方法1:用磁铁吸引,除去铁粉。
方法2:向混合物中加入足量的稀硫酸,待充分反应后过滤,滤出的固体洗涤并干燥,便得到纯净的铜。
Fe+H2SO4====FeSO4+H2↑
方法3:向混合物中加入足量的硫酸铜溶液,待充分反应后过滤,滤出的固体洗涤并干燥,便得到纯净的铜。
Fe+CuSO4====FeSO4+Cu
备战中考
D
3、小刚设计实验探究铁、铜、银三种金属的活动性顺序并分析相关问题。请填空:
(1)他设计的四种实验方案,所需试剂如下:
①铜、银、硫酸亚铁溶液
②铁、银、硫酸铜溶液
③银、硫酸亚铁溶液、硫酸铜溶液
④铜、硫酸亚铁溶液、硝酸银溶液
上述方案中,正确的是________(填写序号)。
②④
Ag
1.等质量的锌和铁分别与足量的稀硫酸反应,能正确表示
生成H2的质量(纵坐标)与时间(横坐标)的关系的图像
是( )
A B C D
Zn
Zn
Zn
Zn
Fe
Fe
Fe
Fe
备战中考
2.等质量的M、N两种金属,分别与相同质量分数的足量稀盐
酸反应(已知M、N在生成物中均为+2价),生成氢气的质
量和反应时间的关系如图所示,M、N两种金属中较活泼的
是 ,相对原子质量较大的是 。
m
M
时间 t
(氢气)
0
N
M
N
备战中考
五、钢铁的锈蚀与防护
1.钢铁的锈蚀主要是铁与空气中的氧气、水蒸气等物质发生化学反应的结果。
2.钢铁的纯度、环境的温度、湿度和酸碱性等都是影响钢铁锈蚀的因素。
得出结论 避免钢铁与氧气、水接触。
其方法有:
2.“穿外衣”----金属表面覆盖保护层 (涂刷矿物油、油漆,覆盖搪瓷、塑料)。
3.镀上一层不易生锈的金属,例如镀锡、镀锌、镀铬等。
5.“增强体质”----改变金属的组成和结构[制成合金,如:在钢铁中加入铬、镍(不锈钢)]等。
1.保持钢铁制品表面洁净、干燥。
4.用“烤蓝”的方法形成致密保护层
1.关于铁丝在氧气中燃烧、铁丝生锈的说法正确的是( )
A.铁丝燃烧产生白烟
B.铁丝生锈是缓慢氧化
C.铁丝燃烧的产物是Fe2O3
D.铁锈的主要成分是Fe3O4
2.下列家庭生活垃圾:①废旧书刊报纸 ②废电池 ③废
弃橡胶、塑料制品 ④易拉罐饮料瓶 ⑤废弃电线 ⑥破旧
铁锅、铝壶 ⑦变质剩饭菜 ⑧瓜皮果壳 ⑨废弃玻璃物品
等,其中可回收利用的有:________。
回收利用与保护金属资源相关联的是______。
①②③④⑤⑥⑨
②④⑤⑥
B
备战中考
3. 钢铁的生产和使用是人类文明和社会进步的一个重要标
志。每年世界上钢铁的产量很高,但钢铁的锈蚀也给人类带
来了巨大的损失。
(1)铁在空气中锈蚀,实际上是铁跟 等
物质相互作用的结果。
(2)试举两种减缓钢铁锈蚀的方法:
① 、② ;
(3)工人师傅在焊接钢铁制品时,通常先用稀盐酸清洗制品,
原因是(用化学方程式表示):__________________
_______________。而放置在空气中的铝制品却不易被腐蚀。请
你分析原因(用化学方程式表示): 。
氧气和水
刷油漆
制成合金
Fe2O3 + 6HCl ====
4Al+3O2====2Al2O3
2FeCl3 + 3H2O
请写出该反应的化学方程式:
3CO + Fe2O3==== 2Fe + 3CO2
高温
六、炼铁的反应原理
反应之前先通气,空气排净再点灯;
反应结束先撤灯,装置冷却通气停;
先点后通要爆炸,先停后撤要氧化。
实验注意事项歌诀:
1、反应开始应先 ,
目的是: 。
2、A、B两个酒精灯的作用分别是 、
。
3、玻璃管内的现象是 。澄清石灰水处的现象为 ,证明生成了
4、反应结束,应先 后 ,最后 目的是为了防止 。
通一氧化碳,然后用酒精灯加热
赶走试管内的空气,防止爆炸
A灯加热氧化铁
B灯点燃未反应的一氧化碳,防止污染环境
红色粉末变成黑色
澄清石灰水变浑浊
CO2
灭A灯
停通一氧化碳
熄灭B灯
新生成的铁在高温时被氧化
关于氧化反应和还原反应以及氧化剂和还原剂。
得“氧”氧化,失“氧”还原,若要论“剂”,恰好相反。
Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2
高温
失氧 还原反应
△
CuO+H2===Cu+H2O
(氧化剂)
(还原剂)
得氧 氧化反应
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1.等质量的锌和铁分别与足量的稀硫酸反应,能正确表示
生成H2的质量(纵坐标)与时间(横坐标)的关系的图像
是( )
A B C D
Zn
Zn
Zn
Zn
Fe
Fe
Fe
Fe
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2.等质量的M、N两种金属,分别与相同质量分数的足量稀盐
酸反应(已知M、N在生成物中均为+2价),生成氢气的质
量和反应时间的关系如图所示,M、N两种金属中较活泼的
是 ,相对原子质量较大的是 。
m
M
时间 t
(氢气)
0
N
M
N
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例2 如图16-1是生活中常用来固定房门的“门吸”,它由磁铁和金属块两部分组成。该金属块能被磁铁所吸引,是因为可能含有以下材料中的( )
A. 银 B. 铁
C. 铝 D. 锌
2.学习金属单元后,我们知道Zn、Fe、Cu三种金属的活动性顺序为:Zn>Fe>Cu。为验证这一结论,下面实验设计合理的是( )
A. 将Zn、Cu两金属片分别放入稀盐酸中
B. 将Fe、Cu两金属片分别放入稀盐酸中
C. 将Zn、Fe两金属片分别放入CuCl2溶液中
D. 将Zn、Cu两金属片分别放入FeCl2溶液中
(2)某化工厂生产过程中的残液含有硝酸银和硝酸铜两种物质。小刚取少量该残液,分别盛在A、B两支试管中,再分别加入不同质量的铁粉,充分反应后过滤,分别取滤渣或滤液进行下表所示实验:
实验操作
实验现象
分析与结论
将A试管滤出的滤渣洗涤后加入到稀盐酸中
有气泡产生
从A试管得到的滤液中的溶质是___________
向B试管得到的滤液中滴加少量稀盐酸
有白色沉淀生成
B试管滤出的滤渣的成分是________
Fe(NO3)2
$$