第八单元 金属与金属材料（单元复习课件）-【大单元教学】2024-2025学年九年级化学下册同步备课系列（人教版2024）

探星揽月——探索“嫦娥六号”金属材料 ——第八单元“金属与金属材料” 单元复习 1.了解金属的物理特征，认识金属材料在生产、生活和社会发展中的重要作用，知道生铁和钢等重要的合金; 2.认识常见金属的物理性质和某些化学性质；能用金属活动性顺序对有关置换反应进行判断，并能解释日常生活中的一些化学现象。 复习目标 3.知道一些常见金属(铁、铝等)矿物，知道可用铁矿石炼铁；了解防止金属锈蚀的简单方法，认识废弃金属对环境的影响和回收金属的重要性。 4.掌握金属活动性顺序的探究；掌握有关不纯物质的计算。 2 复习内容 回顾金属材料 任务1 金属材料 纯金属 合金 物理性质 用途 导电性 导热性 延展性 有金属光泽 颜色 状态 铁锅 铝箔 制作饰品 铜制导线、铂电极 多数为银白色，但铜为紫红色，金为黄色，铁粉为黑色 常温下大多数金属为固体，但汞为液体 共性 个性 铁合金（钢，生铁），其他合金 复习内容 回顾合金 任务2 定义：由一种金属与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。 合金的优点 2.熔点比组成它的纯金属低 3.抗腐蚀性比纯金属更强 1.硬度比组成它的纯金属大 铜合金：黄铜和青铜 铁合金：生铁和钢，含碳量较低的是钢 钛合金：熔点高，密度小，耐腐蚀，与人体有很好的“相容性”可用来制造人造骨骼 01 02 03 常见合金 回顾合金 任务2 复习内容 例题解读 例题 下列有关说法正确的是 A.地壳中含量最高的金属元素是钙 B.合金的硬度一般比组成它们的纯金属的硬度大 C.钢的性能优良，所以钢是纯净的铁 D.银的导电性最好，大多数电线都是用银作材料 B 复习内容 回顾金属的化学性质 任务3 1.金属与氧气的反应 金属 现象 化学方程式 与氧气反应条件 铝（片） 镁（条） 铁（丝） 铜（片） 金 银 结论 银白色铝表面会逐渐变暗 4Al＋3O2=== 2Al2O3 发出耀眼的白光，放出大量的热，生成一种白色固体 2Mg＋O2==== 2MgO 点燃 剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色固体 铜表面由紫红色变成黑色 2Cu＋O2==== 2CuO △ 3Fe＋2O2==== Fe3O4 点燃 常温下就能与氧气反应 常温与氧气反应，点燃后反应更剧烈 加热也不与氧气反应 点燃、加热时与氧气反应 铝、镁比较活泼，铁铜次之，金最不活泼 复习内容 回顾金属的化学性质 任务3 (1)金属+氧气 金属氧化物 (2)金属与氧气反应的难易和剧烈程度首先与金属本身的性质有关，其次还与金属粉碎的程度、与氧气的接触面积、氧气的浓度、温度等因素有关。 (3)判断金属活动性的方法之一： 根据金属与氧气反应的难易程度或者反应现象的剧烈程度判断。 → 归纳总结 复习内容 回顾金属的化学性质 任务3 2.金属与稀盐酸、稀硫酸的反应（高频考点） 金属 现 象 反应的化学方程式 镁（Mg) 锌 （Zn) 铁 （Fe) 铜 （Cu) 剧烈反应，有大量气泡产生，生成的气体能燃烧 Mg+2HCl===MgCl2+H2↑ Mg+H2SO4===MgSO4+H2↑ 反应较为剧烈，有大量气泡产生，生成的气体能燃烧 Zn+2HCl===ZnCl2+H2 ↑ Zn+ H2SO4===ZnSO4+H2 ↑ 反应平缓，有气泡产生，溶液变成浅绿色，生成的气体能燃烧 Fe+2HCl===FeCl2+H2 ↑ Fe+ H2SO4 ===FeSO4+H2 ↑ 没有明显现象 (1)规律:金属+酸(稀盐酸、稀硫酸)→盐+氢气 (2)反应条件:金属活泼性位于氢之前 (1)金属与酸反应后，溶液的质量均增加。 (2)金属与酸反应产生氢气的质量相等，金属消耗的酸的质量一定相同。 (3)活泼的金属反应速率较快，因此反应的时间较短，在坐标图中的表现形式是先拐平的曲线所代表的金属就越活泼。 复习内容 回顾金属的化学性质 任务3 注意 如等质量的Mg、Al、Fe分别放入三份浓度相等的稀盐酸中。 由图示可知，三种金属的活动性顺序为x>y>z 所以x、y、z对应的金属依次为Mg、Al、Zn 复习内容 回顾金属的化学性质 任务3 复习内容 回顾金属的化学性质 任务3 3.金属与盐溶液的反应 实验 实验现象 反应的化学方程式 金属活动性 铝丝浸入硫酸铜溶液中 铜丝浸入硝酸银溶液中 铜丝浸入硫酸铝溶液中 　 银白色铝片表面有紫红色物质生成，溶液由蓝色变为无色 紫红色铜片表面有银白色物质生成，溶液由无色变为蓝色 无明显现象 2Al+3CuSO4== Al2(SO4)3＋3Cu Cu+AgNO3=== Ag+Cu(NO3)2 Al＞Cu Cu＞Ag Al＞Cu (1)规律:金属+盐→新盐+新金属 (2)反应条件:①活泼金属置换不活泼金属；②盐必须可溶。 例题解读 例题1 某稀硫酸分成两等份，分别向其中加入镁粉和锌粉，充分反应后，剩余的镁比锌多，产生氢气的质量分别为a克和b克，则a和b的关系是 A.a>b B.a=b C.b>a D.无法判断 例题2 有甲、乙、丙、丁四种大小相同的金属，分别投入等质量等浓度的稀硫酸中，乙、丙表面有气泡产生，且丙产生气泡较快;再将甲投入丁的化合物溶液中，甲的表面有丁析出，则这四种金属活动性顺序为 A.甲>乙>丙>丁 B.丙>乙>甲>丁 C.丙>乙>丁>甲 D.丁>甲>乙>丙 B B 复习内容 回顾置换反应 任务4 1.定义：一种单质跟一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应。 2.表达式：A + BC = AC + B （AB是单质，A取代B） 3.判断方法：1、反应前后均为两种物质 2、反应前后均为一种单质和一种化合物 例题解读 例题 4.下列属于置换反应的是 A.天然气燃烧:CH4 +2O2==CO₂+2H2O B.实验室制取氧气:2H2O2==2H2O+O2↑ C.潜艇供氧:2Na2O2+2H2O==4NaOH+O2↑ D.铝与盐酸:2A1+6HCl==2A1C13+3H2↑ 点燃 MnO2 D 复习内容 回顾金属活动性顺序及其应用（高频考点） 任务5 1.常见的金属活动性顺序 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au 金属活动性逐渐减弱 (1)在金属活动性顺序中，金属的位置越靠前，该金属的活动性越强；反之，越弱。 (2)位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢；反之，不能。 (3)位于前面的金属能把位于后面的金属从它们化合物的溶液里置换出来（除K、Ca、Na外）；反之，不能。 复习内容 回顾金属活动性顺序及其应用（高频考点） 任务5 2.金属活动性顺序的探究方法 (1)根据金属与氧气反应的条件和反应的剧烈程度，可比较金属活动性。反应条件分三种，常温、加热、高温；反应条件越容易，说明金属活动性越强。 (2)在相同条件下，根据金属与酸反应的快慢剧烈程度可比较金属活动性。金属与酸反应越剧烈冒出气泡越快，金属越活泼。金属不与盐酸或稀硫酸反应，表明金属活动性较弱。 (3)根据一种金属能否能否把另一种金属从它的盐溶液中置换出来，可以比较金属活动性。活动性强的金属能将活动性弱的金属从其盐溶液中置换出来。 复习内容 回顾金属活动性顺序及其应用（高频考点） 任务5 3.金属活动性顺序的应用 (1)判断某些金属与酸或盐能否发生置换反应。 ①判断金属能否与酸反应的依据：金属位于氢前面，酸一般指稀盐酸、稀硫酸。 ②)判断金属能否与盐反应的依据：金属单质位于盐中金属的前面(金属不包括K、Ca、Na)，盐必须可溶于水。 (2)根据金属与盐溶液反应，判断滤渣、滤液溶质的成分。 (3)验证金属的活动性顺序。 例题解读 例题1 现有锌、铜、银三种金属，为测定其活动性顺序，可选择的一种试剂是 A.稀硫酸 B.硫酸锌溶液 C.硫酸铜溶液 D.硝酸银溶液 C 例题2 向AgNO3溶液中加入一定量的镁粉和铁粉，充分反应后过滤，再向过滤出的固体中滴加稀盐酸，发现有气泡产生，则下列结论正确的个数是 ①滤渣中一定含有Fe和Ag ②滤渣中一定含有Fe和Mg ③滤液中一定不含AgNO3，一定含有Mg(NO3) 2 ④滤液一定是浅绿色 A.4 B.3 C.2 D.1 C 例题解读 例题3 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)，生成氢气质量和反应时间的关系如下图所示，下列叙述正确的是 A.两种金属中的活动性N>M B.生成H2的质量M>N C.相对原子质量M>N D.消耗稀盐酸的质量N>M B 判断真假黄金 任务6 复习内容 资料:1.假黄金：黄铜 Cu-Zn合金，外观颜色与黄金一样。 2.黄金密度：19.32 g/cmm3 Cu-Zn合金密度：8.50-8.80g/cmm3。 物理方法： 依据 操作 方案一 黄金密度大于黄铜 取样品，测密度 化学方法： 判断真假黄金 任务6 复习内容 依据 操作 现象级结论 方案一 方案二 方案三 Cu在加热条件下能与O2反应 取适量样品，在空气中加热 金属表面变黑的为假黄金，没有明显变化的是真黄金 Zn是活泼金属，能与盐酸反应 取适量样品于试管 加入稀盐酸 金属表面产生气泡的为假黄金，没有明显变化的是真黄金 金属表面析出银白色固体的是假黄金，没有明显变化的是真黄金 取适量样品于试管， 加入AgNO3溶液 金属活动顺序 Zn>Cu>Ag>Au 再认金属矿物 任务7 复习内容 主要成分Fe2O3 赤铁矿 主要成分Fe3O4 磁铁矿 主要成分Al2O3 铝土矿 主要成分Cu2O 赤铜矿 主要成分TiO2 金红石 主要成分MnO2 软锰矿 除了金、银等以单质形式存在，其余金属都以化合物的形式存在。 复习内容 回顾高炉炼铁原理 任务8 赤铁矿Fe2O3 磁铁矿Fe3O4 复习内容 回顾高炉炼铁原理 任务8 冶炼原料 冶炼原理 铁矿石、焦炭、石灰石、空气 在高温下，利用CO作还原剂把铁从铁矿石里还原出来。 3CO + Fe2O3 = 2Fe + CO2 高温 冶炼设备 高炉 冶炼产品 生铁（含铁合金、混合物） 焦炭:①提供热量 ②产生还原剂CO 石灰石:将矿石中的二氧化硅转变为炉渣 复习内容 炉内主要反应 3CO+Fe2O3 ==2Fe+3CO2 高温 提供热量 提供还原剂 CaCO3==CaO+CO2 高温 CaO+SiO2==CaSiO3 高温 造渣，除去二氧化硅 C+O2==CO2 点燃 CO2 + C = 2CO 高温 回顾高炉炼铁原理 任务8 例题解读 例题1 炼铁的过程是 A.含铁的化合物在高温下分解而得到铁 B.含有铁的化合物与碳发生置换反应 C.在高温下用还原剂一氧化碳从铁的氧化物中将铁还原出来 D.在高温作用下一氧化碳从铁的化合物中将铁氧化出来 C 例题解读 例题2 《天工开物》中记载:“凡铁一炉载士二千余斤.….或用木炭…扇炉风箱…土化为铁。” “凡铁分生、熟，出炉未炒则生，既炒则..炼成则钢。” (1)“木炭”除了作还原剂之外，还可为炼铁提供 。 (2)若“土”为赤铁矿(主要成分为Fe2O3)，写出炼铁时木炭还原Fe2O3的化学方程式 ________________ (3)“扇炉风箱”可以为炉内提供足够多的____________ (4)“炒”钢时不断翻炒，是为了去除生铁中含有的_________，钢的抗腐蚀性能比纯铁 _________(填“好”或“差”)。 (5)“炼成则钢”发生的是____________(填“物理”或“化学””)变化。 热量 2Fe2O3 + 3C == 4Fe + 3CO2↑ 高温 空气 碳 好 化学 复习内容 回顾实验室模拟炼铁 任务9 粉末逐渐由红色变为黑色： 3CO + Fe2O3 = 2Fe + CO2 尾气燃烧产生蓝色火焰 2CO + O2 2CO2 点燃 导管口有气泡冒出，澄清石灰水变浑浊 CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 ↓+ H2O 复习内容 回顾实验室模拟炼铁 任务9 实验步骤 ①检查装置气密性; ②装入样品并固定; ③点燃尾部酒精灯; ④向玻璃管内通入CO气体; ⑤给氧化铁加热; ⑥停止加热; ⑦停止通入一氧化碳; ⑧熄灭尾部酒精灯。 复习内容 回顾实验室模拟炼铁 任务9 注意事项 先通CO排出玻璃管内的空气，以免加热时CO与空气混合，发生爆炸。 先通CO气体还是先用酒精灯加热？为什么？ 01 先熄灭酒精灯防止氧化铁还原成铁后，在较高的温度下又被氧化 先熄灭酒精灯还是先停止通CO？为什么？ 02 点燃尾气，防止污染空气。 末尾处酒精灯的作用？ 03 尾气管出口通至酒精喷灯火焰处，或者用气球收集尾气。 你能否想到一个更好的处理方法？ 04 例题解读 例题 实验室用如图装置进行CO还原 Fe2O3实验。下列说法正确的是 A.玻璃管中粉末由红色变成白色 B.实验结束前，应该先停止加热，再停止通入CO C.实验中两个酒精灯的作用一样 D.该反应的类型为置换反应 C 复习内容 回顾铁的锈蚀与防护(高频考点) 任务10 1.铁生锈的条件（成分：Fe2O3) 水(或水蒸气) 空气 + (1)形成保护层: ①刷油漆、涂油、烧制搪瓷（物理方法）。 ②电镀上一层耐腐蚀的金属（镀铬、锌、锡）、通过化学反应使表面形成致密的氧化物薄膜等。 (2)改变金属的内部结构：制成合金钢，如不锈钢。 (3)改善腐蚀环境：保持铁制品表面干燥和洁净，及时擦去铁制品上的锈。 2.防止钢铁生锈的方法 复习内容 回顾铁的锈蚀与防护 任务10 保护金属资源的途径: 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 例题解读 例题1 学生为探究铁生锈的主要条件是与空气和水同时接触，设计了如下实验。其中多余的实验是 D 例题解读 例题2 下列实验说法不正确的是 A.甲图氧化铁中铁元素的化合价为+2价 B.甲图是CO还原氧化铁实验，B处检验是否生成CO，酒精灯的作用是尾气处理CO C.乙图中①②对比能说明铁生锈需要O2，①③对比能说明铁生锈需要H2O D.乙图是探究铁生锈条件的实验，该实验运用了控制变量法 A 回顾有关含杂质物质的计算 任务11 不纯物质的质量 纯物质的质量 ×纯物质的质量分数 ÷纯物质的质量分数 纯度= 不纯物质中某纯净物的质量 不纯物质 ×100% 复习内容 复习内容 回顾有关含杂质物质的计算 任务11 例 炼铁的原理是利用一氧化碳与氧化铁的反应，用1000t赤铁矿(主要成含Fe2O3)，理论上可以炼出560t纯铁，求这种赤铁矿石中Fe2O3的质量分数。 【解】设矿石中Fe2O3的质量为。 Fe2O3 + 3CO === 2Fe + 3CO2 160 2×56 560t = = 800t 这种赤铁矿石中Fe2O3的质量分数为：800t/1000t × 100% = 80% 答：这种赤铁矿石中Fe2O3的质量分数为80%。 高温 单元思维导图 单元思维导图 THANKS 感谢聆听 41 $$