内容正文:
化学
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主题二 物质的性质与应用
大单元5 金属与金属矿物(7分)
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构建物质网络关系
与金属相关的转化关系(“ ”代表转化)
(1)与铁相关的转化关系
写出图中涉及的化学方程式:
①____________________
②___________________________
③______________________________________
④______________________________________________________________
___________________________
⑤_______________________________
(合理即可)
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(2)与铜相关的转化关系
写出图中涉及的化学方程式:
①___________________
②______________________________________
③________________________________
④_________________________________
⑤______________________________________________________
(合理即可)
(合理即可)
4
命题点1 常见金属材料的性质与用途[2024.11(5)(6)、
12(2)③]
1.金属材料:是指用________或______等制成的材料。
2.金属的物理性质和用途
纯金属
合金
物理性质 用途
共性 有金属光泽 制作各种饰品
有______性 制作导线(如铜线、铝线)
有______性 制作炊具(如铁锅、铝锅)
有______性 拉成细丝或压成薄片(如铝箔、铁皮)
导电
导热
延展
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物理性质 用途
特性 颜色 铁、铝等大多数金属呈________,但铜却呈______,金呈
______
状态 在常温下,铁、铝、铜等大多数金属是固体,但汞却是液
体
不同金属的导电性、导热性、密度、熔点、硬度等差别较大
银白色
红色
黄色
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【备考补充】 金属之最
(1)使用最早的金属——铜 (2)地壳中含量最高的金属元素——____
(3)熔点最高的金属——钨(4)人体中含量最高的金属元素——____
(5)熔点最低的金属——____(6)目前世界年产量最高的金属——____
(7)硬度最大的金属——铬 (8)导电、导热性最好的金属——银
铝
钙
汞
铁
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3.合金
(1)概念:在纯金属中加热熔合某些金属或非金属,制得的具有金属特
征的合金。
(2)特性:与组成合金的纯金属相比,合金硬度更____,抗腐蚀性更___,
熔点更____。
大
强
低
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(3)常见的合金
①铁合金:包括生铁(含碳量)和钢(含碳量 ),
生铁的硬度大于钢的硬度。二者物理性质不同的原因是____________。
②铝合金:强度和硬度大、质量轻、抗腐蚀性能强,常用于火箭、飞机、
轮船。
③钛合金:熔点高、密度小、抗腐蚀性能强,被广泛用于火箭、导弹、航
天器、化工设备、通信设备和医疗等;钛合金与人体具有很好的相容性,
可制成________。
④其他合金:青铜、黄铜(铜、锌合金)、锰钢、焊锡、 黄金等。
含碳量不同
人造骨
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小实验纯金属与其合金硬度的比较——互相刻画
现象:纯金属表面____划痕,合金表面____划痕。
结论:合金的硬度比组成它们的纯金属____。
有
无
大
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【备考补充】真假黄金的鉴别(假黄金为铜锌合金)
①灼烧:没有变化的是真黄金,表面变黑色的是假黄金;
②加稀酸:没有明显现象的是真黄金,有气泡产生的是假黄金。
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命题点2 金属的化学性质及活动性顺序[2024.11(7)(8)]
1.金属的化学性质
(1)与氧气反应:金属氧气 金属氧化物(基本反应类型:__________)。
金属 反应条件 化学方程式 现象
铝 常温 ______________
(铝耐腐蚀的原因) 露置在空气中的铝表面会
逐渐变暗
镁 空气中点燃 ____________________
______________ 剧烈燃烧,发出_________
___,放出大量的热,生成
白色固体
化合反应
耀眼的白光
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铁 氧气中
点燃 _________________
_______________ ____________________,放出大量的
热,生成____色固体
剧烈燃烧,火星四射
黑
铜 空气中
加热 __________________ 红色固体逐渐变为____色
金 化学性质很稳定,高温时也不与氧气反应(即“真金不怕火炼”)
黑
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(2)与酸反应:金属酸 盐 氢气(基本反应类型:__________)。
反应发生的条件:金属活动性顺序位于氢之前,酸为稀盐酸或稀硫酸。
置换反应
金属 化学方程式 现象
镁 与稀盐酸:___________________________
与稀硫酸:_____________________________ 剧烈反应,产生
大量______,放
出大量热
锌 与稀盐酸:__________________________
与稀硫酸:____________________________ 反应比较剧烈,
产生大量气泡
气泡
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金属 化学方程式 现象
铁 与稀盐酸:
_________________________
与稀硫酸:
_____________________________ 反应较缓慢,产生气泡,溶液由无色变为______色
铜 不反应
浅绿
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(3)与盐反应:金属盐 新盐 新金属(基本反应类型:
_________)。
反应发生的条件:金属的活动性强于盐中金属的活动性、、除外
且盐必须可溶。
置换反应
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金属与盐
反应 化学方程式 现象
铁与硫酸
铜溶液 __________________________
(湿法炼铜;不能用铁制容器
配制波尔多液的原因) 铁表面___________________
______________________
铜与硝酸
银溶液 ___________________________
______ 铜表面有银白色固体析出,
溶液由无色变为______
红色固体析出,溶液由蓝色变为浅绿色
蓝色
【特别提醒】①铁与稀盐酸、稀硫酸及盐溶液发生置换反应时只能生成亚
铁离子(含的溶液为浅绿色),不能生成铁离子(含 的溶液为黄
色或棕黄色);②活泼金属与酸反应后,溶液的质量会增加。
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2.金属的活动性顺序
(1)金属活动性顺序
减弱
(2)金属活动性顺序的规律
①金属的位置越______,它的活动性就越____。
②位于氢______的金属能置换出稀盐酸和稀硫酸中的氢。
③位于______的金属能把位于______的金属从其盐溶液中置换出来
、、除外 。
靠前
强
前面
前面
后面
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【备考补充】①一般情况下,金属活动性越强,金属被开发利用得越晚;②
在自然界中,以化合态存在的金属比以单质存在的金属的活动性强。
(3)金属活动性顺序的应用
①判断金属被开发利用的先后。
②判断某些置换反应能否发生。
③判断几种金属的活动性顺序。
④判断金属与盐溶液反应后滤液、滤渣的成分。(详见分层作业本P66专
项突破 )
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实验一遍过 金属活动性顺序的验证与探究
一阶 教材要点梳理
1.实验原理
(1)在金属活动性顺序里,位于氢前面的金属能与稀盐酸或稀硫酸发生
__________。
(2)在金属活动性顺序里,位于前面的金属、、除外 能把位于后
面的金属从其盐溶液中置换出来。
置换反应
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2.实验方案设计
(1)比较两种金属的活动性强弱(以、 为例)
实验方法 金属与酸反应(一种氢前
一种氢后) 金属与盐溶液反应
实验方案 ___________________________ _______________________________________________
实验现象 铁丝表面____________;
铜丝表面无明显现象 铁丝表面________________,溶
液由______变为________;铜丝
表面无明显现象
实验结论 金属活动性:_________
有气泡产生
有红色固体析出
蓝色
浅绿色
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(2)比较三种金属的活动性强弱(以、、 为例)
实验方法 “两金夹一盐” “两盐夹一金”
实验方案 _________________________________________ _________________________________________
实验现象 铁丝表面
________________,溶液
由______变为_________;
银丝表面无明显现象 溶液中,铜丝表面______
_________析出,溶液由无色变
为蓝色; 溶液中无明显现
象
实验结论 金属活动性:______________
有红色固体析出
蓝色
浅绿色
有银白色固体
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【特别提醒】比较三种以上金属的活动性强弱:先用酸将这些金属分组,
转化为上述两种情况,再进行验证或探究。
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二阶 质疑与反思
3.注意事项
(1)实验前金属必须要打磨的目的是____________________________。
(2)进行金属与酸的反应时,酸一般用稀盐酸或稀硫酸,不用硝酸或浓
硫酸。
(3)金属与盐的反应,盐必须可溶于水。
(4)并非所有排在前面的金属都能把排在后面的金属从其盐溶液中置换
出来,如、、 。
(5)在比较金属活动性时,需要注意控制变量法的应用,如酸或盐溶液
的温度、浓度、体积以及金属的形状、表面积需保持一致。
除去金属表面的氧化物和污物
. .
. .
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命题点3 金属资源的利用和保护(2024.10)
1.金属资源
(1)存在形式:地球上的金属资源广泛存在于地壳和海洋中,除了金、
银等有______形式存在,其余金属都以________的形式存在。
单质
化合物
(2)常见的金属矿石
大多数金属在自然界中是以金属矿物形式存在的。
名称 赤铁矿 磁铁矿 铝土矿 赤铜矿 金红石 软锰矿
主要成分
(填化学
式) _______ _______ _______
(可用于冶炼
铝)
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2.工业炼铁
(1)原料:赤铁矿石、焦炭、石灰石、空气。
(2)原理:在高温条件下,用炉内反应生成的一氧化碳将铁从它的化合
物中还原出来。
(3)高炉炼铁简易示意图
图中涉及的化学方程式:
._______________
.________________
.____________________________
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(4)产物:生铁(含碳量为 的铁合金)。
【特别提醒】①焦炭的作用一是生成还原剂一氧化碳,二是提供热量;②
石灰石的作用是将矿石中的二氧化硅转化为炉渣。
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3.铁制品的锈蚀与防护
生锈
条件 铁与空气中的________________、______等发生了化学反应的结
果,铁锈的主要成分为_______(填化学式)
防锈
措施 原理:隔绝氧气(或空气)、水;
措施:①保持铁制品的洁净、干燥;②在铁制品表面形成保护层,如
刷漆、涂油、电镀等;③改变铁的单一结构,如制成合金
水(或水蒸气)
氧气
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除锈
方法 ①物理方法:用砂纸打磨;
②化学方法:用 ____________________除去,反应的化学方程式为
_________________________________________________________
_____________________________
稀盐酸(或稀硫酸)
[或
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【备考补充】①铁锈疏松多孔,能继续吸附空气中的氧气和水蒸气,加速
铁制品的锈蚀;②铜生锈是铜与水、氧气和二氧化碳共同作用的结果,铜
锈的主要成分是碱式碳酸铜(俗称“铜绿”),化学式为 ;③
铝比铁更耐腐蚀的原因是铝与空气中的氧气反应,表面生成一层致密的氧
化铝薄膜,阻止了内部铝进一步被腐蚀;④当有稀硫酸或醋酸溶液或氯化
钠溶液等物质存在时会加速铁的锈蚀。
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4.保护金属资源
(1)途径:①防止金属的腐蚀;②回收利用废旧金属;③有计划合理地开采
金属矿物;④寻找金属的代用品。
(2)意义:保护金属资源,减少环境污染。
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实验一遍过 铁钉生锈条件的探究
为了探究铁钉生锈的条件,某小组同学设计了如图实验。
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一阶 教材要点梳理
1.实验现象及分析
(1)一段时间后,试管___(填试管编号,下同)中铁钉表面出现红色铁
锈,试管________中铁钉表面无明显锈迹。
(2)对比试管Ⅰ和试管Ⅱ中的现象可知,铁生锈需要________________;
对比试管Ⅰ和试管Ⅲ中的现象可知,铁生锈需要____。
Ⅰ
Ⅱ、Ⅲ
空气(或氧气)
水
2.实验结论:铁钉生锈的条件是与________________、____同时接触。
空气(或氧气)
水
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二阶 质疑与反思
3.实验反思
(1)实验前,将铁钉打磨光亮的原因是________________________。
(2)实验所用的蒸馏水须经过煮沸并迅速冷却,目的是_______________
_____________________________。
(3)试管Ⅱ中植物油的作用是____________________,试管Ⅲ中干燥剂的
作用是__________________。
除去表面的氧化物及污物
除去水中溶解的氧气且防止氧气再次溶解到水中
隔绝空气(或氧气)
吸收试管内的水分
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三阶 拓展与延伸
4.装置创新
如图是借助 形管改进铁制品锈蚀条件的装置图。能验证铁锈蚀需要水的
现象是____________________________;对比实验______(填序号),可
验证铁生锈需要与氧气(或空气)接触。
钢丝棉1锈蚀,钢丝棉2未锈蚀
①③
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5.实验拓展
利用压强变化检验铁生锈与氧气的关系。在密闭容器里,一段时间后
可观察到图1试管内__________,图2的形管中______________,图3的
形管中______________,原因是铁生锈消耗__________,冷却至室温后,
引起密闭容器内压强减小。
液面上升
液面左高右低
液面左低右高
氧气和水
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$$