第8单元 金属和金属材料(课件PPT)-【学海风暴·PK中考】2025江西中考化学备考讲练本

第八单元　金属和金属材料 化学·江西中考 授课人：XXXX YUHENG YUHENG 1 软件使用 如果由于缺少软件或软件未更新不能正常播放，可自行下载安装最新的软件，文件夹提供了部分安装包 字体显示 如果有的字体不能显示，请先把字体包中的字体直接复制粘贴至C:\WINDOWS\Fonts即可 便捷操作 目录、返回目录等都有超链接，点击即可跳转至相应页面 视频播放 若因软件问题视频无法打开，请在相应的视频文件夹打开原视频 YUHENG 2 目录 过考点 建网络 探实验 刷真题 YUHENG YUHENG 3 过考点 金属材料(10年6考) 纯金属 共性 特性 金属之最 合金 概念 特性 比较合金和纯金属的硬度 常见合金 属于混合物 　　 点击返回目录页 YUHENG 4 共性:具有金属光泽，能够_______、_______，有延展性  导电 导热 特性 颜色:大多数金属呈银白色，而铜呈_____色，金呈____色  状态:常温下，大多数金属都是固态，但_____是液态  红 黄 汞 点击返回目录页 YUHENG 地壳中含量最高的金属元素是___________ 人体中含量最高的金属元素是___________ 目前世界年产量最高的金属是___________ 熔点最高的金属是___________ 熔点最低的金属是汞 导电性、导热性最好的金属是___________ 人类使用最早的金属是铜 金属之最 铝 钙 铁 钨 银 点击返回目录页 YUHENG 概念:在金属中加热熔合某些_______________而制得的具有金属特征的物质  特性:与其组成成分的纯金属相比，合金的强度和硬度更___________，抗腐蚀性能更好，熔点更___________ 比较合金和纯金属的硬度(详见第58页“教材小实验”) 金属或非金属 大 低 点击返回目录页 YUHENG 钛合金:抗腐蚀性能好，与人体有很好的相容性，可以用来制造人造骨等 常见合金 铁合金 生铁(含碳量2%~4.3%) 钢(含碳量0.03%~2%) 铜合金 黄铜(铜、锌) 青铜(铜、锡) 　　　 生铁和钢的性能不同的主要原因是含碳量不同 点击返回目录页 YUHENG 金属资源的利用和保护 (10年6考) 金属资源的存在形式 一些金属矿石 工业炼铁 金属的锈蚀与防护 铁的锈蚀 除锈方法 防锈措施 铁锈蚀条件的探究 保护金属资源的有效途径 点击返回目录页 YUHENG 金属资源的存在形式:除少数很不活泼的金属，如金、银等有单质形式存在外，其余都以________的形式存在  化合物 一些金属矿石 铁矿石:赤铁矿(主要成分是__________)、磁铁矿(主要成分是___________)  铜矿石:赤铜矿(主要成分是Cu2O) 铝矿石:铝土矿(主要成分是Al2O3) 金红石(主要成分是TiO2)、软锰矿(主要成分是MnO2) Fe2O3 Fe3O4 点击返回目录页 YUHENG 原料:赤铁矿石、焦炭、石灰石和空气 主要原理(以赤铁矿为原料):_____________________________ 焦炭的作用:一是生成________把铁从氧化铁中还原出来，二是燃烧提供热量  石灰石的主要作用:将矿石中的二氧化硅转变为炉渣 工业炼铁 3CO+Fe2O32Fe+3CO2 CO 点击返回目录页 YUHENG 锈蚀条件:与空气中的______、________等发生化学反应  铁锈成分:主要成分为Fe2O3·xH2O 铁的锈蚀 氧气 水蒸气 物理方法:刀刮、砂纸打磨等 化学方法:用__________________除去  除锈方法 稀盐酸或稀硫酸 　　 很疏松，如不及时除去会加速铁制品的锈蚀 点击返回目录页 YUHENG 保持铁制品表面洁净干燥 在铁制品表面涂保护膜，如刷漆、涂油、烤蓝、镀铬等 改变铁的内部结构，如制成不锈钢等 防锈措施 铁锈蚀条件的探究(详见第59页“探实验”) 保护金属资源的有效途径:防止金属腐蚀，回收利用废旧金属，有计划、合理地开采矿物，寻找金属的代用品 点击返回目录页 YUHENG 金属的化学性质 (10年9考) 与氧气反应 反应规律 反应条件 举例 与酸反应 反应规律 反应条件 举例 与盐溶液反应 反应规律 反应条件 举例 置换反应 点击返回目录页 YUHENG 反应规律:金属+氧气—→金属氧化物(化合反应) 反应条件:大多数金属都能与氧气发生反应，反应条件与金属活动性有关 点击返回目录页 YUHENG 举例 金属 条件 现象 化学方程式 铝 常温 露置在空气中表面变暗 ____________________ 镁 点燃 发出耀眼的白光，放出大量的热，生成______色固体  _____________________ 铁 点燃 剧烈燃烧，__________，放出大量的热，生成_____色固体  3Fe+2O2Fe3O4 铜 加热 表面生成黑色物质 _____________________ 金 很稳定，高温时也不与氧气反应(真金不怕火炼) 4Al+3O2====2Al2O3 白 2Mg+O22MgO 火星四射 黑 2Cu+O22CuO 　 虽然活动性较强，但是其与氧气反应生成的致密的氧化铝薄膜可以防止其进一步被氧化，因而抗腐蚀性强 点击返回目录页 YUHENG 反应规律:金属+酸—→盐+氢气(置换反应) 反应条件:在金属活动性顺序中排在氢之前 点击返回目录页 YUHENG 举例 金属 现象 化学方程式(与稀盐酸或稀硫酸反应) 镁 剧烈反应，产生大量气泡 ________________________________ ________________________________ 锌 反应较剧烈，产生较多气泡 Zn+2HCl====ZnCl2+H2↑ ________________________________ 铁 反应缓慢，有气泡产生，溶液由______色变为________色  Fe+2HCl====FeCl2+H2↑ _____________________________ 铝 剧烈反应，产生大量气泡 _____________________________ 2Al+3H2SO4====Al2(SO4)3+3H2↑ Mg+2HCl====MgCl2+H2↑ Mg+H2SO4====MgSO4+H2↑ Zn+H2SO4====ZnSO4+H2↑ 无 浅绿 Fe+H2SO4====FeSO4+H2↑ 2Al+6HCl====2AlCl3+3H2↑ 　 当铁发生置换反应时，一般生成的是Fe2+，而非Fe3+ 点击返回目录页 YUHENG 反应规律:金属+盐新盐+新金属(置换反应) 反应条件:金属活动性必须强于盐中对应金属的活动性(K、Ca、Na除外);盐必须可溶 　　　　　 分别加入盐溶液中，三种金属首先与水反应生成碱和氢气，然后碱再与盐发生复分解反应 点击返回目录页 YUHENG 举例 反应物 现象 化学方程式 铁与硫酸铜溶液 铁表面有红色固体析出，溶液由______色变为_________色  __________________________ 铝与硫酸铜溶液 铝表面有红色固体析出，溶液由______色变为_______色  2Al+3CuSO4==== Al2(SO4)3+3Cu 铜与硝酸银溶液 铜表面有________色固体析 出，溶液由______色变为 ______色  ___________________________________ 蓝 浅绿 Fe+CuSO4====FeSO4+Cu 蓝 无 银白 无 蓝 Cu+2AgNO3====Cu(NO3)2+2Ag 点击返回目录页 YUHENG 概念: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 通式:A+BCAC+B 置换反应 点击返回目录页 YUHENG 金属活动性顺序 (10年9考) 顺序 规律 判断 应用 金属活动性顺序的探究 点击返回目录页 YUHENG 顺序: 规律 金属的位置越靠前，它的活动性就越_______ 位于氢前面的金属能置换出稀盐酸、稀硫酸中的氢 位于前面的金属能把位于后面的金属从它们的盐溶液中置换出来(K、Ca、Na除外) 强 点击返回目录页 YUHENG 金属与氧气反应越容易、越剧烈，金属活动性越________ 金属与盐酸或稀硫酸混合，若有气泡产生，则在金属活动 性顺序里，该金属位于氢之_______;若无明显现象，则在金属活动性顺序里，该金属位于氢之_______;产生气泡的速率 越快，则金属的活动性越_______ 一种金属能将盐中的金属置换出来，则该金属的活动性强于盐中的金属 判断 强 前 后 强 点击返回目录页 YUHENG 判断某些置换反应能否发生 判断金属与金属盐溶液反应后滤液、滤渣的成分(详见第64页“微专题4”) 判断金属被利用的先后顺序 判断金属与酸反应的剧烈程度或产生氢气的速率 应用 金属活动性顺序的探究(详见第66页“微专题5”) 点击返回目录页 YUHENG 12.比较合金和纯金属的硬度 将黄铜片与纯铜片相互刻画，发现_________表面留下较深的划痕，说明黄铜片的硬度比纯铜片__________(填“大”或“小”)。  纯铜片 大 点击返回目录页 YUHENG 判断下列说法的正误，正确的请打“√”，错误的请打“×”。 （　　）1.合金一定是由两种或多种金属熔合而成的。 合金是在金属中加热熔合某些金属或某些非金属制得的，合金中一定含有金属元素，可能含有非金属元素。 （　　）2.合金都是混合物。 （　　）3.生铁、氧化铁、磁铁矿都是合金。 氧化铁属于氧化物，磁铁矿是由多种物质组成的混合物。 × √ × 点击返回目录页 YUHENG （　　）4.“真金不怕火炼”说明金的熔点高。 金的化学性质稳定，即使在加热条件下也不与氧气反应。 （　　）5.铝具有良好的抗腐蚀性是因为铝不易与空气中的氧气发生反应。 常温下铝易与氧气反应，在铝的表面生成一层致密的氧化铝薄膜，阻止铝进一步氧化。 （　　）6.C和CO还原Fe2O3均属于置换反应。 × × × 点击返回目录页 YUHENG （　　）7.为防止铁生锈必须同时隔绝氧气和水。 铁生锈需要满足两个条件：①与水接触、②与氧气接触。防止铁生锈只需破坏其中一个条件即可。 （　　）8.严重锈蚀的金属材料没有回收价值。 （　　）9.铁与稀盐酸反应生成氯化铁，溶液由无色变成黄色。 铁与稀盐酸（或稀硫酸）反应生成氯化亚铁（或硫酸亚铁），Fe2＋在溶液中呈浅绿色，Fe3＋在溶液中呈黄色。 × × × 点击返回目录页 YUHENG （　　）10.铝比铁更耐腐蚀是因为铝的活动性比铁弱。 （　　）11.铁在氧气中燃烧生成氧化铁。 （　　）12.置换反应有单质和化合物生成，但生成单质和化合物的反应不一定是置换反应。 置换反应是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。判断反应类型时还要看反应物是否符合要求。 × × √ 点击返回目录页 YUHENG 写出下列反应的化学方程式： ①__________________________ ②__________________________ 建网络 Fe＋CuSO4Cu＋FeSO4 Fe＋H2SO4FeSO4＋H2↑ 点击返回目录页 YUHENG 31 ③_______________________________________________ ④__________________________________________ ⑤___________________________________ ⑥_________________________________________ Fe2O3＋3H2SO4Fe2＋3H2O CuO＋H2SO4CuSO4＋H2O H2SO4＋Cu（OH）2CuSO4＋2H2O 点击返回目录页 YUHENG ⑦_______________________ ⑧_______________________ ⑨______________________________________ ⑩____________________________________ 3Fe＋2O2Fe3O4 2Cu＋O22CuO Cu＋2AgNO3Cu（NO3）2＋2Ag CuO＋H2Cu＋H2O（合理即可） 点击返回目录页 YUHENG 1.实验原理 铁制品的锈蚀，实际上是铁与空气中的___________发生了化学反应。  探实验 铁锈蚀条件的探究 O2、H2O 点击返回目录页 YUHENG 34 2.实验操作 编号 Ⅰ Ⅱ Ⅲ 实验 条件 铁钉与空气和水同时接触 铁钉全部在水中 铁钉在干燥的空气中 图示 点击返回目录页 YUHENG 3.实验现象 几天后观察：Ⅰ试管中铁钉生锈，且___________的部位生成的铁锈最厚；Ⅱ和Ⅲ试管中的铁钉__________。  4.实验分析 Ⅰ试管中的铁钉同时与水和空气接触，生锈；Ⅱ试管中的铁钉只与水接触，不生锈；Ⅲ试管中的铁钉只与空气接触，不生锈。 与水面接触 不生锈 点击返回目录页 YUHENG 5.实验结论 对比 Ⅰ 试管中的现象和 Ⅱ 试管中的现象可知铁生锈需要____；对比 Ⅰ 试管中的现象和 Ⅲ 试管中的现象可知铁生锈需要______。铁生锈的条件是______________________。  O2 H2O 与H2O、O2同时接触 点击返回目录页 YUHENG 6.注意事项 (1)试管中的蒸馏水是经煮沸迅速冷却的蒸馏水，煮沸的目 的是__________，迅速冷却的目的是_______________________ ____________。  (2)Ⅱ试管中植物油的作用是__________，防止空气中的氧气溶解到水中。  (3)Ⅲ试管中加入干燥剂的目的是__________。  除去O2 减少或防止空气中的氧 气溶于水中 隔绝O2 吸收H2O 点击返回目录页 YUHENG 1. 某学习小组对铁锈蚀进行探究。取四枚相同的洁净无锈铁钉分别放入试管，进行如图1所示的实验，现象如下表： 图1 点击返回目录页 YUHENG 试管 一周后现象 A 铁钉表面有一层铁锈 B 铁钉表面无明显变化 C 铁钉表面无明显变化 D 铁钉表面有较厚铁锈 点击返回目录页 YUHENG (1)对比A、B、C试管中的实验现象，可知铁锈蚀主要是与空气中的___________发生化学反应。  (2)对比A、D试管中实验现象，可知铁锈蚀还与________有关。  (3)铁锈蚀后应及时除锈的原因是_____________________________ _______________________________。写出用稀盐酸除铁锈的化学 方程式：_______________________________。  水、氧气 氯化钠 铁锈疏松多孔，能吸附空气 中的氧气和水，会加快铁的锈蚀 Fe2O3＋6HCl2FeCl3＋3H2O 点击返回目录页 YUHENG (4)为了探究食盐水对铁钉锈蚀速率的影 响，小林设计并完成了如图2所示的家庭 小实验，很快看到实验现象。 ①该实验中红墨水液面可能出现的现象 是_______(填字母)。  A.两端仍持平 B.左高右低 C.左低右高 出现该现象的原因是_____________________________________ __________。  图2 B 铁钉与瓶中氧气、水反应，使瓶中压 强减小 点击返回目录页 YUHENG ②小红认为小林的实验不足以说明食盐水能加速铁钉的锈蚀。 请在小林实验的基础上完善此实验方案：___________________ __________________________________________________________________________________________________________________________。  仍采用小林设计的装置做对照实验，保持其他条件不变，将 30 mL 食盐水换成30 mL蒸馏水，重复小林的实验操作，观察现象，对比两次实验结果 点击返回目录页 YUHENG 2.一题通关 为探究金属锈蚀及腐蚀的条件，同学们进行了以下实验。请回答下列问题： 图1 (1)对比图1试管______中的现象，可 得出铁生锈需要与氧气接触。  ①② (2)一周后发现图1试管①中铁钉锈蚀 最严重的部位是________(填“甲”“乙”或“丙”)。  (3)某同学发现图1试管③中的铁钉表面出现了少量铁锈，经仔 细检查后发现橡胶塞已塞紧，产生这种现象的原因可能是 ____________________。  乙 氯化钙的量不足 点击返回目录页 YUHENG (4)图2中，较长时间后，会观察到_______ (填“左”或“右”)边布包下降。  图2 左 点击返回目录页 YUHENG (5)图3中，起始时量筒内水面处于50 mL刻度处，之后水面缓慢 上升。几天后水面最终处于约_______(填“40”或“10”)mL 刻度处，原因是_________________________________________ ____。  图3 40 铁锈蚀消耗氧气，且氧气约占空气总体积 的 点击返回目录页 YUHENG (6)铁钉在酸性溶液中可以发生腐蚀。将打磨光滑后的铁钉分别放入盛有pH为5和pH为3的硫酸腐蚀液的密闭容器中，用压强传感器(如图4)测得两个容器内气体压强和反应时间的变化曲线如图5。 图4 图5 ①该实验的目的是___________________________________。  ②对比两条曲线，可得到的结论是_________________________。  比较铁在不同酸性条件下的腐蚀速率 酸性越强，铁被腐蚀得越快 点击返回目录页 YUHENG (7)同学们设计如图6所示的实验，探究铜锈蚀的条件。一段时间后，观察到试管甲中的铜片生锈，试管乙、丙、丁中的铜片不生锈。 图6 点击返回目录页 YUHENG ①对比试管甲和丁中现象，得出铜锈蚀需要铜与_____________ ______接触。  ②要证明铜锈蚀需要铜与氧气接触，所依据的实验现象是_______________________________________。  ③通过对比四组实验中的现象，得出铜锈蚀需要铜与__________ ________________________________同时接触。  二氧化碳(或 CO2) 试管甲中铜片锈蚀，试管乙中铜片不锈蚀 氧气、 二氧化碳和水(或O2、CO2和H2O) 点击返回目录页 YUHENG 1.(2018江西)常温下为液态的金属是(　　) A.汞 B.金 C.银 D.铝 2.(2024江西节选)烹饪乐厨:制作炊具的不锈钢硬度比纯铁更________。  刷真题 金属材料(10年6考) A 大 点击返回目录页 YUHENG 50 3.(2022江西节选)建筑材料包括轻钢龙骨、聚氯乙烯塑料线槽 等，钢材属于_________(填“金属”或“合成”)材料。  金属 点击返回目录页 YUHENG 4.(2017江西)我省明代科学家宋应星所著的《天工开物》中，详细记述了金、铜、铁、锌等金属的开采和冶炼方法。记述的金 属中金属活动性最强的是(　　) A.金 B.铜 C.铁 D.锌 金属的化学性质(含金属活动性)(10年9考) D 点击返回目录页 YUHENG 5.(2018江西)铁可将某金属从它的盐溶液中置换出来，则该金属 可能为(　　) A.Ag B.Zn C.Mg D._______________ Cu(合理即可) A 点击返回目录页 YUHENG 6.(2019江西节选)向等质量的铝、锌中分别加入足量的等浓度稀盐酸，下图所示的图像_________(填“能”或“不能”)正确反映对应变化关系。  不能 点击返回目录页 YUHENG 7.(2024云南)铜是重要的金属资源，它对于改善人类生活、促进人类文明起着重要作用。 (1)铜的认识:生活中常用铜作导线，体现了铜的延展性和_____ ________________性。  (2)铜的冶炼:黄铜矿的主要成分是CuFeS2，根据其主要成分的组成元素，推断用黄铜矿炼铜过程中产生形成酸雨的空气污染 物是___________(填化学式)。  导电 (或良好的导电) SO2 点击返回目录页 YUHENG (3)铜的加工:青铜是金属冶铸史上最早的合金，其主要成分是铜和锡。表中的A和B分别表示铜和青铜中的一种。《吕氏春秋》记载有“金(铜)柔锡柔，合两柔则为刚”，据此判断A是_________。  注:硬度以金刚石的硬度为10作标准，1表示很软，10表示很硬。 (4)铜的锈蚀:铜在潮湿的空气中锈蚀的反应为2Cu＋O2＋H2O＋XCu2(OH)2CO3，X的化学式为_______。  物质 A B 硬度 2.5~3 5~6.6 铜(或Cu) CO2 点击返回目录页 YUHENG (5)铜的回收:某工厂的废水经预处理后得到含FeSO4和CuSO4的溶液。为了减少污染并促进废物利用，工厂设计了以下流程回收Cu和FeSO4。 ①步骤Ⅰ中发生反应的化学方程式为______________________ ____________。  ②溶液C中的溶质是________________。  Fe＋CuSO4 FeSO4＋Cu 硫酸、硫酸亚铁 点击返回目录页 YUHENG 8.(2022江西节选)试管c内棉花中放氯化钙的目的是_________。实验几天后观察到试管_________(填字母)中的铁钉生锈，从而得出铁生锈的条件是与空气和水同时接触。  金属资源的利用和保护(10年 6考) 探究铁钉生锈的条件 作干燥剂 a 点击返回目录页 YUHENG 9.(2020江西)某班同学取用相同总质量的木炭粉和氧化铜的混合物，按下图所示装置分别进行实验。实验过程中发现有的小组“黑色固体变为红色”这一实验现象不明显，小组同学对此异常现象进行如下探究。 点击返回目录页 YUHENG 【知识回忆】碳和氧化铜反应的化学方程式为C＋2CuO 2Cu＋CO2↑，理论上碳和氧化铜的质量比为_________________ ______。  【作出猜想】产生异常现象可能与所取用木炭粉和氧化铜的质量比有关。 12∶160(或3∶ 40) 点击返回目录页 YUHENG 【实验探究】小组同学用总质量相同但质量比不同的木炭粉和氧化铜的混合物(不考虑其中杂质)分别进行实验，部分实验现象记录如下表: 实验 序号 m(C)∶ m(CuO) 实验后A处试管中固体颜色 C处导管口的现象 1 1∶8 红色固体中有少量黑色固体 尾气燃烧 2 1∶9 红色固体中有较少量黑色固体 尾气燃烧 3 1∶10 红色固体中有很少量黑色固体 尾气不燃烧 4 1∶11 红色固体中有极少量黑色固体 ________ 5 1∶12 红色固体中无黑色固体 尾气不燃烧 6 1∶13 红色固体中有较多黑色固体 尾气不燃烧 点击返回目录页 YUHENG 【交流讨论】 (1)推测实验4中“C处导管口的现象”是____________。  (2)上述探究可得出，实验时所用木炭粉和氧化铜的质量比控制在1∶10到1∶12之间，可观察到黑色固体明显变红，同时还可减少________(填化学式)排放，防止空气污染。  (3)检验实验6反应后A处试管中黑色固体物质，可滴加的试剂是___________________________，观察到的现象是____________ _______________________________________________。  尾气不燃烧 CO 稀硫酸(或稀盐酸，合理即可) 黑色固体 逐渐消失，溶液由无色变为蓝色(与上一空对应即可) 点击返回目录页 YUHENG 【反思评价】分析发现，实验5中m(C)∶m(CuO)的比值与理论值不符，实验后却无黑色固体残留。请用化学方程式解释实验 中过量的黑色固体消失的原因:____________________________ _______________________________ (写出一个即可)。  2C＋O22CO(或C＋O2 CO2或C＋CO22CO) 点击返回目录页 YUHENG 10.(2024赤峰)人类的生产、生活离不开金属，金属材料的使用推动着人类文明的进步。 (1)人类开发利用金属单质的时间顺序与金属活动性强弱存在某种内在的联系，Fe、Al、Cu三种金属中应用最早的是_________。  (2)《吕氏春秋·别类篇》载有“金(铜)柔锡柔，合两柔则为刚”，表明与铜、锡相比，青铜(铜锡合金)的特性是________。  铜(或Cu) 硬度大 点击返回目录页 YUHENG (3)铁锅是烹饪食物的传统炊具，用铁锅炒菜利用了铁的______性。  (4)铝合金材料在航空、航天、航海领域应用广泛。 铝在元素周期表中的信息如下图所示，由此可获得 的一条信息是_______________________________ _________________________。 (5)地球上的矿物资源有限，你对保护金属资源的建议是_______ _______________________________________________________ ________。  导热 铝的相对原子质量是26.982(或铝的 元素符号是Al，合理即可) 防止金 属资源锈蚀(或合理开采金属资源或有效回收金属资源，合理 即可) 点击返回目录页 YUHENG $$