第三章 铁 金属材料（复习课件）化学人教版2019必修第一册

单元复习课件 第三章 铁 金属材料 人教版2019必修第一册 金属材料 2 铁及其化合物 1 知识导航 知识导航 1.认识铁单质的存在形式，了解铁单质、氧化物、氢氧化物的物理性质与化学性质，能用化学方程式、离子方程式正确表示，并掌握重要实验 2.能从物质类别、元素价态的角度，已经复分解反应和氧化还原反应原理预测铁盐、亚铁盐的化学性质和变化，设计实验进行初步验证，并能分析、解释有关实验现象 3.认识铝、铝氧化物、铝氢氧化物化学性质的特殊性，能用化学方程式、离子方程式正确表示 4. 能分别利用铁、铝及其化合物的性质和转化关系，设计制备、分离、检验等简单的任务方案，并说明转化路径 5.认识新型金属材料的基本特点，能说明其应用对社会发展的价值、对环境的影响 明·复习目标 铁 金属材料 铁及其化合物 金属材料 铁的单质 铁的氧化物与氢氧化物 铁合金 铝和铝合金 理·核心要点 铁盐与亚铁盐 新型合金 物质的量在化学方程式计算中的应用 01 铁及其化合物 一、单质铁的性质 考点1 铁及其化合物的重要性质 汇·考点梳理 1．铁元素的存在 （1）存在形态 ① 游离态：存在于陨铁中 ② 化合态：存在于各种铁矿石中 （2）地壳含量：仅次于_____、______、______居第四位 氧 硅 铝 2．铁的物理性质 （1）金属三性：___________、__________和__________良好 （2）物理特性：能够被_________吸引 延展性 导热性 导电性 磁体 一、单质铁的性质 考点1 铁及其化合物的重要性质 汇·考点梳理 3．铁的还原性 （1）与弱氧化剂反应生成Fe2+ ① S：_______________________，产生______色固体 ② H+： _______________________ ，铁逐渐溶解，溶液呈______色，产生无色无味气体 ③ Cu2+： _______________________ ，铁上析出____________，溶液变成______色 ④ Ag+： _______________________ ，铁上析出____________，溶液变成______色 ⑤ I2： _______________________ Fe+S === FeS ▲ 黑 Fe+2H+=Fe2++H2↑ 浅绿 浅绿 浅绿 Fe+Cu2+=Fe2++Cu Fe+2Ag+=Fe2++2Ag Fe+I2=2FeI2 红色固体 银白色固体 一、单质铁的性质 考点1 铁及其化合物的重要性质 汇·考点梳理 3．铁的还原性 （2）与强氧化剂反应生成Fe3+ ① Cl2：________________________，产生_____________烟 ② Br2：______________________ ③ 稀硝酸：________________________________________________ 2Fe + 3Br2 = 2FeBr3 Fe + 4HNO3（稀）= Fe(NO3)3 + NO↑ + 2H2O 棕红色 2Fe + 3Cl2 === 2FeCl3 点燃 （3）与O2、水蒸气反应生成Fe3O4 ① O2：______________________ ② 水蒸气： _____________________________ 3Fe+2O2 === Fe3O4 点燃 3Fe+4H2O（g）=== Fe3O4+4H2 高温 一、单质铁的性质 考点1 铁及其化合物的重要性质 汇·考点梳理 4．铁和水蒸气反应实验 【实验装置图】 ① 铁不能与冷水、热水反应，但高温下能与水蒸气反应 ② 加热仪器不能用酒精灯，而应用酒精喷灯 ③、该实验中，圆底烧瓶中水的作用是提供反应需要的水蒸气 一、单质铁的性质 考点1 铁及其化合物的重要性质 汇·考点梳理 4．铁和水蒸气反应实验 【实验装置图】 ④ 圆底烧瓶中要加入少量沸石或碎瓷片，以防止水剧烈沸腾 ⑤ 实验结束时，先熄灭酒精喷灯，再熄灭酒精灯，以防止空气倒吸 ⑥ 干燥管中盛有碱石灰或无水氯化钙，吸收氢气中的水蒸气 二、铁的氧化物的性质 考点1 铁及其化合物的重要性质 汇·考点梳理 1．物理性质和用途 名称 氧化亚铁 四氧化三铁 氧化铁 化学式 FeO Fe3O4 Fe2O3 铁的化合价 +2 +2、+3 +3 氧化物类型 _________氧化物 _________氧化物 _________氧化物 颜色状态 _________粉末 _________晶体 _________粉末 俗 名   ______________ 铁红、铁锈 用 途   _______材料 油漆颜料 碱性 碱性 非碱性 黑色 黑色 红棕色 磁性氧化铁 磁性 二、铁的氧化物的性质 考点1 铁及其化合物的重要性质 汇·考点梳理 2．化学性质 FeO Fe2O3 Fe3O4 类别 FeO、Fe2O3：碱性氧化物 Fe3O4 ：复杂氧化物 化合价 FeO：+2价 Fe2O3：+3价 Fe3O4 ：+2价 和 +3价 与酸发生中和反应 与酸性氧化物反应 与氧化剂反应时，Fe元素：+2 → +3 与还原剂反应时，Fe元素：+3 → +2 二、铁的氧化物的性质 考点1 铁及其化合物的重要性质 汇·考点梳理 2．化学性质 （1）稳定性 ① FeO：__________________，6FeO+O2===2Fe3O4 ② Fe2O3和Fe3O4：____________ Δ 不稳定、易被氧化 比较稳定 （2）与非氧化性酸（如稀盐酸）发生复分解反应 ① FeO：FeO+2H+ = Fe2++H2O ② Fe3O4：Fe3O4+8H+ = Fe2++2Fe3++4H2O ③ Fe2O3：Fe2O3+6H+ = 2Fe3++3H2O 与氧化物中 Fe价态一致 二、铁的氧化物的性质 考点1 铁及其化合物的重要性质 汇·考点梳理 2．化学性质 （3）与氧化性酸（如稀硝酸）发生复分解反应或氧化还原反应 ① FeO：3FeO+10H++NO3－ = 3Fe3++NO↑+5H2O ② Fe3O4：3Fe3O4+28H++NO3－ = 9Fe3++NO↑+14H2O ③ Fe2O3：Fe2O3+6H+ = 2Fe3++3H2O （4）与还原性酸（如氢碘酸）发生复分解反应或氧化还原反应 ① FeO：FeO+2H+ = Fe2++H2O ② Fe3O4：Fe3O4+8H++2I－=3Fe2++I2+4H2O ③ Fe2O3：Fe2O3+6H++2I－=2Fe2++I2+3H2O Fe均被氧化 为+3价 产物中Fe均为+2价 二、铁的氧化物的性质 考点1 铁及其化合物的重要性质 汇·考点梳理 2．化学性质 （5）能够被某些还原剂还原 ① H2：FeO+H2 === Fe+H2O ② CO：Fe2O3+3CO === 2Fe+3CO2 ③ C：Fe3O4+2C === 3Fe+2CO2↑ ④ Al：2Al+Fe2O3 === 2Fe+Al2O3 高温 高温 高温 ▲ 高炉炼铁的主要反应 铝热反应 三、铁的氢氧化物的性质 考点1 铁及其化合物的重要性质 汇·考点梳理 1．物理性质和制备   Fe(OH)2 Fe(OH)3 颜色状态 ______色固体 _______色固体 水溶性 难溶于水 难溶于水 制备 Fe3++3OH－=Fe(OH)3↓ Fe2++2OH－=Fe(OH)2↓ 转化 ___________________________________ 白 4Fe(OH)2+O2+2H2O = 4Fe(OH)3↓ 红褐 三、铁的氢氧化物的性质 考点1 铁及其化合物的重要性质 汇·考点梳理 2．化学性质 Fe(OH)2 Fe(OH)3 类别：难溶碱 化合价： +3价：氧化性 +2价：还原性和氧化性 难溶碱受热易分解 与酸性物质发生中和反应 与氧化剂反应时，Fe元素：+2 → +3 与还原剂反应时，Fe元素：+3 → +2 三、铁的氢氧化物的性质 考点1 铁及其化合物的重要性质 汇·考点梳理 2．化学性质 （1）热不稳定性 ① Fe(OH)3：2Fe(OH)3 ===Fe2O3+3H2O ② Fe(OH)2：Fe(OH)2 === FeO+H2O（隔绝空气） ▲ ▲ 受热分解为 对应价态的氧化物 （2）与稀盐酸反应 ① Fe(OH)3：Fe(OH)3+3H+ = Fe3++3H2O ② Fe(OH)2：Fe(OH)2+2H+ = Fe2++2H2O 若不隔绝空气，分解过程中Fe会被从+2价氧化为+3价 三、铁的氢氧化物的性质 考点1 铁及其化合物的重要性质 汇·考点梳理 2．化学性质 （3）与稀硝酸反应 （4）与氢碘酸反应 ① Fe(OH)3：Fe(OH)3+3H+ = Fe3++3H2O ② Fe(OH)2：3Fe(OH)2+10H++NO3－= 3Fe3++NO↑+8H2O 受硝酸氧化性的影响，产物中的Fe均为+3价 ① Fe(OH)3：2Fe（OH）3+6H++2I－ = 2Fe2++I2↓+6H2O ② Fe(OH)2：Fe(OH)2+2H+ = Fe2++2H2O 受碘离子还原性的影响，产物中的Fe均为+2价 四、亚铁盐的性质 考点1 铁及其化合物的重要性质 汇·考点梳理 亚铁盐 （ Fe2+ ） 化合价： 可升价：具有还原性 可降价：具有氧化性 与金属单质发生置换反应 类别：盐 遇氧化剂：+2 → +3（表现强还原性） 与酸、碱、盐发生复分解反应 遇还原剂：+2 → 0 （表现弱氧化性） 四、亚铁盐的性质 考点1 铁及其化合物的重要性质 汇·考点梳理 1．弱氧化性 （1）Mg、Al、Zn与亚铁盐溶液发生置换反应 ① 与Mg反应：Fe2+ + Zn = Fe + Zn2+ ② 与Al反应：Fe2+ + Mg = Fe + Mg2+ ③ 与Zn反应：3Fe2+ + 3Al = 3Fe + 2Al3+ （2）K、Ca、Na与亚铁盐溶液反应 ① 先与水反应：2Na+2H2O = 2NaOH+H2↑ ② 碱与亚铁盐反应：Fe2++2OH－= Fe(OH)2↓ 四、亚铁盐的性质 考点1 铁及其化合物的重要性质 汇·考点梳理 2．强还原性 （1）能够被Cl2、Br2氧化 （2）能够被O2氧化 ① 除FeCl3溶液中的FeCl2溶液：2Fe2++Cl2 = 2Fe3++2Cl－ ② Br2：2Fe2++Br2 = 2Fe3++2Br－ ① 反应：12Fe2++O2+6H2O = 8Fe3++4Fe(OH)3↓ ② 保存：________保存，防止O2将Fe2+氧化；加少量_____将Fe3+还原成Fe2+ 密封 铁 四、亚铁盐的性质 考点1 铁及其化合物的重要性质 汇·考点梳理 2．强还原性 （3）能够被酸性的H2O2氧化 （4）还原性：I－＞Fe2+＞Br－ ① 反应：2Fe2++2H++H2O2 = 2Fe3++2H2O ② 应用：除去Fe3+中Fe2+的最佳方法 ① 向FeBr2溶液通入Cl2，先氧化______，后氧化_____ ② 向FeI2溶液通入Cl2，先氧化_______，后氧化_______ Fe2+ Br - I - Fe2+ 四、亚铁盐的性质 考点1 铁及其化合物的重要性质 汇·考点梳理 2．强还原性 （5）与酸性条件下的MnO4－、NO3－、ClO－等离子不能大量共存 ① 酸性MnO4－：5Fe2++MnO4－+8H+ = 5Fe3++Mn2++4H2O ② 酸性NO3－：3Fe2++NO3－+4H+ = 3Fe3++NO↑+2H2O ③ 酸性ClO－：2Fe2++2H++ClO－ = 2Fe3++H2O+Cl－ 四、亚铁盐的性质 考点1 铁及其化合物的重要性质 汇·考点梳理 3．与碱溶液反应 （1）离子反应 ① 烧碱：_________________________________________ ② 氨水：_________________________________________ Fe2++2OH－=Fe(OH)2↓ Fe2++2NH3 · H2O=Fe(OH)2↓+2NH4+ （2）制备纯净的Fe(OH)2沉淀 ① 水煮沸：除去水中溶解的氧气 ② 管入水：胶头滴管插入液面以下，防止滴加过程中带入氧气 ③ 加油膜：液面上滴加几滴植物油、苯、汽油等，以隔绝空气 核心问题：防止O2氧化二价铁 五、铁盐的性质 考点1 铁及其化合物的重要性质 汇·考点梳理 铁盐 （ Fe3+ ） 类别：盐 化合价：可降价 — 具有氧化性 与KSCN生成配合物 与酸、碱、盐发生复分解反应 遇还原剂：+3 → +2/0 （表现强氧化性） 五、铁盐的性质 考点1 铁及其化合物的重要性质 汇·考点梳理 1．与碱溶液反应 （1）烧碱：Fe3++3OH－ = Fe(OH)3↓ （2）氨水： Fe3++3NH3·H2O = Fe(OH)3↓+3NH4+ 2．与KSCN溶液反应 （1）反应：Fe3++3SCN－ ⇄ Fe(SCN)3 （2）现象：产生_________溶液 （3）应用：检验Fe3+的最佳方法 血红色 产物为配合物，不是沉淀 因此现象不能描述为 “产生血红色沉淀” 五、铁盐的性质 考点1 铁及其化合物的重要性质 汇·考点梳理 3．强氧化性 ① 反应：____________________ ② 应用：除去Fe2+中的Fe3+ （1） 与Fe反应 2Fe3++Fe = 3Fe2+ （2） 与Cu反应 ① 反应：_________________________ ② 应用：电子工业上腐蚀铜印刷电路板 2Fe3++Cu = 2Fe2++Cu2+ +3价铁 与 0价铁 ，发生“归中反应” 还原性：Fe>Cu>Fe2+，产物为Fe2+，而不是Fe 五、铁盐的性质 考点1 铁及其化合物的重要性质 汇·考点梳理 3．强氧化性 ① 少量锌：__________________________ ② 过量锌： __________________________ （3） Mg、Al、Zn等活泼金属 2Fe3++Zn = 2Fe2++Zn2+ 2Fe3++3Zn = 2Fe+3Zn2+ （4） 与KI溶液 反应 ① 反应：_______________________ ② 应用：溶液颜色变化不明显，产生紫黑色沉淀 2Fe3++2I－=2Fe2++I2 过量的Zn与Fe2+继续反应，置换出Fe 不存在FeI3的原因 五、铁盐的性质 考点1 铁及其化合物的重要性质 汇·考点梳理 3．强氧化性 ① 反应：________________________________ ② 应用：溶液由______色变成_____色，产生_____沉淀 （5）与H2S 反应 （6）与SO2 反应 ① 反应：__________________________________________ ② 应用：溶液由_______色变成_______色 2Fe3++SO2+2H2O = 2Fe2++SO42－+4H+ 2Fe3++H2S = 2Fe2++S↓+2H+ 棕黄 浅绿 黄色 棕黄 浅绿 五、铁盐的性质 考点1 铁及其化合物的重要性质 汇·考点梳理 4．从铜电路板腐蚀废液中回收铜和氯化铁流程 刻蚀液 过量Fe 过滤 Fe、Cu FeCl2溶液 稀盐酸 过滤 Cu FeCl2溶液 氯水 FeCl3溶液 FeCl3溶液 六、铁离子和亚铁离子的检验 考点1 铁及其化合物的性质及应用 汇·考点梳理 1．Fe3+的检验 （1） 试液 __________溶液（最佳方法） （2） 试液 产生____________沉淀 KSCN溶液 NaOH溶液 血红色 红褐色 六、铁离子和亚铁离子的检验 考点1 铁及其化合物的性质及应用 汇·考点梳理 2．Fe2+的检验 （1） 试液 _________ _______溶液 （2） 溶液 先产生_____沉淀，迅速变成_____色，最后变成______色 KSCN溶液 NaOH溶液 无现象 血红色 氯水/双氧水 白色 灰绿 红褐 （3） 铁氰化钾K3[Fe(CN)6]法 ① 反应：3Fe2++2[Fe(CN)6]3－＝ Fe3[Fe(CN)6]2↓ ② 现象：产生________沉淀 蓝色 六、铁离子和亚铁离子的检验 考点1 铁及其化合物的性质及应用 汇·考点梳理 3． Fe3+ 和Fe2+混合液 （1）检验Fe2+ ① 试液 高锰酸钾溶液_____________（用__________酸化） KMnO4/H+ 紫红色褪去 稀硫酸 ② 试液 _____________ 溴水 溴水褪色 ③ 试液 _____________ 蓝色沉淀 K3[Fe(CN)6] 六、铁离子和亚铁离子的检验 考点1 铁及其化合物的性质及应用 汇·考点梳理 3． Fe3+ 和Fe2+混合液 （2）检验Fe3+ ① 试液 _____________ KSCN 血红色溶液 ② 试液 _____________ 试纸变蓝 淀粉/KI试纸 检验FeCl3溶液中是否含FeCl2溶液，不能用酸性高锰酸钾溶液，因为Cl－也能使其褪色，应该用铁氰化钾K3[Fe(CN)6]溶液 【特别提醒】 【典例01-1】【单质铁的性质及应用 】（2020·安庆高一检测）现有2mol/L的盐酸和硫酸各100mL，分别加入等质量的铁粉，反应结束时，所生成的气体质量比为2∶3，则往盐酸中加入铁粉的质量为（ ） A．2.8 g B．5.6 g C．8.4 g D．16.8 g B 析·典型范例 36 【典例01-2】【Fe、Fe2+、Fe3+的相互转化】印刷铜制线路板的“腐蚀液”为FeCl3溶液。已知铜、铁均能与FeCl3溶液反应，反应方程式分别为Cu+2FeCl3＝2FeCl2+CuCl2，Fe+2FeCl3＝3FeCl2。现将一铜、铁混合粉末加入盛有FeCl3溶液的烧杯中，充分反应后烧杯中仍有少量固体，关于烧杯中物质组成的说法正确的是（ ） A．溶液中一定含FeCl3，固体一定是铁和铜 B．溶液中一定含FeCl2，固体一定含铜 C．溶液中一定含FeCl2、CuCl2，固体一定含铜 D．溶液中一定含FeCl2，固体一定是铁和铜 B 析·典型范例 37 【典例01-3】【铁元素的检验】某同学对未知物A盐的水溶液进行了鉴定，实验过程及现象如图所示,已知硝酸能将Fe2+氧化为Fe3+。现对A、B、C、D作出的如下推断中，不正确的是（ ） A 析·典型范例 A．A盐一定是FeCl3 B．白色沉淀B是AgCl C．滤液C中一定含Fe3+ D．无法确定A中是否含有Fe2+ 38 【典例01-4】【铁的氧化物】中国每年要进口5亿吨左右的铁矿石，占世界海上铁矿石贸易量的一半以上，关于铁矿石的说法正确的是（ ） C 析·典型范例 A．赤铁矿的主要成分是Fe3O4 B．铁矿石的主要成分与铁锈的主要成分相同 C．磁铁矿粉末溶于盐酸后，加入KSCN溶液，溶液变红色 D．FeO俗称铁红 39 【典例01-5】【铁的氢氧化物 】下列关于Fe(OH)2的制备能够成功的是（ ） C 析·典型范例 A．向FeCl2溶液中逐滴加入NaOH溶液 B．向FeSO4溶液中逐滴加入氨水 C．先将装有NaOH溶液的长滴管插入FeSO4溶液液面下，再挤出NaOH溶液可制得Fe(OH)2白色沉淀 D．取适量新配制的FeSO4溶液于试管中，再加入一层植物油（密度小于水，且不溶于水），然后向试管内逐滴加入NaOH溶液 40 【典例01-6】【铁的及其化合物之间的转化关系】几种物质间的相互转化关系如图所示： 析·典型范例 （1）在A转化为B及气体的反应中应加入的试剂是________（填化学式） （2）写出B的化学式：__________，F的化学式：__________ （3）写出G→H的化学方程式：______________________________________________ （4）写出检验D溶液中金属阳离子的方法：____________________________________； 向D溶液中加入A，发生反应的离子方程式是__________________________________。 HCl FeCl2 KCl 4Fe（OH）2+O2+2H2O＝4Fe（OH）3 Fe3++3SCN－＝Fe（SCN）3 2Fe3++Fe＝3Fe2+ 41 【演练01-1】把铁片分别放入下列溶液后，铁片溶解而溶液质量增加，但无气体产生，此溶液是（ ） A．稀盐酸 B．AgNO3溶液 C．FeCl3溶液 D．Cu(NO3)2溶液 练·技能实战 C 【演练01-2】在含有FeCl3和BaCl2的酸性混合液中，通入足量SO2气体，有白色沉淀生成，过滤后，向滤液中滴加KSCN溶液，不出现红色，由此得出的结论是（ ） A．白色沉淀是BaSO3 B．白色沉淀是BaSO4 C．白色沉淀是BaSO3和S D．白色沉淀是FeSO3 B 42 【演练01-3】向某晶体的水溶液中加入含有Fe2+的溶液后，无明显变化，当滴入几滴新制的氯水后，溶液显红色，由此得出的下列结论错误的是（ ） A．该晶体中一定含有SCN－ B．Fe3+的氧化性比Cl2的氧化性强 C．Fe2+被Cl2氧化为Fe3+ D．Fe2+与SCN－不能形成红色物质 练·技能实战 B 【演练01-4】下列有关铁矿石与铁的氧化物的说法中正确的是（ ） A．赤铁矿的主要成分是Fe3O4，磁铁矿的主要成分是Fe2O3，FeO俗称铁红 B．铁矿石的主要成分与铁锈的主要成分相同 C．铁的氧化物都不溶于水，也不与水反应 D．铁的氧化物能与酸反应生成盐和水，因此Fe3O4、Fe2O3、FeO都是碱性氧化物 C 43 【演练01-5】实验室用如图所示装置制取Fe(OH)2，下列说法正确的 是（ ） A．FeSO4溶液为黄色 B．苯的作用是隔离氧气 C．可将苯换成酒精进行实验 D．沉淀的颜色变化是白色→灰绿色→红褐色 练·技能实战 B 【演练01-6】铁屑溶于过量稀硫酸，过滤后向滤液中加入过量氨水，有白色沉淀生成，过滤，在空气中加热沉淀至质量不再发生变化为止，得到红棕色残渣，上述沉淀和残渣分别是（ ） A．Fe(OH)3、Fe2O3 B． Fe(OH)2 、Fe2O3 C．Fe(OH)2、 Fe(OH)3 D． Fe(OH)2 、Fe3O4 B 44 02 金属材料 一、合金的组成 考点2 金属材料 合金 汇·考点梳理 1．金属材料：包括_____________及其__________ 纯金属 合金 2．合金的组成和性能 合 金 金属 混合物 金属 非金属 金属特性 组成 元素 熔合 硬度一般比各成分金属大 熔点一般比各成分金属低 一、合金的组成 考点2 金属材料 合金 汇·考点梳理 2．合金的组成和性能 （1）组成 ① 合金中一定含有金属元素，可能含有非金属元素 ② 合金是混合物，不是化合物 ③ 在合金中各组成成分元素的化合价都为______ 0价 （2）形成：所有成分在一定温度范围内都是__________ （3）合金具有金属特性：如导电、传热等 液体 一、合金的组成 考点2 金属材料 合金 汇·考点梳理 2．合金的组成和性能 ① 合金具有许多优良的物理、化学或机械性能：如合金的硬度、熔点不同于其成分金属 ② 调节合金的性能：调节所添加的合金元素的种类、含量和生成合金的条件 （4）合金的特点 （5）合金硬度变大的原因 改变了金属原子有规则的_________，使原子层间的相对滑动变得______ 层状排列 困难 二、铁合金 考点2 金属材料 合金 汇·考点梳理 1．合金元素：主要是______和______ 铁 碳 2．铁合金分类：根据含碳的不同分类 （1）生铁 （2）钢 含碳量2%~4.3%， 硬度______，抗压、 性脆、韧性_____ 含碳量0.03%~2%， 硬度_____，延展性好、 韧性_____、机械性能好 大 差 小 好 二、铁合金 考点2 金属材料 合金 汇·考点梳理 3．钢的分类 （1）碳素钢 含碳量 0.3% 0.6% 2% 低碳钢 中碳钢 高碳钢 ① 低碳钢：韧性、焊接性好，但硬度低，用于制造钢板、钢丝和钢管等 ② 中碳钢：硬度高，韧性及加工性好，用于制造钢轨、车轮和建材等 ③ 高碳钢：硬而脆，热处理后弹性好，用于制造器械、弹簧和刀具等 二、铁合金 考点2 金属材料 合金 汇·考点梳理 3．钢的分类 （2）合金钢（特种钢） ① 形成：在碳素钢中适量加入__________，使钢的__________发生变化 ② 性能：强度、硬度______，可塑性、韧性______，耐磨，耐腐蚀等 ③ 不锈钢：合金元素主要是____________和____________ 合金元素 组织机构 大 好 铬（Cr) 镍（Ni) 三、铝合金和新型合金 考点2 金属材料 合金 汇·考点梳理 1．硬铝 （1）合金元素：Cu、Mg、Si、Mn （2）性能：密度______、强度_____，具有较强的抗腐蚀能力 （3）用途：制造飞机和宇宙飞船的理想材料 小 高 2．储氢合金 （1）概念：能够大量吸收氢气，并与氢气结合成____________的材料 （2）实用性要求 ①、储氢量_____ ②、金属氢化物________形成，稍微加热容易分解 ③、室温下吸、放氢速率_____ （3）代表物：Ti-Fe合金，La-Ni合金 3．其他新型合金：钛合金、耐热合金、形状记忆合金等 金属氢化物 大 容易 快 一、单质铝 考点3 铝及其化合物 汇·考点梳理 1．铝和氧气反应：条件不同，产物相同，现象不同 （1）常温：铝具有_________ ① 原因：铝表面生成一层____________________，起到保护内部金属的作用 ② 反应： 4Al+3O2 = 2Al2O3 抗腐蚀性 致密氧化物薄膜 （2）加热或点燃 ① 现象：_____________，放出___________，发出_______________ ② 反应： 4Al+3O2 === 2Al2O3 Δ 剧烈燃烧 大量的热 耀眼的白光 ② Al 剧烈反应，分别放_____和______气体 浓硝酸、浓硫酸 加热 ① Al 钝化 浓硝酸、浓硫酸 常温 ③ Al 放________气体 稀硝酸 常温 一、单质铝 考点3 铝及其化合物 汇·考点梳理 2．铝与酸溶液反应 （1）氧化性酸 NO NO2 SO2 一、单质铝 考点3 铝及其化合物 汇·考点梳理 2．铝与酸溶液反应 （2）非氧化性酸 Al H2↑ 稀盐酸、稀硫酸 常温 ① 标度：与酸性比碳酸______的非氧化性酸反应放氢气 ② 反应： 2Al+6H+=2Al3++3H2↑ 强 一、单质铝 考点3 铝及其化合物 汇·考点梳理 3．铝与碱溶液反应 （1）标度：铝只能与_________溶液反应，不能与氨水等________溶液反应 （2）反应 强碱 弱碱 ① 化学： ② 离子： 2Al+2NaOH+2H2O = 2NaAlO2+3H2↑ 2Al+2OH－+2H2O = 2AlO2－+3H2↑ 4．铝与不活泼金属盐溶液的反置换应 （1）CuSO4： （2）AgNO3： 3Cu2++2Al = 2Al3++3Cu 3Ag++Al=Al3++3Ag 二、氧化铝的性质 考点3 铝及其化合物 汇·考点梳理 1．氧化物类别：_____________ 两性氧化物 2．与酸性比__________的酸溶液反应 碳酸强 化学方程式 离子反应方程 盐酸 硫酸 Al2O3+6HCl = 2AlCl3+3H2O Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O Al2O3+6H+ = 2Al3++3H2O Al2O3+6H+ = 2Al3++3H2O 二、氧化铝的性质 考点3 铝及其化合物 汇·考点梳理 3．与碱性比氨水强的碱溶液反应 化学方程式 离子反应方程 NaOH 溶液 Ba(OH)2 溶液 Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O Al2O3+Ba(OH)2=Ba(AlO2)2+H2O Al2O3+2OH－=2AlO2－+H2O Al2O3+2OH－=2AlO2－+H2O 三、氢氧化铝的性质 考点3 铝及其化合物 汇·考点梳理 1．物质类别：_____________ 两性氢氧化物 2．与酸性比__________的酸溶液反应 碳酸强 化学方程式 离子反应方程 盐酸 硫酸 Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O 2Al(OH)3+3H2SO4=Al2(SO4)3+6H2O Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O 三、氢氧化铝的性质 考点3 铝及其化合物 汇·考点梳理 3．与碱性比氨水强的碱溶液反应 化学方程式 离子反应方程 NaOH 溶液 Ba(OH)2 溶液 Al(OH)3+NaOH=2NaAlO2+2H2O 2Al(OH)3+Ba(OH)2=Ba(AlO2)2+4H2O Al(OH)3 +OH－=AlO2－+2H2O Al(OH)3 +OH－=AlO2－+2H2O 4．热不稳定性： 2Al(OH)3 === Al2O3+3H2O Δ 5．氢氧化铝的用途 （1）Al(OH)3作治疗胃酸过多的内服药 （2）Al(OH)3胶体做净水剂 四、铝盐的性质 考点3 铝及其化合物 汇·考点梳理 1．Al3+和氨水反应：量不同，反应相同 （1）反应： （2）现象：产生_____________ （3）应用：实验室制取沉淀Al(OH)3 Al3++3NH3·H2O = Al(OH)3↓+3NH4+ 白色沉淀 四、铝盐的性质 考点3 铝及其化合物 汇·考点梳理 2．Al3+和烧碱溶液反应 （1）量不同，反应不同 少量烧碱：Al3++3OH－= Al(OH)3↓ 过量烧碱：Al3++4OH－= AlO2－+2H2O （2）向铝盐溶液中滴加强碱溶液至过量 ① 现象：先_________________，后_______________ 产生白色沉淀 沉淀逐渐溶解 ② 图像： AB段反应：Al3++3OH－ = Al(OH)3↓ BD段反应：Al(OH)3+OH－= AlO2－+2H2O 四、铝盐的性质 考点3 铝及其化合物 汇·考点梳理 3．明矾 （1）化学式：KAl(SO4)2·12H2O （2）电离方程式： （3）用途：Al3+水解产生_________________，具有吸附性，常用做净水剂 （4）明矾溶液和氢氧化钡溶液反应 KAl(SO4)2 = K++Al3++2SO42－ Al(OH)3胶体 ① 滴加Ba(OH)2溶液至SO42－沉淀完全 : KAl(SO4)2+2Ba(OH)2=KAlO2+2BaSO4↓+2H2O ② 滴加Ba(OH)2溶液至Al3+沉淀完全 2KAl(SO4)2+3Ba(OH)2=K2SO4+3BaSO4↓+2Al(OH)3↓ 一、物质的量在化学方程式计算中的应用 考点4 物质的量在化学方程式计算中的应用 汇·考点梳理 1.化学方程式中化学计量数与各量的关系 化学方程式 2CO+O2 = 2CO2 化学计量数之比 2∶1∶2 物质微粒数之比 2∶1∶2 扩大NA倍之后 2NA∶NA∶2NA 物质的量之比 2 mol∶1 mol∶2 mol 标准状况下体积之比 44．8 L∶22．4 L∶44．8 L 相同状况下体积之比 2∶1∶2 一、物质的量在化学方程式计算中的应用 考点4 物质的量在化学方程式计算中的应用 汇·考点梳理 2.物质的量应用于化学方程式计算的解题步骤 方程式中有关物质的化学式下面标出已知物质和所求物质有关物理量的关系，并代入已知量和未知量 审 设 写 标 解 答 列 审清题目条件和题目要求 设出的未知数直接用各物理量的符号表示,并且不带单位 依据题意写出并配平化学方程式 将有关的几个量列出比例式 根据上述比例式求解未知数 根据题目要求简明地写出答案 一、物质的量在化学方程式计算中的应用 考点4 物质的量在化学方程式计算中的应用 汇·考点梳理 物质的量 （mol） 溶液中溶质的质量分数 物质的质量（g） 气体体积L （标准状况） 物质的量在化学方程式计算中的应用 物质所含 粒子数 物质的量浓度 ×NA ÷NA × 22.4 ÷22.4 × M ÷ M × M ÷ M 物质的量与各物理量之间的关系 物质的量应用于化学计算中的步骤 化学计算的常用方法：关系式法、差量法 n=m/M n=V/Vm n=N/NA n=c · V 二、化学方程式计算中常用的解题技巧 考点4 物质的量在化学方程式计算中的应用 汇·考点梳理 1.关系式法 （1）含义：当已知物和未知物之间是靠多个反应联系时，只需直接确定已知量和未知量之间的比例关系，即“关系式” （2）关系式法解题步骤 写方程 找中介 定关系 计 算 写出各步反应的化学方程式 根据化学方程式找出作为中介的物质，并确定已知物质、中介物质、所求物质之间的量(质量、物质的量或相同条件下气体的体积)的关系 确定已知物质和所求物质之间的量的关系 根据所确定的已知物质和所求物质之间的量的关系和已知条件进行计算 二、化学方程式计算中常用的解题技巧 考点4 物质的量在化学方程式计算中的应用 汇·考点梳理 2. 守恒法 （1）含义：化学反应中的守恒关系有质量守恒、得失电子守恒、电荷守恒等 （2）守恒关系 质量守恒法 电荷守恒法 得失电子守恒 宏观特征：反应前后质量守恒； 微观特征：反应前后各元素的原子个数守恒 溶液中阴、阳离子个数不一定相等，但正负电荷总数相等。离子方程式中，反应物所带电荷总数与生成物所带电荷总数相同且电性相同 氧化还原反应中， 氧化剂得电子总数与还原剂失电子总数相等 二、化学方程式计算中常用的解题技巧 考点4 物质的量在化学方程式计算中的应用 汇·考点梳理 3. 差量法 （1）含义 差量法是指根据化学反应前后有关物理量发生的变化，找出“理论差量”这种物理量可以是质量、物质的量、气态物质的体积和压强、反应过程中的热量等，用差量法解题时先把化学方程式中的对应差量(理论差量)跟实际差量列成比例，然后求解 二、化学方程式计算中常用的解题技巧 考点4 物质的量在化学方程式计算中的应用 汇·考点梳理 3. 差量法 （2）差量法解题步骤 理论差值 实际差值 求得结果 表示出理论差值及相应反应物、生成物对应的物理量 (注意不同物质的物理量及单位间的对应关系) 表示出实际差值并写在相应位置 (注意应将理论差值与实际差值写在化学方程式最右侧) 根据比例关系建立方程式并求出结果 【典例02-1】【合金及其特性】合金从古代到现代，从生活领域到工业领域都有着广泛应用。下列说法错误的是（ ） A．铝合金大量用于高铁建设 B．“玉兔二号”钛合金筛网轮的主要成分是非金属材料 C．制饭勺、饭盒、高压锅等的不锈钢是合金 D．商代后期铸造出工艺精湛的后（司）母戊鼎，该鼎属于铜合金制品 B 析·典型范例 71 【典例02-2】【铁合金】《天工开物》中记载：“凡治地生物，用锄、镈之属，熟铁锻成，熔化生铁淋口，入水淬健，即成刚劲。每锹、锄重一斤者，淋生铁三钱为率。少则不坚，多则过刚而折。”下列说法错误的是（ ） A．熟铁是含碳的铁合金 B．熟铁的硬度比生铁低 C．生铁质地较硬但是韧性较差 D．生铁的熔点比熟铁的高 D 析·典型范例 72 【典例02-3】 【铝的性质及用途】判断下列说法是否正确 （1）两份相同质量的铝粉，分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生的氢气的质量前者多（ ） （2）投入铝片产生氢气的溶液一定呈强酸性（ ） （3）铝制餐具不能长时间存放酸性、碱性食物（ ） （4）与铝粉反应放出H2的无色溶液：NO3- 、Al3+、Na+、SO42- 能大量共存（ ） √ 析·典型范例 √ × × 73 【典例02-4】 【氧化铝的性质及用途】工业上用铝土矿（主要成分为Al2O3 ，还含有杂质SiO2 和Fe2O3 ）提取氧化铝并冶炼 的操作过程如下图，下列说法错误的是（ ） A．步骤Ⅰ的实验操作是过滤 B．滤渣A是SiO2，滤渣B的化学式为Fe(OH)3 C．步骤Ⅲ中X为CO2，反应的离子方程式为：AlO2- + CO2 +2H2O = Al(OH)3↓+HCO3- D．工业上常用电解熔融的金属氯化物来冶炼活泼金属单质（如镁、铝等） 析·典型范例 D 74 【典例02-5】 【铝合金 新型合金】随着气温下降新冠病毒的活性增加，通过戴口罩可以有效阻止新型冠状病毒传播。如图，为增强口罩的密封性，均放了鼻梁条，有的鼻梁条是铝合金做的。下列说法正确的是（ ） A．铝合金属于纯净物 B．铝合金的熔点比金属铝高 C．铝合金可以跟强酸强碱溶液反应 D．鼻梁条使用铝合金，利用其密度大、抗腐蚀性好的优点 析·典型范例 C 75 【典例02-6】 【物质的量在化学方程式计算中的应用】烧杯中盛有一定质量的 CaCO3 和 K2CO3 的固体混合物，向其中加入 150g 质量分数为 7.3%的稀盐酸，恰好完全反应，得到 160.3g 该温度下的不饱和溶液。则下列说法中正确的是（ ） A．反应生成的气体的质量为4.4g B．参与反应的 HCl 质量为 150g C．原混合固体中金属元素质量为 7.9g D．发生的反应类型为分解反应 析·典型范例 C 76 【演练02-1】下列关于合金的说法中，正确的是（ ） A．在我国最早使用的合金是钢 B．稀土金属可以用于生产合金 C．合金的熔点比各成分金属的高 D．钢是含碳量高于生铁的铁碳合金 练·技能实战 B 【演练02-2】铁和铁合金是生活中常见的材料，下列说法正确的是（ ） A．纯铁的熔点低于铁合金 B．纯铁和铁合金都能导电、传热 C．纯铁的硬度和强度都高于铁合金 D．生铁是铁合金，只含金属元素 B 77 【演练02-3】除去镁粉中的少量铝粉，可选用的试剂是（ ） A．硫酸 B．水 C．盐酸 D．氢氧化钠溶液 练·技能实战 D 【演练02-4】下列物质不属于既能和盐酸反应又能和氢氧化钠溶液反应的物质是( ） A．NaHCO3 B．FeO C．Al2O3 D．Al B 78 【演练02-5】关于铝及其合金的说法正确的是（ ） A．常温下铝具有较强的抗腐蚀性主要原因是铝不活泼 B．镁铝合金的密度大、强度高，是制造飞机和宇宙飞船的理想材料 C．铝单质在化学反应中容易失去电子，表现出还原性 D．向装有氢氧化钠溶液的试管中放入未打磨的铝片，一直观察不到气泡 练·技能实战 C 79 练·技能实战 【演练02-6】有Cu2(OH)2CO3与Cu的混合物25.4g，在空气中加热一段时间，得剩余固体23.1g，向该固体中加入300.0g 9.8%的稀硫酸，固体完全溶解，测得反应过程中实际消耗9.8%的稀硫酸250.0g。下列说法正确的是( ) A．剩余固体为纯净物 B．原混合物中Cu2(OH)2CO3与Cu的质量比为111：16 C．上述加热过程中共生成H2O和CO2的质量为2.3g D．最终所得溶液质量为318.7g B 80 感谢 您的聆听 THANKS 人教版2019必修第一册 $$