6.2 金属的性质和应用---2025-2026学年九年级化学沪教版（2024）上册

6.2 金属的性质和应用 知识导航 知识精讲 知识点1 金属的物理性质 1. 金属的物理性质 （1）物理共性 ①常温下大多数金属为固体。 ②有金属光泽，大多数金属呈银白色。 ③具有良好的导热性、导电性、延展性。 ④熔沸点一般较高。 （2） 物理特性 ①铜为紫红色，金为黄色。 ②铁、钴、镍三种金属可以被磁体吸引，而其他金属不具有这一特点。 ③不同金属的导电性、导热性、密度、熔点、硬度等物理性质也存在一定的差异。 2. 金属的性质和用途的关系 金属 物理性质 用途 铁 导热性 做炊具 铜、铝 导电性 作导线 金 有金属光泽 做饰品 铝 有延展性 包装香烟、糖果等的金属箔 知识点2 常见金属的化学性质 1. 金属的化学性质 （1） 金属与氧气反应 实验内容 实验现象 化学方程式 镁条在空气中点燃 剧烈燃烧，发出耀眼的白光，放出热量，生成白色固体，伴有白烟 2Mg＋O2 点燃 2MgO 铝片（或铝丝）在空气中加热 铝片受热后熔化但不滴落，表面变暗 4Al+3O2 ∆ 2Al2O3 铁片（或铁丝）在氧气中点燃 剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成黑色固体 3Fe＋2O2 点燃 Fe3O4 铜片（或铜丝）在空气中加热 表面由紫红色变为黑色 2Cu+O2 ∆ 2CuO 【归纳小结】 ①许多金属都能与氧气反应，但反应的难易程度和剧烈程度是不同的。 ②铝在常温下能与氧气反应生成一层致密的氧化膜（Al2O3），能阻止铝进一步被氧化，因此铝具有很好的抗腐蚀性。 ③金在高温下也不与氧气反应。 （2） 金属与酸的反应 金属 实验现象 化学方程式 稀硫酸 稀盐酸 稀硫酸 稀盐酸 锌 金属表面产生气泡很快 Zn＋H2SO4==FeSO4＋H2↑ Zn＋2HCl==ZnCl2＋H2 ↑ 铁 产生气泡较慢，溶液由无色变为浅绿色 Fe＋H2SO4==FeSO4＋H2↑ Fe+2HCl==FeCl2+H2↑ 铜 无现象 — — 【归纳小结】实验室制取氢气 ①试剂：锌和稀硫酸。 ②原理：Zn＋H2SO4==FeSO4＋H2↑。 ③装置：固液常温型发生装置，向下排空气法或排水法收集装置。 （3） 金属与金属化合物溶液的反应 实验内容 实验现象 化学方程式 铁丝浸入硫酸铜溶液中 铁丝表面覆盖一层紫红色物质，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色 Fe＋CuSO4==FeSO4＋Cu 2. 置换反应 （1） 定义：由一种单质和一种化合物作用生成另一种单质和另一种化合物，这样的反应叫做置换反应。 （2） 通式：A+ BC = B+ AC。 【概念辨析】 ①有单质和化合物参加的反应不一定是置换反应，如：C＋O2 点燃 CO2。 ②有单质和化合物生成的反应也不一定是置换反应，如：CO＋CuO ∆ Cu＋CO2 。 知识点3 合金及其应用 1. 合金的定义 在金属中加入其他元素可以改变金属的性能，形成合金。 【概念辨析】 ①合金属于金属材料，金属材料包括纯金属和合金。 ②合金是均匀的混合物。 ③合金中至少含一种金属，可以含有非金属。 ④合金仍然具有金属特性，如金属光泽，优良的导电性、导热性、延展性等。 ⑤形成合金的过程为物理变化。合金中的各成分保持各自原有的化学性质。 2. 合金的特性 （1） 合金的硬度一般比各成分金属大。 （2） 多数合金的熔点低于组成它的各成分金属的熔点。 （3） 合金一般具有更好的耐腐蚀性能。 3. 生铁和钢 生铁 钢 含碳量 2% ~ 4.3% 0.03% ~ 2% 性能 坚硬、韧性差 较硬，有韧性、良好的延展性和弹性，机械性能好 机械加工 可铸造，不可锻、轧 可铸造，也可锻、轧 用途 炒菜用的铁锅、暖气片等 制造机械、交通工具和武器等 知识点4 我国钢铁工业的发展 1. 钢铁的重要性 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。 2. 我国钢铁工业的发展历程 （1）1949年，我国的钢年产量仅15.8万吨，位居世界第26位。 （2）经过40多年的努力，1996年，我国的钢年产量首次突破1亿吨，跃居世界第一。 （3）进入21世纪，我国的钢年产量继续迅猛增长，多年来连续保持世界第一。 （4）2022年我国粗钢产量达10.2亿吨，占世界钢产量的一半多。 能力拓展 考法01 金属的物理性质 1．大国工匠秦世俊展现数控技术所使用的铝箔，是由铝块加工而成，这体现了铝具有 A．密度小 B．导电性 C．导热性 D．延展性 【答案】D 【解析】由铝块加工制成0.01mmm的铝箔，体现了铝的延展性，即在外力作用下能延伸成细丝而不断裂，故选D。 2．《天工开物》是我国古代科技发展的智慧结晶。书中记载：“每金七厘造方寸金一千片”，体现了黄金具有的物理性质是 A．磁性 B．延展性 C．导电性 D．导热性 【答案】B 【解析】每金七厘造方寸金一千片，是在描述黄金可以被压制成薄片，说明黄金具有良好的延展性； 故选B。 3．下列物质：①MgSO4②FeCl3③CuSO4④ZnCl2，能够通过金属与稀盐酸或稀硫酸反应生成的是 A．①② B．③④ C．②③ D．①④ 【答案】D 【解析】镁能与硫酸反应生成硫酸镁和氢气；铁能与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，不能生成氯化铁；铜的活动性顺序排在氢之后，不能与稀硫酸反应；锌能与盐酸反应生成氯化锌和氢气； 故选D。 考法02 金属的化学性质 为验证的金属活动性顺序，实验小组进行了下图实验。 （1）试管甲中发生反应的化学方程式是 。 （2）试管乙中的实验现象是有红色物质生成，溶液由 。 （3）仅通过上述实验不能验证三种金属的活动性顺序，需补充一个实验来证明，应选用的一组试剂是______（填字母）。 A．铜粉、稀盐酸 B．镁粉、溶液 C．镁粉、溶液 （4）三种金属的活动性顺序由强到弱为 （用元素符号表示）。 【答案】（1） （2）蓝色变为浅绿色 （3）B （4）Mg＞Fe＞Cu 【解析】（1）试管甲中发生反应为镁与稀盐酸反应生成氯化镁和氢气，该反应的化学方程式为：； （2）试管乙中铁与氯化铜反应生成氯化亚铁和铜，故现象是：有红色物质生成，溶液由蓝色变为浅绿色； （3）试管甲中发生反应为镁与稀盐酸反应生成氯化镁和氢气，产生气泡，说明在金属活动性顺序里，镁排在氢前，实验乙中铁与氯化铜反应生成氯化亚铁和铜，有红色固体析出，溶液由蓝色变为浅绿色，说明铁比铜活泼，还需要验证镁和铁的活动性顺序。 A、铜与稀盐酸不反应，无明显现象，说明在金属活动性顺序里，铜排在氢后，说明镁比铜活泼，无法验证镁和铁的活动性顺序，不符合题意； B、镁与硫酸亚铁反应生成硫酸镁和铁，有黑色固体析出，说明镁比铁活泼，符合题意； C、镁与氯化铜反应生成氯化镁和铜，有红色固体析出，说明镁比铜活泼，无法探究镁和铁的活动性顺序，不符合题意。 故选B。 （4）由以上分析可知，镁比铁活泼，铁比铜活泼，则三种金属的活动性顺序由强到弱为：Mg＞Fe＞Cu。 考法03 置换反应 1.铕（Eu）是非常活泼的金属，能与冷水反应，应保存在氩气中。铕与水反应的化学方程式为： Eu+2H2O=Eu(OH)2↓+H2↑。该反应属于 A．化合反应 B．分解反应 C．置换反应 D．复分解反应 【答案】C 【解析】题目所给的化学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化学反应，属于置换反应，故选C。 2.下列化学反应（反应条件已省略）不属于置换反应的是 A． B． C． D． 【答案】C 【解析】A、Cl2和I2属于单质，KI和KCl属于化合物，该反应属于置换反应，此选项不符合题意； B、Fe和Cu属于单质，CuSO4和FeSO4属于化合物，该反应属于置换反应，此选项不符合题意； C、CuO和CO都属于化合物，该反应不属于置换反应，此选项符合题意； D、Zn和H2属于单质，H2SO4和ZnSO4属于化合物，该反应属于置换反应，此选项不符合题意。 故选C。 分层提分 题组A 基础过关练 1．下列关于资源和能源的叙述正确的是 A．合金中一定含有金属，可能含有非金属 B．目前世界上铜的年产量居第二位 C．铝合金是使用最多的金属材料 D．我国的矿藏比较丰富，其中金、银等金属都以单质形式存在 【答案】A 【详解】A、合金是指由一种金属与其它金属或非金属熔合而成的具有金属特性的物质，所以合金一定含有金属，可能含有非金属，说法正确； B、目前世界上铁的年产量居第一位，铝的年产量居第二位，说法错误； C、目前人类每年要提取数以亿吨计的金属，其中提取量最大的是铁，钢铁是使用最多的金属材料，说法错误； D、我国的金属矿藏比较丰富，只有少量不活泼的金属（金、银、铂）以单质的形式存在，其余还是以化合物的形式存在为主，说法错误； 故选：A。 2．下列有关合金的说法正确的是 A．生铁、氧化铁均属于合金 B．合金中只有金属元素 C．合金不属于金属材料 D．合金比其组分金属的硬度更大 【答案】D 【详解】A、生铁是碳、铁合金，氧化铁是铁、氧元素组成的纯净物，不属于合金，说法错误； B、合金是指一种金属与另一种或几种金属或非金属经过混合熔化，冷却凝固后得到的具有金属性质的固体产物，故合金中不一定只有金属材料，说法错误； C、金属材料包括纯金属和合金，合金属于金属材料，说法错误； D、纯金属制成合金后其硬度变大，故合金比其组分金属的硬度更大，说法正确； 故选D。 3．我国第五套人民币的伍角硬币材质由钢芯镀铜合金改为钢芯镀镍。选择铸造硬币的材料不需要考虑的因素是 A．金属的成本 B．金属的硬度 C．金属的耐腐蚀性 D．金属的导热性 【答案】D 【详解】人们根据不同金属的物理性能的优良程度的差异、并综合其储量多少、价格高低、生产加工的难易程度等多种因素，制造出形形色色的金属制品，造福人类社会。铸造硬币的材料用量大，要考虑成本；使用时间要长，要考虑金属的耐磨性（即硬度）和耐腐蚀性，不用考虑其导热性的差异，故选D。 题组B 能力提升练 了解到辽宁舰的前身是锈迹斑斑的瓦良格号，同学们对金属除锈防锈产生了巨大的兴趣，于是展开了相关探究。铁制品容易生锈，但将铁加热熔入金属铬，可制成不锈钢。于是化学兴趣小组进行了以下实验，比较铬、铁、铜的金属活动性强弱。 【查阅资料】铬是一种抗腐蚀性强的银白色金属。硫酸亚铬（CrSO4）溶液呈蓝色，在空气中能迅速被氧化成碱性硫酸铬[Cr(OH)SO4]，其溶液呈绿色。 【提出猜想】 (1)三种金属的活动性强弱：猜想一：Cr>Fe>Cu，猜想二：Fe>Cr>Cu，猜想三： 。 【猜想探究】 (2)步骤1：取大小形状相同的三种金属片，用砂纸打磨光亮。 步骤2：将三种金属片分别放入三支装有等量、等浓度稀硫酸的试管中。 序号 实验操作 实验现象 实验结论 1 将铁片放入稀硫酸 铁片表面产生气泡较慢，溶液逐渐变为 色 猜想一成立 2 将铬片放入稀硫酸 3 将铜片放入稀硫酸 无明显现象 【分析解释】 (3)请写出铬与稀硫酸反应的化学方程式： 。 (4)铬片加入稀硫酸反应后的溶液一段时间后变成绿色，其原因是 ，反应的化学方程式为4CrSO4+O2+2X=4Cr(OH)SO4，其中X的化学式为 。 【反思评价】 (5)为了进一步确认铬、铁、铜三种金属的活动性强弱，小川同学选择了三种试剂就得出了结论，他选择的三种试剂为 。 【答案】(1)Fe>Cu>Cr (2) 浅绿 铬片表面产生气泡较快，溶液逐渐变为蓝色 (3)Cr+H2SO4=CrSO4+H2↑ (4) 硫酸亚铬（CrSO4）溶液在空气中能迅速被氧化成碱性硫酸铬[Cr(OH)SO4] H2O (5)铬片、FeSO4溶液、铜片/铁片、CrSO4溶液、CuSO4溶液 【详解】（1） 由于铁比铜活泼，再结合其他猜想，则三种金属的活动性顺序：猜想一：Cr>Fe>Cu，猜想二：Fe>Cr>Cu，猜想三应为：Fe>Cu>Cr； （2）铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，硫酸亚铁溶液呈浅绿色，所以将铁片放入稀硫酸，铁片表面产生气泡较慢，溶液逐渐变为 浅绿色。 因为猜想一成立，即Cr>Fe>Cu，铬的活动性比铁强，所以铬与稀硫酸反应比铁与稀硫酸反应剧烈，现象为铬片表面产生气泡较快，溶液逐渐变为蓝色； （3）铬与稀硫酸反应生成硫酸亚铬和氢气，化学方程式为Cr+H2SO4=CrSO4+H2↑； （4）根据“查阅资料”提供的信息可知，铬片加入稀硫酸反应后的溶液一段时间后变成绿色，是因为硫酸亚铬（CrSO4）溶液在空气中能迅速被氧化成碱性硫酸铬[Cr(OH)SO4]；根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和数目不变，在反应4CrSO4+O2+2X=4Cr(OH)SO4中，反应前铬原子有4个、硫原子有4个、氧原子有20个，反应后铬原子有4个、硫原子有4个、氧原子有24个、氢原子有4个，所以2X中含有4个氢原子和4个氧原子，则X的化学式为H2O。 （5）要验证三种金属的活动性顺序，可采用 “两金夹一盐” 或 “两盐夹一金” 的方法。若采用 “两金夹一盐”，可选择铬片、FeSO4溶液、铜片，将铬片放入FeSO4溶液中，铬能置换出铁，说明铬的活动性大于铁；将铜片放入FeSO4溶液中，无明显现象，说明铁的活动性大于铜，从而得出Cr>Fe>Cu；若采用 “两盐夹一金”，可选择铁片、CrSO4溶液、CuSO4溶液，将铁片放入CrSO4溶液中，无明显现象，说明铬的活动性大于铁；将铁片放入CuSO4溶液中，铁能置换出铜，说明铁的活动性大于铜，也能得出Cr>Fe>Cu。所以他选择的三种试剂为铬片、FeSO4溶液、铜片（或铁片、CrSO4溶液、CuSO4溶液）。 题组C 培优拔尖练 1.足量的镁粉加入100g稀硫酸中，充分反应后过滤得到103.3g溶液，则反应生成氢气的质量为 A．0.2g B．0.3g C．0.4g D．0.6g 【答案】B 【详解】设产生氢气的质量为x. ，B正确. 2．某不纯的铁5.6克与足量的稀硫酸反应生成0.25克氢气，则铁中混有的物质可能是 A．锌 B．碳 C．铝 D．银 【答案】C 【详解】铁、锌、铝和稀硫酸反应的化学方程式及其质量关系为： ；；；由铁和稀硫酸与反应可知，5.6g铁和稀硫酸完全反应生成0.2g氢气，当混有锌时生成氢气质量小于0.2g，当混有铝时生成氢气质量大于0.2g，当混有碳、银时生成氢气质量小于0.2g，由于反应生成0.25g氢气，因此含有的物质可能是铝。 故选C。 3．室温时，利用压强传感器研究质量相同的一块镁片和一块锌片分别与等浓度、等质量的稀盐酸反应的实验如图甲，压强传感器测得装置内压强随时间的变化关系如图乙。下列说法正确的是 A．根据压强变化推测两个反应都有热量放出 B．曲线①的压强上升比曲线②高，说明①产生H2总量更多 C．曲线②是Mg与稀盐酸反应的压强变化曲线 D．反应结束后Zn一定有剩余 【答案】A 【详解】A、镁、锌都能与稀盐酸反应生成氢气，根据图乙随着反应的进行，曲线①、曲线②的压强都是先增大，后小幅下降，可推测两个反应过程中都有热量放出，故选项说法正确； B、根据图乙，曲线①、曲线②最后压强相等，说明两者产生的氢气质量相等，故选项说法不正确； C、镁的活动性比锌强，则曲线①是镁与稀盐酸反应的压强变化曲线，故选项说法不正确； D、最终压强相等，说明反应后生成氢气质量相等，生成氢气质量相等时，消耗镁、锌的质量比是24:65，因此镁片一定有剩余，而锌片不一定有剩余，故选项说法不正确； 故选A。 课后巩固练习 1．学习合金知识后，我们知道黄铜是铜和锌的合金。在老师的指导下同学们分组对其性质进行项目式探究。 【任务一】比较合金与纯金属的硬度 (1)将黄铜片与纯铜片相互刻画，观察到纯铜片上划痕较深，黄铜片上划痕较浅，据此得出的结论是 。 【任务二】比较黄铜中锌和铜的金属活动性强弱 【查阅资料】锌在空气中其表面能产生致密的氧化膜。 各小组分别设计了如下实验： 实验 实验操作 实验现象 甲 将表面未打磨的锌片浸入溶液中 无明显现象 乙 将表面打磨后的锌片浸入溶液中 锌片表面析出红色固体 丙 将表面未打磨的锌片浸入溶液中 锌片表面析出红色固体 (2)乙组同学的实验中发生反应的化学方程式为 ，据此可知金属活动性： （选填“>”或“＜”）。 (3)丙组同学的实验现象引起了大家的讨论．下列是同学们进行的分析，你认为下列分析合理的是__________。 A．破坏了氧化锌薄膜 B．破坏了氧化锌薄膜 C．破坏了氧化锌薄膜 D．破坏了氧化锌薄膜 【任务三】比较锌、铜与稀硫酸的反应 (4)小组同学将锌片和铜片分别浸入相同质量、相同质量分数的稀硫酸中。观察到铜片表面无明显现象发生；一段时间后锌片表面产生大量气泡，氢气的产生速度与反应时间的关系如图所示。 ①图中段未产生气体的原因是 。 ②b点所对应溶液的 （选填“大于”“等于”或“小于”）7。 ③段产生氢气的速率下降的主要原因是 。 【答案】(1)合金的硬度比纯金属的大 (2) Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4 > (3)B (4) 锌片表面有氧化锌，O点到a点发生的反应是硫酸与氧化锌的反应 小于 随着反应的进行，硫酸的浓度逐渐变小，该因素变为影响反应速率的主要因素，使反应速率减小（合理即可） 【详解】（1）将黄铜片与纯铜片相互刻画，观察到铜片上划痕较深，黄铜片上划痕较浅，据此得出的结论是合金的硬度大于其组成中纯金属的硬度； （2）锌与硫酸铜反应生成铜和硫酸锌，反应的化学方程式为Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4；所以可得锌比铜活泼，故填：>； （3）CuSO4溶液中有Cu2+、、H2O三种粒子，CuCl2溶液中有Cu2+、Cl-、H2O三种粒子，甲中将表面未打磨的铝丝浸入硫酸铜溶液中无明显现象，丙中将表面未打磨的铝丝浸入氯化铜溶液中，铝表面析出红色固体，说明Cl-破坏了氧化铝薄膜，故答案为：B； （4）①锌的化学性质比较活泼，易与空气中的氧气反应生成氧化锌，氧化锌与硫酸反应生成硫酸锌和水，所以图中从O点到a点没有气体产生； ②b点反应正在进行，锌和稀硫酸反应生成硫酸锌，溶液还有未反应完的硫酸，溶液显酸性，所以pH小于7； ③反应开始由于反应放热，温度升高反应速率加快，但随着反应的进行，溶液中的氢离子浓度逐渐降低，氢离子浓度是影响反应速率的主要因素，所以反应速率逐渐减小。 2．为验证铜和铝的金属活动性顺序，化学小组的同学将打磨过的铝片放入溶液中，观察到铝片表面附着有红色固体，铝片表面产生大量无色气泡，一段时间后试管底部生成了一种白色不溶物，用温度传感器测得温度随时间的变化如图所示。回答下列问题： (1)实验前打磨铝片的目的是 ； (2)铝片表面附着红色固体，可以说明铝的金属活动性比铜 ； (3)小组同学对实验过程中产生的气泡成分和产生白色沉淀的原因进行探究。 【提出问题】产生的气泡成分是什么？ 【猜想假设】 猜想一：可能是        猜想二：可能是        猜想三：可能是 经讨论，同学们认为猜想三不正确，理由是 ； 【实验方案】用排水法收集一试管气体，将燃着的木条伸入试管内，观察到气体燃烧，试管口有淡蓝色火焰，放热。 【实验结论】猜想 成立； 【拓展交流】经进一步实验验证，实验中出现的白色不溶物为中铜元素的化合价为 ；小组同学猜测是反应生成的和溶液反应产生的。小组同学将粉与溶液混合，没有观察到白色沉淀。小组同学对该实验进行改进，看到白色不溶物出现。其改进的操作方法为 ； (4)为验证铜和铝的金属活动性顺序，还可以选择的试剂是 。 【答案】(1)除去其表面的氧化物薄膜 (2)强 (3) 反应前没有氮元素 一 +1 加热Cu和CuCl2溶液的混合物 (4)铜、铝、稀盐酸 【详解】（1）本实验的目的是探究铝与不同铜盐溶液的反应，铝片表面有氧化物薄膜，打磨铝片的目的是除去其表面的氧化物薄膜； （2）铝片放入 CuCl2 溶液中，铝片表面附着红色固体，说明铝能与氯化铜反应生成铜，说明铝的金属活动性比铜强； （3）猜想假设：反应前的物质有水、铝、氯化铜，含有的元素种类是H、O、Al、Cu、Cl，没有氮元素，故气体不可能是氮气； 实验结论：氢气能燃烧，氧气没有可燃性，故根据实验现象，可知气体为氢气，猜想一成立； 拓展交流：CuCl 中氯元素显-1价，依据化合物中各元素的化合价的代数和为零，则铜元素的化合价为+1；由图像可知，铝和氯化铜溶液反应时，放出大量的热，为了保持条件一致改进之处是加热铜和氯化铜溶液的混合物； （4）为验证铜和铝的金属活动性顺序，还可以选择铜、铝、稀盐酸，铝能与稀盐酸反应生成氢气，铜不与稀盐酸反应，说明铝的活动性比铜强。 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 6.2 金属的性质和应用 知识导航 知识精讲 知识点1 金属的物理性质 1. 金属的物理性质 （1）物理共性 ①常温下大多数金属为 。 ②有金属光泽，大多数金属呈 。 ③具有良好的导热性、 、延展性。 ④熔沸点一般 。 （2） 物理特性 ①铜为 色，金为 色。 ②铁、钴、镍三种金属可以被磁体吸引，而其他金属不具有这一特点。 ③不同金属的导电性、导热性、密度、熔点、硬度等物理性质也存在一定的差异。 2. 金属的性质和用途的关系 金属 物理性质 用途 铁 做炊具 铜、铝 作导线 金 做饰品 铝 包装香烟、糖果等的金属箔 知识点2 常见金属的化学性质 1. 金属的化学性质 （1） 金属与氧气反应 实验内容 实验现象 化学方程式 镁条在空气中点燃 剧烈燃烧，发出 ，放出热量，生成 ，伴有 铝片（或铝丝）在空气中加热 铝片受热后 ，表面 铁片（或铁丝）在氧气中点燃 剧烈燃烧， ，放出热量，生成 铜片（或铜丝）在空气中加热 表面 【归纳小结】 ①许多金属都能与氧气反应，但反应的难易程度和剧烈程度是不同的。 ②铝在常温下能与氧气反应生成 ，能阻止 ，因此铝具有很好的抗腐蚀性。 ③金在高温下也不与氧气反应。 （2） 金属与酸的反应 金属 实验现象 化学方程式 稀硫酸 稀盐酸 稀硫酸 稀盐酸 锌 金属表面产生气泡 铁 产生气泡 ，溶液 铜 — — 【归纳小结】实验室制取氢气 ①试剂：锌和稀硫酸。 ②原理： 。 ③装置： 发生装置， 法或 法收集装置。 （3） 金属与金属化合物溶液的反应 实验内容 实验现象 化学方程式 铁丝浸入硫酸铜溶液中 铁丝表面 ，溶液 2. 置换反应 （1） 定义：由 作用生成 ，这样的反应叫做置换反应。 （2） 通式：A+ BC = 。 【概念辨析】 ①有单质和化合物参加的反应不一定是置换反应，如：C＋O2 点燃 CO2。 ②有单质和化合物生成的反应也不一定是置换反应，如：CO＋CuO ∆ Cu＋CO2 。 知识点3 合金及其应用 1. 合金的定义 在金属中加入 可以改变金属的性能，形成合金。 【概念辨析】 ①合金属于金属材料，金属材料包括 和 。 ②合金是均匀的 。 ③合金中至少含一种金属，可以含有非金属。 ④合金仍然具有金属特性，如金属光泽，优良的导电性、导热性、延展性等。 ⑤形成合金的过程为 变化。合金中的各成分保持各自原有的化学性质。 2. 合金的特性 （1） 合金的硬度一般比各成分金属 。 （2） 多数合金的熔点 组成它的各成分金属的熔点。 （3） 合金一般具有更好的 性能。 3. 生铁和钢 生铁 钢 含碳量 性能 坚硬、韧性 较硬， 韧性、良好的延展性和弹性，机械性能好 机械加工 可铸造，不可锻、轧 可铸造，也可锻、轧 用途 炒菜用的铁锅、暖气片等 制造机械、交通工具和武器等 知识点4 我国钢铁工业的发展 1. 钢铁的重要性 钢铁的生产和使用是 和 的一个重要标志。 2. 我国钢铁工业的发展历程 （1）1949年，我国的钢年产量仅15.8万吨，位居世界第26位。 （2）经过40多年的努力，1996年，我国的钢年产量首次突破1亿吨，跃居世界第一。 （3）进入21世纪，我国的钢年产量继续迅猛增长，多年来连续保持世界第一。 （4）2022年我国粗钢产量达10.2亿吨，占世界钢产量的一半多。 能力拓展 考法01 金属的物理性质 1．大国工匠秦世俊展现数控技术所使用的铝箔，是由铝块加工而成，这体现了铝具有 A．密度小 B．导电性 C．导热性 D．延展性 2．《天工开物》是我国古代科技发展的智慧结晶。书中记载：“每金七厘造方寸金一千片”，体现了黄金具有的物理性质是 A．磁性 B．延展性 C．导电性 D．导热性 3．下列物质：①MgSO4②FeCl3③CuSO4④ZnCl2，能够通过金属与稀盐酸或稀硫酸反应生成的是 A．①② B．③④ C．②③ D．①④ 考法02 金属的化学性质 为验证的金属活动性顺序，实验小组进行了下图实验。 （1）试管甲中发生反应的化学方程式是 。 （2）试管乙中的实验现象是有红色物质生成，溶液由 。 （3）仅通过上述实验不能验证三种金属的活动性顺序，需补充一个实验来证明，应选用的一组试剂是______（填字母）。 A．铜粉、稀盐酸 B．镁粉、溶液 C．镁粉、溶液 （4）三种金属的活动性顺序由强到弱为 （用元素符号表示）。 考法03 置换反应 1.铕（Eu）是非常活泼的金属，能与冷水反应，应保存在氩气中。铕与水反应的化学方程式为： Eu+2H2O=Eu(OH)2↓+H2↑。该反应属于 A．化合反应 B．分解反应 C．置换反应 D．复分解反应 2.下列化学反应（反应条件已省略）不属于置换反应的是 A． B． C． D． 分层提分 题组A 基础过关练 1．下列关于资源和能源的叙述正确的是 A．合金中一定含有金属，可能含有非金属 B．目前世界上铜的年产量居第二位 C．铝合金是使用最多的金属材料 D．我国的矿藏比较丰富，其中金、银等金属都以单质形式存在 2．下列有关合金的说法正确的是 A．生铁、氧化铁均属于合金 B．合金中只有金属元素 C．合金不属于金属材料 D．合金比其组分金属的硬度更大 3．我国第五套人民币的伍角硬币材质由钢芯镀铜合金改为钢芯镀镍。选择铸造硬币的材料不需要考虑的因素是 A．金属的成本 B．金属的硬度 C．金属的耐腐蚀性 D．金属的导热性 题组B 能力提升练 了解到辽宁舰的前身是锈迹斑斑的瓦良格号，同学们对金属除锈防锈产生了巨大的兴趣，于是展开了相关探究。铁制品容易生锈，但将铁加热熔入金属铬，可制成不锈钢。于是化学兴趣小组进行了以下实验，比较铬、铁、铜的金属活动性强弱。 【查阅资料】铬是一种抗腐蚀性强的银白色金属。硫酸亚铬（CrSO4）溶液呈蓝色，在空气中能迅速被氧化成碱性硫酸铬[Cr(OH)SO4]，其溶液呈绿色。 【提出猜想】 (1)三种金属的活动性强弱：猜想一：Cr>Fe>Cu，猜想二：Fe>Cr>Cu，猜想三： 。 【猜想探究】 (2)步骤1：取大小形状相同的三种金属片，用砂纸打磨光亮。 步骤2：将三种金属片分别放入三支装有等量、等浓度稀硫酸的试管中。 序号 实验操作 实验现象 实验结论 1 将铁片放入稀硫酸 铁片表面产生气泡较慢，溶液逐渐变为 色 猜想一成立 2 将铬片放入稀硫酸 3 将铜片放入稀硫酸 无明显现象 【分析解释】 (3)请写出铬与稀硫酸反应的化学方程式： 。 (4)铬片加入稀硫酸反应后的溶液一段时间后变成绿色，其原因是 ，反应的化学方程式为4CrSO4+O2+2X=4Cr(OH)SO4，其中X的化学式为 。 【反思评价】 (5)为了进一步确认铬、铁、铜三种金属的活动性强弱，小川同学选择了三种试剂就得出了结论，他选择的三种试剂为 。 题组C 培优拔尖练 1.足量的镁粉加入100g稀硫酸中，充分反应后过滤得到103.3g溶液，则反应生成氢气的质量为 A．0.2g B．0.3g C．0.4g D．0.6g 2．某不纯的铁5.6克与足量的稀硫酸反应生成0.25克氢气，则铁中混有的物质可能是 A．锌 B．碳 C．铝 D．银 3．室温时，利用压强传感器研究质量相同的一块镁片和一块锌片分别与等浓度、等质量的稀盐酸反应的实验如图甲，压强传感器测得装置内压强随时间的变化关系如图乙。下列说法正确的是 A．根据压强变化推测两个反应都有热量放出 B．曲线①的压强上升比曲线②高，说明①产生H2总量更多 C．曲线②是Mg与稀盐酸反应的压强变化曲线 D．反应结束后Zn一定有剩余 课后巩固练习 1．学习合金知识后，我们知道黄铜是铜和锌的合金。在老师的指导下同学们分组对其性质进行项目式探究。 【任务一】比较合金与纯金属的硬度 (1)将黄铜片与纯铜片相互刻画，观察到纯铜片上划痕较深，黄铜片上划痕较浅，据此得出的结论是 。 【任务二】比较黄铜中锌和铜的金属活动性强弱 【查阅资料】锌在空气中其表面能产生致密的氧化膜。 各小组分别设计了如下实验： 实验 实验操作 实验现象 甲 将表面未打磨的锌片浸入溶液中 无明显现象 乙 将表面打磨后的锌片浸入溶液中 锌片表面析出红色固体 丙 将表面未打磨的锌片浸入溶液中 锌片表面析出红色固体 (2)乙组同学的实验中发生反应的化学方程式为 ，据此可知金属活动性： （选填“>”或“＜”）。 (3)丙组同学的实验现象引起了大家的讨论．下列是同学们进行的分析，你认为下列分析合理的是__________。 A．破坏了氧化锌薄膜 B．破坏了氧化锌薄膜 C．破坏了氧化锌薄膜 D．破坏了氧化锌薄膜 【任务三】比较锌、铜与稀硫酸的反应 (4)小组同学将锌片和铜片分别浸入相同质量、相同质量分数的稀硫酸中。观察到铜片表面无明显现象发生；一段时间后锌片表面产生大量气泡，氢气的产生速度与反应时间的关系如图所示。 ①图中段未产生气体的原因是 。 ②b点所对应溶液的 （选填“大于”“等于”或“小于”）7。 ③段产生氢气的速率下降的主要原因是 。 2．为验证铜和铝的金属活动性顺序，化学小组的同学将打磨过的铝片放入溶液中，观察到铝片表面附着有红色固体，铝片表面产生大量无色气泡，一段时间后试管底部生成了一种白色不溶物，用温度传感器测得温度随时间的变化如图所示。回答下列问题： (1)实验前打磨铝片的目的是 ； (2)铝片表面附着红色固体，可以说明铝的金属活动性比铜 ； (3)小组同学对实验过程中产生的气泡成分和产生白色沉淀的原因进行探究。 【提出问题】产生的气泡成分是什么？ 【猜想假设】 猜想一：可能是        猜想二：可能是        猜想三：可能是 经讨论，同学们认为猜想三不正确，理由是 ； 【实验方案】用排水法收集一试管气体，将燃着的木条伸入试管内，观察到气体燃烧，试管口有淡蓝色火焰，放热。 【实验结论】猜想 成立； 【拓展交流】经进一步实验验证，实验中出现的白色不溶物为中铜元素的化合价为 ；小组同学猜测是反应生成的和溶液反应产生的。小组同学将粉与溶液混合，没有观察到白色沉淀。小组同学对该实验进行改进，看到白色不溶物出现。其改进的操作方法为 ； (4)为验证铜和铝的金属活动性顺序，还可以选择的试剂是 。 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$