第八单元知识点、易错点 -2025-2026学年九年级化学人教版(2024)下册
2025-10-14
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摘要:
该初中化学单元知识清单系统梳理了“金属和金属材料”单元内容,涵盖金属材料的组成与性质、金属的化学性质及活动性顺序、金属资源的利用与保护三大知识范畴,搭建了从基础概念到性质用途再到实验应用的递进式学习支架。
清单通过“易错警示”标注易混点(如合金与纯金属的区别)、实验步骤“巧记口诀”(如“一氧化碳早出晚归”)构建知识体系,结合金属活动性顺序实验方案设计培养科学思维,融入控制变量法等科学探究方法。特别设计“金属与酸反应坐标曲线分析”等应用实例,帮助学生高效掌握要点,教师可据此优化教学,提升课堂实效。
内容正文:
第八单元 金属和金属材料
课题1 金属材料
一、金属材料
纯金属或合金等制成的材料。
【易错警示】
金属材料中至少含有一种金属单质。有些物质虽含有金属元素,但不是金属材料,如 、等,因为它们不具有金属的物理特性。
也不能单纯从字面名称来判断是否为金属材料,如“金刚石”“玻璃钢”等,要从其组成上看是否主要由金属元素组成且金属以单质形式存在。
二、金属的物理性质
1.共性:大多数金属都有光泽,能够导电,能够导热,有延展性,能够弯曲。
2.特性:大多数金属都呈银白色,但铜却呈红色,金呈黄色;在常温下,大多数金属都是固体,但汞却是液体。
三、常见的金属之最
1.地壳中含量最高的金属元素-铝。 2.人体中含量最高的金属元素-钙。
3.目前世界年产量最高的金属-铁(铁>铝>铜)。 4.导电性、导热性最好的金属-银(银>铜>金>铝)。
5.硬度最大的金属-铬。 6.密度最大的金属-锇。
7.密度最小的金属-锂。 8.熔点最高的金属-钨。
9.熔点最低的金属-汞。
四、金属的性质和用途的关系
性质决定用途,用途反映性质。
有金属光泽⇌用金、银等制作饰品 有良好的导电性⇌用铜、铝等制作电线
有良好的导热性⇌用铁、铝等制作炊具 有良好的延展性⇌制成钢丝绳、铝箔纸等
五、物质的用途需要考虑的因素
①物质的性质(主要因素); ②价格高低; ③资源是否丰富; ④是否美观;
⑤使用是否便利; ⑥废料是否易于回收; ⑦对环境的影响。
六、合金及其性能
1.定义:合金是在纯金属中加热熔合某些金属或非金属而制成的具有金属特征的物质。
【易错警示】
1.合金中一定含有金属,且金属元素都以单质形式存在。合金是混合物,如是化合物,不是合金。
2.合金中也可以含有非金属,如钢就是含有碳的铁合金。
3.合金一定是混合物,但不是各物质的简单混合,而是熔合而成。如在金属表面镀上一层其他金属形成的物质不属于合金,因为两种金属并没有真正熔合在一起。
4.合金一定具有金属特性,如导电性、导热性、延展性等。
2.性能:合金与组成它的纯金属相比,合金的硬度更大,熔点较低,多数合金的抗腐蚀性能比其组成金属的好。
七、常见的合金
1.铁合金
【易错警示】
生铁与钢都是铁的合金,主要是含碳量不同造成性能的差异。把生铁炼成钢就是要降低生铁的含碳量。
生铁经过在高温下反复的锤打,使里面的碳充分与反应而降低含量便可变得更加坚硬,即为“百炼成钢”,此为化学变化。
2.钛合金:钛和钛合金是重要的金属材料,它们具有很多优良的性能,如熔点高、密度小、可塑性好、机械性能好、抗腐蚀性能非常好、与人体有较好相容性。
课题2 金属的化学性质
一、金属与氧气的反应
1.大多数金属都能与氧气发生反应,但反应的难易和剧烈程度不同。
2.规律:金属+氧气→金属氧化物(属于化合反应)。
(1)铝:打磨过的铝在空气中表面会逐渐变暗,生成一层致密的氧化铝薄膜,化学方程式:。
(2)铜:常温下在干燥的空气中很难反应,在空气中加热表面会生成黑色物质,化学方程式:。
(3)金:金即使在高温时也不与氧气反应(“真金不怕火炼”)。
3.推论:由金属与氧气反应的难易和剧烈程度不同,可推出铝、铜、金的活泼性:铝>铜>金。
二、金属与盐酸、稀硫酸的反应
金属
现象
与盐酸、稀硫酸反应的化学方程式
镁
反应剧烈,有大量气泡产生
锌
反应较快,有较多气泡产生
铁
反应缓慢,有少量气泡产生,溶液由无色变为浅绿色
铜
无明显现
不反应
规律:金属+稀酸→盐+↑(属于置换反应)。
推论:根据镁、锌、铁、铜与酸是否发生反应,反应的剧烈程度可知金属的活动性由强到弱的顺序为镁>锌>铁>铜。
【易错警示】
1.铁与盐酸或稀硫酸反应时只生成+2价的铁的化合物,它们的溶液均呈浅绿色。
2.活泼金属与酸发生置换反应生成物中有氢气,是金属置换出酸中的氢元素,而不是氢气,酸中没有氢气。
三、金属与金属化合物溶液的反应
实验
现象及反应的化学方程式
铝丝浸入硫酸铜溶液中
铝丝表面覆盖了一层红色的物质,溶液由蓝色变为无色;
化学方程式为:
铜丝浸入硝酸银溶液中
铜丝表面覆盖了一层银白色的物质,溶液由无色变为蓝色;
化学方程式为:
铜丝浸入硫酸铝溶液中
无明显现象
规律:金属+盐→新金属+新盐(置换反应)
推论:铝、铜、银的金属活动性由强到弱依次为铝>铜>银。
四、置换反应
1.定义: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。
2.通式:可表示为 。
3.几种常见的置换反应:
(1)非金属单质与金属氧化物,如:
(2)活泼金属+酸→盐+氢气,如:
(3)金属单质+金属化合物→新金属单质+新的金属化合物,如:Fe+ 。
【易错警示】
①单纯生成单质和化合物的反应或有单质和化合物参加的反应都不一定是置换反应。如等都不属于置换反应。
②置换反应中有单质参加或生成,故一定有元素化合价的变化。
五、金属活动性顺序
1. 金属活动性由强逐渐减弱
2.金属活动性顺序的应用
(1)金属的位置越靠前,它的活动性就越强; (2)位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢; (3)位于前面的金属能把位于后面的金属从它们的化合物的溶液里置换出来。(除以外)
【知识拓展】的金属活动性极其强,当它们与排在后面的金属的盐溶液反应时,首先是与水发生反应,一般不会有金属析出。
六、金属活动性顺序实验方案的设计
1.两种金属
(1)把一种金属放入另一种金属的盐溶液中。
(2)把两种金属放入稀盐酸(或稀硫酸)中(至少有一种金属排在氢前)。
2.三种金属
(1)活动性居中的金属放入两边的金属盐溶液,简称“中间金属,两边盐”或“两盐夹一金”。
(2)活动性处于两边的金属放入居中的金属盐溶液中,简称“两边金属,中间盐”或“两金夹一盐”。
(3)三种金属分别放入稀盐酸(或稀硫酸)中(最多有一种金属排在氢后)。
3.实验注意事项
(1)实验前,需先将金属进行打磨,以除去金属表面的氧化膜和污物。
(2)在比较金属活动性顺序时需要注意控制变量法的应用,如酸溶液或盐溶液的温度、浓度、体积,金属的形状、表面积需保持一致。
金属与酸反应
金属与酸反应生成质量的分析及坐标曲线
1四种金属分别与足量的酸反应,生成等质量的,所需金属质量;等质量的与足量的酸反应生成的质量。
2.相同质量且足量的四种金属分别与等质量、等质量分数的稀盐酸(或稀硫酸)反应生成的质量相等,因为生成的氢气就是金属置换出酸中的氢元素,金属足量,生成的质量按酸来计算,酸的质量相同,则其中氢元素质量相等,即生成的质量相等。
类型一:氢气质量-反应时间曲线
1.金属过量时
向足量的中分别加入等质量、等质量分数的稀盐酸(稀硫酸)。
解读:①金属活动性越强,反应速度越快,斜线越陡;②金属足量,酸用完了,所用酸的量一样,产生的氢气质量一样,故横线高度一样。
2.酸过量时
向等质量的中分别加入足量等质量分数的稀盐酸(稀硫酸)。
解读:①金属活动性越强,反应速度越快,斜线越陡;②酸足量,金属用完了,产生的氢气质量依次减小。
类型二:氢气质量-反应物质量曲线
1.氢气质量——金属质量
向等质量、等质量分数的稀盐酸(稀硫酸)中分别加入至过量。
解读:当横坐标为金属质量时,加入相同质量的金属,产生氢气质量分别依次减少,故斜线依次降低,但最终酸用完了,产生的氢气质量一样多,故横线在同一高度。
2.氢气质量-酸的质量
向等质量的中分别加入足量等质量、等质量分数的稀盐酸(稀硫酸)至过量。
解读:当横坐标为酸的质量时,开始时酸用量一样产生氢气质量一样多,故在同一斜线上,但最终用完,产生的氢气质量依次减少,即横线依次降低。
课题3 金属资源的利用和保护
一、金属资源
1.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,其余都以化合物的形式存在。
2.金属矿石(主要成分及其化学式):赤铁矿();磁铁矿();赤铜矿[(氧化亚铜)];铝土矿();金红石[(二氧化钛)];软锰矿()。
二、一氧化碳还原氧化铁的实验
1.原理:。
2.实验装置:
3.实验步骤:
①检查装置的气密性;②装入试剂并固定;③点燃酒精灯;④向玻璃管中通入;⑤点燃酒精喷灯;⑥反应完成后熄灭酒精喷灯;⑦待玻璃管冷却后停止通入;⑧熄灭酒精灯。
【巧记】
一氧化碳早出晚归,酒精灯迟到早退。前者颠倒会爆炸,后者颠倒倒吸与氧化。
【易错警示】
1.开始实验时,应先通入排尽装置内的空气,以免点燃酒精喷灯后发生爆炸。
2.实验结束后,先停止加热,待装置冷却后,再停止通入,防止石灰水倒流使玻璃管炸裂,同时防止还原出来的铁重新被氧化。
3.因为有毒,所以尾气中的气体要经过点燃处理,防止污染空气。
4.实验现象:红棕色粉末逐渐变成黑色;澄清石灰水变浑浊;尾气燃烧产生蓝色火焰。
三、工业炼铁
1.设备:高炉。
2.原料:铁矿石、焦炭、石灰石、热空气。
【拓展】工业炼铁中各原料的作用
①铁矿石提供铁元素;②焦炭与空气中的氧气反应,一方面提供还原剂,另一方面提供热量;③石灰石将铁矿石中的二氧化硅转变为炉渣。
3.原理:在高温条件下,用将铁从它的氧化物中还原出来。
4.产品:生铁。
四、铁制品的锈蚀
1.实质:铁与空气中的氧气、水蒸气等发生化学反应的过程。即铁生锈的条件是铁与氧气水同时接触。
2.铁锈成分:铁锈的主要成分是,很疏松,易吸水,不能阻碍里层的铁被锈蚀。使铁更易生锈,要及时除去。
【易错警示】
1.铝能与发生反应形成致密氧化膜,阻碍了里面的铝继续氧化,起到了保护作用。故不能用钢丝球清洗铝制炊具。而铁锈是疏松的,易吸水,使铁更易生锈,故要及时除去铁锈。
2.铁生锈是缓慢氧化的过程,反应过程中会放出热量,人们利用这一性质在生活中用铁粉制暖手贴等;
3.铁生锈时消耗氧气和水,人们常用铁粉作“双吸剂”给食品保鲜。
五、防止铁制品锈蚀的方法
1.防锈原理:破坏铁制品锈蚀的条件,使铁制品隔绝空气或隔绝水。
2.防锈方法:
六、保护金属资源的有效途径
1.防止金属腐蚀; 2.回收利用废旧金属;
3.有计划、合理地开采金属矿物; 4.寻找金属的代用品等。
七、稀土资源的利用和保护
我国化学家徐光宪院士为我国稀土分离技术作出了贡献。
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