内容正文:
第11讲 金属和金属材料
明课标 构建体系
建体系 依标据本
金属材料
纯金属
合金
夯基础 梳理知识
导电性
延展性
导热性
黄
红
汞
固体
银白
金属
混合
高
低
2%~4.3%
0.03%~2%
含碳量
人造骨
深度学习
(1)合金是混合物,内部至少含有一种金属,可以有多种金属,也可以有非金属。
(2)合金是金属材料,不是合成材料。
金属氧化物
金属的化学性质
化合反应
剧烈燃烧,火星四射,
生成黑色固体
2Mg+O2===2MgO
4Al+3O2===2Al2O3
深度学习
铝比铁更易与氧气或其他物质反应,但同样暴露在空气中,为什么铁比铝更易生锈?
答:铝在空气中与氧气反应,其表面生成一层致密的氧化铝薄膜,从而阻止铝进一步被氧化。
盐+氢气
氢
置换反应
浅绿
Mg+2HCl===MgCl2+H2↑
Mg+H2SO4===MgSO4+H2↑
Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑
Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑
Fe+2HCl===FeCl2+H2↑
Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑
深度学习
(1)所有的酸都能与金属发生置换反应放出氢气吗?为什么?
(2)有铁参加的置换反应中,生成的是+2价的亚铁离子。
答:不能。能与金属发生置换反应放出氢气的酸主要是指稀盐酸和稀硫酸,而不包括浓硫酸和硝酸等氧化性强的酸,金属与硝酸、浓硫酸反应不能生成氢气。
前面
可溶
置换反应
蓝
蓝
浅绿
银白
无
红
金属活动性顺序(高频考点)
Mg
Al
Zn
Fe
Cu
Ag
强
氢
前面
后面
2.金属活动性顺序的探究(高频考点):根据金属能否与稀盐酸、稀硫酸或盐溶液反应进行判断。
3.金属活动性顺序的应用(高频考点)
(1)判断某些置换反应能否发生。
(2)判断几种金属的活动性顺序。
(3)根据金属与盐溶液反应判断滤液、滤渣的成分。
金属资源的利用和保护
化合物
矿石名称 赤铁矿 磁铁矿 铝土矿 赤铜矿 金红石 软锰矿
主要成分 赤铁矿赤 赤铁矿赤 赤铁矿赤 赤铁矿赤 赤铁矿赤 赤铁矿赤
Fe2O3
Fe3O4
Al2O3
Cu2O
TiO2
MnO2
氧气
水蒸气
隔绝空气(氧气)或水
涂油
回收利用
易错辨析 1.常温下所有的金属都是固体。 ( )
2.生铁是纯铁,钢是铁合金。 ( )
3.黄铜的硬度比纯铜的硬度大。 ( )
4.合金属于合成材料。 ( )
5.合金中一定含有金属元素,含有金属元素的物质不一定属于合金。 ( )
6.大多数金属在自然界中以化合物的形式存在。 ( )
7.高炉炼铁是用一氧化碳把铁从铁矿石中还原出来,得到的是纯铁。 ( )
8.铝丝浸入硫酸铜溶液无明显现象,是因为铜比铝活泼。 ( )
9.活泼金属与稀盐酸反应产生氢气,溶液质量一定减少。 ( )
×
×
√
×
√
√
×
×
×
提素养 实验突破
实验7 探究铁钉锈蚀的条件
编号 ① ② ③ ④
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 铁钉与食盐水和空气接触
实验图示
生锈程度 铁钉生锈 铁钉不生锈 铁钉不生锈 铁钉严重生锈
实验分析 对比①②可知铁生锈需要 ;对比①③可知铁生锈需要 ;对比①④可知,食盐水可以加快铁生锈
实验结论 铁生锈的条件:①与空气(或氧气)接触;②与水接触
空气(或氧气)
水
【实验拓展】
1. 实验组②中用煮沸的蒸馏水的目的是 ,在水面上盖一层植物油的目的是 。
2. 铁锈内部结构疏松,不同于铝的氧化层,不能阻止内部的铁与空气中的氧气和水继续反应,因此铁制品可以完全锈蚀。铜在空气中也容易生锈,铜锈的主要成分是Cu2(OH)2CO3,猜测铜生锈除了需要氧气和水,还需要 。
除去水中的氧气
隔绝空气
CO2
16. 在研究“铁生锈的条件”的实验中,某兴趣小组对实验进行了创新设计,如图所示,请把实验报告补充完整。
【实验目的】铁生锈条件的探究。
【实验内容】取3段光亮无锈的细铁丝,绕成螺旋状,放入3支干燥洁净的试管底部,进行下列实验,实验要保证有足够长的时间来观察现象。
实验过关练
【实验现象】实验①②无明显现象,实验③中铁丝生锈,且试管内液面上升。
【实验结论】铁生锈实际上是铁与空气中的 (填名称)发生反应的结果。
【实验思考】
(1)当铁丝足量,时间足够长,实验③进入试管内的水的体积约占试管内空气体积的 。
(2)该实验创新之处在于:可根据铁丝表面的铁锈和 。两种现象来判断铁丝反应进行的情况。
(3)用完的菜刀要擦干存放,理由是 。
(4)金属资源储量有限且不能再生,为了保护金属资源,除防止金属的腐蚀外,你还有什么合理的建议 ,
。(答一点即可)
氧气和水蒸气
1/5
试管内液面上升
除去水,防止生锈
金属的回收利用(或有计划、合理
地开采矿物、寻找金属的代用品)
练好题 分层达标
命题点1 金属材料
1. (2025·河南)金属在改善人类生活方面发挥着巨大作用。下列相关叙述不正确的是( )
A. 纯铜的硬度比黄铜的大 B. 钛合金具有良好的抗腐蚀性能
C. 铁制品刷漆可防止生锈 D. 回收废旧金属可实现资源再利用
A
题组A 基础对点练
2. 下列有关金属材料的说法不正确的是( )
A. 铜常用作导线,说明铜具有良好的导电性
B. “真金不怕火炼”说明金的化学性质不活泼
C. 生铁和钢是含碳量不同的两种铁合金
D. 铝制品具有很好的抗腐蚀性,说明铝的金属活动性比较弱
D
3. (2025·福建)镍是一种重要的金属。将废旧坡莫合金(含镍、铁和铜等)浸入800℃液态镁中形成镁镍合金,再经如右图所示的真空蒸馏,可实现镁和镍的分离与回收。下列说法正确的是( )
A. 合金的硬度一般比其组成金属的小
B. 镁的沸点比镍的高
C. 真空蒸馏过程中,镁原子间的间隙发生改变
D. 坡莫合金可完全溶解于足量稀硫酸中
C
命题点2 金属的化学性质
4. 下列物质中,能够直接由金属单质和稀盐酸反应制得的是( )
A. ZnCl2 B. FeCl3 C. CuCl2 D. AgCl
A
5. (2023·青岛)锰(Mn)在钢铁、电池等领域有广泛应用,其金属活动性介于锌和铁之间。以下对金属锰化学性质的预测,不合理的是( )
A. 能在氧气中燃烧 B. 能与氢氧化钠溶液反应
C. 能与稀盐酸反应 D. 能与硫酸铜溶液反应
B
6. 某金属混合物由Mg、Al、Zn、Cu四种金属中的两种组成。6.5g该金属混合物与足量的盐酸反应,可得到0. 2g氢气,则该金属混合物中一定不含有的金属是( )
A. Mg B. Al C. Zn D. Cu
C
命题点3 金属的活动性顺序
7. 现有X、Y、Z三种金属,如果把Y和Z分别放入硝酸银溶液中,过一会儿,在Y表面有银析出,而Z没有变化;如果把X和Y分别放入稀硫酸中,X溶解并产生气泡,Y不反应。根据以上实验事实,判断这三种金属的活动性由强到弱的顺序为( )
A. Z、Y、X B. X、Z、Y
C. X、Y、Z D. Y、X、Z
C
8. (2025·湖南)化学社团同学将铁丝折成“爱”“我”“中”“华”造型,放在垫有宣纸的培养皿中,再加入硫酸铜溶液,一段时间后铁丝表面变成红色。有关该实验的说法正确的是( )
A. 铁的金属活动性比铜强 B. 培养皿中溶液颜色无变化
C. 不能用铝丝代替铁丝 D. 该反应属于复分解反应
A
9. (2025·陕西)将一定量铁粉加入含有Cu(NO3)2和AgNO3两种溶质的溶液中,充分反应后过滤,得到滤液和滤渣。则下列说法正确的是( )
A. 若滤液中有AgNO3,则滤渣中一定没有Cu、Ag
B. 若滤渣成分为Cu、Ag、Fe,则滤液中溶质只有一种
C. 若滤渣成分为Cu、Ag,则滤液中一定有Fe(NO3)3
D. 若滤液中有Cu(NO3)2,则滤渣中加入稀硫酸一定会有气泡产生
B
10. [创新实验](2025·河北节选)如图所示为探究镁和X金属活动性强弱、金属与酸反应吸放热情况的实验。
(1)反应前打磨金属的目的是 ,
;
(2)左侧有气泡,右侧无气泡,说明镁的金属活动性比X ;
(3)得出镁和稀盐酸反应放热,依据的现象:一是左侧小气球先胀大后轻微缩小,二是 。
除去金属
表面氧化物及污物,防止干扰实验
强
左侧红墨水液面先上升后恢复至原位置
命题点4 金属资源的利用和保护
11. (2025·广西)下列对铁片的处理方式中,容易导致其生锈的是( )
A. 在表面喷漆 B. 制成不锈钢
C. 在表面涂油 D. 泡在海水中
D
12. [项目式学习](2025·烟台)国家级非物质文化遗产“章丘铁锅”表面光滑如镜,炒菜不粘锅。制作时经过了冷锻、热锻等十二道工序,上万次捶打。兴趣小组以“章丘铁锅”为主题进行项目式学习。
任务一:认识铁料的来源
(1)自然界中的铁。因为铁的化学性质比较 ,所以自然界中的铁元素大多以 形式存在。
(2)炼铁。工业炼铁常用热还原法。一氧化碳在高温条件下还原氧化铁的化学方程式是 ,
。
活泼
化合物
Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2。
任务二:认识铁锅的制作
(3)裁料。在钢板上划线,沿线切出锅胚。传统工艺常用一种蓝色溶液划线,划线处会出现红色物质,该蓝色溶液可能是 (写一种物质)溶液。
(4)锻打。铁锅胚锻打成型,是利用铁具有 (性质)。
硫酸铜
延展性
(5)淬火。将锻打好的铁锅加热,然后伸入到冷水中,铁在高温下与水蒸气反应生成一层致密的四氧化三铁,铁锅的硬度和耐磨性会显著增强,另外还生成一种气体单质。该反应的化学方程式是 。
(6)防锈。在制好的铁锅表面涂一层油防止锈蚀,其原理是 。
隔绝氧气和水
3Fe+4H2O Fe3O4+4H2。
13. (2025·湖北)钢铁工业加速绿色转型,由“碳冶金”向“氢冶金”升级。工程师在高炉炼铁(图甲)的基础上,开发了氢基竖炉炼铁新工艺,其流程如图(图乙)。
(1)赤铁矿石主要成分Fe2O3中铁元素的化合价为 。
(2)炼铁高炉进风口附近的反应,主要生成CO2而不是CO的原因是 ,
,
。
+3
进风口
氧气充足,碳在氧气充足时燃烧生
成二氧化碳。
(3)新工艺绿色环保,“还原反应室”中主反应为Fe2O3+3H2高温2Fe+3X。
①X的化学式为 。
②该反应属于 (填字母)。
a. 化合反应 b. 分解反应
c. 置换反应 d. 复分解反应
H2O
c
(4)图乙中合成气由甲烷和水反应制得,也可由焦炭制得:C+H2O高温H2+CO。消耗相同质量的水时,理论上前者与后者制得H2的质量比为 。
3∶1
14. 废金属是宝贵的资源。
(1)废铜块能制成薄铜片,利用了铜的 。
(2)用废铜生产硫酸铜的过程中,涉及反应:CuO+H2SO4===CuSO4+H2O,该反应的实验现象:黑色固体逐渐溶解, 。
(3)利用废锌与含硫酸镍的废液反应回收镍,反应的化学方程式:Zn+NiSO4===Ni+ZnSO4,由此判断Zn、Ni两种金属中,金属活动性较强的是 。
延展性
溶液由无色变为蓝色
Zn
(4)我国科学家利用废弃金属资源,合成了催化剂(含镍、钙、铁复合金属氢氧化物),将CO2和电解水产生的H2催化转化为CH4和CO等物质,实现CO2的捕集和应用。
①反应3CO2+6H2催化剂CH4+2CO+4X中,X为 。
②CO2的捕集是应对气候变化的措施之一。请你提出另一种捕集CO2的方法: 。
H2O
用水吸收CO2(合理即可)
题组B 素养提升练
15. (2025·南充)小明家铁质水龙头严重锈蚀,在重新购置时,五金店老板建议他选不易生锈的镀铬水龙头。想到金属活动性顺序表中没有铬这种金属,小明和同学们做了如下探究:
【探究目的】比较铬与铁、铜的金属活动性强弱。
【提出猜想1】依据铬不易生锈,猜想两种金属的活动性:Cu>Cr。
【进行实验】有以下试剂可供选择:铜片、铬片、FeSO4溶液、稀硫酸、AgNO3溶液。
操作步骤 实验现象 实验结论
取大小相同的金属铬片和铜片,打磨后分别放入2支试管中,再分别加入等浓度等体积的 ,(选填一种试剂)。 铬片表面有气泡冒出,溶液变成蓝色;铜片无明显现象。 猜想1错误
稀硫酸
【提出猜想2】铬不易生锈,铁易生锈,猜想两种金属的活动性:Fe (填“<”或“>”)Cr。
【进行实验】将打磨后的铁片放入蓝色CrSO4溶液中,未观察到明显现象。
【得出结论】猜想2错误。
【探究结果】综合以上信息,三种金属的活动性顺序为Cr>Fe>Cu。
>
【实验与评价】小乙同学只选用3种试剂进行实验,也得出与小明相同的结论。小乙同学所选的试剂的组合可能是 ,
。[限选试剂:铁片、铜片、铬片(银白色)、FeSO4溶液、CuSO4溶液、CrSO4溶液(蓝色)、稀硫酸]
铜片、铬片
和FeSO4溶液(或铁片、CuSO4溶液和CrSO4溶液)
【反思交流】
a. 小明同学疑惑:铬的金属活动性比铁强,为什么镀铬水龙头不易生锈呢?小乙想到了铝制品耐腐蚀的原理,认为金属铬不易生锈的原因可能是 。
b. 实验室常用稀盐酸去除铁制品表面的铁锈,该反应的化学方程式为
。
c. 我们应该保持对物质世界的好奇心,养成注重实证、严谨求实的科学态度。
铬与空气中的氧气反应生成了致密的氧化膜
Fe2O3+6HCl===2FeCl3+3H2O
【拓展应用】除考虑美观和成本因素外,根据水龙头的使用特点,铁质水龙头上镀铬主要是利用了铬的抗腐蚀性好和 。
硬度大(或耐磨,耐磨性强)
1. (2024·临沂)下列关于金属和金属材料的说法中正确的是( )
A.生铁和钢的含碳量不同 B.黄铜比纯铜硬度小
C.合金属于合成材料 D.大多数金属在自然界中以单质形式存在
2. [化学与生活](2025·苏州)白炽灯泡的结构如图,通电后钨丝在高温下发光。生产时灯泡内可能会混入少量氧气。下列说法正确的是( )
A.钨丝的熔点低
B.两侧的金属丝不导电
C.灯泡内填充氮气是因为其化学性质活泼
D.白炽灯工作时,红磷能消耗残留氧气
A组 基础巩固
A
D
3. (2024·陕西)关于铝、铁、银三种金属,下列有关说法正确的是( )
A.三种金属在空气中均易锈蚀
B.用稀硫酸可以区分三种金属
C.用铁、银和硝酸铝溶液可以验证三种金属的活动性顺序
D.三种金属均是生活中常用导线的制作材料
B
4. (2024·临夏州)金属镍在制造钱币、不锈钢、催化剂等方面有着广泛的应用。为探究镍(Ni)、锌、铜的金属活动性顺序,小明做了如图所示的实验,发现A试管中镍丝表面无现象,B试管中镍丝表面出现红色物质,则三种金属活动性由强到弱的顺序是( )
A.Ni、Zn、Cu B.Zn、Cu、Ni
C.Zn、Ni、Cu D.Cu、Ni、Zn
C
5. (2025·威海)欲探究Mg、Cu、Ag的金属活动性顺序,仅用组内试剂无法实现的是( )
A.Mg、Cu、稀硫酸、AgNO3溶液
B.Mg、Cu、Ag、稀硫酸
C.Mg、Ag、CuSO4溶液
D.Cu、MgSO4溶液、AgNO3溶液
B
6. (2025·河北)如图所示为某班学生用废旧金属制作班徽的过程。下列说法错误的是( )
A.①中利用了铁能被磁铁吸引的性质
B.②中稀盐酸可用氯化钠溶液替代
C.④中铁板上会出现红色图案
D.⑤中塑封是为了防止班徽生锈
B
7. [中华优秀古代工艺](2024·湖北)《宋会要辑稿》记载:“浸铜之法,先取生铁打成薄片,……浸渍数日,铁片为胆水(硫酸铜溶液)所薄,上生赤煤,取出刮洗……入炉烹炼,……方成铜。”下列理解错误的是( )
A.“打成薄片”增大了反应的接触面积
B.“铁片为胆水所薄”发生了置换反应
C.“上生赤煤”指铁片上生成了红色的煤
D.“浸铜之法”可知铁的金属活动性比铜强
C
8. (2025·宿迁)将一定量的镁粉加入到硝酸铜和硝酸银的混合溶液中,充分反应后,过滤,观察到滤液仍为蓝色。下列说法正确的是( )
A.滤液中一定含有硝酸镁、硝酸铜,一定没有硝酸银
B.滤渣中一定含有银和铜,一定没有镁
C.所得滤液的质量一定小于原混合溶液的质量
D.向滤液中加入稀盐酸,一定产生白色沉淀
C
9. (2025·重庆)科技创新是发展新质生产力的核心要素。
(1)某电池的工作原理是用钠和硫在一定条件下生成硫化钠(Na2S),反应的化学方程式为__________________,此反应中钠原子_____电子变成钠离子。
(2)我国无人机技术全球领先。无人机的部分组件由铝、铜等金属熔合而成的材料制成,此材料属于______(填“合金”或“合成材料”)。铝有良好的抗腐蚀性能,其原因是__________________________________________,写出一个能验证铝和铜金属活动性强弱的化学方程式_______________________________
_________________。
2Na+S Na2S
失去
合金
表面形成一层致密氧化膜,阻止进一步反应
2Al+3CuSO4===Al2(SO4)3+
3Cu(合理即可)
10. (2025·天津)金属及金属材料具有广泛用途。
(1)铜能被加工成厚度仅为7 μm的超薄铜箔,说明铜具有良好的__________(填“延展性”或“导电性”)。
(2)炼铁的主要原理是一氧化碳与氧化铁在高温下反应,其化学方程式为_____
_______________________________________。
(3)将一定量的铁粉加入硝酸银和硝酸铜的混合溶液中,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液。向滤渣中加入稀盐酸有气泡产生。则滤渣的成分为_________
__________(填化学式)。
(4)铝镁合金是飞机制造、建筑等行业的重要材料。为测定某铝镁合金(不含其他元素)中铝的质量分数,现将4.8 g的铝镁合金与足量稀硫酸充分反应,生成0.5 g氢气。该合金中铝的质量分数为______。
延展性
3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2
Ag、
Cu、Fe
75%
11. (2025·贵州)在推进中国式现代化建设的进程中,桥梁是贵州一张亮丽的名片。金属材料在桥梁建造中发挥着重要作用。
(1)桥梁的金属材料
①建造桥梁使用的金属材料主要有铁、锌、铝、钢丝、镀锌钢丝、镀锌铝钢丝等。其中属于合金的是___________________________(选填一种)。
②将赤铁矿(Fe2O3)、焦炭和石灰石一起加入高炉。在高温下,炉内CO和Fe2O3反应得到Fe,反应的化学方程式为________________________
_________________。
B组 素养提升
钢丝(或镀锌钢丝或镀锌铝钢丝)
3CO+Fe2O3
3C2Fe+3CO2
(2)金属材料的制造
一种超高强度锌铝合金镀层钢丝生产的主要工序如下:
①“酸洗”时,将钢丝放入酸洗槽中除去钢丝表面的铁锈。若“酸洗”时间过长,铁会被稀盐酸腐蚀,原理是_________________________(用化学方程式表示)。
②“镀锌”利用了锌的活动性强于铁为钢丝提供保护。验证金属活动性Zn>Fe选用的试剂是_____________________________________________________。
Fe+2HCl===FeCl2+H2↑
铁片和硫酸锌溶液(或锌片和硫酸亚铁溶液,合理即可)
③“镀锌铝”时,镀层厚度随浸镀时间和温度变化关系如图1,若需生产镀层厚度900 μm的锌铝镀层钢丝,最好控制时间和温度为____________。
600 s, 460 ℃
图1
(3)金属材料腐蚀及防护
①在ZnAl镀层中加入适量Mg可调节镀层的耐腐蚀性能。取含Al质量分数为5%的ZnAlMg镀层测试镀层腐蚀速率的结果如图2,镀层的腐蚀速率随镀层中不同Zn、Mg质量分数变化的规律是____________
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
Zn质量分数由95%降低到93.5%,Mg质量分数由0增大到1.5%过程中,腐蚀速率下降; Zn质量分数由93.5%降低到92%,Mg质量分数由1.5%增大到3%过程中,腐蚀速率上升
图2
②某桥梁主缆采用ZnAlMg钢丝,工程师为了缆索主缆不被腐蚀,设计了桥梁干燥系统如图3。说明缆索主缆的防护原理______________________________
________________________________________。
利用干燥空气的流动,除去缆索主缆中的水、粉尘和其他污染物
图3
内容要求
1.知道大多数金属在自然界中是以金属矿物形式存在的,体会化学方法在金属冶炼中的重要性;知道金属具有一些共同的物理性质,通过实验探究等活动认识常见金属的主要化学性质及金属活动性顺序。
2.知道在金属中加入其他元素形成合金可以改变金属材料的性能;了解金属、金属材料在生产生活和社会发展中的重要作用;以铁生锈为例,了解防止金属腐蚀的常用方法;了解废弃金属对环境的影响及金属回收再利用的价值。
学业要求
1.能通过实验说明常见的金属的主要性质,并能用化学方程式表示;能举例说明金属性质的广泛应用及性质与用途的关系;能利用常见金属的性质,分析、解释一些简单的化学现象和事实。
2.能运用研究物质性质的一般思路与方法,从物质类别的视角,依据金属活动性顺序,初步预测常见的金属的主要性质,设计实验方案,分析、解释有关的实验现象,进行证据推理,得出合理的结论。
3.能基于真实问题情境,依据常见金属的性质,初步分析和解决相关的综合问题。
1.金属材料:包括 以及它们的 。
2.金属的物理性质
(1)共性:都有金属光泽,大多数具有良好的 、 、
,但这些性质差别也较大。
(2)特性:①颜色:大多数为 色,但铜为 色,金为 色。
②状态:常温下大多为 ,但 为液体。
深度学习
地壳中含量最高的金属元素—铝;人体中含量最高的金属元素—钙;世界年产量最高的金属—铁;导电性、导热性最好的金属—银;硬度最大的金属—铬;熔点最高的金属—钨;熔点最低的金属—汞。
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
特征的物质。合金属于 物。
(2)性质:合金的强度和硬度一般比组成它们的纯金属更 ,
熔点更 ,抗腐蚀性能更好。
(3)常见的合金
①铁合金主要包括生铁和钢,它们的区别是 不同,生铁的含碳量为 ,钢的含碳量为 。
②钛和钛合金被认为是21世纪的重要金属材料,具有很多优良的性能,如熔点高、密度小、可塑性好、抗腐蚀性能好等。由于钛合金与人体具有很好的相容性,因此可用于制造 。
③其他合金:钛镍合金、铝合金、黄铜(Cu-Zn合金)等。
1. 与氧气反应
(1)规律:金属+氧气→ ,基本反应类型为 。
(2)与氧气反应的难易和剧烈程度不同,能反映金属的活动性。
金属
现象
反应的化学方程式
常温下反应
镁
生成白色固体
铝
缓慢氧化,放出热量,不易察觉
高温时反应
铁
在氧气中点燃,
铜
生成黑色固体
不反应
金
很稳定,高温时也不与氧气反应(真金不怕火炼)
3Fe+2O2 eq \o(=====,\s\up15(点燃)) Fe3O4
2Cu+O2 eq \o(=====,\s\up15(△))2CuO
2. 金属与稀盐酸、稀硫酸的反应(高频考点)
(1)规律:金属+稀盐酸(或稀硫酸)→ ,基本
反应类型为 。
(2)反应发生的条件:位于金属活动性顺序中 前面的
金属与稀盐酸、稀硫酸发生反应。
(3)常见金属与酸的反应
金属
现象
稀盐酸/稀硫酸(反应的化学方程式)
镁
剧烈反应,产生大量气泡
②
锌
反应比较剧烈,产生大量气泡
③
④
铁
反应缓慢,有气泡产生,溶液由无色逐渐变为 色
⑤
⑥
3. 与盐溶液反应(高频考点)
(1)规律:金属+盐→ 新金属+新盐,基本反应类型为
。
(2)反应发生的条件
①在金属活动性顺序中,该金属要排在盐中金属元素的
(K、Ca、Na除外)。
②反应中盐必须 。
反应物
现象
发生反应的化学方程式
铁与硫酸铜溶液
铁表面有 色固体生成,溶液由 色变为 色
铜与硝酸银溶液
铜表面有 色固体析出,溶液由 色变为 色
Fe+CuSO4===FeSO4+Cu
Cu+2AgNO3===Cu(NO3)2+2Ag
1.金属活动性顺序
(1)常见金属活动性顺序
K Ca Na Sn Pb (H) Hg Pt Au
金属活动性由强逐渐减弱
(2)金属活动性顺序判断的依据
在金属活动性顺序里,金属的位置越靠前,它的活动性就越
;位于 前面的金属能置换出稀盐酸、稀硫酸中的氢;
位于 的金属能把位于 的金属从它们化合物的溶液里
置换出来(K、Ca、Na除外)。
1.金属的冶炼
(1)常见的金属矿物
深度学习
地球上的金属大多都以 形式存在;少数很不活泼的金属以
单质形式存在,如金、银等。
(2)铁的冶炼
①原料:铁矿石、焦炭、石灰石、空气。
②原理:高温下,利用炉内反应生成的CO把铁从氧化铁里
还原出来,反应的化学方程式为
③焦炭的作用:a. 提供热量:C+O2
CO2
b. 制取CO:C+CO2
2CO
④石灰石的主要作用:将矿石中的二氧化硅转化为炉渣。
3CO+Fe2O3 eq \o(=====,\s\up15(高温)) Fe+3CO2
2. 金属的锈蚀(高频考点)
(1)铁制品锈蚀的过程,实际上是铁和空气中的 、 等发生化学反应的过程。
(2)防锈原理: 。
(3)防锈措施 eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(①保持铁制品表面洁净干燥(如用过的菜刀洗净擦干),②在铁表面涂保护膜(如涂油、刷漆、电镀等),③改变金属内部结构制成合金(如制成不锈钢)))
深度学习 铁锈是一种混合物,主要成分是氧化铁。
3.金属资源的保护(高频考点)
(1)防止金属腐蚀;
(2) 废旧金属;
(3)合理开采金属矿物;
(4)寻找金属的代用品。
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