内容正文:
单元4金属与金属矿物
知识梳理
知识点1金属材料(10年10考)
金属材料包括
和
日常使用的金属材料大多数属
于合金
1.金属的物理性质及用途
「有金属光泽→制作各种饰品
有
性→制作导线(如铜丝、铝丝)
(1)共性
有
性→制作炊具(如铁锅、铜火锅)
有
性→拉成细丝或压成薄片
「颜色:大多数金属呈银白色,但铜却呈
,金呈黄色
(2)特性
状态:常温下,大多数金属都是固体,但汞是
(3)不同金属的导电性、导热性、密度、熔点、硬度等差别较大。
2.合金
(1)概念:合金指的是在纯金属中加热熔合某些
合金
或
而制得的具有金属特征的物
质,大多数合金属于混合物。
纯金属
(2)性能(硬度的比较—相互刻画)》
现象:纯金属表面
划痕,合金表面
划痕。
结论:合金的硬度比组成它的纯金属
【总结】一般情况下,与组成合金的纯金属相比,合金的硬度
熔点
抗腐蚀能力增强。
(3)常见的合金
①铁合金
(生铁:含碳量2%~4.3%)
a.铁合金
性能不同的主要原因是
钢:含碳量0.03%~2%)
b.不锈钢:抗腐蚀性好,常用于制医疗器械、刀具、炊具等。
②铝合金:质轻、强度和硬度好,可用于制造火箭、飞机等。
③钛合金:熔点高、密度小、可塑性好、易于加工、机械性能好、抗腐蚀性能
强,用途广泛;钛合金与人体具有良好的相容性,可用于制造
④其他合金:青铜、黄铜(铜锌合金)、锰钢、焊锡、18K黄金等。
26
:特别提醒
金属的用途主要由性质决
定,除此之外还应考虑价
格、资源,废料是否易于
回收和对环境的影响,以
及是否美观、使用是否便
利等。
管备考补充
金属之最
a.地壳中含量最高的金属
元素:
b.人体内含量最高的金属
元素
c.人类使用最广泛及年产
量最高的金属:
d.导电性、导热性最好的
金属:银
e.熔点最高的金属:钨
「熔点最低的金属:汞
知识点2)金属的化学性质及金属活动性顺序(10年10考)
1.金属与氧气反应
(1)通式:金属+氧气→金属氧化物(化合反应)」
(2)大多数金属可与氧气反应,但反应的难易程度不同(如下)
小:特别提醒
金属
实验现象
化学方程式
①铝具有良好的抗腐蚀性
铝
常温下表面变暗
能的原因是
在空气中点燃:发出
镁
放出大量的热
②“真金不怕火炼”说明
在氧气中点燃:剧烈燃烧,
金的化学性质很稳定,高
铁
,生成
温时也不与氧气反应。
放出大量的热
铜
在空气中加热:红色固体逐渐
变为
色
2.金属与酸(稀盐酸、稀硫酸)反应
(1)通式:活泼金属+酸→盐+氢气(置换反应)。
(2)条件:金属活动性顺序位于氢之前。
(3)常见金属与酸的反应
金属
实验现象
化学方程式
稀盐酸:
镁
反应刷烈,有大量气泡产生
稀硫酸:
稀盐酸:
锌
反应较剧烈,有较多气泡产生
稀硫酸:
:特别提醒
铁与稀盐酸和稀硫酸反应
反应缓慢,有少量气泡产生,
稀盐酸:
铁
生成含Fe2+的化合物,所
溶液由无色变为
色
稀硫酸:
得溶液均呈浅绿色。
铜
无明显现象
不反应
3.金属与某些盐反应
(1)通式:金属+盐→新盐+新金属(置换反应)。
(2)条件:金属单质的活动性强于盐中金属(K、Ca、Na除外),盐必须
可溶。
(3)常见金属与盐溶液的反应
:特别提醒
实验内容
实验现象
化学方程式
不能用铁质容器盛放硫酸
铁和硫酸
有
色固体析出,溶液由
铜溶液。
铜溶液
色变为
色
铜和硝酸
有银白色固体析出,溶液由无色
银溶液
变为
色
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4.金属活动性顺序
(1)常见金属的活动性顺序
K Ca Na
Al
Fe Sn Pb (H)
Hg
Pt Au
金属活动性由强逐渐
(2)金属活动性顺序中的规律
①越前越强:金属的位置越靠前,它的活动性就越
②氢前换氢:位于氢前的金属能置换出稀盐酸、稀硫酸中的
③前金换后金:位于
金属能把位于其
金属从它们的
盐溶液里置换出来(K、Ca、Na除外)。
(3)金属活动性顺序的探究(详见本册P30“实验进阶”栏目)》
(4)金属与盐溶液反应后滤液、滤渣成分分析(详见《减负作业本》P51
“小专题6”)》
知识点3)金属矿物和冶炼(10年3考)
1.金属资源的存在形式:除少数极不活泼的金属(如金、银等)有
的形式存在外,其余都以
的形式存在于自然界中。
2.常见的金属矿石:赤铁矿(
磁铁矿(Fe,O,)、铝土矿(
3.高炉炼铁
(1)设备:炼铁高炉。
赤铁矿石、焦炭、石灰石
(2)原料:赤铁矿石、焦炭、石灰
高炉气体
U2高炉气体
石、空气。
(3)原理:在高温条件下,用还
原剂一氧化碳将铁从氧化铁中
开始生成
进风口
生铁
还原出来。
形成炉渣
热空气
〔←进风口
(4)主要反应:
102
炉渣
(5)产物:生铁(含碳量为2%~
→出渣口
出铁口三
“生铁
4.3%的铁合金)。
4.含杂物质的计算
炼铁所用的原料和得到的产品中均含有杂质,属于混合物,而计算时
我们需要纯净物的质量,因此需要进行混合物与纯净物之间的换算。
若题目给出了混合物中主要成分的质量分数(即纯度),则可用下列公
式进行变换:
纯度=纯净物的质量
100%纯净物的质量=不纯物的质量×纯度
不纯物的质量
例冶炼2000t含杂质3%的生铁,需要含Fe,0,90%的磁铁矿的质量是
t(计算结果精确到0.1)。
28
管备考补充
可利用金属活动性顺序除
杂:如除去铜粉中的铁
粉,可加入
溶液。
Q:特别提醒
①焦炭的作用:提供热
量、产生还原剂一氧
化碳。
②石灰石的作用:将矿石
中的二氧化硅转变为
炉渣。
心方法导引
可根据化学反应中铁元素
质量守恒进行解答,生铁
中铁元素质量即为铁矿石
中铁元素质量。
知识点4金属的腐蚀与防护(10年10考)
(条件:铁与氧气和水同时接触
管备考补充
1.铁生锈
(铁锈:疏松多孔,主要成分是Fe,0,·xH,0,属于混合物
铜生锈是铜与水、氧气、
2.铁钉生锈条件的探究(详见本册P31“实验进阶”栏目)
二氧化碳共同作用的
物理方法:用砂纸打磨
结果。
3.除锈方法
化学方法:用稀盐酸或稀硫酸除去铁锈
4.金属防锈
(1)原理:隔绝
或
:特别提醒
(2)防锈措施:
用稀酸除锈时,不能长时
①保持金属表面洁净和干燥,如用过的菜刀洗净擦干等:
间浸泡,否则铁会与稀酸
②在金属表面涂上一层防护层,如刷漆、涂油、镀耐磨和耐腐蚀的金
反应。
属等;
③改变金属的内部结构制成合金,如制成不锈钢等。
尚人物成就
5.金属资源的保护
著名中国化学家徐光宪院
(①节约金属资源、节约能源
(1)意义
士研发了稀土分离技术
(②减少重金属对环境的污染
被誉为“中国稀土之父”。
①防止金属腐蚀
②回收利用废旧金属
(2)有效途径
③有计划、合理地开采矿物
④寻找金属的代用品
29明石蜡中含有碳元素
(4)①①@②分子分裂为原子,原子重新组合为新的分子
【建构模型】元素
实验6
1.烧杯
2.(1)①3g47②天平
③量筒④玻璃棒【特别提醒】胶头滴管(2)①25
2425②量筒③玻璃棒
3.偏大偏小偏小偏大
4.(1)14%(2)C
实验7
2.加速溶解引流出现较多固体防止因局部温度过
高,造成液滴飞溅
4.(1)蒸发氯化钠(或NaC)饱和
(2)完全蒸干会析出多种盐杂质,不利于获得较纯的
氯化钠
单元4金属与金属矿物
知识梳理
知识点)
纯金属合金
1.(1)导电导热延展(2)红色液体
2.(1)金属非金属(2)有无大【总结】增大
降低(3)①含碳量不同③人造骨
【备考补充】a.铝b.钙c.铁
知识点2
1.(2)4A1+302=2AL,0,耀眼的白光2Mg+0,
点槛2Mg0火星四射黑色固体3Fe+20,点脑
Fe,0黑2Cu+0,△2Cu0
【特别提醒】①常温下,铝与空气中的氧气反应,其表
面生成了一层致密的氧化铝薄膜,从而阻止内部的铝
进一步被氧化
2.Mg+2HCI MgCl,+H,1 Mg+H,SO,-MgSO,+H 1
Zn+2HCl
ZnCl2+H2↑Zn+H2S0,=ZnS0,+H2↑
主题二
物质
知识梳理
①元素②分子③原子
知识点1
1.(1)核电荷数(3)氧、硅、铝、铁(或0、Si、Al、Fe)
(4)①大写小写②铁元素铁这种物质铁原子
一个铁原子
【特别提醒】①质子数核电荷数
2.(1)门捷列夫
知识点2
1.(1)分子化学性质(2)小不断运动快间隔
小实验
(2)①变红②变红挥发碱变红
浅绿Fe+2HCl=FeCl,+H2T
Fe+H2S0,=FeS04+H2↑
3.(3)红蓝浅绿fe+CuS0,一FeS0,+Cu蓝
Cu+2AgNO;=Cu(NO3)2+2Ag
4.(1)Mg Zn Cu Ag减弱(2)①强②氢③前
面的后面的【备考补充】硫酸铜(合理即可)
知识点3
1.单质化合物
2.Fe2O Al2O3
3.(4)3C0+Fe,0,
高温2Fe+3C0,
4.2976.7
知识点4
4.空气(或氧气)水
实验进阶
实验8
1.前后强
2.(1)有气泡产生有红色固体析出无锌铜
(2)铁片表面有红色固体析出,溶液由蓝色变为浅绿
色铜片表面有灰色或银白色固体析出,溶液由无色
变为蓝色铁铜银
-R-
3.【猜想假设】R>Fe>Cu【实验设计】
FeSO
CuSO
溶液由溶液
4
(分别将R金属插入到硫酸亚铁和硫酸铜溶液中)A
中无明显现象,B中R金属表面有红色固体析出,溶液
蓝色变浅
实验9
1.(1)除去铁钉表面的氧化物和污物(2)除去水中溶
解的氧气(3)B(4)氧气(或空气)水(5)隔绝
空气,防止空气中的氧气溶于水中
2.(1)相同(2)相同条件下,温度越高,铁生锈速度越
快(或相同条件下,氧气浓度越大,铁生锈速度越快)
的组成与结构
(3)分子在不断运动
2.(2)质子中子质子数(4)阳阴
【特别提醒】相似
3.(2)正负(4)1个镁离子带2个单位正电荷2个
镁离子
知识点3
1.(2)①Fe He C②H202③a.Fe04P20,
(3)1:8氢元素氧元素2个氢原子和1个氧原子
18
2.(2)①0②正负③+2+4(3)各元素正、负化
合价的代数和为0①+5②4
53