資源簡介

(共43張PPT)
第八單元 金屬和金屬材料
單元復(fù)習(xí)
知識結(jié)構(gòu)
知識點(diǎn)講解
01
02
知識點(diǎn)典例
03
知識結(jié)構(gòu)
金屬和金屬材料
純金屬：共性、特性及用途
金屬材料
金屬的
化學(xué)性質(zhì)
金屬資源的利用和保護(hù)
合金：物質(zhì)類別、性能及用途
金屬與氧氣的反應(yīng)
金屬與鹽酸、稀硫酸的反應(yīng)
金屬與鹽溶液的反應(yīng)
置換反應(yīng)
金屬活動性順序
鐵的冶煉：高爐煉鐵、實(shí)驗(yàn)室煉鐵
金屬的銹蝕與防護(hù)：鐵銹蝕條件的探究
0
知識點(diǎn)1：金屬材料
共性 用途
有金屬光澤 制作金屬飾品
_________性 制作導(dǎo)線
__________性 制作炊具
__________性 沖壓成各種形狀
1.金屬材料包括____________及___________。
2.金屬的共性及用途
純金屬
合金
導(dǎo)電
導(dǎo)熱
延展
0
知識點(diǎn)1：金屬材料
3.金屬的特性
①顏色：大多數(shù)金屬呈銀白色，銅呈_______色，金呈_______色，鐵粉呈________色。
②狀態(tài)：常溫下大多數(shù)金屬為固態(tài)，汞（俗稱水銀）為_____態(tài)。
4.物質(zhì)的性質(zhì)在很大程度上決定了物質(zhì)的用途，另外還需要考慮價格、資源、是否美觀、使用是否便利以及是否容易回收和對環(huán)境的影響等多種因素。
紫紅
黃
黑
液
0
知識點(diǎn)1：金屬材料
5.金屬之最
地殼中含量最多的金屬元素——________
人體中含量最多的金屬元素——________
目前世界年產(chǎn)量最多的金屬——________
導(dǎo)電、導(dǎo)熱性最好的金屬——________
熔點(diǎn)最高的金屬——________（作燈絲）
熔點(diǎn)最低的金屬——________（制作水銀溫度計(jì)）
鋁
鈣
鐵
銀
鎢
汞
0
知識點(diǎn)1：金屬材料
6.合金
（1）概念：在金屬中加熱融合某些_____________，制得具有金屬特征的__________。
（2）性能：合金和組成其的純金屬相比較，硬度一般更_______，熔點(diǎn)一般更______，抗腐蝕性更_______。
金屬或非金屬
混合物
大
低
強(qiáng)
將合金與組成它的純金屬相互刻畫，
________上有明顯劃痕。
純金屬
0
知識點(diǎn)1：金屬材料
（3）常見的合金
合金 鐵的合金 銅合金 焊錫 鈦合金 形狀記憶合金
生鐵 鋼 黃銅 青銅
成分 含碳量 2%～4.3% 含碳量 0.03%～2% 銅鋅 銅錫 鉛錫 合金 鈦與其他金屬 鈦鎳合金
性能/用途 堅(jiān)硬 韌性強(qiáng) / / 焊接金屬 人造骨骼 制成人造衛(wèi)星天線
【知識點(diǎn)典例】
1.（2023·長沙）2023年我國自主研制的大型滅火、水上救援水陸兩棲飛機(jī)“鯤龍”已成功首飛，制造該飛機(jī)使用了鋁鋰合金等多種合金。下列有關(guān)鋁鋰合金的說法正確的是（ ）
A .鋁鋰合金的熔點(diǎn)比純鋁更高
B .鋁鋰合金的抗腐蝕性能非常差
C .鋁鋰合金是混合物
D .鋁鋰合金的硬度比純鋁小
C
【知識點(diǎn)典例】
2. （2023·湘潭）2023年5月28日，國產(chǎn)大型客機(jī)C919首次商業(yè)載客飛行成功，C919在制造過程中使用了鋁鋰合金、鈦合金、超高強(qiáng)度鋼等大量金屬材料。下列有關(guān)金屬材料的說法錯誤的是（ ）
A.合金中一定只含金屬元素
B.金屬材料包括純金屬和合金
C.鈦合金的硬度比純鈦更大
D.超高強(qiáng)度鋼屬于一種鐵合金
A
知識點(diǎn)2：金屬的化學(xué)性質(zhì)
1.金屬與氧氣的反應(yīng)
大多數(shù)金屬都能與氧氣反應(yīng)，但反應(yīng)的難易和劇烈程度不同。
（1）鎂、鋁在常溫下就能與空氣中的氧氣反應(yīng)
2Mg+O2 = 2MgO
4Al+3O2 = 2Al2O3
鋁具有很好的抗腐蝕性能原因：鋁與空氣中氧氣反應(yīng)，表面生成一層___________________，從而阻止鋁進(jìn)一步氧化。
致密的氧化鋁薄膜
知識點(diǎn)2：金屬的化學(xué)性質(zhì)
1.金屬與氧氣的反應(yīng)
（2）鐵、銅等常溫下幾乎不與氧氣反應(yīng)，在高溫時能與氧氣反應(yīng)。
（3）金在高溫時也不能和氧氣反應(yīng)（真金不怕火煉）。
2Cu+O2 === 2CuO
△
3Fe+2O2 === Fe3O4
點(diǎn)燃
通過金屬與氧氣能否反應(yīng)及反應(yīng)的難易程度判斷金屬的活動性：_________________________。
鎂、鋁>鐵、銅>金
紫紅色的銅絲加熱后變黑
劇烈燃燒，火星四射，生成黑色固體
知識點(diǎn)2：金屬的化學(xué)性質(zhì)
2.金屬與鹽酸、稀硫酸的反應(yīng)
鎂 鋅 鐵 銅
固體逐漸溶解，產(chǎn)生大量氣泡 固體逐漸溶解，產(chǎn)生較多氣泡 固體逐漸溶解，無色溶液變?yōu)開______，產(chǎn)生少量氣泡
Mg+2HCl = MgCl2+H2↑
Mg+H2SO4 = MgSO4+H2↑
Zn+2HCl = ZnCl2+H2↑
Zn+H2SO4 = ZnSO4+H2↑
Fe+ 2HCl = FeCl2 + H2↑
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
不反應(yīng)
淺綠色
金屬的活動性：鎂>鋅>鐵>銅
知識點(diǎn)2：金屬的化學(xué)性質(zhì)
3.金屬與鹽溶液的反應(yīng)
鐵釘+硫酸銅溶液 鋁絲+硫酸銅溶液 銅絲+硝酸銀溶液
鐵表面有____色固體產(chǎn)生，溶液由___色逐漸變?yōu)開____色 鋁表面有_____色固體產(chǎn)生，溶液由____色逐漸變?yōu)開___色。 銅表面有銀___色固體產(chǎn)生，溶液由___色逐漸變?yōu)開___色
活動性：鐵___銅 活動性：鋁___銅 活動性：銅____銀
紫紅
藍(lán)
淺綠
Fe+CuSO4 =Cu+FeSO4
>
紫紅
藍(lán)
無
2Al+3CuSO4 =Al2(SO4)3 +3Cu
>
白
無
藍(lán)
Cu+2AgNO3 =2Ag+Cu(NO3)2
>
交流討論：如何鑒別黃金和假黃金(銅鋅合金)？
②灼燒：由于假黃金中含有鋅和銅，灼燒后有氧化銅產(chǎn)生，顏色變?yōu)楹谏视泻谏镔|(zhì)生成的是假黃金，反之為黃金。
①加入稀鹽酸或稀硫酸：由于假黃金中含有鋅，加入酸后會有氣泡，故產(chǎn)生氣泡的是假黃金，反之為黃金。
知識點(diǎn)2：金屬的化學(xué)性質(zhì)
4.置換反應(yīng)
概念：由一種單質(zhì)與一種化合物反應(yīng)，生成另一種單質(zhì)和另一種化合物的反應(yīng)。
A+B+…=AB… （化合反應(yīng)）
AB…= A+B+… （分解反應(yīng)）
A+BC=AC+B （置換反應(yīng)）
置換反應(yīng)特點(diǎn)：單換單。
【知識點(diǎn)典例】
1.（2023·菏澤）碲化鎘薄膜電池是一種重要的太陽能電池，其材料之一鎘(Cd)的制備是在銅鎘渣(主要含有Cd、Zn、 Cu、 Fe單質(zhì))中加入 足量的稀硫酸充分反應(yīng)，過濾出銅渣,然后對濾液進(jìn)行除鐵凈化，再加入鋅粉置換出鎘，下列金屬的活動性順序正確的是（ ）
A . Zn>Cu>Cd B . Zn>Cd>Cu
C . Cu>Zn>Cd D . Cd>Zn>Cu
B
【知識點(diǎn)典例】
2.（2023·張家界）金和黃銅(銅鋅合金)是生活中常見的物質(zhì)，下列試劑或方法不能將其區(qū)分的是（ ）
A.稀硫酸 B .硝酸銀溶液
C .觀察顏色 D.灼燒
C
知識點(diǎn)3：金屬活動性順序
1.金屬活動性順序的規(guī)律
（1）在金屬活動性順序里，金屬的位置越靠前，活動性就越_____。
（2）在金屬活動性順序里，位于_______的金屬能置換出鹽酸、稀硫酸中的氫。
（3）在金屬活動性順序里，位于前面的金屬能把后面的金屬從它們________________里置換出來（K Ca Na除外）。
強(qiáng)
氫前面
化合物的溶液
知識點(diǎn)3：金屬活動性順序
2.應(yīng)用
（1）判斷金屬被開發(fā)利用的先后順序。
（2）判斷某些置換反應(yīng)能否發(fā)生。
（3）判斷金屬與混合鹽溶液反應(yīng)后濾液、濾渣的成分。
當(dāng)有多個置換反應(yīng)都能發(fā)生時，在活動性順序中金屬之間間隔___的反應(yīng)先發(fā)生。一個置換反應(yīng)結(jié)束后，另一個置換反應(yīng)才會發(fā)生。如在硫酸亞鐵和硫酸銅的混合溶液中加入鋅粒，鋅先和__________反應(yīng)，反應(yīng)完畢后，若鋅有剩余，才和_____________反應(yīng)。
遠(yuǎn)
硫酸銅
硫酸亞鐵
知識點(diǎn)3：金屬活動性順序
3.金屬活動性順序的比較方法：比較Cu、Fe、Ag三種金屬的活動性順序
（1）選用試劑：_____________________________
“兩金夾一液”：即選用三種金屬活動性最強(qiáng)和最弱的兩種金屬的單質(zhì)及活動性介于兩種金屬之間的金屬的化合物溶液作為試劑，根據(jù)兩種金屬單質(zhì)分別與化合物溶液反應(yīng)的情況進(jìn)行判斷。
（2）選用試劑：_____________________________
“兩液夾一金”：即選用三種金屬中活動性排在中間的金屬單質(zhì)及其他兩種金屬的化合物溶液作為試劑，根據(jù)金屬單質(zhì)分別與兩種化合物溶液反應(yīng)的情況判斷。
Fe、CuSO4溶液、Ag
FeSO4溶液、Cu、AgNO3溶液
知識點(diǎn)3：金屬活動性順序
4.知識拓展：除雜（除雜的要求：不增，不減，易分離，易恢復(fù)原狀）
混合物（雜質(zhì)） 方法 有關(guān)化學(xué)方程式
Cu(Zn) ①加入足量___________，過濾、洗滌、干燥
②加入足量___________溶液，過濾、洗滌、干燥
FeSO4(CuSO4) 加入足量________，過濾
稀鹽酸
Zn+2HCl = ZnCl2+H2↑
硫酸銅
Zn + CuSO4 = Cu + ZnSO4
鐵粉
Fe + CuSO4 = Cu + FeSO4
【知識點(diǎn)典例】
1.（2023·遼寧）現(xiàn)有鋁、銅、銀三種金屬，另選一種試劑就可驗(yàn)證它們的金屬活動性強(qiáng)弱，該試劑是（ ）
A.稀硫酸 B .硝酸鎂溶液
C .硝酸銅溶液 D .硝酸鋁溶液
C
【知識點(diǎn)典例】
2.（2023·衡陽）向MgCl2和CuCl2的混合溶液中加入一定量的鋅粉，充分反應(yīng)后過濾，得到濾渣和濾液。下列說法正確的是（　　）
A．若濾液為藍(lán)色，則濾渣中一定含有Cu和Zn
B．若濾液不為藍(lán)色，則濾液中可能不含MgCl2
C．若往濾渣中加入稀鹽酸，有氣泡產(chǎn)生，則濾渣中一定含有Mg
D．所得濾液的質(zhì)量一定比原溶液的質(zhì)量大
D
【知識點(diǎn)典例】
3.（2023·自貢）現(xiàn)有體積大小相同的三種金屬X、Y、Z ，分別放入三份溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)相等的足量稀硫酸中，X不發(fā)生反應(yīng)， Y、Z反應(yīng)生成氫氣的質(zhì)量與反應(yīng)時間的關(guān)系如圖所示。X、Y、Z的金屬活動性順序正確的是（ ）
X>Y>Z B . X>Z>Y
C. Y>Z>X D . Z>Y>X
D
知識點(diǎn)4：鐵的冶煉
1.常見的金屬礦物
礦物名稱 赤鐵礦 磁鐵礦 菱鐵礦 鋁土礦 黃銅礦 輝銅礦
主要成分 FeCO3 CuFeS2 Cu2S
Fe2O3
Fe3O4
Al2O3
知識點(diǎn)4：鐵的冶煉
2.實(shí)驗(yàn)室煉鐵：
A處 B處 C處
實(shí)驗(yàn) 現(xiàn)象
化學(xué) 方程式
紅棕色粉末逐漸變成黑色
澄清石灰水變渾濁
產(chǎn)生藍(lán)色火焰
Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2
Ca(OH)2 +CO2 = CaCO3↓ + H2O
2CO + O2 2CO2
知識點(diǎn)4：鐵的冶煉
實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)：
（1）先通入CO一會兒，再給氧化鐵加熱；
原因：_____________________________________________________。
（2）停止加熱，繼續(xù)通入CO至玻璃管冷卻；
原因：______________________________________。
（3）尾氣處理：①_______，使CO變成無毒的CO2；②在導(dǎo)管末端系一個氣球或用排水法將尾氣收集起來。
排盡裝置中的空氣，防止加熱CO與空氣的混合氣體發(fā)生爆炸
防止生成的熱的鐵被空氣再次氧化
點(diǎn)燃
知識點(diǎn)4：鐵的冶煉
實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)：
（4）酒精噴燈的作用是____________（如果用酒精燈，則加金屬網(wǎng)罩，金屬網(wǎng)罩可以集中火焰，提高溫度）。
（5）澄清石灰水的作用：___________________。
提供高溫
檢驗(yàn)生成的二氧化碳
知識點(diǎn)4：鐵的冶煉
3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2
高溫
C+O2 CO2
高溫
CaCO3+SiO2 CaSiO3 + CO2↑
高溫
CO2+C 2CO
高溫
原料：鐵礦石、焦炭、石灰石、空氣
將礦石中的二氧化硅轉(zhuǎn)變?yōu)闋t渣
高爐
3.工業(yè)煉鐵
知識點(diǎn)4：鐵的冶煉
C+O2 CO2
高溫
CO2+C 2CO
高溫
焦炭的作用：
高爐
提供熱量
生成CO
注意：高爐的產(chǎn)物是_____（實(shí)驗(yàn)室中“煉”出的鐵不含碳，而工業(yè)生產(chǎn)中煉出的鐵含碳）
生鐵
4.含雜質(zhì)問題的計(jì)算
知識點(diǎn)4：鐵的冶煉
純凈物的質(zhì)量 ＝ 不純物質(zhì)的總質(zhì)量×純度
純度＝ ×100%
純凈物的質(zhì)量
不純物質(zhì)的總質(zhì)量
注意事項(xiàng)：涉及不純物的化學(xué)方程式計(jì)算，代入計(jì)算的一定是純凈物質(zhì)量，如不純物需要轉(zhuǎn)換成純凈物質(zhì)量。
【知識點(diǎn)典例】
1.如圖為一氧化碳還原氧化鐵實(shí)驗(yàn)。下列說法中錯誤的是（ ）
A.將尾氣點(diǎn)燃或收集，可防止
一氧化碳污染空氣
B.實(shí)驗(yàn)進(jìn)行一段時間后，玻璃
管中出現(xiàn)的現(xiàn)象是紅棕色粉末逐漸變黑
C.開始時應(yīng)先預(yù)熱玻璃管，后通入一氧化碳
D.澄清石灰水變渾濁，說明反應(yīng)產(chǎn)物有二氧化碳生成
C
【知識點(diǎn)典例】
2.（2023·包頭）內(nèi)蒙古礦產(chǎn)資源豐富，某煉鐵廠利用當(dāng)?shù)氐拿禾亢统噼F礦石作為高爐煉鐵的主要原料，其主要反應(yīng)過程如圖所示（部分反應(yīng)物、生成物及反應(yīng)條件已略去）。
據(jù)此回答問題：
（1）A的化學(xué)式為 _______。
（2）用化學(xué)方程式表示一氧化碳煉鐵的原理 _________________，實(shí)際上高爐煉得的鐵是生鐵，生鐵屬于 _________（填“純凈物”或“混合物”）。
CO2
Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2
混合物
【知識點(diǎn)典例】
3.鐵是應(yīng)用最廣泛的金屬，通過冶煉鐵刊礦石可以得到鐵。高爐是工業(yè)煉鐵的主要設(shè)備。
(1)煉鐵的固體原料需經(jīng)過粉碎，其目的是_____________________。
(2)高爐煉鐵中，焦炭的作用是_______________________________。
(3)工業(yè)上用赤鐵礦石與一氧化碳在 高溫下冶煉生鐵，現(xiàn)有400t含氧化鐵80%的赤鐵礦石，理論上能冶煉出含雜質(zhì)49%的生鐵的質(zhì)量是__________(結(jié)果精確到0.1t)。
增大接觸面積，使充分反應(yīng)
將CO2轉(zhuǎn)化為CO，并提供熱量
233.3t
知識點(diǎn)5：金屬的銹蝕與防護(hù)
1.實(shí)驗(yàn)探究：鐵銹蝕條件的探究
現(xiàn)象 分析 結(jié)論
試管A 鐵釘生銹 鐵與水、氧氣同時接觸 鐵生銹是鐵與空氣中的_______________發(fā)生化學(xué)反應(yīng)
試管B 鐵釘無明顯變化 鐵只與水接觸
試管C 鐵釘無明顯變化 鐵只與氧氣接觸
氧氣、水蒸氣
知識點(diǎn)5：金屬的銹蝕與防護(hù)
注意事項(xiàng)：
（1）蒸餾水煮沸并迅速冷卻的目的是_____________________；試管B中植物油的作用是____________；試管C中的干燥劑是氯化鈣，具有____________。
（2）鐵生銹屬于緩慢氧化，鐵銹呈___________，其主要成分是_____________，結(jié)構(gòu)疏松，不能阻礙里面的鐵繼續(xù)氧化。
除去水中溶解的氧氣
隔絕氧氣
吸水性
Fe2O3·xH2O
紅棕色
知識點(diǎn)5：金屬的銹蝕與防護(hù)
2.防止鐵生銹
（1）原理：___________________。
（2）方法：
①保持鐵制品表面潔凈、干燥；
②表面覆蓋一層保護(hù)膜：如刷油漆、涂油、燒制搪瓷、烤藍(lán)、鍍耐腐蝕的金屬如鉻等；
③改變內(nèi)部結(jié)構(gòu)，制成耐腐蝕的合金，如不銹鋼。
隔絕氧氣和水蒸氣
知識點(diǎn)5：金屬的銹蝕與防護(hù)
3.金屬資源的保護(hù)
（1）保護(hù)金屬資源的原因：礦物的儲量有限，且不能再生。
（2）保護(hù)金屬資源的途徑：
①防止金屬的腐蝕；②回收利用廢舊金屬；③有計(jì)劃、合理的開采礦物，嚴(yán)禁亂采濫挖；④尋找金屬的代用品。
（3）金屬回收利用的意義：節(jié)約金屬資源和能源，減少環(huán)境的污染。
【知識點(diǎn)典例】
1.在下列環(huán)境中，鐵釘最容易生銹的是（ ）
A.在干燥的空氣中
B.在潮濕的空氣中
C.浸沒在植物油中
D.浸沒在蒸餾水中
B
【知識點(diǎn)典例】
2.（2023·常德）常德濱湖公園的“金剛塔”，俗稱鐵樹，始建于北宋建隆年間。湖南省博物館典藏技術(shù)部普實(shí)地考察“金剛塔”的保存狀況，專家認(rèn)為由于常德天氣潮濕多雨，加上“金剛塔” 主要成分為鐵，導(dǎo)致表面局部銹蝕嚴(yán)重，需作保護(hù)處理。請回答相應(yīng)問題：
【知識點(diǎn)典例】
(1)鐵生銹的條件為________________________，鐵銹主要成分為__________ (填化學(xué)式)。
(2)常德“金剛塔”表面局部銹蝕嚴(yán)重，以下合理的除銹措施是________ (填序號)。
A.直接噴灑稀鹽酸 B .小心打磨生銹處 C.用水清洗
(3)請你寫出一種防止鐵制品銹蝕的措施____________________________。
與水和氧氣同時接觸
Fe2O3
B
將鐵制品置于干燥處（合理即可）

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