資源簡介

(共36張PPT)
金屬和金屬材料
·教材知識全解
知識點(diǎn)1 金屬資源及鐵的冶煉
知識點(diǎn)2 含雜質(zhì)物質(zhì)的有關(guān)計(jì)算
知識點(diǎn)3 金屬的銹蝕與防護(hù)
知識點(diǎn)4 金屬資源的保護(hù)
·核心素養(yǎng)全解
第八單元
課題3 金屬資源的利
用和保護(hù)
1.金屬資源的存在及存在形式
金屬資源及鐵的冶煉
知識點(diǎn)
1
10
教材知識全解
存在 地殼和海洋中
存在 形式 單質(zhì)(少數(shù)很不活潑的金屬，如金、銀等)
化合物(金、銀等以外的其他金屬)
活潑的金屬元素總是以其最穩(wěn)定的化合物存在。可溶性的化合物，大都溶解在海水、湖水中，少數(shù)埋藏于不受流水沖刷的巖石下面；難溶的化合物則形成五光十色的巖石，構(gòu)成堅(jiān)硬的地殼。
目前，大多數(shù)金屬是從地殼中的礦石中生產(chǎn)出來的，鈉、鎂等金屬是從海水中提取的。
拓展

2.幾種常見金屬礦石的名稱及其主要成分
冶煉金屬時(shí)，選擇礦石應(yīng)遵循的原則：
(1)所需提煉金屬的含量高；
(2)礦石中對環(huán)境有害的元素少；
(3)冶煉途徑盡可能簡便。
特別提醒
3.實(shí)驗(yàn)室一氧化碳還原氧化鐵
(1)實(shí)驗(yàn)裝置
(3)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
玻璃管中的粉末由紅棕色逐漸變成黑色；試管中的澄清石灰水
變渾濁；尾氣燃燒產(chǎn)生藍(lán)色火焰。
(2)實(shí)驗(yàn)步驟
①3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2(玻璃管中)。
②CO2+Ca(OH)2 CaCO3↓+H2O(試管中)。
③2CO+O2 2CO2(導(dǎo)管末端)。
(5)實(shí)驗(yàn)結(jié)論
紅棕色的氧化鐵被一氧化碳還原成單質(zhì)鐵，同時(shí)生成二氧化碳。
(4)化學(xué)方程式
(6)注意事項(xiàng)
①先通CO：排出裝置內(nèi)的空氣，以免加熱CO與空氣的混合物發(fā)
生爆炸。
②實(shí)驗(yàn)完畢后繼續(xù)通入CO直到玻璃管冷卻：防止鐵粉在較高溫
度下被氧化。
③尾氣處理：因?yàn)镃O有毒，所以尾氣中的CO氣體要進(jìn)行點(diǎn)燃處
理或收集，防止污染空氣。
一氧化碳還原氧化鐵的裝置可進(jìn)行如下改進(jìn)，該裝置既處理了尾氣，又節(jié)約了燃料。
拓展
4.高爐煉鐵
(1)原料：鐵礦石、焦炭、石灰石、空氣。
(2)冶煉原理：在高溫下，利用爐內(nèi)反應(yīng)生成的一氧化碳把鐵從鐵
礦石中還原出來。
(4)產(chǎn)品：生鐵。
(3)煉鐵高爐及爐內(nèi)主要化學(xué)反應(yīng)如圖所示。
(2023遼寧沈陽皇姑三模)實(shí)驗(yàn)室用如圖所示裝置進(jìn)行模
擬煉鐵實(shí)驗(yàn)。下列說法正確的是 (　 )
A.Fe2O3是磁鐵礦的主要成分
B.應(yīng)先加熱Fe2O3，再通入CO
C.紅棕色的粉末逐漸變黑
D.氣體通過澄清石灰水后可直接排放
例 1
C
解析　Fe2O3是赤鐵礦的主要成分；實(shí)驗(yàn)應(yīng)先通入一氧化碳，排出
裝置內(nèi)的空氣后，再用酒精噴燈加熱，防止發(fā)生爆炸；一氧化碳具有還原性，能與Fe2O3反應(yīng)生成鐵和二氧化碳，會(huì)觀察到紅棕色的粉末逐漸變黑；通過澄清石灰水后的氣體中含有一氧化碳，一氧化碳直接排放到空氣中會(huì)污染環(huán)境，應(yīng)增設(shè)尾氣處理裝置。
1.化學(xué)方程式中所體現(xiàn)的各物質(zhì)的質(zhì)量關(guān)系都是純物質(zhì)之間的
質(zhì)量關(guān)系。在進(jìn)行計(jì)算時(shí)，必須將含雜質(zhì)物質(zhì)的質(zhì)量換算成純
物質(zhì)的質(zhì)量，再代入化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算。
2.常用換算公式
(1)混合物中某物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)= ×100%；
(2)某物質(zhì)的質(zhì)量=混合物的總質(zhì)量×該物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
(3)混合物的總質(zhì)量= 。
含雜質(zhì)物質(zhì)的有關(guān)計(jì)算
知識點(diǎn)
2
11
　　進(jìn)行含雜質(zhì)物質(zhì)的計(jì)算時(shí)，要看清題中所給的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是
雜質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)還是主要成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，計(jì)算時(shí)一般假定雜
質(zhì)不發(fā)生反應(yīng)，換算得到的純物質(zhì)的質(zhì)量在代入化學(xué)方程式時(shí)，
要找準(zhǔn)對應(yīng)的位置。
特別提醒
(2023四川眉山中考)磁鐵礦石(主要成分為Fe3O4)是常用
的煉鐵原料，工業(yè)上可通過反應(yīng)：Fe3O4+4CO 3Fe+4CO2，將其中的Fe3O4轉(zhuǎn)化為Fe。
(1)Fe3O4中鐵、氧的微觀粒子數(shù)目之比為　　　 。
(2)假設(shè)煉鐵過程中鐵沒有損耗，用含348噸Fe3O4的磁鐵礦石理
論上可以煉出含鐵96%的生鐵的質(zhì)量是多少(寫出計(jì)算過程)
例 2
3∶4
　　　Fe3O4+4CO 3Fe+4CO2
　　　232　　　　 168
　　　348 t　　　　 96%x
= x=262.5 t
答：含348噸Fe3O4的磁鐵礦石理論上可以煉出含鐵96%的生鐵的
質(zhì)量為262.5 t。
答案 (2)解：設(shè)含348噸Fe3O4的磁鐵礦石理論上可以煉出含鐵
96%的生鐵的質(zhì)量為 x。
解析 (1)由化學(xué)式可知，F(xiàn)e3O4中鐵、氧的微觀粒子數(shù)目之比為
3∶4。(2)根據(jù)一氧化碳與四氧化三鐵反應(yīng)的化學(xué)方程式，由四
氧化三鐵的質(zhì)量可以計(jì)算出含鐵96%的生鐵的質(zhì)量。
1.鐵制品的銹蝕
(1)探究鐵制品銹蝕的條件
　　【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】
金屬的銹蝕與防護(hù)
知識點(diǎn)
3
13
Ⅰ Ⅱ Ⅲ
對比實(shí)驗(yàn) 現(xiàn)象 結(jié)論
Ⅰ和Ⅱ Ⅰ中鐵釘生銹，Ⅱ中鐵釘不生銹 鐵釘銹蝕需與氧氣接觸
Ⅰ和Ⅲ Ⅰ中鐵釘生銹，Ⅲ中鐵釘不生銹 鐵釘銹蝕需與水接觸
【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及分析】
　　【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】
鐵生銹的條件是鐵與水、氧氣同時(shí)接觸。
　　【實(shí)驗(yàn)反思】
①實(shí)驗(yàn)開始前，需用砂紙打磨鐵釘，目的是除去表面的鐵銹。
②實(shí)驗(yàn)中所用的蒸餾水經(jīng)煮沸并迅速冷卻，目的是除去水中的
氧氣。
③植物油的作用是將蒸餾水和空氣隔絕。
④干燥劑的目的是干燥空氣，使鐵釘不與水蒸氣接觸。
(2)鐵銹的主要成分Fe2O3·xH2O結(jié)構(gòu)疏松，不能阻礙里層的鐵繼
續(xù)銹蝕。
很多食品中都有一個(gè)有一定透氣度和強(qiáng)度的密封紙袋，里面盛裝的鐵粉可作為“脫氧劑”，這是因?yàn)殍F生銹的過程既吸收氧氣又吸收水，可以防止食品變質(zhì)、受潮。
點(diǎn)撥
2.鐵制品銹蝕的防護(hù)
(1)防銹原理：使鐵制品隔絕氧氣或水。
(2)防止鐵制品銹蝕的方法
①“講衛(wèi)生”——保持鐵制品表面潔凈和干燥。
②“穿外衣”——在鐵制品表面覆蓋一層保護(hù)膜，如噴漆、涂
油、搪瓷、電鍍、烤藍(lán)等。
③“強(qiáng)體質(zhì)”——改變金屬的組成與結(jié)構(gòu)，制成耐腐蝕的合金，
如制成不銹鋼等。
(2023山東濟(jì)南歷下二模)“對比法”是實(shí)驗(yàn)探究中常用
的一種科學(xué)方法。如圖是探究鐵生銹條件的實(shí)驗(yàn)，有關(guān)現(xiàn)象和
結(jié)論中，不正確的是 (　 )
A.①中鐵釘明顯生銹，②③中鐵釘幾乎不生銹
B.對比②③可以說明鐵生銹一定要有氧氣參加
C.對比①③可以說明鐵生銹一定要與水接觸
D.保持鐵制品表面清潔干燥可以防止鐵生銹
例 3
B
解析　①中的鐵釘能與氧氣、水充分接觸，②中的鐵釘只能與水接觸，③中的鐵釘只能與干燥的氧氣接觸。一段時(shí)間后，①中鐵釘明顯生銹，②③中鐵釘幾乎不生銹，A說法正確；②③中的鐵釘均不生銹，對比②③不能說明鐵生銹一定要有氧氣參加，B說法錯(cuò)誤；①中的鐵釘與氧氣、水充分接觸后生銹，③中的鐵釘只與干燥的氧氣接觸，幾乎不生銹，對比①③，可以說明鐵生銹一定要與水接觸，C說法正確；對比①②③中鐵釘銹蝕的情況，可知鐵釘生銹要與水、氧氣同時(shí)接觸，則保持鐵制品表面清潔干燥可以防止鐵生銹。
1.保護(hù)金屬資源的重要性
(1)礦物的儲量有限，而且不能再生。
據(jù)估計(jì)一些礦物可供開采的年限
(2)廢舊金屬的隨意丟棄會(huì)造成資源浪費(fèi)和環(huán)境污染。
金屬資源的保護(hù)
知識點(diǎn)
4
13
2.保護(hù)金屬資源的有效途徑
(1)防止金屬的腐蝕。
(2)回收利用廢舊金屬。
(3)合理地、有計(jì)劃地開采礦物。
(4)尋找金屬的代用品。
核心素養(yǎng)全解
基于工業(yè)煉鐵的科學(xué)探究與實(shí)踐
素養(yǎng)解讀
　　關(guān)注與化學(xué)有關(guān)的社會(huì)熱點(diǎn)問題，認(rèn)識環(huán)境保護(hù)和資源合
理開發(fā)的重要性，具有可持續(xù)發(fā)展意識和綠色化學(xué)觀念。深刻
理解化學(xué)、技術(shù)、社會(huì)和環(huán)境之間的關(guān)系，能運(yùn)用已有知識和
方法綜合分析化學(xué)過程對自然可能帶來的各種影響。以工業(yè)
煉鐵為依托，通過科學(xué)探究與實(shí)踐考查工業(yè)煉鐵的原理、流程
及對環(huán)境的影響等是中考的熱點(diǎn)。
(2023福建福州期末)鐵是人類社會(huì)使用最廣泛的金屬。
圖1是實(shí)驗(yàn)室模擬工業(yè)煉鐵。
圖1
例題
(1)鐵在自然界主要以Fe2O3等化合物的形式存在，說明常溫下，鐵的化學(xué)性質(zhì)較　　　 (填“活潑”或“穩(wěn)定”)。
(2)利用裝置A制備CO，反應(yīng)原理是HCOOH CO↑+H2O。該加熱方式相較于用酒精燈加熱，優(yōu)點(diǎn)有　　 　　　 (寫一點(diǎn))。
(3)實(shí)驗(yàn)的部分操作為：Ⅰ.點(diǎn)燃E處酒精燈；Ⅱ.通一會(huì)兒CO后，再
點(diǎn)燃C處酒精噴燈；Ⅲ.C處停止加熱(裝置未拆開)，繼續(xù)通CO；Ⅳ……
活潑
使受熱更均勻
②步驟Ⅲ繼續(xù)通CO的目的是　　 (填字母)。
a.防止灼熱的鐵被氧化
b.防止石灰水倒吸
c.加快裝置的降溫
③裝置E的作用是　　　 　　　　　 　　　 。
①裝置C中紅棕色粉末變黑的化學(xué)方程式為　　　　　　　
　　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 。
Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2
bc
處理尾氣，防止污染空氣
(4)加熱時(shí)剩余固體質(zhì)量隨溫度變化的曲線如圖2。據(jù)圖分析：
若反應(yīng)溫度控制在600 ℃~700 ℃，得到的固體有　　　　　
(填化學(xué)式)；為提高產(chǎn)率，可采取的措施是　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　 。
Fe3O4、FeO
將溫度控制在850 ℃以上
圖2
解析 (1)鐵在自然界中主要以化合物的形式存在，說明常溫下鐵的化學(xué)性質(zhì)比較活潑。(2)A裝置中采用水浴加熱，該加熱方式能使圓底燒瓶受熱更均勻。(3)①一氧化碳在高溫下能與氧化鐵反應(yīng)生成鐵和二氧化碳。②停止加熱后繼續(xù)通一氧化碳，可以防止石灰水倒吸，還可以加快裝置的降溫；裝置沒有拆開，不會(huì)進(jìn)入空氣，灼熱的鐵不會(huì)被氧化。③一氧化碳有毒，會(huì)污染空氣，E裝置可用于處理尾氣，防止CO污染空氣。(4)由圖2可知，當(dāng)反應(yīng)溫度控制在600 ℃~700 ℃，得到的固體有Fe3O4和FeO；若想提高產(chǎn)率，應(yīng)將溫度升高至850 ℃以上。(共18張PPT)
金屬和金屬材料
·教材知識全解
知識點(diǎn)1 幾種重要的金屬
知識點(diǎn)2 合金
·易混易錯(cuò)全解
第八單元
課題1 金屬材料
1.金屬材料
幾種重要的金屬
知識點(diǎn)
1
1
教材知識全解
種類 舉例 類別
金屬 材料 純金屬 鐵、銅、鋁、銀等 純凈物
合金 青銅、黃銅、生鐵等 混合物
2.金屬材料的應(yīng)用史
(1)人類廣泛應(yīng)用的三大金屬由早到晚順序依次是：銅→鐵→鋁。
銅—商代 鐵—春秋戰(zhàn)國 鋁—100多年前
(2)現(xiàn)階段，年產(chǎn)量最大的金屬為鐵，居第二位的是鋁，第三位是銅。
3.金屬的物理性質(zhì)
(1)共性：常溫下，大多數(shù)金屬都是固體，有金屬光澤，具有優(yōu)良的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和延展性，密度較大，熔點(diǎn)較高。
(2)特性：大多數(shù)金屬呈銀白色，但銅呈紫紅色，金呈黃色；常溫下，絕大多數(shù)金屬是固體，而汞卻是液體。
4.金屬的物理性質(zhì)與用途的關(guān)系
(1)金屬的物理性質(zhì)與用途
(2)決定和影響金屬用途的因素
①?zèng)Q定因素：金屬的性質(zhì)。
②影響因素：價(jià)格是否合適、資源是否豐富、是否美觀、使用
是否便利、廢料是否易于回收及對環(huán)境的影響等。
1.合金的制得及特征
(1)制得：在金屬中加熱熔合某些金屬或非金屬制得的具有金屬
特征的物質(zhì)。
(2)特征
①一低：合金的熔點(diǎn)一般比組成它們的純金屬的熔點(diǎn)低。
②二高：合金的強(qiáng)度和硬度一般比組成它們的純金屬更高。
③二更好：合金的機(jī)械加工性能與抗腐蝕性能一般比組成它們
的純金屬更好。
合金
知識點(diǎn)
2
2
(3)比較合金與其組分金屬性質(zhì)的方法
①用刻畫法可比較硬度的大小。用合金在其組分金屬上刻畫，
組分金屬上留有痕跡。
刻畫法　 加熱法
②用加熱法可比較合金與其組分金屬的熔點(diǎn)高低。同時(shí)加熱合 金及其組分金屬，合金先熔化。
易錯(cuò)點(diǎn)
溫馨提示
　　合金的很多性能與組成它們的純金屬不同，這使得合金更
適用于不同的用途，因此日常使用的金屬材料大多屬于合金。
生鐵 鋼
含碳量 2%~4.3% 0.03%~2%
除碳外含有 的其他元素 硅、錳等 不銹鋼中含有鉻、
鎳等
機(jī)械性能 硬而脆，無韌性 硬而韌，有彈性
2.幾種常見的合金
(1)生鐵和鋼
(2)銅合金：黃銅是銅鋅合金；青銅是銅錫合金；白銅是銅鎳合金。
(3)鈦合金：熔點(diǎn)高、密度小、可塑性好、易于加工、機(jī)械性能好、抗腐蝕性能非常好、與人體具有很好的“相容性”。
(2023湖北襄陽襄城模擬)金屬材料在生活、生產(chǎn)中應(yīng)用
十分廣泛。
圖① 圖②
(1)圖①是金屬的一個(gè)應(yīng)用實(shí)例，請說出利用了金屬的什么物理
性質(zhì)：　　　　　　　　　 (答出一點(diǎn)即可)。
例題
延展性(或?qū)щ娦?
(2)圖②中兩塊金屬片互相刻畫后，在純銅片上有明顯的劃痕。
該實(shí)驗(yàn)探究的目的是什么 得到的結(jié)論是什么 　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　 　　　　 。
(3)請你舉一實(shí)例說明合金的用途比純金屬更廣泛：　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　 　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　 　 　
。
比較黃銅和純銅的硬度；黃銅的硬度比純銅大
醫(yī)療器械、炊具、反應(yīng)釜等使用的都是不銹鋼，而不用純鐵，因?yàn)椴讳P鋼的抗腐蝕性能、硬度、強(qiáng)度等優(yōu)于純鐵(或其他合理答案)
解析 (1)圖①中，該金屬能制成電線，說明其具有良好的延展性
和導(dǎo)電性。(2)通過相互刻畫的方法可比較兩金屬片的硬度，有
劃痕的金屬硬度較小。(3)與組成合金的純金屬相比，合金具有
強(qiáng)度和硬度高、熔點(diǎn)低、抗腐蝕性能更好等優(yōu)點(diǎn)，因此合金的
用途比純金屬更廣泛。
易混易錯(cuò)全解
對合金的組成及性質(zhì)認(rèn)識錯(cuò)誤
易錯(cuò)點(diǎn)
(2023河南南陽臥龍期末)下列關(guān)于合金的說法正確的是
(　 )
A.合金中至少含有兩種金屬物質(zhì)
B.合金一定不含有非金屬
C.合金的硬度一般比其組分金屬大
D.合金不能導(dǎo)電和導(dǎo)熱
例題
C
解析　合金是指在金屬中加熱熔合某些金屬或非金屬而制得的具有金屬特征的物質(zhì)。合金中至少含有一種金屬；合金中可能含有非金屬；合金硬度一般比其組分金屬大；合金具有金屬的特征，能導(dǎo)電、導(dǎo)熱。
　　抓住概念的關(guān)鍵點(diǎn)，準(zhǔn)確判斷合金的組成及性質(zhì)。合金中可能含有非金屬元素，至少含有一種金屬元素；合金一定是混合物，其性質(zhì)與組成它的純金屬相比有一些不同；合金具有金屬的特征。
糾錯(cuò)點(diǎn)睛(共28張PPT)
金屬和金屬材料
·教材知識全解
知識點(diǎn)1 金屬與氧氣的反應(yīng)
知識點(diǎn)2 金屬與鹽酸、稀硫酸的反應(yīng)知識點(diǎn)3 置換反應(yīng)
知識點(diǎn)4 金屬活動(dòng)性順序及其探究
知識點(diǎn)5 金屬活動(dòng)性順序的應(yīng)用
·易混易錯(cuò)全解
第八單元
課題2 金屬的化學(xué)
性質(zhì)
1.大多數(shù)金屬都能與氧氣發(fā)生反應(yīng)
金屬與氧氣的反應(yīng)
知識點(diǎn)
1
4
教材知識全解
　　節(jié)日里燃放的煙花在藥劑中加入了鋁、
鎂、鐵等活潑金屬粉末，它們在空中劇烈燃
燒，發(fā)出耀眼的強(qiáng)光。
2.不同金屬與氧氣發(fā)生反應(yīng)的難易和劇烈程度是不同的
(1)常溫下，鋁與氧氣反應(yīng)，其表面生成一層致密的氧化鋁薄膜，
從而阻止鋁進(jìn)一步氧化，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為4Al+3O2
2Al2O3。
(2)鐵、銅等在常溫下幾乎不與氧氣反應(yīng)，但在高溫時(shí)能與氧氣
反應(yīng)。
(3)“真金不怕火煉”說明金即使在高溫時(shí)也不與氧氣反應(yīng)。

鋁耐腐蝕是因?yàn)殇X與氧氣反應(yīng)時(shí)，其表面生成了一層致密的保護(hù)膜；金耐腐蝕是因?yàn)榻鸬幕瘜W(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不與氧氣反應(yīng)。
點(diǎn)撥
1.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及相關(guān)反應(yīng)

金屬與鹽酸反應(yīng)的比較
金屬與鹽酸、稀硫酸的反應(yīng)
知識點(diǎn)
2
4
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 反應(yīng)的化學(xué)方程式
鎂 反應(yīng)劇烈，產(chǎn)生大量氣泡，溶液仍為無色 Mg+2HCl MgCl2+H2↑
Mg+H2SO4 MgSO4+H2↑
鋅 反應(yīng)比較劇烈，產(chǎn)生較
多氣泡，溶液仍為無色 Zn+2HCl ZnCl2+H2↑
Zn+H2SO4 ZnSO4+H2↑
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 反應(yīng)的化學(xué)方程式
鐵 反應(yīng)緩慢，有少量氣泡產(chǎn)生，溶液由無色變?yōu)闇\綠色 Fe+2HCl FeCl2+H2↑
Fe+H2SO4 FeSO4+H2↑
銅 沒有明顯現(xiàn)象 ——
2.實(shí)驗(yàn)結(jié)論
　　鎂、鋅、鐵能與鹽酸、稀硫酸反應(yīng)，且鎂反應(yīng)最劇烈，銅不
能與鹽酸、稀硫酸反應(yīng)，四種金屬活動(dòng)性順序?yàn)殒V>鋅>鐵>銅。
利用金屬與鹽酸或稀硫酸能否反應(yīng)以及反應(yīng)的劇烈程度可以判斷金屬的活動(dòng)性強(qiáng)弱。相同條件下，金屬與酸反應(yīng)越劇烈，金屬越活潑。酸的種類、濃度及金屬表面積、溫度等因素也會(huì)影響金屬與酸反應(yīng)的劇烈程度，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)注意控制變量。
名師點(diǎn)睛
(2023四川峨眉山模擬)現(xiàn)有質(zhì)量相等的X、Y、Z三種金
屬，分別放入三份濃度相等的足量稀硫酸中，X不發(fā)生反應(yīng)，元素Y、Z在生成物中均顯+2價(jià)，Y、Z反應(yīng)生成氫氣的質(zhì)量與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系如圖所示，則下列說法正確的是 (　 )
A.X、Y、Z的金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱：Y>Z>X
B.相對原子質(zhì)量：Y>Z
C.完全反應(yīng)消耗硫酸的質(zhì)量：Z>Y
D.Y與H2SO4反應(yīng)的化學(xué)方程式為：
Y+H2SO4 YSO4+H2↑
例 1
D
解析　X與硫酸不發(fā)生反應(yīng)，X、Y、Z中X金屬活動(dòng)性最弱；至
完全反應(yīng)，Z的反應(yīng)時(shí)間短，Z的金屬活動(dòng)性比Y強(qiáng)，則金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱：Z>Y>X；Y、Z在生成物中均顯+2價(jià)，相等質(zhì)量的Y、Z與足量稀硫酸反應(yīng)，最終Y產(chǎn)生的氫氣比Z多，則相對原子質(zhì)量：YZ，由質(zhì)量守恒定律，氫氣的氫元素完全來自硫酸，則完全反應(yīng)消耗的硫酸的質(zhì)量：Y>Z；Y在生成物中顯+2價(jià)，Y與H2SO4反應(yīng)生成YSO4與H2。
1.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)叫做置換反應(yīng)。
2.特征：反應(yīng)物和生成物都是一種單質(zhì)和一種化合物，通式為：A+BC B+AC。
置換反應(yīng)
知識點(diǎn)
3
5
有單質(zhì)和化合物生成的反應(yīng)不一定是置換反應(yīng)。
注意
　　置換反應(yīng)是單質(zhì)與化合物反應(yīng)生成新的單質(zhì)和新的化合
物的反應(yīng)。因?yàn)閱钨|(zhì)中元素的化合價(jià)為0，化合物中元素的化合價(jià)不為0，因此置換反應(yīng)中一定有元素的化合價(jià)發(fā)生變化。
特別提醒
1.金屬與金屬化合物溶液的反應(yīng)

　　結(jié)論：鋁、銅、銀三種金屬的活動(dòng)性順序?yàn)锳l>Cu>Ag。
金屬活動(dòng)性順序及其探究
知識點(diǎn)
4
7
2.常見金屬的活動(dòng)性順序

判斷依據(jù) 結(jié)論
金屬能否與酸溶液反應(yīng)產(chǎn)生氫氣 若能反應(yīng)，則該金屬在金屬活動(dòng)性順序中位于氫的前面，否則位于氫的后面
金屬與酸溶液反應(yīng)的劇烈程度 相同條件下，反應(yīng)越劇烈，金屬越活潑
金屬A與金屬B的化合物溶液能否發(fā)生置換反應(yīng) 若A能置換出B，則A的金屬活動(dòng)性比B強(qiáng)
3.探究金屬活動(dòng)性順序
(1)金屬活動(dòng)性順序的判斷依據(jù)
(2)驗(yàn)證三種金屬活動(dòng)性順序的常用方法
①“兩金夾一液”：選用三種金屬中活動(dòng)性位于兩端的金屬單
質(zhì)，以及活動(dòng)性位于中間的金屬的化合物溶液。
②“兩液夾一金”：選用三種金屬中活動(dòng)性位于中間的金屬單
質(zhì)，以及另外兩種金屬的化合物溶液。
(1)金屬K、Ca、Na太活潑，很容易與水發(fā)生反應(yīng)，故不能置換出溶液中的金屬。
(2)金屬A能從溶液中置換出金屬B，需滿足：金屬活動(dòng)性順序中A位于B前(不要求A一定在H前)，B的化合物能溶于水。
拓展
(2023山東萊西二模)驗(yàn)證鋁、銅、銀的金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱，
小明設(shè)計(jì)了以下四組實(shí)驗(yàn)，下列說法錯(cuò)誤的是 (　 )
① ②
③ ④
例 2
D
A.通過實(shí)驗(yàn)①②，可以證明金屬活動(dòng)性：Al>Cu
B.若要用實(shí)驗(yàn)④證明金屬活動(dòng)性：Cu>Ag，X可以是Cu，Y溶液為AgNO3溶液
C.以上實(shí)驗(yàn)可以替換為將銅絲分別放入盛有Al(NO3)3溶液和AgNO3溶液的試管中，觀察現(xiàn)象
D.通過實(shí)驗(yàn)①②③即可證明金屬活動(dòng)性：Al>Cu>Ag
解析　①中產(chǎn)生氣泡，②中無明顯現(xiàn)象，說明鋁能和稀硫酸反應(yīng)，銅不能和稀硫酸反應(yīng)，可以證明金屬活動(dòng)性：Al>Cu；若要用實(shí)驗(yàn)④證明金屬活動(dòng)性：Cu>Ag，X可以為Cu，Y溶液為AgNO3溶液，根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象判斷兩者能否發(fā)生反應(yīng)，進(jìn)而得出銅、銀的活動(dòng)性強(qiáng)弱；將銅絲分別放入盛有Al(NO3)3溶液和AgNO3溶液的試管中，銅不能將鋁置換出來，能將銀置換出來，可以得出金屬活動(dòng)性：Al>
Cu>Ag；通過實(shí)驗(yàn)①②③，可以證明鋁比銅、銀活潑，但不能驗(yàn)證銅和銀的活動(dòng)性強(qiáng)弱。
　　金屬活動(dòng)性順序在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究中有重要應(yīng)用，
它可以給出一些判斷的依據(jù)。
1.判斷金屬活動(dòng)性的強(qiáng)弱：在金屬活動(dòng)性順序里，金屬的位置越
靠前，它的活動(dòng)性就越強(qiáng)。
2.判斷金屬與酸的置換反應(yīng)能否發(fā)生：在金屬活動(dòng)性順序里，位
于氫前面的金屬能置換出鹽酸、稀硫酸中的氫。
3.判斷金屬與金屬化合物溶液的置換反應(yīng)能否發(fā)生：在金屬活
動(dòng)性順序里，位于前面的金屬(K、Ca、Na除外)能把位于它后
金屬活動(dòng)性順序的應(yīng)用
知識點(diǎn)
5
7
面的金屬從它們的化合物溶液里置換出來。
北宋濕法煉銅家——張潛
利用金屬與金屬化合物溶液的反應(yīng)可冶煉金屬、辨別真假黃金等。例如，我國勞動(dòng)人民早在宋代就掌握了濕法煉銅技術(shù)：將鐵浸入硫酸銅溶液中置換出金屬銅。
點(diǎn)撥
(2023海南陵水模擬)向氯化亞鐵、氯化銅和氯化鎂的混
合溶液中加入一定量鋅粉，充分反應(yīng)后過濾。向?yàn)V液中插入潔
凈的鐵絲，一段時(shí)間后取出，發(fā)現(xiàn)鐵絲表面出現(xiàn)一層紅色物質(zhì)。
下列分析不正確的是 (　 )
A.濾液中一定有氯化鎂
B.濾液中一定有氯化鋅
C.濾渣中一定有銅
D.濾渣中一定有鋅
D
例 3
解析　由活動(dòng)性Mg>Zn>Fe>Cu知，向氯化亞鐵、氯化銅和氯化鎂的混合溶液中加入一定量鋅粉，鋅不與氯化鎂反應(yīng)，鋅先與氯化銅反應(yīng)生成氯化鋅和銅，待氯化銅反應(yīng)完，若還有鋅粉，鋅才與氯化亞鐵反應(yīng)生成氯化鋅和鐵。向?yàn)V液中插入潔凈的鐵絲，一段時(shí)間后取出，發(fā)現(xiàn)鐵絲表面出現(xiàn)一層紅色物質(zhì)，說明濾液中仍含有氯化銅，鋅粉被消耗完，鐵和氯化銅反應(yīng)生成氯化亞鐵和銅。氯化鎂不與鋅粉反應(yīng)，則濾液中一定含氯化鎂，A正確。鋅粉與氯化銅反應(yīng)生成氯化鋅，則濾液中一定含有氯化鋅，B正確。鋅粉與氯化銅反應(yīng)會(huì)生成銅，則濾渣中一定含有銅，C正確。鋅粉被消耗完，濾渣中一定不含有鋅，D錯(cuò)誤。
易混易錯(cuò)全解
對金屬與金屬化合物溶液反應(yīng)后的濾渣、濾液成分
不能做出正確判斷
易錯(cuò)點(diǎn)
(2023山東濱州中考)向盛有AgNO3、Cu(NO3)2和Al(NO3)3
混合溶液的試管中加入一定量鐵粉，充分反應(yīng)后過濾，向?yàn)V渣中
加入稀鹽酸，有氣泡產(chǎn)生。下列說法正確的是 (　 )
A.濾渣中一定有鐵、銅、銀
B.濾液中一定含有Fe(NO3)2，可能含有Al(NO3)3
C.濾液的質(zhì)量一定比原溶液的質(zhì)量大
D.濾液有可能呈藍(lán)色
例題
A
解析　向盛有AgNO3、Cu(NO3)2和Al(NO3)3混合溶液的試管中加入一定量鐵粉，鐵粉不能與Al(NO3)3反應(yīng)，F(xiàn)e先與AgNO3反應(yīng)生成硝酸亞鐵和銀，AgNO3反應(yīng)完后若鐵粉有剩余，F(xiàn)e再與Cu(NO3)2反應(yīng)生成硝酸亞鐵和銅。充分反應(yīng)后過濾，向?yàn)V渣中加入稀鹽酸，有氣泡產(chǎn)生，說明濾渣中含有鐵，則濾渣中一定有鐵、銅、銀；濾液中一定含有Fe(NO3)2、Al(NO3)3；每56份質(zhì)量的鐵能置換出
216份質(zhì)量的銀或64份質(zhì)量的銅，溶液的質(zhì)量會(huì)減小；濾液中不含銅離子，不可能呈藍(lán)色。
　　當(dāng)向兩種或多種金屬的化合物溶液中加入一種金屬時(shí)，最
不活潑的金屬先從溶液中被置換出來；當(dāng)將兩種或多種金屬同
時(shí)放入一種金屬的化合物溶液中時(shí)，最活潑的金屬先發(fā)生置換
反應(yīng)。
糾錯(cuò)點(diǎn)睛

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