資源簡介

第九單元　金屬
第一節　常見的金屬材料
【素養目標】
1.知道金屬具有一些共同的物理性質,了解金屬材料在生產生活和社會發展中的重要作用。(物質的多樣性)
2.知道在金屬中加入其他元素形成合金,可以改變金屬材料的性能。(物質的多樣性)
3.知道大多數金屬在自然界中是以金屬礦物形式存在的,體會化學方法在金屬冶煉中的重要作用。(物質的多樣性)
【知識概覽】
基礎主干落實
一、金屬的物理性質
共 性 大多數金屬都具有金屬光澤,密度和硬度 ,熔點和沸點較 ,是熱和電的良導體,有 性
特 性 a.大多數金屬都呈銀白色,銅呈紫紅色,金呈黃色 b.除汞外,金屬在常溫下都是固體
金 屬 之 最 a.地殼中含量最高的金屬元素是 b.人體中含量最高的金屬元素是 c.目前世界年產量最高的金屬是 d.熔點最高的金屬是 (常用作燈絲) e.熔點最低的金屬是 (俗稱水銀) f.導電性最好的金屬是銀
二、合金的特性
1.金屬材料包括 以及它們的 。
2.定義:在某種金屬中添加其他 或 通過高溫熔煉、燒結等方式形成的具有 特性的材料。
3.合金的優良性能
(1)抗腐蝕性能更好。
(2)一般地,比組成它們的純金屬強度和硬度更 ,熔點更 。
4.常見的鐵合金有 ,兩者的主要區別是 ;生鐵含碳量為2%~4.3%,鋼的含碳量為0.03%~2%。
三、金屬礦物及其冶煉
1.銅的冶煉
(1)常見的銅礦石主要有黃銅礦[CuFeS2]、孔雀石[Cu2(OH)2CO3 ]、輝銅礦[Cu2S]等。
(2)焙燒孔雀石 (寫化學方程式,下同),氧化銅與木炭反應 。
(3)還原反應
含氧化合物中的 被奪去的反應。簡記為得氧氧化、失氧還原。
2.鐵的冶煉
(1)常見的鐵礦石:赤鐵礦(Fe2O3)等。
(2)實驗室煉鐵的原理
①實驗裝置
②現象:紅色的氧化鐵固體變為 色,澄清石灰水 ,用酒精燈點燃尾氣時導管口有 火焰。
③實驗原理: (寫化學方程式)。
④注意事項:實驗開始時先通入 ,再 ,防止 。
實驗結束后,先撤掉酒精噴燈,再通一會兒 ,直至 。即氣體為早出晚歸或先通后停。
默寫訓練,請使用“基礎默寫回顧手冊”P17
漫畫助學
銀的導電性比銅好,但其資源有限,價格昂貴,一般用銅來制電線,僅在特殊要求的尖端設備中才考慮用銀作電線。
易錯提醒
合金是混合物,合金中各元素是以單質形式存在,形成合金的各成分保持各自的化學性質不變。
交流討論
如何驗證產物有鐵生成
提示:方法一:加酸有可燃性氣體產生,溶液變為淺綠色。方法二:用磁鐵吸,能被吸引。
多識一點
工業煉鋁
(1)方法:電解法。
(2)反應原理:2Al2O34Al+3O2↑。
重點案例探析
【考點】鐵的冶煉原理
【典題】(2023·上海中考改編)CO還原Fe2O3的實驗如圖所示,有關說法正確的是( )
A.錐形瓶中溶液變渾濁
B.NaOH溶液的作用是檢驗CO2
C.可用生石灰吸收尾氣
D.結束實驗時,先熄滅酒精燈再同時夾緊彈簧夾K1、K2
舉一反三
[微型實驗裝置]利用如圖所示實驗裝置模擬工業煉鐵。下列說法正確的是 ( )
A.反應前后Fe元素化合價由+2變為0
B.充分加熱,a處固體由黑色變為紅色
C.b處可以用澄清石灰水檢驗生成的CO2
D.可用水吸收尾氣中的CO
課堂達標反饋
1.[金屬材料]金屬材料使用的歷程體現著人類文明的演變。下列金屬最先被大規模使用的是 ( )
A.鋁　　　B.鋅　　　C.鐵　　　D.銅
2.[金屬的物理性質]下列物質不屬于合金的是 ( )
A.生鐵　B.氧化鐵　C.青銅　D.焊錫
3.[金屬的物理性質]夏天防雷電,遠離金屬。這是因為金屬具有 ( )
A.導電性 B.導熱性 C.延展性 D.光澤
4.[合金]下列有關高強度鋼說法正確的是 ( )
A.高強度鋼的含碳量比生鐵高
B.鋼不導電也不導熱
C.高強度鋼的硬度比純鐵硬度小
D.高強度鋼屬于合金
5.[鐵的冶煉]化學興趣小組的同學模擬工業煉鐵原理,設計如圖所示的實驗。下列有關說法錯誤的是 ( )
A.實驗開始先點燃酒精噴燈,再通入CO
B.實驗結束后,觀察到有黑色固體被磁鐵吸引
C.關閉彈簧夾一段時間后注射器內的溶液變渾濁
D.裝置中氣球的作用是收集尾氣,防止污染空氣
6.[合金的性能]化學行業中把材料分為金屬材料、無機非金屬材料、有機高分子材料等。金屬材料在現實生活中有極為重要的作用。下列金屬材料的運用與金屬所具有的性質不一致的是 ( )
A.制造白熾燈燈絲——熔點高
B.制造飛機——堅硬而質輕
C.制造保險絲——硬度大
D.制造裝化工原料的容器——耐腐蝕
7.[金屬冶煉]我國古代將爐甘石(ZnCO3)、赤銅(Cu2O)和木炭混合加熱至800 ℃,得到一種外形酷似黃金的銅鋅合金,俗稱黃銅。下列說法正確的是 ( )
A.赤銅是銅的一種合金
B.黃銅的熔點比銅與鋅的熔點高
C.該變化利用了木炭的氧化性
D.可用加熱法鑒別黃銅和黃金
8.[金屬的物理性質]人類的生產生活離不開金屬材料。
(1)鋁、鐵、銅是我們生產生活中使用比較廣泛的金屬。如圖所示用品中,利用金屬導熱性的是 (填字母序號,下同),利用延展性的是 。
(2)下表是一些金屬的熔點數據。
金屬 銅 鋅 錫 鉛 鉍 鎘
熔點/℃ 1 084 419.6 231.9 327.5 271.3 320.9
①錫鉛合金中某種金屬的質量分數與合金的熔點有如圖所示的關系,其中橫坐標表示的是 的質量分數;當合金熔點最低時,合金中鉛與錫的質量比為
。
②保險絲由鉍、鉛、錫、鎘組成,其熔點約為 。
A.15~30 ℃　　　　 B.60~80 ℃
C.235~250 ℃ D.300~320 ℃第九單元　金屬
第一節　常見的金屬材料
【素養目標】
1.知道金屬具有一些共同的物理性質,了解金屬材料在生產生活和社會發展中的重要作用。(物質的多樣性)
2.知道在金屬中加入其他元素形成合金,可以改變金屬材料的性能。(物質的多樣性)
3.知道大多數金屬在自然界中是以金屬礦物形式存在的,體會化學方法在金屬冶煉中的重要作用。(物質的多樣性)
【知識概覽】
基礎主干落實
一、金屬的物理性質
共 性 大多數金屬都具有金屬光澤,密度和硬度　較大　,熔點和沸點較　高　,是熱和電的良導體,有　延展　性
特 性 a.大多數金屬都呈銀白色,銅呈紫紅色,金呈黃色 b.除汞外,金屬在常溫下都是固體
金 屬 之 最 a.地殼中含量最高的金屬元素是　鋁　 b.人體中含量最高的金屬元素是　鈣　 c.目前世界年產量最高的金屬是　鐵　 d.熔點最高的金屬是　鎢　(常用作燈絲) e.熔點最低的金屬是　汞　(俗稱水銀) f.導電性最好的金屬是銀
二、合金的特性
1.金屬材料包括　純金屬　以及它們的　合金　。
2.定義:在某種金屬中添加其他　金屬　或　非金屬　通過高溫熔煉、燒結等方式形成的具有　金屬　特性的材料。
3.合金的優良性能
(1)抗腐蝕性能更好。
(2)一般地,比組成它們的純金屬強度和硬度更　大　,熔點更　低　。
4.常見的鐵合金有　生鐵和鋼　,兩者的主要區別是　含碳量不同　;生鐵含碳量為2%~4.3%,鋼的含碳量為0.03%~2%。
三、金屬礦物及其冶煉
1.銅的冶煉
(1)常見的銅礦石主要有黃銅礦[CuFeS2]、孔雀石[Cu2(OH)2CO3 ]、輝銅礦[Cu2S]等。
(2)焙燒孔雀石　Cu2(OH)2CO32CuO+H2O+CO2↑　(寫化學方程式,下同),氧化銅與木炭反應　C+2CuO2Cu+CO2↑　。
(3)還原反應
含氧化合物中的　氧　被奪去的反應。簡記為得氧氧化、失氧還原。
2.鐵的冶煉
(1)常見的鐵礦石:赤鐵礦(Fe2O3)等。
(2)實驗室煉鐵的原理
①實驗裝置
②現象:紅色的氧化鐵固體變為　黑　色,澄清石灰水　變渾濁　,用酒精燈點燃尾氣時導管口有　藍色　火焰。
③實驗原理:　Fe2O3+3CO2Fe+3CO2　(寫化學方程式)。
④注意事項:實驗開始時先通入　CO　,再　點燃酒精燈　,防止　CO與空氣混合加熱發生爆炸　。
實驗結束后,先撤掉酒精噴燈,再通一會兒　CO　,直至　玻璃管冷卻　。即氣體為早出晚歸或先通后停。
默寫訓練,請使用“基礎默寫回顧手冊”P17
漫畫助學
銀的導電性比銅好,但其資源有限,價格昂貴,一般用銅來制電線,僅在特殊要求的尖端設備中才考慮用銀作電線。
易錯提醒
合金是混合物,合金中各元素是以單質形式存在,形成合金的各成分保持各自的化學性質不變。
交流討論
如何驗證產物有鐵生成
提示:方法一:加酸有可燃性氣體產生,溶液變為淺綠色。方法二:用磁鐵吸,能被吸引。
多識一點
工業煉鋁
(1)方法:電解法。
(2)反應原理:2Al2O34Al+3O2↑。
重點案例探析
【考點】鐵的冶煉原理
【典題】(2023·上海中考改編)CO還原Fe2O3的實驗如圖所示,有關說法正確的是(D)
A.錐形瓶中溶液變渾濁
B.NaOH溶液的作用是檢驗CO2
C.可用生石灰吸收尾氣
D.結束實驗時,先熄滅酒精燈再同時夾緊彈簧夾K1、K2
舉一反三
[微型實驗裝置]利用如圖所示實驗裝置模擬工業煉鐵。下列說法正確的是 (C)
A.反應前后Fe元素化合價由+2變為0
B.充分加熱,a處固體由黑色變為紅色
C.b處可以用澄清石灰水檢驗生成的CO2
D.可用水吸收尾氣中的CO
課堂達標反饋
1.[金屬材料]金屬材料使用的歷程體現著人類文明的演變。下列金屬最先被大規模使用的是 (D)
A.鋁　　　B.鋅　　　C.鐵　　　D.銅
2.[金屬的物理性質]下列物質不屬于合金的是 (B)
A.生鐵　B.氧化鐵　C.青銅　D.焊錫
3.[金屬的物理性質]夏天防雷電,遠離金屬。這是因為金屬具有 (A)
A.導電性 B.導熱性 C.延展性 D.光澤
4.[合金]下列有關高強度鋼說法正確的是 (D)
A.高強度鋼的含碳量比生鐵高
B.鋼不導電也不導熱
C.高強度鋼的硬度比純鐵硬度小
D.高強度鋼屬于合金
5.[鐵的冶煉]化學興趣小組的同學模擬工業煉鐵原理,設計如圖所示的實驗。下列有關說法錯誤的是 (A)
A.實驗開始先點燃酒精噴燈,再通入CO
B.實驗結束后,觀察到有黑色固體被磁鐵吸引
C.關閉彈簧夾一段時間后注射器內的溶液變渾濁
D.裝置中氣球的作用是收集尾氣,防止污染空氣
6.[合金的性能]化學行業中把材料分為金屬材料、無機非金屬材料、有機高分子材料等。金屬材料在現實生活中有極為重要的作用。下列金屬材料的運用與金屬所具有的性質不一致的是 (C)
A.制造白熾燈燈絲——熔點高
B.制造飛機——堅硬而質輕
C.制造保險絲——硬度大
D.制造裝化工原料的容器——耐腐蝕
7.[金屬冶煉]我國古代將爐甘石(ZnCO3)、赤銅(Cu2O)和木炭混合加熱至800 ℃,得到一種外形酷似黃金的銅鋅合金,俗稱黃銅。下列說法正確的是 (D)
A.赤銅是銅的一種合金
B.黃銅的熔點比銅與鋅的熔點高
C.該變化利用了木炭的氧化性
D.可用加熱法鑒別黃銅和黃金
8.[金屬的物理性質]人類的生產生活離不開金屬材料。
(1)鋁、鐵、銅是我們生產生活中使用比較廣泛的金屬。如圖所示用品中,利用金屬導熱性的是　A　(填字母序號,下同),利用延展性的是　BC　。
(2)下表是一些金屬的熔點數據。
金屬 銅 鋅 錫 鉛 鉍 鎘
熔點/℃ 1 084 419.6 231.9 327.5 271.3 320.9
①錫鉛合金中某種金屬的質量分數與合金的熔點有如圖所示的關系,其中橫坐標表示的是　錫　的質量分數;當合金熔點最低時,合金中鉛與錫的質量比為
　2∶3　。
②保險絲由鉍、鉛、錫、鎘組成,其熔點約為　B　。
A.15~30 ℃　　　　 B.60~80 ℃
C.235~250 ℃ D.300~320 ℃
訓練升級,請使用“課時過程性評價”P113

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