中考新突破（江西专版）中考化学 第8单元 金属和金属材料（精讲）课件

第一部分第一部分 教材同步复习教材同步复习知识要点 归纳 2金属的物理性质物理性质物理性质性质特点性质特点颜色颜色大多数金属具有金属光泽，铁、铝、锌等大多大多数金属具有金属光泽，铁、铝、锌等大多数金属都呈数金属都呈_色，但铜呈色，但铜呈_色，色，金呈金呈_色色状态状态在常温下，铁、铝、铜等大多数金属为固体，在常温下，铁、铝、铜等大多数金属为固体，但但_为液体为液体其他性质其他性质金属具有良好的导电性、导热性和延展性，密金属具有良好的导电性、导热性和延展性，密度和硬度较大，熔沸点较高，这些物理性质差度和硬度较大，熔沸点较高，这些物理性质差别较大别较大银白银白紫红紫红黄黄汞汞 3.合金 (1)概念 在金属中加热熔合某些金属或非金属，制得的具有金属特征的物质。合金属于_(填物质类别)。 (2)性质特征 _和_一般比它们的纯金属更高，_更好，熔点一般比它们的纯金属更低。混合物混合物强度强度硬度硬度抗腐蚀性能抗腐蚀性能合金合金铁合金铁合金铜合金铜合金焊锡焊锡生铁生铁钢钢黄铜黄铜青铜青铜成分成分含碳量含碳量_含碳量含碳量_铜锌铜锌合金合金铜锡铜锡合金合金铅锡铅锡合金合金备注备注不锈钢：含铬、镍的钢，具有不锈钢：含铬、镍的钢，具有抗腐蚀性能抗腐蚀性能紫红色铜为紫红色铜为纯铜纯铜熔点熔点低低2%4.3% 0.03%2% 【特别提醒】a.利用钨的熔点高，可制作灯丝；b.菜刀用铁制而不用铝制是因为铁的硬度比铝大；c.铜具有导电性，故可制作电源插头的插脚。 二、金属的化学性质(高频考点) 1与氧气的反应 大多数金属都能与氧气发生反应，但反应的难易程度和剧烈程度不同。 (1)金属铝的耐腐蚀性：铝在空气中易与氧气反应，在其表面生成一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止内部铝进一步被氧化，因此，铝的抗腐蚀性好，发生反应的化学方程式为：_。 (2)铁、铜等在常温下几乎不与氧气反应，但在高温时能与氧气反应。 (3)“真金不怕火炼”说明金在高温条件下也不与氧气反应。4Al3O2= 2Al2O3 2与酸反应 (1)通式：金属酸盐氢气 (2)反应发生的条件：位于氢前面的金属能与酸反应放出氢气(K、Ca、Na除外)。 (3)镁、锌、铁分别与稀盐酸、稀硫酸反应(用化学方程式表示) 镁、锌、铁与稀盐酸 _； _； _。 镁、锌、铁与稀硫酸 _； _； _。MgH2SO4= MgSO4H2ZnH2SO4= ZnSO4H2Fe H2SO4= FeSO4H2 3与可溶性盐溶液的反应 (1)通式：金属盐新盐新金属 (2)反应发生的条件：活泼金属(前面的金属)置换不活泼金属(后面的金属)(K、Ca、Na除外)；盐必须可溶。 (3)铁与硫酸铜溶液的反应 现象：溶液由_色变为_色，铁表面有_色固体生成。 化学方程式：_。 铝与硫酸铜溶液的反应(铝丝已被砂纸打磨) 现象：溶液由_色变为_色，铝表面有_色固体生成。 化学方程式：_。蓝蓝浅绿浅绿红红蓝蓝无无红红减弱减弱 (2)根据金属与盐溶液的反应判断滤液、滤渣的成分 金属与可溶性盐的优先置换原理：在金属活动性顺序表中，盐中的金属越靠后，越先被置换出来。 向含有两种较不活泼金属(其中B的活动性较C弱)的盐溶液中加入某一活泼金属单质(A)，优先与最不活泼金属(B)的盐溶液反应，该溶液完全反应后，再与较活泼的金属(C)的盐溶液反应。反应后的成分判断如下： 临界点：b点：滤液为A的盐溶液、C的盐溶液；滤渣为B c点：滤液为A的盐溶液；滤渣为B、C 反应区间：ab段：滤液为A的盐溶液、B的盐溶液、C的盐溶液；滤渣为B bc段：滤液为A的盐溶液、C的盐溶液；滤渣为B、C 大于c点：滤液为A的盐溶液；滤渣为A、B、CFe2O3 五、金属的腐蚀与防护 1金属的锈蚀 (1)常温下，铝与氧气反应，在其表面会生成_ _薄膜，可阻止内部的铝与氧气、水接触，故铝不易生锈。 (2)铁在空气中与_、_反应生成铁锈(主要成分为_)。铁锈很疏松、易吸水，如不及时除去可以加速铁制品的锈蚀。一层致密一层致密的氧化铝的氧化铝氧气氧气水水Fe2O3 3除锈的方法：(1)物理方法：用砂纸打磨。 (2)化学方法：用稀盐酸或稀硫酸反应除去，有关化学方程式：_ _；反应现象_ _。 4防止金属锈蚀的措施 (1)保持金属表面清洁干燥。 (2)涂一层保护膜(如：刷漆、涂油、镀不活泼金属等)。 (3)改变金属的内部结构，如形成不锈钢等合金。 Fe2O36HCl=2FeCl33H2O或或Fe2O33H2SO4 =Fe2(SO4)33H2O 红色物质消失，溶红色物质消失，溶 液由无色变为黄色液由无色变为黄色 六、含杂质物质的化学方程式的计算 1化学方程式所表达的物质间的质量关系都是参加反应的纯净物间的关系。 2当反应物或生成物是含杂质的物质时，要换算成纯物质的质量，再进行计算。 3各物质间的关系为：纯物质的质量混合物的质量纯度。 【特别提醒】混合物与纯净物之间的转化，一定要将含杂质的物质质量转化成纯净物的质量再带入化学方程式进行计算。实验方法 指导 1金属活动性顺序探究的主要途径 (1)金属与氧气的反应：大多数金属都能与氧气发生反应，但反应的难易与剧烈程度不同，依此可设置实验。 (2)金属与酸的反应：许多金属能与稀盐酸或稀硫酸反应，生成相应的盐和氢气。从金属与酸反应的难易与剧烈程度可以判断金属的活动性强弱。 (3)金属与盐溶液的反应可根据“在金属活动性顺序表中排在前面的金属能与排在后面的金属的盐溶液反应，置换出较不活泼的金属单质”的规则设置实验。金属活动性顺序的探究金属活动性顺序的探究 2实验现象的观察 (1)金属与氧气的反应观察点主要是反应所需的条件及剧烈程度。 (2)金属与酸的反应观察点主要是能否反应及产生气泡的情况。 (3)金属与盐溶液的反应观察点主要是插入的金属表面是否有新物质生成及盐溶液的颜色变化等。 3常见金属活动性顺序验证实验的常用方法 4实验注意事项 (1)实验前金属必须打磨除去金属表面的氧化层或污物。 (2)做金属与酸的反应时一般用稀盐酸或稀硫酸，不用硝酸和浓硫酸。 (3)金属与盐溶液的反应，盐必须可溶于水。 (4)并不是所有排在前面的金属都能把排在后面的金属从其盐溶液中置换出来，如钾、钙、钠。 1.某化学兴趣小组的同学为了探究Mg、Cu、Fe的金属活动性顺序开展了以下探究活动。 (1)进行实验，获得结论。完成如下实验报告，并回答有关问题。实验方案实验方案实验现象实验现象实验结论实验结论一一将将Fe丝浸入丝浸入CuSO4溶溶液中液中Fe丝表面有红色物丝表面有红色物质析出质析出金属活动性：金属活动性：Fe_Cu(填填“”或或“”)，该反应，该反应属于属于_反应反应二二将将Mg和和Cu分别在空气分别在空气中灼烧中灼烧发现发现_(填元填元素符号素符号)能剧烈燃能剧烈燃烧，而另一种不能烧，而另一种不能金属活动性：金属活动性：Mg_Cu(填填“”或或“”)三三分别将分别将Mg和和Fe放入放入_(一种酸一种酸)溶液中，观察溶液中，观察现象现象观察到观察到_(填元填元素符号素符号)产生气泡的产生气泡的速率较慢速率较慢金属活动性顺序：金属活动性顺序：MgFe 置换置换 Mg 稀硫酸稀硫酸(或稀盐酸或稀盐酸) Fe a所需的时间所需的时间 1木炭还原氧化铜 (1)实验原理：_(用化学方程式表示)。 在高温条件下碳与金属氧化物反应，碳夺取金属氧化物中的氧生成碳的氧化物。金属的冶炼金属的冶炼 (2)实验装置： (3)实验现象： 高温加热后的试管里有_色物质生成，澄清的石灰水_。 (4)实验改进：酒精灯上加金属网罩虽然能提高火焰的温度，但实验效果不明显，应改用酒精喷灯。红红变浑浊变浑浊 2铁的冶炼 (1)实验原理：_(用化学方程式表示)。 在高温条件下，用还原剂一氧化碳从铁的氧化物中将铁还原出来。 (2)实验装置： (3)实验步骤：检查装置的气密性；将氧化铁粉末装入玻璃管后固定在铁架台上；点燃右端酒精灯；给玻璃管通入一氧化碳；加热装有氧化铁的玻璃管；停止加热；停止通入一氧化碳；熄灭右端酒精灯。 (4)实验注意事项：实验开始先通一氧化碳排尽玻璃管中的空气，以免加热时发生爆炸。实验结束时先停止加热，继续通入一氧化碳至玻璃管温度降低到室温，防止生成的铁在高温时被氧化；同时防止试管中的石灰水进入灼热的玻璃管内。一氧化碳有毒，实验装置中必须有尾气处理装置(用酒精灯燃烧或气球收集)。 (5)实验现象：玻璃管中的_粉末变为_，试管中澄清石灰水_，玻璃导管尖嘴处有_。 (6)装置中玻璃管内若是四氧化三铁。则反应的化学方程式为：_，由于四氧化三铁是黑色的，所以实验现象与以上有所不同。红色红色黑色黑色变浑浊变浑浊蓝色火焰蓝色火焰2.实验室模拟炼铁的实验装置如图所示。 试回答下列问题： (1)写出有标号仪器的名称：a._，b._。铁架台铁架台导管导管 (2)实验中看到的实验现象为：玻璃管中的粉末_，试管里的澄清石灰水_。 (3)玻璃管中反应的化学方程式为_。 (4)加热氧化铁之前，先通一会儿一氧化碳的作用是_。 (5)该实验设计装置C的目的是_ _。由红色逐渐变成黑色由红色逐渐变成黑色变浑浊变浑浊排尽玻璃管中的空气，防止加热时发生爆炸排尽玻璃管中的空气，防止加热时发生爆炸燃烧未反应的一氧化碳，燃烧未反应的一氧化碳，防止污染空气防止污染空气 1实验原理 铁制品的锈蚀，实际上是铁与空气中的_发生了化学反应。 2实验操作铁锈蚀条件的探究铁锈蚀条件的探究 水蒸气和氧气水蒸气和氧气 3.实验现象 几天后观察：试管中铁钉生锈，但在_ _的部位，生成的铁锈最厚；和试管中铁钉_。 4实验分析 试管中铁钉同时与水和氧气接触，生锈；试管中的铁钉只与水接触，不生锈；试管中的铁钉只与空气接触，不生锈。 5实验结论 对比试管中的现象和试管中的现象可知铁生锈需要_；对比试管中的现象和试管中的现象可知铁生锈需要_。铁生锈的条件是_ _。铁钉与空气铁钉与空气和水交界处和水交界处无明显变化无明显变化与氧气接触与氧气接触与水接触与水接触 与氧气和水与氧气和水同时接触同时接触 6注意事项 (1)试管中的蒸馏水是经煮沸迅速冷却的蒸馏水，煮沸的目的是_，迅速冷却的目的是_。 (2)试管中植物油的作用是_，防止空气中的氧气溶解到水中。 (3)试管中加入干燥剂的目的是_ _。除去水中溶解的氧气除去水中溶解的氧气减少或防止空气中的氧气溶于水中减少或防止空气中的氧气溶于水中将蒸馏水与空气隔绝将蒸馏水与空气隔绝使铁钉不与空气中使铁钉不与空气中的水蒸气接触的水蒸气接触 3.某学习小组用相同的洁净无锈的铁钉对铁锈蚀的条件进行探究，设计的实验如图所示，一周后观察，下列说法错误的是()A和中的铁钉无明显变化，中的铁钉明显生锈和中的铁钉无明显变化，中的铁钉明显生锈B中加入的蒸馏水要事先煮沸，目的是除去水中溶中加入的蒸馏水要事先煮沸，目的是除去水中溶解的氧气解的氧气C中铁钉的甲、乙、丙三处，甲处锈蚀最严重中铁钉的甲、乙、丙三处，甲处锈蚀最严重D探究发现铁生锈的主要条件是铁与空气和水探究发现铁生锈的主要条件是铁与空气和水(或水蒸或水蒸气气)直接接触直接接触C三年中考 讲练 【例1】(2015江西)下列金属活动性最强的是() A银B铜 C镁D钠 【解题思路】本题考查金属的活动性顺序。常见金属活动性顺序为K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、(H)、Cu、Hg、Ag、Pt、Au。在金属活动性顺序中，金属的位置越靠前，金属的活动性就越强，银、铜、镁、钠四种金属中钠的位置最靠前，故金属活动性最强。单项选择类单项选择类 D填空与说明类填空与说明类 还原还原 (4)铝制品具有很好的抗腐蚀性能，其原因是(用化学程式表示)_。 (5)往AgNO3溶液中加入一定量锌和铜的混合粉末，充分反应后，过滤，滤液为蓝色，则滤液中含有的金属离子是_(写出所有存在的可能组合)。 【解题思路】本题主要考查金属的化学性质。(4)铝制品具有很好的抗腐蚀性能，主要原因是铝易与空气中的氧气反应生成一层致密的氧化膜，这层致密的氧化膜对铝制品具有保护作用。(5)由于硝酸银溶液和硝酸锌溶液均为无色溶液，硝酸铜溶液为蓝色溶液，现滤液为蓝色，说明滤液中一定含有硝酸铜，由于锌、铜、银三种金属中锌的活动性最强，所以溶液中一定有硝酸锌，另外AgNO3溶液可能有剩余，所以还可能还含有硝酸银，即滤液中存在的金属离子一定有锌离子和铜离子，可能有银离子。 【例3】化学兴趣小组的同学对“影响金属与盐酸反应的剧烈程度的因素”进行了探究。 【提出问题】金属与盐酸反应剧烈程度受哪些因素的影响？ 【作出猜想】a.可能与金属本身的性质有关； b可能与盐酸的浓度有关。实验与探究类实验与探究类 【设计探究】实验所用金属均已用砂纸打磨。 实验(1)为探究猜想a，小组同学分别在两支试管中放入相同质量的锌片和铁片，然后分别加入相同浓度和质量的稀盐酸，观察到放锌片的试管中立即产生大量气泡，放铁片的试管中只产生少量气泡，发生反应的化学方程式有Zn2HCl=ZnCl2H2、Fe2HCl=FeCl2H2。 从实验现象可判断：金属活动性Zn_Fe(填“”或“”)。 得出结论：金属与盐酸发生反应的剧烈程度与金属本身的性质有关，金属的活动性与反应的剧烈程度的关系是_。金属活动性越强，反应的程度越剧烈金属活动性越强，反应的程度越剧烈 实验(2)为探究猜想b，小组同学设计如图的装置进行实验，其中注射器的作用是_。 所用药品，实验数据如下表：测量产生气体的体积测量产生气体的体积实验实验编号编号选用金选用金属属(均取均取2 g)盐酸质量盐酸质量分数分数(均取均取50 mL)每分钟产生氢气的体积每分钟产生氢气的体积/mL1分分钟钟12分钟分钟23分钟分钟34分钟分钟45分钟分钟前前5分钟分钟共收集共收集气体气体锌片锌片15%2.916.911.09.27.647.6 锌片锌片5%1.68.45.94.83.724.4 得出结论：金属与盐酸发生反应的剧烈程度与盐酸的浓度有关，其关系是_。 【反思评价】根据表一中实验数据分析，请描述锌与盐酸发生反应快慢的变化情况并解释原因_ _。 通过以上探究，你认为金属与盐酸反应的剧烈程度可能还受哪些因素的影响_(写一条即可)。盐酸的浓度越大，反应的程度越剧烈盐酸的浓度越大，反应的程度越剧烈金属的表面积金属的表面积(合理即可合理即可) 锌与盐酸发生锌与盐酸发生反应产生氢气的速度先加快后变慢，是因为锌与盐酸反应反应产生氢气的速度先加快后变慢，是因为锌与盐酸反应是放热反应，所以开始温度升高，产生氢气速度加快，但是放热反应，所以开始温度升高，产生氢气速度加快，但随着反应的进行，盐酸不断被消耗，浓度降低，产生气体随着反应的进行，盐酸不断被消耗，浓度降低，产生气体的速度变慢的速度变慢 【拓展延伸】很多金属不仅能与酸反应，也能与盐溶液反应，现将a g铁钉投入到CuSO4溶液中，反应一段时间后，将固体取出洗净、烘干，称重为b g，则生成铜的质量为_g。8(ba) 【解题思路】【设计探究】 对于验证可能与金属的性质有关的实验，选取两种不同的金属，控制相同的变量，如两种金属都经打磨、质量相同、形状相同，盐酸浓度、质量相同等，通过比较产生氢气的快慢，得出结论；金属的活动性越强，反应的程度越剧烈，反应越快。验证可能与盐酸的浓度有关的实验时，通过分析表格中的数据关系，不难得出盐酸的浓度越大，反应的程度越剧烈这一结论；在【反思评价】中针对表中出现的实验的数据分析反应先慢到快，又逐渐变慢这一现象的原因，从反应过程中存在放热现象加速了反应，以及可能盐酸浓度降低的结果等不同方面进行分析。影响金属与酸反应剧烈程度的因素很多，如金属的表面积、温度等。【拓展延伸】设生成铜的质量为x，则谢谢观看！