高考化学一轮专题复习 第三章 第4讲 用途广泛的金属材料课件 新人教版.ppt

第4讲用途广泛的金属材料 考点突破题型透析 学科素养技能提升 考点二铜 银 金及化合物 考纲要求 第三章金属及其化合物 考点三金属矿物的开发和利用 备选素材 考纲要求 1 了解常见金属的活动顺序及金属冶炼的一般方法 2 了解合金的概念及重要应用 3 知道铜及其重要化合物的性质 4 了解化学科学发展对自然资源开发利用的作用 考点一金属材料 知识梳理思维深化 1 合金 1 概念 合金是指两种或两种以上的金属 或金属与非金属 熔合而成的具有 的物质 2 性能 多数合金的熔点比它的各成分金属的熔点 合金的硬度一般比它的各成分金属的硬度 金属特性 低 大 知识梳理思维深化 考点一金属材料 2 常见金属材料 1 黑色金属材料 钢铁 是用量最大 用途最广的合金 钢 知识梳理思维深化 考点一金属材料 2 有色金属材料 铜和铝 我国使用最早的合金是 常见的铜合金有 和 铝合金 青铜 黄铜 白铜 考点一金属材料 1 构成合金的成分不一定是两种或两种以上的金属 也可以是金属与非金属 合金中一定含金属元素 2 合金的性质不是各成分金属的性质之和 合金具有许多良好的物理 化学和机械性能 在许多方面不同于各成分金属 不是简单加合 但在化学性质上 一般认为合金体现的是各成分金属的化学性质 3 并非所有的金属都能形成合金 两种金属形成合金 其前提是两种金属在同一温度范围内都能熔化 若一种金属的熔点大于另一种金属的沸点 则二者不能形成合金 4 合金一定是混合物 知识梳理思维深化 考点一金属材料 由铜锌合金制成的 假金 常常能欺骗善良的人们 原因是铜锌合金的外观和黄金相似 鉴别铜锌合金和真金的物理方法是测其密度 密度小的是 化学方法是用稀硝酸溶解 不溶解的是 能溶解的是 提示 铜锌合金真金铜锌合金 知识梳理思维深化 1 钛和钛的合金被誉为 21世纪最有发展前景的金属材料 它们具有很多优良的性能 如熔点高 密度小 可塑性好 易于加工 耐腐蚀等 尤其是钛合金与人体器官具有很好的 生物相容性 根据它们的主要性能 下列用途不切合实际的是 A 用来做保险丝B 用来制造航天飞机C 用于制造人造骨D 用于家庭装修 做钛合金装饰门 由于钛和钛的合金密度小 可塑性好 因此可用于航天领域 B正确 由于钛和钛合金与人体器官具有很好的 生物相容性 可与人体的组织相容 不引起排异反应 因此可以用来制造人造骨 C正确 由于其密度小 可塑性好 易于加工 因此可用于家庭装修 做钛合金装饰门 D正确 只有A错误 由于其熔点高 不适合做保险丝 题组设计思维建模 题组一合金的性能特点及应用 解析 答案 A 2 新型镁合金被大量应用于制造笔记本电脑的外壳 竞赛自行车的框架等 这些实际应用充分体现了下列哪些镁合金的优异性能 熔点低 硬度大 延展性好 导电性强 密度小 质地轻盈 耐腐蚀A B C D 题组一合金的性能特点及应用 题组设计思维建模 答案 D 3 某课外活动小组 收集了一种合金进行研究 已知Cu的焰色反应为绿色 1 外观暗灰色 表面光滑 2 在酒精灯上灼烧 火焰呈绿色 合金片熔化 但不滴落 3 取刮去表皮的金属10 0g 放入足量稀硫酸溶液中 收集到标准状况下的H29 96L 4 另取刮去表皮的金属10 0g 放入足量NaOH溶液中 也收集到标准状况下的H29 96L 题组二有关合金成分的分析与计算 题组设计思维建模 试据此判断 合金中一定含有的元素是 写元素符号 下列元素可能含有的是 填选项编号 a AgB Mgc PbD Fe如果该合金中 只含两种元素 它们的质量比是 解析 题组二有关合金成分的分析与计算 题组设计思维建模 Cu Al a m Al m Cu 4 1 正误判断 正确的打 错误的打 1 2012 天津高考 1D 镧镍合金能大量吸收H2形成金属氢化物 可作储氢材料 2 2012 广东高考 7D 新型复合材料使手机 电脑等电子产品更轻巧 实用和新潮 题组二有关合金成分的分析与计算 高考真题明确考向 考点二铜 银 金及化合物 知识梳理思维深化 1 铜及其化合物 1 铜的物理性质铜是硬度较小的 色金属 具有良好的延展性 导电导热性 因其具有良好的导电性而广泛应用于电器和电子工业中 2 铜的化学性质 与非金属的反应分别写出Cu与O2 S Cl2反应的化学方程式 紫红 考点二铜 银 金及化合物 知识梳理思维深化 与酸反应 与银相似 铜不能与盐酸 稀硫酸反应 但却能溶解在硝酸等强氧化性酸中 分别写出Cu与浓硝酸 稀硝酸 浓硫酸反应的化学方程式 考点二铜 银 金及化合物 知识梳理思维深化 与盐溶液的反应写出Cu与FeCl3溶液 AgNO3溶液反应的离子方程式 铜的锈蚀 铜在干燥空气中性质稳定 但在潮湿空气中会被腐蚀 在其表面逐渐形成一层绿色的铜锈 3 铜的常见化合物颜色 溶解性CuO 黑色 难溶 Cu2O 砖红色 难溶 Cu2S 黑色 难溶 CuSO4 白色 易溶 CuSO4 5H2O 蓝色 易溶 Cu2 OH 2CO3 绿色 难溶 Cu OH 2 蓝色 难溶 Cu 2Fe3 Cu2 2Fe2 Cu 2Ag 2Ag Cu2 2Cu O2 H2O CO2 Cu2 OH 2CO3 考点二铜 银 金及化合物 知识梳理思维深化 4 氧化铜和氧化亚铜 Cu2 H2O 考点二铜 银 金及化合物 知识梳理思维深化 5 氢氧化铜 物理性质蓝色不溶于水的固体 化学性质及应用 6 CuSO4 5H2OCuSO4 5H2O为蓝色晶体 俗称蓝矾 胆矾 无水CuSO4为白色粉末 遇水变蓝色 生成CuSO4 5H2O 可作为水的检验依据 考点二铜 银 金及化合物 知识梳理思维深化 2 金 银的性质金 银 铜的活动性依次增强 其中金不能被硝酸等强氧化性酸氧化 但金可溶解在王水中 在电化学中常做惰性电极 银虽然不能与盐酸 稀硫酸反应 但却能溶解在硝酸等强氧化性酸中 如 Ag 2HNO3 浓 3Ag 4HNO3 稀 AgNO3 NO2 H2O 3AgNO3 NO 2H2O 1 溶液中的Cu2 常为蓝色 浓CuCl2溶液为绿色 稀CuCl2溶液为蓝色 可作为Cu2 的鉴别依据 如CuSO4溶液呈蓝色 2 Cu2 与碱反应生成蓝色沉淀 Cu OH 2 这是鉴定Cu2 的原理之一 3 Cu2 作为重金属离子能使蛋白质变性 此性质可用来配制农药 如波尔多液就是由硫酸铜 生石灰和水按一定比例配成的天蓝色胶状悬浊液 4 CuSO4溶液可除去H2S气体CuSO4 H2S CuS H2SO4 考点二铜 银 金及化合物 知识梳理思维深化 考点二铜 银 金及化合物 知识梳理思维深化 考点二铜 银 金及化合物 知识梳理思维深化 1 下表中 对陈述 的正确性及其有无因果关系的判断都正确的是 题组设计思维建模 题组一铜及其化合物的性质 解析 答案 D 稀盐酸可以与Cu2 OH 2CO3反应 而且稀盐酸不能与Cu反应 所以可用稀盐酸除铜器表面的铜绿Cu2 OH 2CO3 有因果关系 A错误 铜表面不能形成致密的氧化膜 铜与浓硫酸在一定温度下能发生反应 所以不能用铜制容器盛装浓硫酸 B错误 硫酸铜与氨水生成Cu OH 2 Cu OH 2受热分解生成黑色CuO 均正确 但没有因果关系 C错误 蓝色硫酸铜晶体受热转化为白色硫酸铜粉末有新物质生成 属于化学变化 CuSO4可用作消毒剂 但与前者没有因果关系 D正确 2 已知酸性条件下可发生反应 2Cu Cu2 Cu 由于反应温度不同 用氢气还原氧化铜时 可能产生Cu或Cu2O 两者都是红色固体 一同学对某次用氢气还原氧化铜实验所得的红色固体产物作了验证 实验操作和实验现象记录如下 由此推出本次氢气还原氧化铜实验的产物是 A CuB Cu2OC 一定有Cu 可能有Cu2OD 一定有Cu2O 可能有Cu 解析 题组一铜及其化合物的性质 题组设计思维建模 答案 D 因为是红色固体 所以排除未反应的CuO 黑色 的存在 根据加入稀H2SO4产生蓝色溶液 所以一定有Cu2O存在 根据后续现象 也可能有Cu生成 3 某课外研究小组 用含有较多杂质的铜粉 通过不同的化学反应制取胆矾 其设计的实验过程为 1 杂铜中含有大量的有机物 可采用灼烧的方法除去有机物 灼烧时将瓷坩埚置于 上 用以下所给仪器的编号填入 下同 取用坩埚应使用 灼烧后的坩埚应放在 上 不能直接放在桌面上 题组二铜及其化合物的制备 题组设计思维建模 1 因加热坩埚时温度较高 应放在泥三角上进行加热 且取用坩埚时要用坩埚钳 并且为防止坩埚炸裂和烧坏桌面 烧后的坩埚要在石棉网上冷却 不能直接放在桌面上 解析 c e b 实验所用仪器 a 蒸发皿b 石棉网c 泥三角d 表面皿e 坩埚钳f 试管夹 2 杂铜经灼烧后得到的产物是氧化铜及少量铜的混合物 灼烧后含有少量铜的可能原因是 a 灼烧过程中部分氧化铜被还原b 灼烧不充分铜未被完全氧化c 氧化铜在加热过程中分解生成铜d 该条件下铜无法被氧气氧化 题组二铜及其化合物的制备 题组设计思维建模 2 灼烧后含有少量铜 其原因可能是灼烧不充分 铜未被完全氧化 也可能是灼烧过程中部分氧化铜被还原 解析 a b 解析 题组二铜及其化合物的制备 题组设计思维建模 3 通过途径 实现用粗制氧化铜制取胆矾 必须进行的实验操作步骤 酸溶 加热通氧气 过滤 冷却结晶 自然干燥 4 由粗制氧化铜通过两种途径制取胆矾 与途径 相比 途径 有明显的两个优点是 蒸发 过滤 产生等量胆矾途径 消耗硫酸少 途径 不会产生污染大气的气体 题组二铜及其化合物的制备 题组设计思维建模 题组二铜及其化合物的制备 题组设计思维建模 1 正误判断 正确的打 错误的打 1 2014 高考课标 卷 9A 氢气通过灼热的CuO粉末 固体质量增加 2 2014 高考课标 卷 9D 将锌粒投入Cu NO3 2溶液中 固体质量增加 高考真题明确考向 题组二铜及其化合物的制备 高考真题明确考向 题组二铜及其化合物的制备 2 用稀H2SO4浸泡熔渣B 取少量所得溶液 滴加KSCN溶液后呈红色 说明溶液中存在 填离子符号 检验溶液中还存在Fe2 的方法是 注明试剂 现象 3 由泡铜冶炼粗铜的化学反应方程式为 解析 题组二铜及其化合物的制备 高考真题明确考向 答案 高考真题明确考向 题组二铜及其化合物的制备 1 步骤 中Cu2 OH 2CO3发生反应的化学方程式为 2 步骤 所加试剂起调节pH作用的离子是 填离子符号 3 在步骤 发生的反应中 1molMnO2转移2mol电子 该反应的离子方程式为 解析 题组二铜及其化合物的制备 高考真题明确考向 答案 考点三金属矿物的开发和利用 知识梳理思维深化 1 金属在自然界中存在的形态除了 等极少数金属外 绝大多数金属以 的形式存在于自然界中 在这些金属化合物中 金属元素都显 化合价 2 金属冶炼的实质使金属化合物中的金属离子 电子被 为金属单质的过程 Mn ne M 化合物 金 铂 正 还原 得 3 金属冶炼的一般步骤 知识梳理思维深化 考点三金属矿物的开发和利用 4 金属冶炼的方法 知识梳理思维深化 考点三金属矿物的开发和利用 2Hg O2 2Fe 3CO2 W 3H2O 3Mn 2Al2O3 知识梳理思维深化 考点三金属矿物的开发和利用 4Al 3O2 Mg Cl2 考点三金属矿物的开发和利用 1 电解法冶炼活泼金属使用的是熔融的金属盐或金属氧化物 而不是盐溶液 2 铜除了用热还原法冶炼外 还可以用湿法炼铜或用电解法进行冶炼 3 铝是地壳中含量最高的金属元素 但人类对铝的使用比铁 铜晚得多 是因为铝的金属活动性比铁 铜强 难于冶炼 古代技术条件达不到 不能冶炼铝 4 铁的冶炼也可通过置换反应得到 如铝热反应 知识梳理思维深化 考点三金属矿物的开发和利用 1 铝热反应的本质是利用铝的还原性 将难熔金属从其氧化物中置换出来 关于铝热反应思考下列问题 1 是否所有的金属氧化物都能和铝发生铝热反应 提示 否 判断铝热反应能否发生 应首先看金属的活动性 例如MgO和Al不能发生铝热反应 2 在铝热反应中 镁条 KClO3起 作用 提示 引燃 知识梳理思维深化 考点三金属矿物的开发和利用 3 做铝热反应 应注意哪些事项 提示 要保证纸漏斗重叠时四周均为四层 且内层纸漏斗一定要用水润湿 以防止高温物质从四周溅出 同时损坏纸漏斗 蒸发皿中的细沙要适量 既要防止蒸发皿炸裂 又要防止熔融的液体溅出伤人 实验装置不要距人群太近 应远离易燃物 2 能否用电解AlCl3和MgO的方法冶炼Al Mg 提示 不能 因为AlCl3是共价化合物 熔融时无法电离出自由移动的离子 不导电 而MgO虽是离子化合物 但其熔点太高 熔融会消耗大量电能 成本较高 知识梳理思维深化 考点三金属矿物的开发和利用 3 沙里淘金 体现了什么冶炼方法 此方法体现了物理变化还是化学变化 提示 沙里淘金 指的是 富集 此过程是物理变化 知识梳理思维深化 1 下列有关金属的工业制法中正确的是 A 制钛 用金属钠置换氯化钛 TiCl4 溶液中的钛B 炼铁 用焦炭和空气反应产生的CO在高温下还原铁矿石中铁的氧化物C 制钠 用海水为原料制得精盐 再电解纯净的NaCl溶液D 炼铜 用黄铜矿经电解精炼得到纯度为99 9 的铜 A中不能用TiCl4溶液 要用熔融态的TiCl4 电解NaCl溶液得到NaOH Cl2和H2 电解法精炼铜的原料是粗铜 题组设计思维建模 题组一金属的冶炼原理 解析 答案 B 2 2015 石家庄模拟 下列制备金属单质的方法或原理正确的是 A 在高温条件下 用H2还原MgO制备单质MgB 在通电条件下 电解熔融Al2O3制备单质AlC 在通电条件下 电解饱和食盐水制备单质NaD 加强热 使CuO在高温条件下分解制备单质Cu 解析 题组一金属的冶炼原理 题组设计思维建模 答案 B 3 被称为 国防金属 的镁 60 来自于海洋 从海水中提取镁的正确方法是 解析 题组一金属的冶炼原理 题组设计思维建模 答案 D 由MgCl2溶液制备无水MgCl2应在HCl氛围中加热 电解熔融MgCl2 不是MgO 制取Mg 根据金属活动顺序表选择冶炼方法 1 电解法K Al 2 热还原法Zn Cu 3 热分解法Hg Ag 4 富集法Pt Au 题组一金属的冶炼原理 题组设计思维建模 题组二金属冶炼的重要实验 铝热反应 题组设计思维建模 1 该同学推测 铝热反应所得到的熔融物应是铁铝合金 这种推测有一定的道理 理由是 2 设计一个简单的实验方案 证明上述所得的块状熔融物中含有金属铝 该实验所用试剂是 当观察到 的现象时 说明熔融物中含有金属铝 3 实验室溶解该熔融物 最好选用下列试剂中的 填序号 A 浓硫酸B 稀硫酸C 稀硝酸D 氢氧化钠溶液 1 该反应温度下铝已熔化 未反应的铝可与生成的铁熔合在一起 形成合金 2 NaOH溶液有气泡生成 3 B 题组二金属冶炼的重要实验 铝热反应 题组设计思维建模 答案 题组二金属冶炼的重要实验 铝热反应 题组设计思维建模 题组二金属冶炼的重要实验 铝热反应 题组设计思维建模 高考真题明确考向 题组二金属冶炼的重要实验 铝热反应 2 2013 高考山东卷节选 由下列物质冶炼相应金属时采用电解法的是 a Fe2O3B NaClc Cu2SD Al2O3 题组二金属冶炼的重要实验 铝热反应 高考真题明确考向 答案 b d