第五節(jié) 金屬和金屬材料,第一部分 身邊的化學(xué)物質(zhì),要點(diǎn)1 金屬和金屬材料 1. 金屬共同的物理性質(zhì)：有 ，是 和 的良導(dǎo)體，有 性。 2. 合金：金屬與金屬或金屬與非金屬熔合的具有金屬特性的 ( “純凈物”或“混合物”)。合金與組成它的純金屬性質(zhì)相比，優(yōu)點(diǎn)是：硬度 ；熔點(diǎn) 。 3. 金屬之最：地殼中含量最多的金屬元素是 ，人體中含量最多的金屬元素是 ，目前世界年產(chǎn)量最大的金屬是 ，導(dǎo)電、導(dǎo)熱性最好的金屬是 ，硬度最大的金屬是 ，熔點(diǎn)最高的金屬是 ，熔點(diǎn)最低的金屬是 ，密度最大的金屬是 ，密度最小的金屬是 ，金屬活動(dòng)順序表中最不活潑的金屬是 。,金屬光澤,電,熱,延展,混合物,更高,更低,鋁,鈣,鐵,銀,鉻,鎢,汞,鋨,鋰,金,4. 鋁制品具有良好的抗腐蝕性能的原因是 ，化學(xué)方程式為 。 5. 鈦和鈦合金：被認(rèn)為是21世紀(jì)的重要金屬材料，鈦合金與人體有很好的“相容性”，因此可用來(lái)制造人造骨和人造關(guān)節(jié)以及人造齒根等。,表面生成了一層致密的氧化物薄膜，保護(hù)了內(nèi)層的鋁不被氧化,4Al3O2 2Al2O3,要點(diǎn)2 鐵的冶煉、鐵生銹及其防治,Fe2O3,Fe3O4,3,2Fe+3CO2,紅,黑,4,3Fe+4CO2,高爐,氧氣,水,Fe2O3,水,氧氣,保持鐵制品表面的干燥和潔凈,涂植物油,涂油漆,1. 在通CO前，一定要 。 2. 在點(diǎn)燃酒精燈前，一定要 ，目的是 。 3. 本實(shí)驗(yàn)處理尾氣的方法是 。,檢驗(yàn)氣體的純度,先通一會(huì)兒CO，排干凈玻璃管內(nèi)的空氣,防止發(fā)生爆炸,點(diǎn)燃或用小氣球收集,4. 工業(yè)煉鐵如圖1-5-2。 (1)原料：鐵礦石、焦炭、石灰 石和空氣。 (2)反應(yīng)原理(化學(xué)方程式)： 。 (3)石灰石的作用：與鐵礦石的 SiO2反應(yīng)形成爐渣(CaCO3 CaO+CO2，CaOSiO2 CaSiO3)。 (4)主要設(shè)備：高爐。,3COFe2O3 2Fe3CO2,要點(diǎn)3 金屬的化學(xué)性質(zhì),FeSO4H2,MgCl2H2,FeSO4Cu,藍(lán),淺綠,Cu (NO3) 22Ag,H（或氫）,要點(diǎn)4 常見(jiàn)金屬活動(dòng)性順序,金屬活動(dòng)性順序的含義： 1. “越前越強(qiáng)”：金屬的位置越靠前，其活動(dòng)性就越 。 2. “氫前置氫”：位于氫前面的金屬能置換出酸中的 。 3. “前置后”：位于前面的金屬能把位于后面的金屬?gòu)乃鼈兊柠}溶液中置換出來(lái)。 注意：?jiǎn)钨|(zhì)鐵與稀鹽酸、稀硫酸反應(yīng)和鐵與鹽溶液反應(yīng)時(shí)，都生成亞鐵鹽。,強(qiáng),氫元素,要點(diǎn)5 金屬資源的保護(hù)和利用 1鐵的生銹和防護(hù)：鐵生銹的實(shí)質(zhì)是鐵與氧氣和水發(fā)生一系列復(fù)雜的變化，生成鐵銹，鐵銹的主要成分是 ，顏色暗紅色，用稀鹽酸或稀硫酸可除鐵銹，寫(xiě)出其中一個(gè)化學(xué)方程式： 。防止鐵生銹的原理是將鐵與氧氣或水隔絕。常用的方法有：保持表面的干燥和清潔;涂一層保護(hù)膜;改變鐵的組織結(jié)構(gòu)，制成合金。 2保護(hù)金屬資源的主要途徑有三： 、 、 。,Fe2O3·xH2O,Fe2O3+6HCl 2FeCl3+3H2O,防止金屬生銹,回收利用廢舊金屬,合理開(kāi)采金屬礦物,【本節(jié)重難點(diǎn)歸納】,注意:金屬單質(zhì)與足量的稀鹽酸或稀硫酸反應(yīng)時(shí)，生成氫氣的質(zhì)量只與金屬的質(zhì)量、金屬的相對(duì)原子質(zhì)量、金屬的化合價(jià)有關(guān)系： 當(dāng)金屬的質(zhì)量與化合價(jià)都相同時(shí)，金屬與足量的酸完全反應(yīng)生成的氫氣的質(zhì)量與金屬的相對(duì)原子質(zhì)量成反比。這樣在求解類(lèi)似問(wèn)題時(shí)直接運(yùn)用這個(gè)規(guī)律可以達(dá)到事半功倍的作用。,2. 鐵的冶煉實(shí)驗(yàn)：,注意：此實(shí)驗(yàn)與CO還原CuO的實(shí)驗(yàn)相似，例如某學(xué)生改進(jìn)一氧化碳和氧化銅反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，如圖1-5-4所示：,(1)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，可觀察到玻璃管內(nèi)黑色固體逐漸由黑色變?yōu)楣饬恋募t色，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO+CuO Cu+CO2，說(shuō)明CO有還原性。 (2)澄清的石灰水變渾濁，反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO2Ca (OH) 2 CaCO3H2O。 (3)因?yàn)镃O有毒性，所以對(duì)澄清的石灰水處理后的氣體重新點(diǎn)燃以防止CO擴(kuò)散到空氣中污染空氣，進(jìn)而也說(shuō)明CO具有可燃性。,3. 鐵在化合物中可表現(xiàn)出不同的化合價(jià)，一般規(guī)律是： (1)單質(zhì)鐵與酸、與鹽溶液發(fā)生置換反應(yīng)時(shí)，都生成亞鐵鹽； (2)在Fe3O4中，鐵元素的化合價(jià)既有+2價(jià)，又有+3價(jià)，可以把Fe3O4表示成FeO·Fe2O3，但不能認(rèn)為Fe3O4是混合物。因?yàn)樗泄潭ǖ慕M成，屬于化合物。 4. 金屬單質(zhì)與混合鹽溶液發(fā)生反應(yīng)的一般規(guī)律：金屬單質(zhì)總是先與含有活動(dòng)性更不強(qiáng)的金屬的那種鹽先發(fā)生反應(yīng)，直至反應(yīng)完，然后再和另一種鹽反應(yīng)。例如：將鐵投入到硝酸銀和硝酸銅的混合溶液中，首先發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)是Fe+2AgNO3 2Ag+Fe (NO3) 2，接著發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)是Fe+Cu (NO3) 2 Cu+Fe (NO3) 2。,考點(diǎn)1 金屬的性質(zhì) 典例分析 【例1】（2015佛山）已知：2Al+Fe2O3 2Fe+ Al2O3；2Na+2H2O 2NaOH+H2。下表各選項(xiàng)中不能利用置換反應(yīng)通過(guò)X得到Y(jié)的一組物質(zhì)是（ ）,思路點(diǎn)撥 A鐵和鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵和氫氣，而不是氯化鐵，故A不符合；B氧化鐵和金屬鋁反應(yīng)生成氧化鋁和鐵，發(fā)生鋁熱反應(yīng):2Al+Fe2O3 2Fe+Al2O3，屬于置換反應(yīng)，故B符合；CNa與水反應(yīng)生成氫氣與NaOH，屬于置換反應(yīng)，故C符合；DZn和稀鹽酸反應(yīng)生成ZnCl2和氫氣，屬于置換反應(yīng)，故D符合。故選A。,答案 A,考題再現(xiàn) . （2014梅州）下列說(shuō)法正確的是 ( ) . 鋼不屬于合金 . 金剛石和石墨性質(zhì)完全相同 . 鐵在潮濕的空氣中容易生銹 . 常溫下，氧氣與所有金屬都能反應(yīng),C,2. （2015廣州）下列有關(guān)鐵的說(shuō)法錯(cuò)誤的是 ( ) A. 參考圖1-5-5信息，鐵的相 原子質(zhì)量為26 B. 生鐵和鋼是常見(jiàn)的鐵合金 C. 鐵釘在潮濕的空氣中容易生 銹，因此鋼鐵的使用要注意防銹 D. 用赤鐵礦高爐煉鐵的化學(xué)反應(yīng)方程式是3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2,A,3. （揭陽(yáng)）金屬材料在人類(lèi)活動(dòng)中已得到越來(lái)越 廣泛的應(yīng)用。下列性質(zhì)屬于金屬共性的是 ( ) . 硬度很大、熔點(diǎn)很高 . 是銀白色的固體 . 易與酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣 . 能夠?qū)щ?、能夠?qū)?D,4. (2014廣州)已知鎘(Cd)的金屬活動(dòng)性與鐵、鋅相近，鎘 元素在化合物中常顯+2價(jià)。 (1)細(xì)鐵絲在氧氣中點(diǎn)燃發(fā)生劇烈燃燒，化學(xué)方程式是 。 (2)將鎘絲插入下列溶液有明顯現(xiàn)象的是 (填序號(hào))。 NaCl溶液 HCl溶液 AgNO3溶液 NaOH溶液 (3)鎳鎘電池應(yīng)用廣泛，為了防止污染環(huán)境，將廢舊鎳鎘電池中的鎘回收的一種方法如下： 步驟1：將廢舊電池破碎成細(xì)顆粒后焙燒，將鎘轉(zhuǎn)化為氧化鎘(CdO)； 步驟2：將含氧化鎘的細(xì)顆粒和炭粉混合后，隔絕空氣加熱至1200 ，可得鎘蒸氣和一氧化碳。 步驟2中氧化鎘變成鎘的化學(xué)方程式是,3Fe+2O2 Fe3O4,CdO+C Cd+CO,。,考題預(yù)測(cè) 5夏天防雷電，遠(yuǎn)離金屬。這是因?yàn)榻饘倬哂?( ) A 導(dǎo)電性 B 導(dǎo)熱性 C 延展性 D 光澤 6人體攝入過(guò)量的鋁會(huì)對(duì)腦、腎等器官造成損害，世界衛(wèi) 生組織將鋁確定為食品污染物。但現(xiàn)實(shí)生活中，卻“鋁禁 不止”。下列關(guān)于鋁的應(yīng)用不科學(xué)的是 ( ) A 使用含鋁膨松劑制作油條 B 使用鐵鍋代替鋁制炊具 C 用紙盒代替鋁制品易拉罐盛裝飲料 D 用氫氧化鎂代替氫氧化鋁中和過(guò)多胃酸,A,A,7向一定量的AgNO3與Cu（NO3）2的混合溶液中加入一 定量的鋅粉，充分反應(yīng)后過(guò)濾。分析判斷下列說(shuō)法正確 的是 ( ) A 濾渣中一定有Zn，可能有Ag B 濾渣中一定有Cu、Ag，可能有Zn C 濾液中只有Zn（NO3）2 D 濾液中一定有Zn（NO3）2，可能有Cu（NO3）2,D,考點(diǎn)2 常見(jiàn)金屬的活動(dòng)性順序 典例分析 【例2】（2015佛山）為了探究a、b、c三種金屬活動(dòng)性順序，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖1-5-6所示的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)論正確的是（ ） Abac Babc Ccba Dcab,答案 B,思路點(diǎn)撥 將a、b中分別加入稀硫酸，a的表面有氣泡冒出，b沒(méi)有，說(shuō)明活動(dòng)性aHb；將b、c中分別加入硝酸銀溶液，b的表面有銀析出，c沒(méi)有，說(shuō)明活動(dòng)性bAgc；所以三種金屬活動(dòng)性順序abc。故選B。,考題再現(xiàn) （2014廣州）用置換反應(yīng)驗(yàn)證鐵的金屬活動(dòng)性比銅強(qiáng)， 下列各組藥品能達(dá)到目的的是 ( ) A. Ag、FeSO4、CuSO4 B. Fe、Cu、H2SO4 C. Fe、Cu、ZnSO4 D. Fe、Cu、KOH,B,2(2014茂名)將等質(zhì)量的A、B、C三種金屬，同時(shí)分別放 入三份溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同且足量的稀鹽酸中，反應(yīng)生成 H2的質(zhì)量與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系如圖1-5-7所示。根據(jù)圖中提 供的信息，得出的結(jié)論正確的是（已知：A、B、C在生 成物中均為+2價(jià)） ( ) A. 放出H2的質(zhì)量是ABC B. 金屬活動(dòng)性順序ABC C. 相對(duì)原子質(zhì)量是ABC D. 反應(yīng)速率最大的是A,A,3. （2013廣州）下列事實(shí)不能證明甲的金屬活動(dòng)性比乙強(qiáng) 的是 ( ) A. 自然界中甲元素只以化合物形式存在，乙元素有單 質(zhì)形式存在 B. 甲能與鹽酸反應(yīng)而乙不能 C. 甲能從乙的鹽溶液中置換出乙 D. 化合物中甲元素顯+2價(jià)而乙元素顯+3價(jià),D,. （2015揭陽(yáng)）在硫酸銅溶液中加入一定量的鋅粉和鐵粉 充分反應(yīng)后，過(guò)濾可得到一些固體。向該固體中加入少 量稀硫酸，可觀察到有氣體產(chǎn)生。下列對(duì)該固體的敘述 正確的是 ( ) 一定有鋅 一定有鐵 一定有銅 可能有鋅 可能有鐵 可能有銅 A. B. C. D. ,B,5 （2015深圳）下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是 ( ) A C可能是銅 B 將Fe放在B的鹽溶液中可以置換出B C 四種金屬的活動(dòng)性順序是：ABFeC D 鋼和生鐵都是鐵合金,B,考題預(yù)測(cè) 6取等質(zhì)量的甲、乙、丙三種金屬，分別投入相同濃度 的鹽酸中，只有甲有氣泡產(chǎn)生；再取一小塊乙投入丙 的硝酸鹽溶液中，乙表面沒(méi)有丙析出。則甲、乙、丙 三種金屬的活動(dòng)性順序是 ( ) A. 甲乙丙 B. 甲丙乙 C. 丙乙甲 D. 乙丙甲 7下列事實(shí)不能用金屬的活動(dòng)性順序加以解釋的是( ) A 不能用銅與稀硫酸反應(yīng)制取氫氣 B 鐵能置換出硫酸銅溶液中的銅 C 在化合物中，鐵顯+2、+3價(jià)，銅顯+1、+2價(jià) D 相同條件下，鋅和鐵與稀硫酸反應(yīng)的劇烈程度,B,C,8把等質(zhì)量的X、Y、Z、M四種金屬分別加入到同體積、 同濃度的足量稀鹽酸中。再把X加入到Z (NO3) 2溶液中， M加入到Y(jié)NO3溶液中。反應(yīng)關(guān)系如圖1-5-9所示。據(jù)此判 斷四種金屬的活動(dòng)性順序?yàn)?( ) AZXMY BXZMY CXZYM DYMZX,B,9現(xiàn)有甲、乙、丙三種金屬，采用將其中的一種金屬分別 放入另外兩種金屬的硫酸鹽溶液中的方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得 到三種金屬間的轉(zhuǎn)化關(guān)系（如圖1-5-10所示），則三種 金屬活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序是 ( ) A 乙、甲、丙 B 乙、丙、甲 C 丙、甲、乙 D 丙、乙、甲,C,考點(diǎn)3 金屬資源的保護(hù)和利用 典例分析 【例3】(2014廣州)下列關(guān)于金屬材料的說(shuō)法中，不正確的是 ( ) A. 生鐵、硬鋁、焊錫都屬于合金 B. 銅有良好的導(dǎo)電性，因而大量用于制作電線 C. 鋁表面易生成致密氧化鋁薄膜，因而具有良好的抗腐蝕性 D. 銹蝕后的鐵制品沒(méi)有回收價(jià)值,思路點(diǎn)撥 生鐵、硬鋁、焊錫都是我們生活中常見(jiàn)的物質(zhì)，它們都屬于合金，故A正確；銅是除銀外最好的導(dǎo)電體，故B正確；鋁表面在常溫下就可以生成致密的氧化膜，從而阻止內(nèi)部金屬繼續(xù)被氧化，具有很好的抗腐蝕性，故C正確；銹蝕后的鐵仍然有回收價(jià)值，故D錯(cuò)誤。故選D。,答案 D,考題再現(xiàn) . （佛山）鐵在潮濕的空氣里會(huì)發(fā)生銹蝕，證明 氧氣一定參加了反應(yīng)必須要做的實(shí)驗(yàn)是 ( ) . . . . ,A,. （2013湛江）早在春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期，我國(guó)就開(kāi)始生產(chǎn)和 使用鐵器。下列說(shuō)法正確的是 ( ) . 鐵和鐵合金都容易被腐蝕 . 高爐煉鐵是利用還原劑在高溫下把鐵從鐵礦石中還 原出來(lái) . 配制波爾多液的原料的是硫酸銅溶液，可用鐵桶 配制 . 鐵絲在氧氣中劇烈燃燒，火星四射，生成氧化鐵,B,3（2015深圳）下列說(shuō)法正確的是 ( ) A 鐵釘很快生銹 B 能用來(lái)檢測(cè)空氣中O2的含量 C 白磷能燃燒 D 乙廠只排出Na2SO4,C,4. （2015茂名）金屬材料在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、日常生活中有著 廣泛應(yīng)用。 （1）鐵制品銹蝕的原因主要是鐵與空氣中的 和水 蒸氣發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)。 （2）鋁制品不易銹蝕的原因是鋁與氧氣作用，在表面形 成了致密的保護(hù)膜，這種保護(hù)膜的化學(xué)成分用化學(xué)式表 示為 。,氧氣,Al2O3,（3）電池中含有鉛、鎳、鎘、汞等金屬，隨意丟棄廢舊 電池，會(huì)造成水體和土壤污染，威脅人類(lèi)健康。回收廢 舊電池的重要意義是 。 A節(jié)約金屬資源 B增加金屬產(chǎn)量 C減少環(huán)境污染 （4）對(duì)Al、Ag、Cu三種金屬活動(dòng)性順序的探究，下列 所選試劑組不可行的是 ( ) Al、Ag、CuSO4溶液 Cu、Ag、Al2（SO4）3溶液 Cu、Al2（SO4）3溶液、AgNO3溶液,AC,考題預(yù)測(cè) 5材料是人類(lèi)賴以生存發(fā)展的重要物質(zhì)。下列材料分類(lèi) 正確的是 ( ) A鋁合金屬于金屬材料 B有機(jī)玻璃屬于無(wú)機(jī)非金屬材料 C塑料屬于復(fù)合材料 D陶瓷屬于合成材料,A,6某學(xué)習(xí)小組用相同的潔凈無(wú)銹的鐵釘對(duì)鐵制品銹蝕的 條件進(jìn)行探究，設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)如圖1-5-12所示，一周后觀 察，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是 ( ) A和中的鐵釘無(wú)明顯變化，中的鐵釘明顯生銹 B中加入的蒸餾水要事先煮沸，目的是除去水中溶 解的氧氣 C中鐵釘?shù)募?、乙、丙三處，甲處銹蝕最嚴(yán)重 D探究發(fā)現(xiàn)鐵生銹的主要條件是鐵與空氣和水（或水 蒸氣）直接接觸,C,. 看圖1-5-13回答下列問(wèn)題： （）上述金屬制品，利用其導(dǎo)熱性的是 （填序 號(hào)），圖中用到的合成材料是 。,塑料,（）鋼鐵是常用的金屬材料，寫(xiě)出工業(yè)上用赤鐵礦 （主要成分是）煉鐵的主要化學(xué)方程式： 。 （）鋁制品比鐵制品具有更好的抗腐蝕性能，是因?yàn)?鋁表面生成一層 ，阻止鋁進(jìn) 一步被氧化。 （）鐵質(zhì)水龍頭易生銹，寫(xiě)一條防止鐵制品生銹的方 法： 。,致密的氧化物薄膜,在水龍頭表面涂刷油漆,8新材料的研制和使用促進(jìn)“中國(guó)制造”走向世界。用下列 對(duì)應(yīng)序號(hào)填空。 金屬材料 無(wú)機(jī)非金屬材料 合成材料 復(fù)合材料 （1）釩鋼用于制造高鐵的鐵軌，它屬于 。 （2）特種陶瓷用于制作月球車(chē)中的超聲電動(dòng)機(jī)，它屬 于 。 （3）國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)的輪胎是用合金鋼和橡膠等物質(zhì)制成 的，它屬于 。,9人類(lèi)的生產(chǎn)和生活都離不開(kāi)金屬。 （1）生鐵和鋼中最主要的元素是 ；用鋁壺?zé)?主要利用鋁具有良好的 性。 （2）鋁制品有良好的抗腐蝕性，其原因是在空氣中鋁 的表面易形成致密的 。 （3）驗(yàn)證Zn、Cu、Ag的金屬活動(dòng)性順序，可選擇的試 劑是 （填字母序號(hào)）。 AZn、Ag、CuCl2溶液 BCu、Ag、ZnSO4溶液 CZn、Cu、AgNO3溶液 DZn、Cu、Ag、稀硫酸,鐵,導(dǎo)熱,氧化鋁保護(hù)膜,A,