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1、生活中的常见金属材料生活中的常见金属材料学习目标学习目标1、复习金属的性质，加深对金属化学性质的了、复习金属的性质，加深对金属化学性质的了解，理解金属活动性顺序及其应用。解，理解金属活动性顺序及其应用。2、加深对、加深对CO还原三氧化二铁实验的认识。还原三氧化二铁实验的认识。 以下图片中的物品体现了金属的以下图片中的物品体现了金属的哪些性质？哪些性质？光泽光泽 导电性导电性 导热性导热性 延展性延展性一、金属的物理性质一、金属的物理性质 共性：大多数的金属一般都是银白色共性：大多数的金属一般都是银白色的具有的具有_，具有，具有_性、性、_性等性质。性等性质。金属光泽金属光泽延展延展导电性、导热
2、导电性、导热 性质性质 决定反映用途用途常温下呈液态的常温下呈液态的金属：水银（汞）金属：水银（汞）熔点最低的金属熔点最低的金属熔点最高的金熔点最高的金属：钨属：钨金属之最金属之最地壳中含量最多的金属元素地壳中含量最多的金属元素( )( )人体中含量最高的金属元素人体中含量最高的金属元素( )( )目前世界年产量最高的金属目前世界年产量最高的金属( )( )导电、导热性最好的金属导电、导热性最好的金属( )( )硬度最高的金属硬度最高的金属( )( )熔点最高的金属熔点最高的金属( ) ( ) 熔点最低的金属熔点最低的金属( )( )密度最大的金属密度最大的金属( ) ( ) 密度最小的、最轻
3、的金属密度最小的、最轻的金属( ( ) 铝锂钙铁银铬钨汞锇中考链接中考链接1.1.下列关于金属利用的说法错误下列关于金属利用的说法错误的是的是 （ ） A.A.用铝制高压电线用铝制高压电线 B.B.用钨制灯丝用钨制灯丝 C.C.用纯铁制机床底座用纯铁制机床底座 D.D.用铝粉制防锈漆用铝粉制防锈漆C2014年中考猜想：1.科学家们发现了一种新金属，它的一些性质如下：科学家们发现了一种新金属，它的一些性质如下： 这种金属的表面有一层氧化物保护层，试设想这种这种金属的表面有一层氧化物保护层，试设想这种金属可能的用途金属可能的用途_、_。 解析：此类金属的熔点高，故可以制作机器零解析：此类金属的熔点
4、高，故可以制作机器零件、火箭、飞机的外壳材料；密度小可以制作航空件、火箭、飞机的外壳材料；密度小可以制作航空、航天材料；导电性能好，可以制作导线、航天材料；导电性能好，可以制作导线 熔点熔点密度密度机械强度机械强度导电性导电性导热性导热性抗腐蚀性抗腐蚀性25003g/cm3与钢相似与钢相似良好良好良好良好优异优异二、金属的化学性质：二、金属的化学性质：1 1、大部分金属都能与氧气反应、大部分金属都能与氧气反应1、下列关于金属的说法正确的是、下列关于金属的说法正确的是 （ ）A铝必须在加热的条件下才能与氧气反应铝必须在加热的条件下才能与氧气反应B铁制品表面的铁锈可用稀硫酸除去铁制品表面的铁锈可用
5、稀硫酸除去 C不锈钢是纯铁，所以抗腐蚀能力强不锈钢是纯铁，所以抗腐蚀能力强 D废弃金属属于不可回收的垃圾废弃金属属于不可回收的垃圾 中考链接中考链接A2、右图为某化学兴趣小组同学设计的观察铁制品锈蚀的实验装置。请你分析以下相关叙述中，正确的是 ( )A此实验设计必须在玻璃仪器中进行B一段时间后，塑料瓶会变瘪，说明铁生锈与空气有关C一段时间后，铁丝会由下到上出现锈蚀现象D一段时间后，水面处铁丝锈蚀严重，而水上、水下部分生锈不明显BD3 3某同学设计了右图所示的装置探究铁锈某同学设计了右图所示的装置探究铁锈蚀的条件。蚀的条件。a a管中装入少量煮沸的蒸馏水，管中装入少量煮沸的蒸馏水，b b管中是干
6、燥的空气。调节管中是干燥的空气。调节L L端与端与R R端的液面高端的液面高度一致，塞紧木塞，一段时间后观察。下列度一致，塞紧木塞，一段时间后观察。下列推断中错误的是推断中错误的是 ( )( )A A只有只有a a管中的铁钉会锈蚀管中的铁钉会锈蚀B BL L端与端与R R端的液面高度仍然保持一致端的液面高度仍然保持一致C C该实验说明铁的锈蚀与空气和水有关该实验说明铁的锈蚀与空气和水有关D D由此实验联想到：埋在干燥、致密土壤中的由此实验联想到：埋在干燥、致密土壤中的石油管线不易被腐蚀石油管线不易被腐蚀B2 2、较活泼金属与稀酸反应、较活泼金属与稀酸反应 置换反应：置换反应：由一种单质与一种化
7、合由一种单质与一种化合物反应，生成另一种单质和另一种化合物反应，生成另一种单质和另一种化合物的反应。物的反应。置换反应的表示式：置换反应的表示式： + C = C + 图像题图像题1.有等质量的镁和锌，前者放入质量分数为10%的稀盐酸中，后者放入质量分数为10%的稀硫酸中，产生氢气的质量随时间变化曲线如右图所示。下列说法正确的是 （ ）A 锌一定没有剩余 B 消耗的稀盐酸和稀硫酸质量之比为73：98C 最终产生氢气的质量相等D 消耗镁的质量与消耗锌的质量之比为1:1BC2.向等质量的镁条和铁片中分别加入足量且质量分数相等的稀盐酸，有关量的关系图象如下，其中错误的是( )D中间值题中间值题1 1
8、、某不纯的铁、某不纯的铁5.6g5.6g与足量的稀硫酸充分与足量的稀硫酸充分反应，生成反应，生成0.21g0.21g氢气，则铁中混有的氢气，则铁中混有的金属可能是金属可能是（）（） AZn BCu CMg DAgC2 2、现有铁和另一种金属组成的混合物，在、现有铁和另一种金属组成的混合物，在5.6g5.6g该混合物种加入该混合物种加入100g100g一定溶质质量分数一定溶质质量分数的稀盐酸，两者恰好完全反应，产生氢气的的稀盐酸，两者恰好完全反应，产生氢气的质量为质量为m m下列说法正确的是（）下列说法正确的是（）A A若混合物为若混合物为FeFe、AlAl，m m可能是可能是0.2g0.2gB
9、 B若混合物为若混合物为FeFe、ZnZn，m m不可能是不可能是0.2g0.2gC C若混合物为若混合物为FeFe、ZnZn，m m可能是可能是0.1g0.1g，则该混，则该混合物种铁的质量分数为合物种铁的质量分数为50%50%D D若混合物为若混合物为FeFe、AlAl则稀盐酸中溶质质量分数则稀盐酸中溶质质量分数一定大于一定大于7.3%7.3%BD天平平衡问题天平平衡问题1.1.天平的两盘上各放一只质量相等的烧杯，在两天平的两盘上各放一只质量相等的烧杯，在两只烧杯中分别加入等质量、等质量分数的稀硫只烧杯中分别加入等质量、等质量分数的稀硫酸，调节天平至平衡，然后向左盘烧杯中加入酸，调节天平至
10、平衡，然后向左盘烧杯中加入一定质量的镁粉，向右盘烧杯中加入和镁粉质一定质量的镁粉，向右盘烧杯中加入和镁粉质量相等的锌粉，充分反应后，下列各种情况中量相等的锌粉，充分反应后，下列各种情况中可能出现的是（）可能出现的是（） A A只有锌粉有剩余只有锌粉有剩余 B B天平仍平衡天平仍平衡 C. C. 天平偏向放锌粉的一侧天平偏向放锌粉的一侧 D. D. 天平偏向放镁粉的一侧天平偏向放镁粉的一侧 BC2 2、将盛有等质量、相同溶质质量分数稀、将盛有等质量、相同溶质质量分数稀盐酸的两只烧杯盐酸的两只烧杯, ,放在托盘天平的左右放在托盘天平的左右两盘，调至平衡。再向两只烧杯中分两盘，调至平衡。再向两只烧杯
11、中分别放入等质量的别放入等质量的MgMg和和AlAl，待反应停止，待反应停止后，根据天平的平衡状况判断：后，根据天平的平衡状况判断： （1 1）若天平仍保持平衡，则反应物中一）若天平仍保持平衡，则反应物中一定无剩余的是（定无剩余的是（ ），一定有剩），一定有剩余的是（余的是（ ） （2 2）天平的偏转情况）天平的偏转情况_。镁镁铝铝偏向于镁的一侧偏向于镁的一侧 3 3、金属与盐溶液反应、金属与盐溶液反应（1）金属活动性顺序）金属活动性顺序1.在金属活动性顺序里，金属的位置越靠前，它在金属活动性顺序里，金属的位置越靠前，它的活动性就越强。的活动性就越强。2.位于氢前面的金属能置换出盐酸、硫酸中的
12、位于氢前面的金属能置换出盐酸、硫酸中的氢。氢。 3.在金属活动性顺序里，位于前面的金属能把位在金属活动性顺序里，位于前面的金属能把位于后面的金属从它们化合物的溶液里置换出来。于后面的金属从它们化合物的溶液里置换出来。钾钙钠 镁铝锌 铁锡铅（氢）铜汞 银铂金金属活动性由强到弱活动性判断活动性判断1、把相同质量分数的稀盐酸分别滴加到X、Y、Z三种金属中，Y表面有气泡产生，X、Z始终无明显变化；把X的硝酸盐溶液滴加到Z中，Z表面析出X。则X、Y、Z三种金属的活动性顺序为 ( ) AZYX BYXZ CYZX DXZYC金属与混合盐溶液金属与混合盐溶液1、某金属加工厂生产过程中的废液含有少量硝酸银和硝
13、酸铜，为回收利用资源和防止污染，该厂向废液中加入一定量的锌粉，反应停止后过滤，向滤出的固体中加入少量稀盐酸，无气泡产生。则下列有关说法中，正确的是 ( )A. 滤出的固体中一定含有银和铜，一定不含锌B. 滤出的固体中一定含有银，可能含有铜和锌C. 滤液中一定含有硝酸锌，一定没有硝酸银和硝酸铜D. 滤液中一定含有硝酸锌，可能有硝酸银和硝酸铜D 2向Cu(NO3)2溶液中加入一定量的铁粉充分反应后，下列情况中可能出现的是( ) 溶液中有Fe2+、Cu2+，不溶物为Cu 溶液中有Fe2+、Cu2+，不溶物为Fe 溶液中只有Cu2+，不溶物为Fe 溶液中只有Fe2+，不溶物为Fe、Cu A B C D
14、B3、某实验室废液缸里的废液含有CuCl2、FeCl2，如果将废液直接排放就会造成水污染。几位同学利用课余时间处理废液，回收有关金属，现取该废液a克(其中Cl-的质量分数为14.2%)完成如下实验，请回答：固体A的成分是_，固体C是 。滤液1和滤液2中溶质相同，该溶质是 。写出加入过量锌粉的其中一个反应的化学方程式：_。所加锌粉的质量b 克。Cu、Zn、Fe Fe ZnCl2 Zn+CuCl2 = ZnCl2+Cu 0.l3a 黄铁矿黄铁矿( (FeSFeS2 2 ) )磁铁矿磁铁矿( (FeFe3 3O O4 4) )菱铁矿菱铁矿( (FeCOFeCO3 3 ) )赤铁矿赤铁矿( (FeFe
15、2 2O O3 3) )三、金属在自然界的存在三、金属在自然界的存在游离态（单质）：游离态（单质）：化合态（化合物）：化合态（化合物）：Ag, Pt, AuAg, Pt, AuFe, Cu, NaFe, Cu, Na等绝大多数金属等绝大多数金属2、现象：红棕色的、现象：红棕色的Fe2O3变黑，同时产生使石变黑，同时产生使石 灰水变浑浊的气体。灰水变浑浊的气体。3、注意事项：、注意事项：a.实验前先通氢气实验前先通氢气b.实验结束后，继续通氢气，实验结束后，继续通氢气，直至玻璃管冷却至室温。直至玻璃管冷却至室温。Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2高温高温1、基本原理：、基本原理：四、四、CO还
16、原还原Fe2O3实验实验原料：原料：铁矿石铁矿石( (赤铁矿赤铁矿) )、焦炭、石灰石、焦炭、石灰石、空气空气五、铁的五、铁的冶炼冶炼1.1.炼炼铁铁设备：设备： 高炉高炉过量空气过量空气焦炭焦炭焦炭焦炭高温高温高温高温赤铁矿赤铁矿高温高温CO2COFe反应过程：反应过程：涉及反应化学方程式：涉及反应化学方程式：3CO+Fe2O3 = 2Fe+3CO2高温高温C + CO2 = 2CO高温高温C + O2 = CO2点燃点燃产品：产品：生铁（含碳量生铁（含碳量2-4.3%）合金合金2.2.炼炼钢：钢：氧气氧气高温高温钢钢生铁生铁钢（含碳量钢（含碳量0.03-2%）类别类别含碳量含碳量%含杂质含
17、杂质机械性能机械性能机械加工机械加工生铁生铁24.3多多硬而脆硬而脆可铸不可锻可铸不可锻钢钢0.032少少硬而韧、硬而韧、有弹性有弹性可铸可锻可铸可锻生铁和钢的区别中国古代冶炼图中国古代冶炼图1.活泼金属活泼金属(如如K Ca Na Mg AI) 电解法电解法: 2Al2O3 = 4Al+3O22.一般金属一般金属(如如Zn Fe Sn Pb Cu) 热还原法热还原法: Fe2O3+3CO = 2Fe+3CO3.较稳定金属较稳定金属(如如Hg Ag) 直接加热法直接加热法: 2HgO = 2Hg+O24.稳定金属稳定金属(如如Pt Au) : 直接以单质形式存在直接以单质形式存在通电通电高温高
18、温加热加热五、冶炼金属的常用方法五、冶炼金属的常用方法讨论讨论2、金属防腐蚀的方法：形成保护层形成保护层l刷油漆、涂油、烧制搪瓷（物理方法）刷油漆、涂油、烧制搪瓷（物理方法）l电镀上一层耐腐蚀的金属（镀铬、锌、锡）、通过电镀上一层耐腐蚀的金属（镀铬、锌、锡）、通过化学反应使表面形成致密的氧化物薄膜等化学反应使表面形成致密的氧化物薄膜等改变金属的内部结构改变金属的内部结构l制成合金，如不锈钢制成合金，如不锈钢改善腐蚀环境等等改善腐蚀环境等等l保持铁制品表面干燥和洁净保持铁制品表面干燥和洁净（1)1)隔绝空气或氧气隔绝空气或氧气 (2)(2)隔绝水隔绝水讨论讨论例例1 用用1000 t含氧化铁含氧化铁80%的赤铁矿石，的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁理论上可以炼出含铁96%的生铁多少吨？的生铁多少吨？ 注意：注意： 带入化学方程式计算的数据应是带入化学方程式计算的数据应是 纯净物的质量纯净物的质量 赤铁矿石赤铁矿石 氧化铁氧化铁 铁铁 生铁生铁 1000 t80% 70%96% =583.3 t