第5章金属和金属材料.ppt

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1、第第5 5章章金属和金属材料金属和金属材料考 点 聚 焦考 点 聚 焦归 类 示 例归 类 示 例考考 点点 聚聚 焦焦 考点聚焦 归类示例考点考点1 1金属材料金属材料 1金属材料：包括金属材料：包括_以及它们的以及它们的_。2合金：合金：(1)合金是在金属中加热熔合某些金属或非金合金是在金属中加热熔合某些金属或非金属形成的具有属形成的具有_的物质。硬度一般比各成分金属的物质。硬度一般比各成分金属_，熔点一般比各成分金属，熔点一般比各成分金属_ 。低 纯金属纯金属金属特征大合金合金 考点聚焦 归类示例考点考点2 2金属的性质金属的性质 1金属的物理性质金属的物理性质常温下，它们都是固体常温下

2、，它们都是固体(但但_是液体是液体)；有金属光；有金属光泽，大多数呈银白色泽，大多数呈银白色(但但_是紫红色，是紫红色，_为黄为黄色色)；大多数金属具有良好的；大多数金属具有良好的_性和性和_性，延展性，延展性好，密度较大，性好，密度较大， 熔点熔点_。较高汞铜金导电导热考点聚焦 归类示例考考 点点 聚聚 焦焦 2金属的化学性质金属的化学性质(1)与氧气反应与氧气反应钾、钙、钠、镁、铝、锌在钾、钙、钠、镁、铝、锌在_下与空气中的氧下与空气中的氧气反应气反应(铝、锌形成铝、锌形成致密的氧化膜致密的氧化膜)，铁、铜在，铁、铜在_时能时能与氧气反应，金不能与氧气反应。与氧气反应，金不能与氧气反应。2

3、CuO常温高温432Al2O332Fe3O42考点聚焦 归类示例ZnSO4H22FeCl2H2考点聚焦 归类示例Cu(NO3)22Ag2FeSO4Cu考点聚焦 归类示例考点考点3 3金属活动性顺序金属活动性顺序 应用：应用：(1)在金属活动性顺序里，金属的位置越靠前，它的活动在金属活动性顺序里，金属的位置越靠前，它的活动性越性越_。强 Mg Al ZnCu Hg Ag考点聚焦 归类示例考考 点点 聚聚 焦焦 化合物的溶液 氢考点聚焦 归类示例考点考点4 4铁的冶炼铁的冶炼 1一氧化碳还原氧化铁的实验。一氧化碳还原氧化铁的实验。(1)装置图：见图装置图：见图61。考点聚焦 归类示例考考 点点 聚

4、聚 焦焦 (2)实验现象：红色粉末逐渐变为实验现象：红色粉末逐渐变为_色，澄清的石灰色，澄清的石灰水变水变_，尾气点燃产生，尾气点燃产生_火焰。火焰。(3)实验注意事项实验注意事项先通入一氧化碳气体，排尽装置内的空气，防止一氧先通入一氧化碳气体，排尽装置内的空气，防止一氧化碳与空气混合加热后发生爆炸。化碳与空气混合加热后发生爆炸。实验完毕后要继续通入一氧化碳气体，直到玻璃管冷实验完毕后要继续通入一氧化碳气体，直到玻璃管冷却，一是防止高温下的铁与空气接触，被氧化为氧化铁，二却，一是防止高温下的铁与空气接触，被氧化为氧化铁，二是还可防止澄清石灰水倒吸。是还可防止澄清石灰水倒吸。尾气中含有一氧化碳，

5、一氧化碳有毒，所以尾气要收尾气中含有一氧化碳，一氧化碳有毒，所以尾气要收集或点燃，以防止直接排放污染空气。集或点燃，以防止直接排放污染空气。黑浑浊淡蓝色考点聚焦 归类示例2 2工业炼铁工业炼铁炼铁原料：铁矿石炼铁原料：铁矿石赤铁矿赤铁矿(主要成分是主要成分是Fe2O3)和磁铁矿和磁铁矿(主要成分是主要成分是Fe3O4)、焦炭、石灰石和空气。、焦炭、石灰石和空气。主要设备：高炉。主要设备：高炉。炼铁原理：在高温条件下，利用焦炭与氧气反应生成炼铁原理：在高温条件下，利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来。的一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来。 石灰石的主要作用是将矿石中的二氧化硅转变为

6、炉渣。石灰石的主要作用是将矿石中的二氧化硅转变为炉渣。2Fe3CO23CO22CO考点聚焦 归类示例考点考点5 5铁的锈蚀与防护铁的锈蚀与防护 1铁生锈的条件：铁生锈的条件：(1)_；(2)_。 2防锈措施防锈措施(1)保持金属表面的保持金属表面的_。如：菜刀用完后擦干挂。如：菜刀用完后擦干挂起来。起来。(2)金属表面涂上一层金属表面涂上一层_。如：刷漆、涂油、电。如：刷漆、涂油、电镀等。镀等。(3)改变铁的单一结构，制成合金。如：制成不锈钢。改变铁的单一结构，制成合金。如：制成不锈钢。保护膜空气(或氧气)水干燥考点聚焦 归类示例考考 点点 聚聚 焦焦 考点聚焦 归类示例考点考点6 6保护金属

7、的有效途径保护金属的有效途径 主 要 途 径 有主 要 途 径 有 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ；_；合理开发金属资源，积极寻找金；合理开发金属资源，积极寻找金属代用品。属代用品。回收利用废旧金属防止金属的锈蚀考点聚焦 归类示例考考 点点 聚聚 焦焦 例1 1 请根据下表信息回答问题请根据下表信息回答问题。 类型类型一一 金属的性质与用途金属的性质与用途 归归 类类 示示 例例序号序号金属金属熔点熔点/导电性导电性硬度硬度化学性质化学性质金属冶炼的金属冶炼的大致年限大致年限Al6606122.9常温下与氧气反常温下与氧气反应，表面形成致应，表面形成致

8、密的薄膜密的薄膜约约200年前年前Fe15351745在潮湿的空气中在潮湿的空气中易生锈易生锈约约2500年前年前Cu1083992.53在高温时易与氧在高温时易与氧气反应气反应约约6000年前年前说明：导电性以银的导电性为100作标准，硬度以金刚石的硬度为10作标准。考点聚焦 归类示例解析 由于铁的硬度比铝大，所以菜刀要用铁做；导电性的指数由于铁的硬度比铝大，所以菜刀要用铁做；导电性的指数越高，导电性也就越强，所以铜的导电性最强；常温下越容易与氧气反应，越高，导电性也就越强，所以铜的导电性最强；常温下越容易与氧气反应，也表现出其金属活动性越强。也表现出其金属活动性越强。 (1)菜刀用铁做而不

9、用铝做的主要原因是_。(2)表中导电性最强的金属是_。(3)中形成薄膜的化学方程式：_。(4)金属的冶炼体现了人类文明的发展水平。之所以有先后，主要取决于_。4Al3O2=2Al2O3铁的硬度比铝大Cu金属的活动性考点聚焦 归类示例 方法点拨方法点拨 题目往往是通过图表和文字信息来反映题目往往是通过图表和文字信息来反映某一具体物质的用途，考查对所涉及物质性质的掌握情某一具体物质的用途，考查对所涉及物质性质的掌握情况。金属的性质在很大程度上决定了它们的用途，但不况。金属的性质在很大程度上决定了它们的用途，但不是唯一的决定因素，要牢固把握金属的性质，如金属的是唯一的决定因素，要牢固把握金属的性质，

10、如金属的物理共性为有金属光泽、导电性、导热性、延展性；化物理共性为有金属光泽、导电性、导热性、延展性；化学性质有与氧气反应、与酸反应以及与金属化合物溶液学性质有与氧气反应、与酸反应以及与金属化合物溶液的反应。的反应。考点聚焦 归类示例类型类型二二 金属活动性顺序的比较金属活动性顺序的比较 命题角度：金属与酸、盐溶液的反应。命题角度：金属与酸、盐溶液的反应。 ABD前面考点聚焦 归类示例归归 类类 示示 例例解析 (1)根据反应，金属根据反应，金属C能从稀硫酸中置换出氢，故金属能从稀硫酸中置换出氢，故金属C在金属活动性顺序表中排在氢前面；在金属活动性顺序表中排在氢前面；(2)根据反应，根据反应，

11、A能从能从B的硫的硫酸盐中置换出酸盐中置换出B，说明金属活动性，说明金属活动性AB，根据反应，根据反应，B能从能从D的硝的硝酸盐中置换出酸盐中置换出D，说明金属活动性，说明金属活动性BD，故金属活动性是，故金属活动性是ABD；(3)由于金属由于金属C与与H2SO4反应后所得溶液呈浅绿色，故金属反应后所得溶液呈浅绿色，故金属C是铁，再是铁，再根据金属活动性根据金属活动性ABD判断，最活泼的金属判断，最活泼的金属A是锌、金属是锌、金属B是铜、是铜、金属金属D是银。是银。(3)若若A、B、C、D分别为锌、铁、铜、银中的一种，分别为锌、铁、铜、银中的一种，金属金属C与与H2SO4反应后所得溶液呈浅绿色

12、，则金属反应后所得溶液呈浅绿色，则金属A为为_，反应反应的化学方程式为的化学方程式为_。Cu2AgNO3=Cu(NO3)22AgZn考点聚焦 归类示例考点聚焦 归类示例讨论交流 为什么同一个实验得出了两种结论呢？同学们带着这个疑问查阅了相关资料，明白了铝丝在稀盐酸中短时间内无气泡，是因为铝表面致密的氧化膜会先与盐酸反应。AlFeCu 考点聚焦 归类示例反思评价反思评价 做金属性质实验时需将金属进行打磨，打磨的做金属性质实验时需将金属进行打磨，打磨的目的是目的是_。实验验证实验验证 为了进一步确认铁、铝、铜这三种金属的活动为了进一步确认铁、铝、铜这三种金属的活动性顺序，同学们又将两根粗细相同的、

13、打磨过的铁丝分别插性顺序，同学们又将两根粗细相同的、打磨过的铁丝分别插入硫酸铝溶液、硫酸铜溶液中。入硫酸铝溶液、硫酸铜溶液中。写出铁与硫酸铜溶液反应的化学方程式：写出铁与硫酸铜溶液反应的化学方程式：_。拓展迁移拓展迁移 若只有一支盛有少量稀盐酸的试管，只需合理若只有一支盛有少量稀盐酸的试管，只需合理安排金属丝的插入顺序安排金属丝的插入顺序(能与盐酸反应的要一次将盐酸消耗完能与盐酸反应的要一次将盐酸消耗完)，也能证明铁、铝、铜这三种金属的活动性顺序。金属丝的插也能证明铁、铝、铜这三种金属的活动性顺序。金属丝的插入顺序为入顺序为_。FeCuSO4=FeSO4Cu除去金属表面的氧化物Cu、Fe、Al

14、(或Fe、Cu、Al)考点聚焦 归类示例解析 将粗细相同的铁丝、铝丝、铜丝分别插入体积相将粗细相同的铁丝、铝丝、铜丝分别插入体积相同、溶质质量分数也相同的稀盐酸中，可以观察到铝丝开始同、溶质质量分数也相同的稀盐酸中，可以观察到铝丝开始无气泡，然后有大量的气泡，铁丝一直只有少量气泡，铜丝无气泡，然后有大量的气泡，铁丝一直只有少量气泡，铜丝一直无气泡，故金属活动性是一直无气泡，故金属活动性是AlFeCu；因为铝表面有致密；因为铝表面有致密的氧化膜，所以实验时需要先打磨除去；若只有一支盛有少的氧化膜，所以实验时需要先打磨除去；若只有一支盛有少量稀盐酸的试管，先插入铜丝不反应，然后插入铁丝能反应，量稀

15、盐酸的试管，先插入铜丝不反应，然后插入铁丝能反应，再在铁的化合物溶液中插入铝丝又能反应，可以证明铁、铝、再在铁的化合物溶液中插入铝丝又能反应，可以证明铁、铝、铜这三种金属的活动性顺序是铜这三种金属的活动性顺序是AlFeCu。考点聚焦 归类示例 方法点拨方法点拨 判断金属活动性顺序有以下几种方法：判断金属活动性顺序有以下几种方法：(1)(1)根据金属在自然界中存在的状态。主要以化合物形根据金属在自然界中存在的状态。主要以化合物形式存在，说明该金属活动性强；主要以单质形式存在，式存在，说明该金属活动性强；主要以单质形式存在，说明该金属活动性弱。说明该金属活动性弱。(2)(2)根据金属与酸反应的剧烈

16、程根据金属与酸反应的剧烈程度或产生氢气的速率快慢。反应越剧烈或产生氢气的速度或产生氢气的速率快慢。反应越剧烈或产生氢气的速率越快，金属活动性越强。率越快，金属活动性越强。(3)(3)根据置换反应。若根据置换反应。若A ABCBBCBACAC能反应，则能反应，则A A的活动性大于的活动性大于B B。考点聚焦 归类示例类型类型三三 炼铁的原理炼铁的原理 命题角度：命题角度：CO还原氧化铁的实验。还原氧化铁的实验。 例例3 3 20122012佛山佛山 炼铁的原理是利用一氧化碳与氧化铁炼铁的原理是利用一氧化碳与氧化铁反应，某同学利用该原理设计了一个实验，实验装置如图反应，某同学利用该原理设计了一个实

17、验，实验装置如图62所示。所示。 考点聚焦 归类示例归归 类类 示示 例例_ ，观察到澄清石灰水的现象是，观察到澄清石灰水的现象是_。 (3)实验前实验前“通入通入CO”与与“开始加热开始加热”的顺序是的顺序是_；实验后；实验后“停止通入停止通入CO”与与“停止停止加热加热”的顺序是的顺序是_。 (4)实验要在装置末端实验要在装置末端a处燃着一只酒精灯，其作用是处燃着一只酒精灯，其作用是_。对实验进行分析并回答。对实验进行分析并回答。(1)给玻璃管加热的仪器叫酒精喷灯，要用其给玻璃管加热的仪器叫酒精喷灯，要用其_(填填“外焰外焰”“”“内焰内焰”或或“焰心焰心”)进行加热。进行加热。(2)实验

18、中玻璃管里氧化铁粉末的颜色变化是实验中玻璃管里氧化铁粉末的颜色变化是_除去反应剩余的CO(或防止CO污染空气)外焰石灰水变浑浊变成黑色红色粉末先通入CO再开始加热先停止加热再停止通入CO考点聚焦 归类示例解析 (1)酒精喷灯的外焰温度最高。酒精喷灯的外焰温度最高。(2)氧化铁粉末的颜色是红色氧化铁粉末的颜色是红色的，反应后生成的还原性的铁粉是黑色的。的，反应后生成的还原性的铁粉是黑色的。(3)为了防止玻璃管里混合气为了防止玻璃管里混合气体加热发生爆炸现象，实验前应先通入体加热发生爆炸现象，实验前应先通入CO排除玻璃管里的空气后再开排除玻璃管里的空气后再开始加热；为了防止高温下的铁与空气接触被氧

19、化为氧化铁和实验过程中始加热；为了防止高温下的铁与空气接触被氧化为氧化铁和实验过程中澄清石灰水的倒吸，实验后要先停止加热再停止通入澄清石灰水的倒吸，实验后要先停止加热再停止通入CO。(4)因为尾气因为尾气中含有少量的未反应的中含有少量的未反应的CO，用点燃的方法可以将，用点燃的方法可以将CO变为变为CO2，防止，防止CO污染环境。污染环境。 考点聚焦 归类示例 方法点拨方法点拨 炼铁的原理是利用还原剂把铁矿石还原成炼铁的原理是利用还原剂把铁矿石还原成铁，反应是需要高温的。在用一氧化碳还原氧化铁的实验过铁，反应是需要高温的。在用一氧化碳还原氧化铁的实验过程中，要特别注意在加热前，必须将管内空气排

20、尽，排放的程中，要特别注意在加热前，必须将管内空气排尽，排放的尾气一定要进行处理或综合利用，以防污染环境。尾气一定要进行处理或综合利用，以防污染环境。考点聚焦 归类示例类型类型四四 金属的锈蚀和防护金属的锈蚀和防护 命题角度：铁生锈条件的实验探究。命题角度：铁生锈条件的实验探究。例例4 4 2013青岛青岛 某化学兴趣小组用如图某化学兴趣小组用如图63所示实验所示实验探究铁生锈的条件探究铁生锈的条件(每支试管中均放有完全相同的洁净铁钉每支试管中均放有完全相同的洁净铁钉)。考点聚焦 归类示例归归 类类 示示 例例(1)甲同学认为，试管甲同学认为，试管A发生的现象就能够说明铁的锈蚀发生的现象就能够

21、说明铁的锈蚀是铁与空气中的氧气、水蒸气共同作用的结果。乙同学不同是铁与空气中的氧气、水蒸气共同作用的结果。乙同学不同意他的观点，认为必须全面观察试管意他的观点，认为必须全面观察试管_(填试管编填试管编号号)发生的现象，并经过科学严谨的推理，才能得出上述结论。发生的现象，并经过科学严谨的推理，才能得出上述结论。(2)试管试管D和和E实验的目的是进一步探究铁在实验的目的是进一步探究铁在_的环境中是否更容易锈蚀。的环境中是否更容易锈蚀。(3)为防止金属锈蚀，除了采用覆盖保护膜等措施以外，为防止金属锈蚀，除了采用覆盖保护膜等措施以外，还可以制成合金。这是因为合金与纯金属相比，其组成和内还可以制成合金。

22、这是因为合金与纯金属相比，其组成和内部组织结构发生变化，从而引起部组织结构发生变化，从而引起_的变化。的变化。A、B、C盐、酸存在性质考点聚焦 归类示例解析 (1)A中铁钉与水、氧气都接触，不能说明铁生锈是水还是氧气还是中铁钉与水、氧气都接触，不能说明铁生锈是水还是氧气还是二者共同作用的结果；二者共同作用的结果；B铁钉只与水接触，没有生锈；铁钉只与水接触，没有生锈；C铁钉只与空气铁钉只与空气(氧气氧气)接触，接触，不生锈；只有三个实验一起才能说明铁锈蚀是铁与空气中的氧气、水共同作用的不生锈；只有三个实验一起才能说明铁锈蚀是铁与空气中的氧气、水共同作用的结果。结果。(2)食盐是盐、食醋中含有酸，

23、食盐是盐、食醋中含有酸，D、E进一步探究铁在酸和盐的环境中是否更进一步探究铁在酸和盐的环境中是否更易生锈。易生锈。(3)结构决定性质，结构的改变从而引起性质的改变。结构决定性质，结构的改变从而引起性质的改变。 方法点拨方法点拨 根据金属锈蚀的产物可以推测金属锈蚀与哪些根据金属锈蚀的产物可以推测金属锈蚀与哪些物质有关物质有关，在设计实验探究时在设计实验探究时，要注意可控制变量的单一性要注意可控制变量的单一性，如铁生锈与氧气和水分有关如铁生锈与氧气和水分有关，为了探究生锈的原因，就需要分，为了探究生锈的原因，就需要分别设计铁与氧气、铁与水、铁与氧气和水同时存在的三个实验别设计铁与氧气、铁与水、铁与氧气和水同时存在的三个实验。考点聚焦 归类示例