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1、 九上第二章金属材料与金属的化学性质 一、金属材料：含金属单质（90 多种）和合金（几千种）1、金属的物理性质：（1）常温下一般为固态（汞为液态），有金属光泽。（2）大多数呈银白色（铜为紫红色，金为黄色）（3）有良好的导热性、导电性、延展性 2、金属之最：（1）地壳中含量最多的金属元素（）（2）人体中含量最多的金属元素（）（3）目前世界年产量最多的金属（）（4）熔点最低的金属（）3、合金：由一种金属跟其他一种或几种金属（或金属与非金属）一起熔合而成的具有金属特性的混合物。：一般说来，合金的熔点比各成分低，硬度比各成分大，抗腐蚀性能更好 合金 铁的合金 铜合金 焊锡 钛和钛合金 形状记忆金属 生
2、铁 钢 黄铜 青铜:成分 含碳量 2%4.3%含碳量 0.03%2%铜锌 合金 铜锡 合金 铅锡 合金 钛镍合金 备注 不锈钢：含铬、镍的钢 具有抗腐蚀性能 紫铜为纯铜 熔点低 注意：钛和钛合金：被认为是 21 世纪的重要金属材料，钛合金与人体有很好的“相容性”。因此可用来制造人造骨等。（1）熔点高、密度小 优点 （2）可塑性好、易于加工、机械性能好 （3）抗腐蚀性能好 注意：物质的组成影响其性质，性质决定其用途。注意节约、环保。二、金属的化学性质 1、大多数金属可与氧气的反应（黄金不能：真金不怕火炼，用于区别真假黄金）大多数金属都能与氧气反应，但反应的难易和剧烈程度不同，越活泼的金属，越容易
3、与氧气发生化学反应，反应越剧烈。请写出铁，铜，铝，镁与氧气反应的化学方程式 2、金属+酸 盐+H2（置换反应，等价交换。铁只生成+2 价）反应物 反应现象 反应速度 反应方程式 稀 盐 酸 或 稀 硫 酸 镁 镁剧烈反应，不断减少,产生大量气泡、放热、溶液变重 很快 Mg+2HCl=MgCl2+H2 Mg+H2SO4=MgSO4+H2 锌 锌剧烈反应，不断减少,产生大量气泡、放热 较快 Zn+2HCl=ZnCl2+H2 Zn+H2SO4=ZnSO4+H2 铁 反应缓慢，有气泡生，较慢 Fe+2HCl=FeCl2+H2 溶液由无色变为浅绿色 Fe+H2SO4=FeSO4+H2 铜 不反应（因其排
4、在H后）3、金属+盐 另一金属+另一盐（条件：“前换后，盐可溶”）Fe +CuSO4 =Cu +FeSO4 (“湿法冶金”原理)现象：铁钉表面有红色固体出现，溶液由蓝色变成浅绿色，溶液质量减轻 三、常见金属活动性顺序：K Ca Na；Mg Al Zn；Fe Sn Pb（H）；Cu Hg Ag Pt Au 金属活动性由强逐渐减弱 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（）位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢（不可用浓硫酸、硝酸，因为他们具有强氧化性，与金属反应不能生成氢气，而生成水）（）位于前面的金属能把位于后面的金属从它们的盐溶液中置换出来。（除K、Ca、Na）金属活
5、动顺序的判断：依据能否反应及反应快慢推断（前换后，强换弱）实验设计：验证金属活泼性（选择药品）：以三种金属中活泼性位于中间的那一种的单质加另外两种的盐溶液（或相反）四、金属资源的保护和利用 1.金属矿物（矿石）：概念：工业上把能用来提炼金属的矿物叫做矿石。常见的矿石：赤铁矿（Fe2O3）、黄铁矿（FeS2）、菱铁矿（FeCO3）、铝土矿（Al2O3）、黄铜矿（CuFeS2）、辉铜矿（Cu2S）。2、铁的冶炼 （1）原理：在高温下，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。3CO+Fe2O3高温2Fe+3CO2 注意：装置要求，（尾气处理，套气球或放一燃着的酒精灯）；操作步骤：先通
6、气再加热（目的：防止 CO 与空气混合受热爆炸）停止加热后停气（目的：防止已生成铁又被氧化），袋装点燃掉尾气（目的：防止空气污染）实验现象：固体由红变黑、质量减轻（因失氧），石灰水变浑浊；尾气能燃烧产生蓝色火焰。（2）原料：铁矿石、焦炭、石灰石、空气 常见的铁矿石有磁铁矿（主要成分是 Fe3O4）、赤铁矿（主要成分是Fe2O3）注意：含 S 矿石易导致空气污染。焦炭作用：燃烧供热，产生高温，与 CO2反应生成还原剂。空气：供氧 2、铁的锈蚀（1）铁生锈的条件是：铁与 O2、水接触（铁锈的主要成分：Fe2O3）铁生锈的主要条件是与空气和水蒸气直接接触。铁制品锈蚀的过程，实际上是铁与空气中的氧气、
7、水蒸气等发生复杂的化学反应，铁锈的主要成分是 Fe2O3xH2O。（铜生铜绿的条件：铜与 O2、水、CO2接触。铜绿的化学式：Cu2(OH)2CO3）（2）防止铁制品生锈的措施：原理是隔绝空气或水,破坏生锈条件）防锈措施：防止铁制品生锈，一是保持铁制品表面的洁净和干燥，二是在铁制品表面涂上一层保护膜，防止铁与氧气和水的反应，例如：刷一层油漆；涂上一层机油；电镀一层不易生锈的金属，如镀锌等；经加工使金属表面生成一层致密的氧化膜，如烤蓝；在金属表面覆盖搪瓷、塑料等。保持铁制品表面的清洁、干燥 表面涂保护膜：如涂油、刷漆、电镀、烤蓝等 制成不锈钢 铁锈很疏松，不能阻碍里层的铁继续与氧气、水蒸气反应，
8、因此铁制品可以全部被锈蚀。因而铁锈应及时除去。而铝与氧气反应生成致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝进一步氧化，因此，铝具有很好的抗腐蚀性能。3、金属资源的保护和利用:保护金属资源的途径：防止金属腐蚀回收利用废旧金属合理开采矿物寻找金属的代用品 意义：节约金属资源，减少环境污染 五、知识考查点 1 考查金属材料的判断、分类、特性和用途 该类题型命题点有：（1）金属的分类。金属分为纯金属和合金两类。（2）金属的物理特性和用途。大多数金属具有光泽、易导电和导热、有延展性、熔点高、密度大、硬度大等。例 1 下列应用在高铁列车上的材料，不属于金属材料的是 （）A不锈钢 B玻璃 C铝合金 D铜线 练习：1：利用
9、新技术能将不锈钢加工成柔软的金属丝，用它和棉纤维一起编织成性能优良的劳保防护服，这是利用了不锈钢的 （填 序 号）。A 耐 腐 蚀 性 B延展性 C导热性 D导电性 2、铝、铁、铜是人类广泛使用的三种金属，与我们生活息息相关。按人类开始使用这三种金属的先后排序为 （用元素符号表示）3、人们大量使用的是合金而不是纯金属，这是因为合金具有更多优良性能，例如钢比纯铁硬度 （填“大”或“小”）4、我国第四套人民币硬币从 1999 年开始发行，一元币为钢芯镀镍（Ni）,伍角币为钢芯镀铜合金，一角币为铝合金或不锈钢。（1）铸造以上硬币用到的材料都是 （填“合成材料”或“金属材料”）。（2）选择铸造硬币的材
10、料不需要考虑的因素是 （填序号）。A.金属的导电性 B.金属的耐腐蚀性 C.金属的硬度 D.金属价格与硬币面值的吻合度 5制作下列仪器时，要用到金属材料的是 A蒸发皿 B胶头滴管 C燃烧匙 D集气瓶 6、金属材料包括纯金属以及它们的合金，黄铜(含铜和锌)、生铁都属于 。2 考查金属的氧化与防护 该类题型的命题点有：（1）大多数金属都能与氧气反应（金不能），其难易和剧烈程度与金属的活动顺序有关，金属越活泼越易与氧气反应。镁、铝常温时发生缓慢氧化，点燃时加快，铁、铜需要点燃或加热 （2）铁、铜在潮湿的空气（氧气）里易生锈（加盐生锈更快），（即与水和氧气同时接触，铜生锈还有二氧化碳参加）例 2 将洁
11、净光亮的铁钉在潮湿的棉花中比放在空气中更易生锈，主要原因是（）A铁钉附近湿度增大，溶氧量增多 B隔绝了氧气 C温度更低 D更易与二氧化碳反应 练习：1、为预防自行车生锈，下列做法中不合理的是 （）A车架表面喷涂油漆 B钢圈表面镀防护金属 C链条表面涂机油 D露天放置，日晒雨淋 2人类的生产、生活离不开金属。（1）地壳中含量最高的金属元素是 。（2）在建筑工地露天放置的钢铁容易生锈，钢铁生锈实际是铁与空气中的 发生化学反应，所以在钢铁表面涂油、刷漆等，能防止钢铁生锈。（3）生活中铝制器皿在空气不易腐蚀的原因是 ，该反应的方程式是 反应类型是 。3 考查金属与酸的置换反应 该类型题命题点有：（1）
12、金属的活动顺序。（2）金属（多数含杂质）与酸的有关计算。反应前后溶液质量的变化。例 3 把某稀硫酸分为等体积的两份，放入两个烧杯中，分别加入等质量的甲、乙两种金属，反应后金属都没有剩余。产生 H2的质量随时间变化的趋势如图。下列说确的是（）A甲的活动性比乙强 B甲的相对原子质量一定比乙小 C反应消耗等质量的硫酸 D反应消耗等质量的金属 练习：1.现有等质量的 X、Y 两种金属，分别放入溶质质量分数相同的足量稀硫酸中，产生氢气的质量与反应时间的关系如右图所示（已知 X、Y 在生成物中化合价均为+2 价）。则下列说法中不正确的是 （）A生成氢气的质量：XY B相对原子质量：XY C金属活动性：YX
13、 D消耗硫酸的质量：XY 2 Wg 铁与足量的稀硫酸充分反应产生 ag 氢气，Wg 锌与足量的稀盐酸充分反应产生 bg 氢气，则 a 与 b 的关系是（）A ab Ba乙丁丙 B 丙丁乙甲 C 丙乙丁甲 D 乙丁丙甲 4金属 R 投入稀硫酸中，有气泡产生；镁条插入 R 的硫酸盐溶液中，有 R 析出，则 R、Mg、Cu 的金属活动性顺序是（）A MgRCu B CuRMg C RMgCu D MgCuR 设计实验验证金属活泼性（选择药品）：以三种金属中活泼性位于中间的那一种的单质加另外两种的盐溶液（或相反）练习：1、某同学为了验证镁、铁、铜的活动性顺序，他选择了打磨过的铁丝，你认为他还需要的另外
14、两种溶液是_溶液和_溶液。请根据选定的试剂写出上述实验中发生反应的一个化学方程式_ 2、市场上有一种含铁粉的麦片，食用后在胃酸作用下将铁粉转化为人体可吸收的铁元素，反应的化学方程式为 。这种麦片必须真空保存，原因是 3、用下列试剂验证铜、铁、铝三种金属的活动性顺序，能达到目的的是 （填序号）。A.硫酸铝溶液 B.硫酸亚铁溶液 C.硫酸铜溶液 除杂：化学方法：转化成原物质法：除硫酸亚铁中的硫酸铜就可加入铁粉Fe+CuSO4=FeSO4+Cu，溶解法：（除去合金中的活泼金属）（也可以用转化法）如除铜中少量铁就可加入足量盐酸后过滤 Fe+2HCl=FeCl2+H2 练习：除去铜锌合金中的锌可用方法是
15、：对反应后所得物质的判断：依据：生成物、不参加反应的、过量的、催化剂一定有。两者能互相反应的不可能同时存在。练习：1、把铁粉和铜粉的混合物放入硝酸银溶液中，反应结束后有固体剩余。下列说确的是 （填写字母序号）。A剩余固体肯定含有银 B剩余固体肯定是银和铜 C反应后溶液中一定有 Fe2+和 Cu2+D反应后溶液中可能含有 Ag+和Cu2+2、某金属加工厂生产过程中的废液含有少量的硝酸银和硝酸铜，为回收利用资源和防止污染，该厂向废液中加入一定量的铁粉，反应停止后过滤，向所得固体中中加入少量的稀盐酸，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，可能含有铜、一定不含铁 B滤出的固
16、体中一定含有银和铜，一定不含有铁 C滤液中一定含有硝酸亚铁，一定没有硝酸银 D滤液中一定含有有硝酸亚铁，可能含有硝酸银和硝酸铜 5 考查金属的冶炼 该类型题命题点有：1、金属越活泼，冶炼难度越大，在自然界中以化合物的形式存在，需冶炼还原。2、铁冶炼的主要反应原理、实验操作注意事项（先通气再加热，停止加热后停气，袋装点燃掉尾气）、实验现象，连接顺序等。3、冶炼中的保护气，如氩气、氢气等。例 5 实验室里，用如右图所示装置还原氧化铁的过程中，可能生成四氧化三铁、氧化亚铁或铁等固体物质。关于该实验，下列说法错误的是（）A实验时，试管中澄清的石灰水变浑浊，证明该反应有二氧化碳生成 B实验结束时，玻璃管
17、中红色的氧化铁粉末变成黑色，该产物不一定是铁 C反应后，玻璃管中的固体物质的质量比反应前减少了，证明一定有铁生成 D为了减少空气污染，应增加尾气处理装置 六、中考 1将垃圾分类回收利用，既节约资源，又防止污染，符合可持续发展的要求。例如：破铁锅、坏车架、废弃易拉罐、旧电线和铝材下脚料等可归为一类回收，它们属于 （）A金属 B氧化物 C盐 D有机物 2下列与金属有关的说确的是 （）A生铁和钢都是铁的合金 B废旧电池可以随意丢弃，不会对环境造成污染 C银的导电性比铜强，所以一般用银作电线 D铁矿石在地壳中含量最丰富，可以随意开采 3下列各组实验，不能说明铁和铜的金属活动性强弱的是 （）A铁丝和铜丝
18、分别插入稀硫酸 B铁丝和铜丝分别插入氢氧化钠溶液中 C铜丝插入硫酸亚铁溶液中 D铁丝和铜丝分别在氧气中点燃 4某金属 R 与硝酸银溶液反应的化学方程式为：R+2AgNO3=R(NO3)2 +2Ag，R 与硝酸铜溶液不发生反应，关于 R 的推断正确的是 （）AR 的活泼性介于铜、银之间 BR 能置换出酸中的氢 CR 的活泼性比铜强 DR 的活泼性比铜强、银都弱 6对 A、B、C 三种金属活动性的实验研究过程如下：（1）取大小相等的三种金属片，分别放入 CuSO4溶液中，一段时间后，A、C 表面出现红色物质，B表面没有现象。（2）取大小相等的 A、C 两种金属片，分别放入相同的稀盐酸中，A、C 表
19、面都产生气泡，但 A 产生气泡的速度明显比 C 的快。则 A、B、C三种金属的活动性顺序是（）AACB BCAB CCBA DABC 7在天平两盘上的烧杯中，各放入质量相同的稀硫酸，调节天平至平衡。分别向两边烧杯各加入 5g 镁和 5g 铁，镁和铁全部反应而消失后，天平的指针（）A偏向加铁的一边 B偏向加镁的一边 C仍停留在原来的位置 D无法确定 8某合金 6 g 与足量的稀硫酸充分反应后，如果生成 02 g 氢气，该合金中的元素可能是（）AZn 和 Fe BCu 和 Au CZn 和 Cu DMg 和 Al 9有等质量的A、B 两金属，相对原子质量Ar（A）Ar（B），将 A 放入质量分数为
20、 15%的稀硫酸中，B 放入质量分数为 15%的稀盐酸中，在反应中 A、B 均为正二价，产生氢气的质量随反应时间变化曲线如右图。下列说确的是（）A产生氢气的速率 AB B反应后 A、B 一定都有剩余 C消耗的稀硫酸和稀盐酸质量一定不相等 D消耗 B 的质量一定小于 A 的质量 10化学和我们的日常生活息息相关，化学科学的发展促进了人类社会文明的进步，提高了人们的生活质量。请你用化学方程式解释下列问题：用盐酸除去铁制品表面的铁锈 ，该反应的基本类型是 ；11在 Cu(NO3)2、A1(NO3)3和 AgNO3伍的混合溶液中加入一定量的铁粉，充分反应后过滤，向滤出的固体上滴加稀硫酸时有气泡产生。则
21、反应后所得溶液中含有的金属离子有 ；反应后溶液的质量比原混合溶液的质量 (填“大”或“小”)；有关反应的化学方程式为 (写出一个即可)。12为研究锌和铝的金属活动性，某研究小组进行了如下探究。（1）小明设计的实验方案：向表面积相同的铝片和锌粒中分别加入盐酸。写出锌与盐酸反应的化学方程式：。（2）小芳将去膜和未去膜的铝片分别放入盐酸中，发现前者比后者反应快，原因是 。（3）小芳在（2）实验中，还观察到有“灰黑色沉淀”这一异常现象出现。【提出问题】铝与盐酸反应出现的灰黑色沉淀的组成是什么？【查阅文献】铝在颗粒较小时为灰黑色；AlCl3为无色透明晶体或白色而微带浅黄色的固体，易溶于水和乙醇。【提出合
22、理假设】假设a：该灰黑色沉淀可能含有 ；假设 b：该灰黑色沉淀可能含有 AlCl3；假设 c：该灰黑色沉淀可能含有难溶于酸的物质。【设计并完成实验】取灰黑色沉淀分别进行如下实验。实验编号 实验操作 实验现象 加入适量稀盐酸 有微量气泡，固体全部溶解，得到澄清溶液 加入适量蒸馏水 固体部分溶解 加入适量无水乙醇 固体部分溶解 【得出结论】由实验可判断假设c （填“成立”或“不成立”），再集合和可得出该灰黑色沉淀的成分是 。（4）你 认 为 中 小 明 的 实 验 能 否 比 较 锌 和 铝 的 金 属 活 动 性 强弱？（填“能”或“不能”），分别从设计方法和操作可行性的角度，具体说明理由：。1
23、3为了达到收旧利废节能减排的目的，从含有金属镁、铁、铜的粉末中，分离 和 提 取 出 重 要 化 工 原 料MgSO4和有关金属，实验过程如下：请回答：（1）操作中被磁铁吸引的金属 A 是 ；金属 B 是 。（2）操作 a 的名称是 （3）写出步骤所涉及的化学反应方程式：，该反应发生的基本类型是：。（4）实验步骤中除了加入稀硫酸外，还可选用下列试剂 （填标号）。a硫酸铜溶液 b氯化钠溶液 c硝酸银溶液 14右图所示是液态二氧化碳灭火器，请回答下列问题。（1）图中所标物质中属于金属材料的是 （只写一种），属于有机材料的是_（只写一种）。（2）加压在小钢瓶中液态二氧化碳喷出后能灭火。其原理是_和_。（3）在钢瓶表而涂油漆的作用是_。（4）比较铁和铜的金属活动性强弱可采用 的方法。15 AG 七种物质之间具有如下图所示的转化关系。已知：A 是一种含铁的矿石的主要成分，其中金属与非金属元素的原子个数比为 1:2；B 中铁的质量分数为 70，C 是有刺激性气味的无色气体，它是形成酸雨的物质之一；F 可溶于 G 的稀溶液并产生气体，该气体是有利于环境保护的理想燃料。请回答下列问题：A 的化学式为 ，已知 A 转化为 B 时金属元素的化合价升高，则 A中非金属元素的化合价是 。B 与 CO 反应的化学方程式是 。CD 反应的化学方程式是 。B 与 G 的稀溶液反应的化学方程式是 。