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1、第八单元 金属和金属材料第一讲 金属材料知识点1 金属材料1. 金属材料包括纯金属和合金两类。2. 金属制品是由金属材料制成的,铁、铜、铝及其合金是人类使用最多的金属材料。知识点2 金属被发现的顺序:铜 铁 铝知识点3 金属的物理性质1.共性:大多数金属都具有金属光泽,密度和硬度较大,熔沸点较高,具有良好的延展性和导电、导热性,在室温下除汞为液体,其余金属均为固体。2.一些金属的特性:铁、铝等大多数金属都呈银白色,铜呈紫红色,金呈黄色;常温下大多数金属都是固体,汞却是液体;各种金属的导电性、导热性、密度、熔点、硬度等差异较大;银的导电性和导热性最好,锇的密度最大,锂的密度最小,钨的熔点最高,汞
2、的熔点最低,铬的硬度最大。例题:金属材料在人类活动中已得到越来越广泛的应用。下列性质属于金属共性的是 ( )A、硬度很大、熔点很高 B、有良好的导电性、传热性 C、是银白色的固体 D、易与酸反应产生氢气练习:1以下叙述不正确的是( )A.锌比铁活泼,但把锌镀在铁表面能防止铁生锈 B.钛和钛的合金是制飞机和轮船的理想材料C.铝是地壳中含量最多的金属元素D.铜的化学性质不活泼,因此是制炊具,餐具的良好材料2下列叙述中属于金属化学性质的是( )A.纯铁是银白色固体 B.铝在空气中易与氧气生成致密氧化膜C.铜容易传导热量 D.钨有很高的熔点3.下列是某种金属的部分性质。颜色、状态硬度密度熔点延展性导电
3、、导热耐腐蚀银白色固体较硬4.5 g/cm3高好好好该金属加入到稀盐酸中无气泡产生。试推断该金属的化学性质_。该金属可能有的几种用途是_。请自选化学试剂设计实验,探究该金属的化学活动性与铁比较的强弱。14.在日常生活中,我们有很多的做法都是在不自觉中运用了金属的某些性质,如:烧菜用的铲勺是铁制的,但一般都要装木柄,是因为铁具有_性;铁块可以制成铁丝,是利用它的_性;做电线时铝比铁好,说明_;用钛合金做轮船外壳而不选钢材,反映出_。知识点4 合金1. 合金:在金属中加热熔合某些金属和非金属,形成具有金属特性的物质。注意:(1)合金是金属与金属或金属与非金属的混合物。(各物质以单质形式存在)(2)
4、 合金的硬度比组成它们的纯金属的硬度要大,熔点比纯金属低。(3) 详细内容请看常见合金成分表:2.合金的形成条件:其中任一金属的熔点不能高于另一金属的沸点(当两种金属形成合金时)。3.合金与组成它们的纯金属性质比较。下面是黄铜和铜片,焊锡和锡,铝合金和铝线的有关性质比较:性质比较铜锡铝黄铜铜焊锡锡铝合金铝光泽与颜色黄色 有光泽紫红色有光泽深灰色金属光泽银白色有光泽银白色有光泽银白色有光泽硬度比铜大坚韧硬度大质软坚硬质软熔点比铜低较高比锡低较低比铝低较高4.几种常见合金(1)铁合金:主要包括生铁和钢,它们的区别是含碳量不同,生铁含碳量2%-4.3%,钢的含碳量为0.03%2%。钢比生铁具有更多的
5、优良性能,易于加工,用途更为广泛。(2)铝合金:铝中加入镁、铜、锌等金属形成合金。广泛应用于制造飞机、舰艇和载重汽车等,可增加它们的载重量以及提高运行速度,并具有抗海水腐蚀、避磁性等特点。(3)铜合金:黄铜:铜、锌的合金;青铜:铜、锡的合金;白铜:铜、镍的合金。(4)钛和钛合金:被认为是21世纪的重要金属材料。性质:优异的耐腐蚀性,对海水、空气和若干腐蚀介质都稳定,可塑性好,强度大,有密度小,又称亲生物金属。用途:喷气式发动机、飞机机身、人造卫星外壳、火箭壳体、医学补形、造纸、人造骨、海水淡化设备、海轮、舰艇的外壳等。例题:1.下列有关合金的叙述中正确的是 ( )合金具有金属特性; 合金中的元
6、素以单质形式存在;合金中不一定含有金属;钢是含杂质较少的铁合金;合金属于金属材料; 生铁可完全溶解于稀盐酸 A. B. C. D.2.下列物质属于纯净物的是()A.生铁 B.钢 C.赤铁矿 D.金刚石3下列物质中不属于合金的是( )A.生铁 B.钢 C.24K黄金 D.黄铜练习:1.联合国卫生组织经过严密的科学分析,认为我国的铁锅是最理想的炊具,并向全世界大力推广,其主要原因是( )A.价格便宜 B.烹饪的食物中留有铁元素 C.保温性能好 D.生铁锅中含有碳元素2.在地壳中,铁元素常以_形式存在,原因是_;在铁合金中,铁元素以_形式存在,铁元素的化合价为_。3.(2分)百炼成钢(将反复烧红的生
7、铁在空气中不断捶打,转化为钢)的化学原理是(用化学方程式)_。4. (6分)下图是同学们经常使用的铅笔示意图。(1)在组成铅笔的各种材料中,能导电的是 , 燃烧时产物中有二氧化碳的是 。(每空只要求填一种,填序号)(2)上图中的主要成分是金属铝。将一小片该金属放入稀盐酸中,观察到的现象是 ,反应的化学方程式是 测试题:1.(2011济宁市)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.(2011南昌市)南昌市地铁轨道1号线建成将极大改善市区交通状况。地铁轨道通常是
8、由锰钢制成的,锰钢属于()A金属材料B复合材料C合成材料D无机非金属材料物3(2011宿迁市)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4(2011.娄底市)下列与金属有关的说法正确的是()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5(2011.泉州市)下列有关铁及其化合物的说法中错误的是()A生铁和钢都是铁的合金B铁在潮湿的空气中容易生锈C地壳中含量最多的金属元素是铁元素D一氧化碳与氧化铁在高温下反应生成铁6.(2011桂林市)下列认识不正确的是()A钢是很
9、纯的铁B铁锈的主要成分是Fe2O3xH2OC隔绝空气和水可以防止铁生锈D被腐蚀的铁制品应该加以回收7.(2011苏州市)下列关于合金的说法正确的是()A合金不属于金届材料B合金的硬度一般比各成分金属大C合金属于金属单质D多数合金的熔点高于组成它的成分金属8.(2011黄石市)食品包装袋中经常使用到铝箔,铝能制成铝箔是因为铝具有良好的()A.导电性B.抗腐蚀性C.导电性D.延展性9.(2011成都市)将洁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10.(2011滨州市)为预防自行车生锈,下列做法中不合理的
10、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11.(2011.内江市)鞍钢集团全力支持上海世博会,为上海虹桥交通枢纽建设提供了4.7万吨精品钢材。下列关于钢的说法错误的是()A钢是一种铁合金B.钢的许多性能优于生铁C钢的含碳量高于生铁D.钢是一种混合物12.(2011宜宾市)下列有关说法不合理的是()A“缺铁性贫血”里所说的铁不是单质铁B家用铝锅可以用来盛放酸性食物C防毒面具里的滤毒罐是利用活性炭来吸附毒气D可用盐酸除去铁锈13.(2011.百色市)铁是生产和生活中使用最多的金属材料,下列关于铁的叙述不正确的是()A.铁生锈时生成四氧化三铁B.表面涂漆以防止
11、铁生锈C.铁制品应放置于干燥的环境中D.经常清扫铁器14.(2011.烟台市)铁及其合金在生产、生活中应用广泛。下列关于铁及其合金的说法中正确的是()A.铁是地壳中含量最丰富的金属元素B不锈钢的抗腐蚀性好,可用于制造医疗器械C铁丝能在氧气中剧烈燃烧、火星四射,生成氧化铁D铁生锈是铁与空气中的氧气、水发生缓慢氧化的过程 第二讲:金属的化学性质教案 重点:金属活动性顺序的理解和应用难点:(1)用置换反应和金属活动性顺序判断反应能否发生。(2)用置换反应和金属活动性顺序解释某些与生活有关的化学问题。 新课导入:大家好,我们这节课来讲金属的化学性质,在讲课之前我先问大家一个问题:大家学过的金属有哪些?
12、你认为那些比较活泼呢?比如说:铁放在空气中容易生锈,铜不容易生锈,金不容易和其他物质反应。从这个日常生活中的现象可以反映出有些金属比较活泼,有些金属不活泼,那么这节课我们就来通过一些实验来研究一下一些常见金属的活泼性。知识点一:写出下列金属和氧气反应的化学方程式,并写出现象镁在空气中燃烧 2Mg+O22MgO现象:发出耀眼的光,生成白色固体。铝在空气中生成致密氧化铝保护膜 4Al+3O22Al2O3现象:火星四射,放出大量的热,生成白色固体。铁在氧气中燃烧 3 Fe+2O2Fe3O4现象:生成黑色固体。铜在空气中加热 2Cu+O22CuO现象:加热后生成黑色物质。结论:MgAlFe,CuAu例
13、题:1、收藏家收藏清末铝制品,至今保存十分完好,该艺术品不易锈蚀的主要原因是 ( ) A.铝不易发生化学反应 B.铝的氧化物容易发生还原反应C.铝不易氧化 D.铝易氧化,但铝表面的氧化铝具有保护内部的铝的作用知识点二:金属和酸的反应做以下实验:拿:Mg Al Zn Fe Cu分别和稀HCl或稀H2SO4反应注意观察反应现象:化学方程式如下:Mg+2HCl=MgCl2+H2(现象:剧烈反应,产生大量气泡,溶液仍为无色,试管壁发热,生成的气体能够燃烧并且产生淡蓝色火焰)Zn+2HCl=ZnCl2+H2(现象:反应比较剧烈,产生大量气泡,溶液仍为无色,试管壁发热,生成的气体能够燃烧并且产生淡蓝色火焰
14、。)Fe+2HCl=FeCl2+H2(现象:反应缓慢,有气泡产生,溶液由无色逐渐变为浅绿色,生成气体能够燃烧并且产生淡蓝色火焰) 注意:只能生成2价铁,四氧化三铁的铁是2价和3价的混合体。)Al+6HCl=AlCl3+H2结论:1.从这几种金属和酸反应生成氢气的剧烈程度可以出不多判断出它们的活泼性如下:Mg Al Zn Fe Cu2. 同时我们也可以通过以上的实验来制取氢气。问题:1.该实验为什么不能用浓硫酸反应?2. 为什么生成的是二价铁而不是三价铁?知识点三:金属和化合物溶液反应1. 铁钉浸入硫酸铜溶液中 Fe + CuSO4= FeSO4 +C u (溶液由蓝色变成浅绿色 黑色固体变成红
15、色固体) Fe Cu2. 铜丝浸入硝酸银溶液中 Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag(溶液蓝色变成无色 紫红色变成白的固体)3. Cu Ag1. 铜丝浸入硫酸亚铁溶中 不反应经过大量的实验可以得出金属活动性顺序表:K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au总结如下:1. 排在氢前面的金属可以把氢从它的酸中置换出来。2. 排在前面的金属的活动性要强与后面的。3. 排在前面的金属可以置换出后面的金属。(除K Ca Na 外)知识点四:置换反应1.定义:单质+化合物=单质+化合物2.条件:排在前面的金属可以置换出后面的金属 排在氢前面的金属可以把
16、氢从它的酸中置换出来 单质:金属和非金属 化合物:酸,可溶性盐,金属氧化物,非金属氧化物(H2O)举例说明:Mg+2HCl=MgCl2+H2 Fe + CuSO4= FeSO4 +C u C+2CuO 高温 2Cu+CO2 常考题型:例一:下列反应不属于置换反应的是( ) AZn+H2SO4=ZnSO4+H2 BCO+CuO Cu+CO2 CC+2CuO 高温 2Cu+CO2 DFe+CuSO4=FeSO4+Cu练习:1.下列反应是否是置换反应并说出原因:Fe3O4+4CO 高温3Fe+4CO2CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O2Mg+CO2 2MgO+C2.、若金属锰(Mn)在金属活动
17、性顺序中位于铝和锌之间,则下列反应不正确的是 ( )AMn + H2SO4 = MnSO4 + H2 BMg + MnSO4 = MgSO4 + MnCFe + MnSO4 = FeSO4 + Mn DMn + CuSO4 = MnSO4 + Cu3.据2003年7月13日金陵晚报题为废弃定影液中淘出银子的文章报道,有人利用摄影店废弃的定影液,每月可回收价值约20万元的银。一种回收方法的反应原理是:Fe+2AgNO3=2Ag+Fe(NO3)2这个反应属于 ( ) A化合反应B分解反应C置换反应D无法确定4. X、Y、Z三种金属中,只有Z能和稀硫酸反应;将Y放入X的盐溶液中,Y表面有X析出。则X
18、、Y、Z三种金属的活动性顺序为( ) AX Z Y BY X Z CY Z X DZ Y X5.在以下四种金属中,有一种金属与其它三种金属的盐溶液都能发生置换反应,这种金属是( ) A、Fe B、Cu C、Zn D、Ag例二:30g的Mg与足量的稀盐酸发生反应可以生成多少克的氢气?练习:60g的Mg Zn Fe与足量的稀盐酸发生反应各生成多少克的氢气?例三:把锌片分别插入下列溶液中,几分钟后取出,锌片质量增加的是( )A. 盐酸 B.硝酸银溶液 C.硫酸铜溶液 D.硫酸亚铁溶液 练习:1.把镁片分别插入下列溶液中,几分钟后取出,镁片质量减少的是( )2. 盐酸 B.硝酸银溶液 C.硫酸铜溶液
19、D.硫酸亚铁溶液 2.把锌片分别插入下列溶液中,几分钟后取出.溶液质量减少的是( ) A.盐酸 B.硝酸银溶液 C.硫酸铜溶液 D.硫酸亚铁溶液 3.有a、b两块等质量的铁,先将a浸入稀硫酸中,同时将b浸入硫酸铜溶液中,过一会儿,同时取出晾干,两块铁的质量是( )A.ab C.a=b D.ab经典题型:例一:等质量的稀硫酸分别与足量的镁、铁、锌三种金属反应,下列图像能正确生产氢气质量与反应时间之间关系的是( )练习:(2) 将一瓶盐酸分成三等份,并分别放入三个烧杯中,再在三个烧杯中分别加入等质量的镁、锌、铁三种金属。等反应结束后,三种金属均有剩余,且剩余金属质量为m(镁)m(铁)m(锌)。若镁
20、、铁、锌生成氢气的质量分别用a、b、c表示,则a、b、c三者的大小关系是_。2.相同质量的Mg、Zn、Fe和相同质量且过量的稀硫酸反应,产生的氢气质量与时间的关系。(提示:假设金属质量均为1克,H2SO4质量均为98克) 图准确表示了这三种金属生成氢气的质量与时间的关系。 例二:1. 某工厂产生的铜屑中含有少量的铁屑,现在要回收利用其中的铜需除去其中的铁,甲 乙两个方案如下:甲:Cu .Fe 加入CuSO4 过滤 洗涤乙:Cu .Fe 加入HSO4 过滤 洗涤3. 哪个方案比较好?4. 各发生了什么反应?写出化学方程式。2.、某金属冶炼厂排放的废水中含有Zn(NO3)2、Cu(NO3)2, 从
21、环保和效益角度考虑,该厂考虑从其中回收金属铜和Zn(NO3)2,某实验小组设计了如下流程(1)A为 ,过量的原因是 ,Zn(NO3)2、AgNO3 滤液C中含有的物质是 。 (2) D为 ,过量的原因是 。测试题:1.(2011.黄石市)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2. (2011.泰安市)下列关于铁的叙述正确的是()A铁在潮湿的空气中易生锈 B.铁与稀硫酸反应,生成Fe2(SO4)3和H2C能用铁桶盛农药波尔多液 D.用稀盐酸除铁锈,生成FeCl2和
22、H2O3(2011.百色市)某金属R与硝酸银溶液反应的化学方程式为:R+2AgNO3R(NO3)2+2AgR与硝酸铜溶液不发生反应,关于R的推断正确的是()A.R的活泼性介于铜、银之间B.R能置换出酸中的氢C.R的活泼性比铜强D.R的活泼性比铜强、银都弱5.(2011.鸡西市)把金属X放入Cu(NO3)2溶液中,X表面有红色固体析出;若放入Mg(NO3)2溶液中,无明显现象。则X、Cu、Mg三种金属活动性由强到弱的顺序正确的是()A.Mg、X、CuB.X、Mg、CuC.Mg、Cu、XD.Cu、X、Mg7(2011.泰安市)有X、Y、Z三种金属,将三种金属分别浸入稀硫酸中,Y溶解并放出氢气,X、
23、Z不溶解;将X浸入Z的硫酸盐溶液中,在X的表面有Z析出。则三种金属的活动性由强到弱排列顺序正确的是()AXYZ B.YXZ C.YZXD.XZY8(2011.肇庆市)将a、b、c三种金属分别投入稀盐酸中,只有b溶解并产生气泡;把a和c分别放入硫酸铜溶液中,在a表面有铜析出,c没有变化。则a、b、c的金属活动性顺序是()AcbaBbacCacbDbca9.(2011.雅安市)下列金属中,活动性最弱的是()10.下列各组物质间能发生反应的是()A.铜和硝酸钠溶液B.铁和稀盐酸C.锌和氯化钾溶液D.银和稀硫酸11.(2011.武汉市)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、
24、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14.(2011.眉山市)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15(2011.南京市)某合金6g与足量的稀硫酸充分反应后,如果生成0.2g氢气
25、,该合金中的元素可能是()A.Zn和FeB.Cu和AuC.Zn和CuD.Mg和Al16.(2011广州市)甲、乙、丙、丁四种金属。甲即使在高温时也不与氧气反应。乙、丙、丁在一定条件下都能与氧气反应。丁盐的水溶液可用丙制的容器盛放,但不能用乙制的容器盛放。这四种金属的活动性由强到弱的顺序是()3. A甲乙丁丙B丙丁乙甲C丙乙丁甲D乙丁丙甲18.(2011武汉市)某工厂排放的废液中含有少量硫酸和硫酸铜。小军同学取适量废液放入盛有一定量锌粉的烧杯中,搅拌,待充分反应后过滤,得少量滤渣和滤液。关于该实验,下列说法正确的是()A.反应前后液体的酸性减弱,pH变小B.实验所得滤液是纯水,可直接排放C.滤渣
26、中一定含铜和锌D.发生的反应都是置换反应16.用相同质量的锌和铁分别跟足量稀盐酸反应,反应情况见图(横坐标t表示反应时间,纵坐标m表示生成氢气的质量),其中符合实际的是21某工厂排放的废水中含有废硫酸和硫酸铜,为了防止污染,变废为宝,在废水处理池中投入过量的废铁屑,充分反应后过滤,得到的固体是 ,将滤液蒸发后得到的固体是 ,有关的化学方程式为 27小可同学为测定某铁合金的含铁量,做了如下实验,称取11.4克样品,放入质量为50.0克的烧杯中,再往烧杯中加入100.0克的稀盐酸(杂质不与酸反应、不溶于水)并对烧杯进行了四次称量,记录数据如下:反应时间t1t2t3t4烧杯总质量/克161.4161
27、.2161.0161.0求:(1)反应产生的氢气的质量 (2)该铁合金中铁的质量分数(保留一位小数 ) 第三讲 金属资源的利用和保护知识点一:矿石2. 金属资源的存在方式:地球上的金属资源广泛存在于地壳和海洋中,大多数金属化合物性质较活泼,所以它们以化合物的形式存在;只有少数金属化学性质很不活泼,如金、银等以单质形式存在。3. 金属元素在地壳中的含量:铝 铁 钙 钠 钾 镁 锌铜 银 金4. 矿石:工业上把能提炼金属的矿物叫矿石。5. 常见矿石名称与其主要成分:名称赤铁矿黄铁矿菱铁矿磁铁矿铝土矿黄铜矿辉铜矿主要成分Fe2O3(二硫化亚铁)硫为负一价)FeS2FeCO3Fe3O4Al2O3(二硫
28、化亚铁铜)CuFeS2Cu2S(硫化亚铜)铜是负一价)例题:5.下列矿石的主要成分表达错误的是A.黄铁矿(FeS2)B.菱铁矿(FeCO3)C.黄铜矿(CuFeS2)D.辉铜矿(CuS)知识点二:一氧化碳还原氧化铁(1)仪器:铁架台(2个)、硬质玻璃管、单孔橡皮赛(2个)、酒精灯、试管、酒精喷灯、双孔橡皮赛、导气管。(2)药品:氧化铁粉末、澄清石灰水、一氧化碳气体(3)装置图: (4)步骤:检验装置的气密性;装入药品并固定;点燃酒精灯 向玻璃管内通入一氧化碳气体;(5)点燃酒精喷灯 (6) 给氧化铁加热;(7)熄灭酒精喷灯(8)冷却后停止通入CO(9)熄灭酒精灯巧学速记:CO早出晚归 酒精灯迟
29、到早退。(5)现象:红色粉末逐渐变成黑色,澄清石灰水变浑浊,尾气燃烧产生蓝色火焰。 高温 点燃 (6)化学方程式:3CO+Fe2O3=2Fe+3CO2 2CO+O2=2CO2 Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O(7)注意事项:与CO还原氧化铜的实验操作顺序一样,即先通入CO再加热,实验完毕,停止加热,继续通入CO至试管冷却。(8)尾气处理:因CO有毒,不能随意排放在空气中,处理的原则是将CO燃烧掉转化为无毒的CO2或收集备用。1.)为了研究炼铁原理,我市某校九年级综合实践活动小组按下图所示,用一氧化碳与氧化铁反应进行实验,现请你一起参与。澄清石灰水Fe2O3CO该实验开始时,要先通一会
30、儿一氧化碳再加热,其目的是 。右边试管中发生反应的化学方程式是 。反应停止后,同学们对冷却后玻璃管内固体物质的组成成分产生了兴趣,大家纷纷提出自己的猜想。请将你的猜想写出:猜想一: 。猜想二: 。知识点三:工业炼铁(1)原理:在高温下,利用焦炭与氧气反应生成的还原剂(CO)将铁从铁矿石里还原出来。(2)原料:铁矿石、焦炭、石灰石和空气(3)主要设备:高炉(4)冶炼过程中发生的化学反应:点燃 点燃 高温 C+O2=CO2 CO2+ C=2CO 3CO+Fe2O3=2Fe+3CO2高温 高温CaCO3=CaO+CO2 CaO+SiO2=CaSiO3注意:石灰石的主要作用是将矿石中的二氧化硅转变为炉
31、渣。练习:炼铁的主要反应原理是在_条件下,用_从含铁的矿石中将铁还原出来,常见的铁矿石有(填主要成分):赤铁矿_,磁铁矿 _ ,菱铁矿_等。知识点四: 金属的锈蚀和保护1.铁与空气中的氧气和水共同作用下会生成暗红色疏松的物质铁锈(Fe2O3H2O)Fe+O2+H2O=Fe2O3*xH2O(铁在盐中更容易生锈,发生原电池反应) 铁的锈蚀条件:有水和氧气2.在潮湿的空气中,铜表面生成一层绿色物质(铜绿或碱式碳酸铜 )2Cu+O2+CO2+H2O=Cu2(OH)2CO3 3.防锈的方法:保持干燥;隔绝氧气(在铁的表面涂一层锌的保护膜)例题:今年是世界反法西斯战争胜利六十周年。盐城新四军纪念馆存有部分
32、缴获日寇的枪支大炮,为保存好这些铁制文物,下列措施不能采用的是 ( )A外表涂抹一层油 B保持展馆内空气干燥 C提醒观众不要用手触摸 D浸在敞口水箱中存放练习:1下列做法不能起到防锈作用的是( )A.保留铁制品上的铁锈 B.在铁制品表面镀锌 C.在金属机械上涂油 D.在车船表面刷油漆2.(2分)多数食品易吸收空气中的水分而潮解,并吸收空气中的氧气而腐败。生产上多在食品中放一小包CaO粉末,保持干燥。现研究成功在食品中放一小包铁粉,铁粉吸收水分和氧气变为铁锈。用铁粉代替CaO粉末的优点是3. 铁生锈,实际上是_、_和_等物质相互作用,发生氧化的过程,因此铁锈中至少含有_等_种元素。全世界每年因生
33、锈损失的钢铁占世界年产量的_,防止铁制品生锈,除了要保持铁制品表面_和_外,最常用的方法是_。反思与应用:利用所得结论填空:4.写出一种防止铁或铜等金属制品生锈的具体方法 (2)请你提出一条延长食品保质期的建议 知识点五: 保护金属资源保护金属资源的有效途径:1 防止金属的腐蚀 2.金属的回收利用 3.有计划合理的开采矿物 4. 寻找金属的代用品例题:3100 t含80%的赤铁矿石能冶炼出含杂质3%的生铁多少吨?练习:1.黄铜是铜、锌合金,它用于制造机器、电器零件等。为测定某黄铜样品中铜的质量分数,取10g该黄铜样品加入到稀硫酸中,恰好完全反应,产生氢气0.1g。试求: (1)该黄铜样品中锌的
34、质量。(3) 该黄铜样品中铜的质量分数。2. 在实验室用一氧化碳还原2.0 g赤铁矿样品,反应后生成的二氧化碳跟足量的澄清石灰水反应,生成了3.0 g白色沉淀。求赤铁矿样品中Fe2O3的质量分数。3. 用2000t含氧化铁80%的赤铁矿矿石理论上可以炼出含铁96%的生铁多少吨?4. 赤铁矿中氧化铁的质量分数是80%。现在炼铁厂利用该赤铁矿5000t,理论上可以炼出含铁98%的生铁质量是多少?测试题:1化学反应往往需要在一定的条件下进行。通过控制或改变反应条件可以加快、减缓甚至阻止反应的进行。下列所反映的措施中,能加快其化学反应速率的是( )A.铁门表面喷漆 B.冰箱保存食物C.用扇子扇煤炉火,
35、火会更旺 D.将木头电线杆埋入地下的部分用火微微烧焦2下列各种情况下,埋在地下的铸铁管道被锈蚀的速率最慢的是( )A.在潮湿、疏松、透气的土壤中 B. 在含铁元素较多的酸性土壤中C. 在潮湿、致密、不透气的土壤中 D. 在干燥、致密、不透气的土壤中3、在车船表面刷油漆的目的是( )A.防止钢铁生锈且美观 B.可以增大硬度防止撞坏C.增大厚度、防止磨损 D.改变铁的颜色4生活中废弃的铁锅、铝制易拉罐、铜线等可以归为一类加以回收利用,它们属于A铁矿石 B金属或合金 C氧化物 D非金属单质、实验与探究(本题包括2个小题,共24分)5冬日里的一天,某班教室的暖气片和暖气管的接口处突然爆裂,里面喷出大量
36、的黄色液体,并伴有一些红褐色的固体。水暖师傅、老师及同学们进行了紧急抢修。事后,同学们出于好奇收集了红褐色固体进行探究。【初步分析】红褐色固体的主要成分是铁锈,铁锈的成分复杂,主要是 。由此联想到铁在空气中锈蚀,实际上是铁跟 、 等物质相互作用,发生一系列复杂的化学反应,使铁转化为铁的化合物的过程。【收集资料】氢氧化铁(红褐色)加热可得铁的氧化物+水(反应前后元素化合价不变);暖气片是由生铁铸成的;当地暖气用水为硬度较大的自来水;铁与铜都属于金属,有部分相似的化学性质。如:铜在潮湿的空气中可以形成铜绿化学式为Cu2(OH)2CO3。【提出猜想】请根据上述任意一条资料分析,红褐色物质中还可能含有