1、第八单元第八单元 金属和金属材料金属和金属材料上一页上一页下一页下一页知识网络上一页上一页下一页下一页考点聚焦考点聚焦考点考点1 1金属材料金属材料1 1金属材料：包括金属材料：包括_和和_；2 2合金合金：在金属中加热熔合某些金属：在金属中加热熔合某些金属(或非金属或非金属)形形成的具有成的具有_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_，所以比纯金属具，所以比纯金属具有更广泛的用途。有更广泛的用途。纯金属纯金属合金合金金属特性金属特性大大低低上一页上一页下一页下一页考点考点2 2金属活动性顺序金属活动性顺序金属活动性顺序是指金属
2、在水溶液中失去电子变成金属活动性顺序是指金属在水溶液中失去电子变成离子的能力。离子的能力。MgMgAlAl ZnZnCuCuHgHgAgAg上一页上一页下一页下一页应用：应用：(1)(1)在金属活动性顺序里，金属的位置越靠前，它的在金属活动性顺序里，金属的位置越靠前，它的活动性越活动性越_。(2)(2)在金属活动性顺序里，位于氢前面的金属能置换在金属活动性顺序里，位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的出盐酸、稀硫酸中的_，且金属位置越靠前，与酸反，且金属位置越靠前，与酸反应就越剧烈。应就越剧烈。(3)(3)在金属活动性顺序里，位于前面的金属能把位于在金属活动性顺序里，位于前面的金属能把位于后
3、面的金属从它们后面的金属从它们_里置换出来里置换出来(K(K、CaCa、NaNa除外除外)。强强氢氢化合物的溶液化合物的溶液上一页上一页下一页下一页考点考点3 3金属的性质金属的性质导电导电导热导热常温常温高温高温3 32Al2Al2 2O O3 33 32 2FeFe3 3O O4 42 22CuO2CuO4 4上一页上一页下一页下一页 注意注意 在纯氧中，铁能剧烈燃烧，生成黑色的四氧在纯氧中，铁能剧烈燃烧，生成黑色的四氧化三铁；而在潮湿的空气中，铁则易发生缓慢氧化生成化三铁；而在潮湿的空气中，铁则易发生缓慢氧化生成红色的三氧化二铁，是铁锈的主要成分。红色的三氧化二铁，是铁锈的主要成分。(2
4、)(2)与酸反应与酸反应条件：金属条件：金属(H H之前之前)，酸，酸(盐酸、稀硫酸等盐酸、稀硫酸等)FeFe_HCl=_HCl=_ZnZnH H2 2SOSO4 4=_=_ 注意注意 铁与稀盐酸或稀硫酸发生置换反应时，只铁与稀盐酸或稀硫酸发生置换反应时，只能生成亚铁离子，溶液的颜色是浅绿色。能生成亚铁离子，溶液的颜色是浅绿色。实验室里利用较活泼金属与稀硫酸实验室里利用较活泼金属与稀硫酸(或稀盐酸或稀盐酸)反应反应来获得氢气。来获得氢气。2 2FeClFeCl2 2H H2 2ZnSOZnSO4 4H H2 2上一页上一页下一页下一页(3)(3)与盐溶液反应与盐溶液反应条件：金属条件：金属(前
5、置后前置后，K K、CaCa、NaNa除外除外)，盐，盐(必须可溶必须可溶)FeFeCuSOCuSO4 4=_=_CuCu_AgNO_AgNO3 3=_=_ 提示提示 上述铁与硫酸铜的反应是我国古代湿法上述铁与硫酸铜的反应是我国古代湿法冶金术的先驱。若金属表面有冶金术的先驱。若金属表面有“锈锈”或或“氧化膜氧化膜”，应，应先用砂纸打磨干净，再做实验。先用砂纸打磨干净，再做实验。FeSOFeSO4 4CuCu2 2Cu(NOCu(NO3 3)2 22Ag2Ag上一页上一页下一页下一页考点考点4 4铁的冶炼铁的冶炼1 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)(1)装置图：见图装置图
6、：见图11111 1上一页上一页下一页下一页(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，澄清的石色，澄清的石灰水变灰水变_，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
7、还可防止澄清石灰水倒吸；尾气中含有一氧化碳，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。黑黑浑浊浑浊淡蓝色淡蓝色上一页上一页下一页下一页 注意注意 石灰石的主要作用是将矿石中的二氧化硅转石灰石的主要作用是将矿石中的二氧化硅转变为炉渣。变为炉渣。COCO2 22CO2CO3 32Fe2Fe3CO3CO2 2上一页上一页下一页下一页考点考点5 5铁的锈蚀与防护铁的锈蚀与防护1 1铁生锈的条件：铁生锈的条件：(1)_(1)_；(2)_(2)_。2 2防锈措施：防锈措施：(1)(1)保持金属表面的保持金属表
8、面的_。如：菜。如：菜刀用完后擦干挂起来。刀用完后擦干挂起来。(2)(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)(3)改变铁的单一结构，制成合金钢。如：不锈钢。改变铁的单一结构，制成合金钢。如：不锈钢。空气空气(或氧气或氧气)水水干燥干燥保护膜保护膜上一页上一页下一页下一页 注意注意 铁生锈的两个条件铁生锈的两个条件缺一不可缺一不可。如果铁表面沾。如果铁表面沾有其他物质时，往往会加快生锈。如铁制品上沾有食盐水有其他物质时，往往会加快生锈。如铁制品上沾有食盐水或灰尘等则生锈更快。故防止铁制品生锈首先要保持铁制或灰尘等则生锈更快。故防止铁制品生
9、锈首先要保持铁制品表面的干燥与洁净。品表面的干燥与洁净。铝、锌等金属比铁不易生锈，其原因是在铝、锌的铝、锌等金属比铁不易生锈，其原因是在铝、锌的表面生成了一层致密的表面生成了一层致密的氧化膜氧化膜，可防止内部金属继续被氧，可防止内部金属继续被氧化，从而形成化，从而形成“自我保护自我保护”。上一页上一页下一页下一页考点考点6 6保护金属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；合理开发金属资源，积极寻找金属代用品。理开发金属资源，积极寻找金属代用品。防止金属的锈蚀防止金属的锈蚀回收利用废旧金属回收利用废旧金属上一页上一页下一页下一页归类示例归类示例 类型一金属活动性顺序的比
10、较类型一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。例例1 1有有X X、Y Y、Z Z三种金属，将三种金属分别浸入稀硫酸三种金属，将三种金属分别浸入稀硫酸中，中，Y Y溶解并放出气体，溶解并放出气体，X X、Z Z不溶解；将不溶解；将X X浸入浸入Z Z的硫酸盐溶的硫酸盐溶液中，在液中，在X X的表面有的表面有Z Z析出。则三种金属的活动性由强到弱析出。则三种金属的活动性由强到弱的排列顺序正确的是的排列顺序正确的是 ()A AXYZXYZB BYXZYXZC CYZX DYZX DXZYXZYB B上一页上一页下一页下一页人教版人教版 解析解析 X
11、 X、Y Y、Z Z分别放入稀硫酸中，分别放入稀硫酸中，Y Y溶解溶解X X、Z Z不溶解，说明金属活动性不溶解，说明金属活动性YXYX、Z Z；X X浸入浸入Z Z的硫酸盐的硫酸盐溶液中，溶液中，X X表面有表面有Z Z析出，说明金属活动性析出，说明金属活动性XZXZ，由此，由此得出三种金属的活动性的顺序为得出三种金属的活动性的顺序为YXZYXZ。上一页上一页下一页下一页变式题变式题 铁、铝、铜是常见的三种金属。同学们铁、铝、铜是常见的三种金属。同学们发现生活中的铝和铜制品表面一般不用防锈，而铁发现生活中的铝和铜制品表面一般不用防锈，而铁制品一般需要做防锈处理。制品一般需要做防锈处理。提出问
12、题提出问题 这是不是因为铁、铝、铜三种金属这是不是因为铁、铝、铜三种金属中铁的活动性最强呢？中铁的活动性最强呢？实验探究实验探究 同学们对这三种金属的活动性顺序同学们对这三种金属的活动性顺序展开了探究，请你参与探究并填写空格。将粗细相展开了探究，请你参与探究并填写空格。将粗细相同的铁丝、铝丝、铜丝分别插入体积相同、溶质质同的铁丝、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：量分数也相同的稀盐酸中：上一页上一页下一页下一页操作操作根据现象根据现象得出金属得出金属活动性顺活动性顺序序片刻后片刻后现象现象有少量气有少量气泡泡无气泡无气泡无气泡无气泡FeAlFeAl，FeCuFeCu几分
13、钟几分钟后现象后现象有少量气有少量气泡泡有大量气有大量气泡泡无气泡无气泡_AlFeCuAlFeCu上一页上一页下一页下一页 讨论交流讨论交流 为什么同一个实验得出了两种结论呢？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。先与盐酸反应。反思评价反思评价 做金属性质实验时需将金属进行打磨，做金属性质实验时需将金属进行打磨，打磨的目的是打磨的目的是_。实验验证实验验证 为了进一步确认铁、铝、铜这三种金属为了
14、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、打磨过的的活动性顺序，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：铁丝分别插入硫酸铝溶液、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_。除去金属表面的氧化物除去金属表面的氧化物FeFeCuSOCuSO4 4=FeSO=FeSO4 4CuCu上一页上一页下一页下一页 拓展迁移拓展迁移(1)(1)若只有一支盛有少量稀盐酸的试管，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只需合理安排金属丝的插入顺序(能与盐酸反应的要一能与盐酸反应的要一次将盐酸消
15、耗完次将盐酸消耗完)，也能证明铁、铝、铜这三种金属的，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活动性顺序。金属丝的插入顺序为_ _ _。(2)(2)金属被人类大规模开发利用的大致年限也与金金属被人类大规模开发利用的大致年限也与金属活动性顺序有关，请写出铁、铝、铜三种金属材料被属活动性顺序有关，请写出铁、铝、铜三种金属材料被人类利用的先后顺序人类利用的先后顺序_。CuCu、FeFe、AlAl或或FeFe、CuCu、AlAlCuCu、FeFe、Al(Al(或铜、铁、铝或铜、铁、铝)上一页上一页下一页下一页 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
16、以下几种方法：(1)(1)根据金属在自然界中存在的状态。主要以化合物根据金属在自然界中存在的状态。主要以化合物存在，说明该金属活动性强，主要是以单质存在，说明存在，说明该金属活动性强，主要是以单质存在，说明该金属活动性弱。该金属活动性弱。(2)(2)根据金属与酸反应的剧烈程度或产生氢气的速率根据金属与酸反应的剧烈程度或产生氢气的速率快慢。反应的越剧烈或产生氢气的速率越快，金属活动快慢。反应的越剧烈或产生氢气的速率越快，金属活动性就强。性就强。(3)(3)根据置换反应。若根据置换反应。若A ABCBCB BACAC能反应，则能反应，则A A的的活动性大于活动性大于B B。上一页上一页下一页下一页
17、 解析解析 将粗细相同的铁丝、铝丝、铜丝分别插入体积将粗细相同的铁丝、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，可以观察到铝丝相同、溶质质量分数也相同的稀盐酸中，可以观察到铝丝先无气泡，然后有大量的气泡，铁丝一直只有少量气泡，先无气泡，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，故金属活动性是铜丝一直无气泡，故金属活动性是AlFeCuAlFeCu；因为铝表面；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；若只有一支盛有少量稀盐酸的试管，先插入铜丝不反应，然后插入支盛有少量稀盐酸的试管，先插入铜丝不反应，然后插入
18、铁丝能反应，再在铁的化合物溶液中插入铝丝又能反应，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、铜这三种金属的活动性顺序是可以证明铁、铝、铜这三种金属的活动性顺序是AlFeCuAlFeCu；铜利用最早，铁次之，而铝的利用仅有一百多年的历史。铜利用最早，铁次之，而铝的利用仅有一百多年的历史。上一页上一页下一页下一页 类型二金属的性质与用途类型二金属的性质与用途命题角度：给出信息，分析推测其主要性质和用途。命题角度：给出信息，分析推测其主要性质和用途。例例2 2请根据下表信息回答：请根据下表信息回答：序号序号金属金属熔点熔点/导电导电性性硬度硬度化学化学性质性质金属冶炼的金属冶
19、炼的大致年限大致年限Al6606122.9常温下与氧常温下与氧气反应，表气反应，表面形成致密面形成致密的薄膜的薄膜约约200年前年前上一页上一页下一页下一页序号序号金属金属熔点熔点/导电导电性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Fe15351745在潮湿的空在潮湿的空气中易生锈气中易生锈约约3000年前年前Cu1083992.53在高温时易在高温时易与氧气反应与氧气反应约约6000年前年前上一页上一页下一页下一页说明：导电性以银的导电性为说明：导电性以银的导电性为100100作标准，硬度以金刚石作标准，硬度以金刚石的硬度为的硬度为1010作标准。作标准。(1)(1)菜
20、刀用铁做而不用铝做的主要原因是菜刀用铁做而不用铝做的主要原因是_(2)(2)表中导电性最强的金属是表中导电性最强的金属是_；(3)(3)中形成薄膜的化学方程式中形成薄膜的化学方程式_；(4)(4)金属的冶炼体现了人类文明的发展水平。之所以有先金属的冶炼体现了人类文明的发展水平。之所以有先 后，主要取决于后，主要取决于_。铁的硬度比铝大铁的硬度比铝大CuCu4Al4Al3O3O2 2=2Al=2Al2 2O O3 3金属的活动性金属的活动性上一页上一页下一页下一页 方法点拨方法点拨 金属的性质在很大程度上决定了它们的用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。题目往往是通过图
21、表和文字途，但不是唯一的决定因素。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况。的掌握情况。解析解析 由于铁的硬度比铝大，所以菜刀要用铁做；导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；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，也表现出其金属活动性越强。常温下越容易与氧气反应，也表现出其金属活动性越强。上一页上一页下一页下一页 类型三炼铁的原理类型三炼铁的原理命题角度：命题角度：COCO还原磁铁矿的实验。还原磁铁矿的实验。例
22、例3 3实验室中用实验室中用COCO还原磁铁矿还原磁铁矿(主要成分为主要成分为FeFe3 3O O4 4)得到铁，得到铁，设计的实验装置如图设计的实验装置如图11112 2所示：所示：上一页上一页下一页下一页(1)(1)开始实验时，开始实验时，A A装置中首先要进行的操作是装置中首先要进行的操作是_(_(填填“加热加热”或或“通一氧化碳通一氧化碳”)。(2)CO(2)CO还原还原FeFe3 3O O4 4的化学方程式为的化学方程式为_。(3)B(3)B装置的作用是装置的作用是_。方法点拨方法点拨 在用一氧化碳还原铁矿石的实验过程中，在用一氧化碳还原铁矿石的实验过程中，要特别注意在加热前必须将管
23、内空气排尽，尾气要进行处要特别注意在加热前必须将管内空气排尽，尾气要进行处理才能排放。注意观察装置中的加热仪器不同，一个是酒理才能排放。注意观察装置中的加热仪器不同，一个是酒精灯，一个是酒精喷灯，一氧化碳还原铁矿石的反应条件精灯，一个是酒精喷灯，一氧化碳还原铁矿石的反应条件是高温。是高温。通一氧化碳通一氧化碳检验并吸收二氧化碳检验并吸收二氧化碳上一页上一页下一页下一页 解析解析(1)(1)开始时要先通一氧化碳，其目的是防止开始时要先通一氧化碳，其目的是防止混合气体加热发生爆炸现象；混合气体加热发生爆炸现象；(2)(2)磁铁矿的主要成分为磁铁矿的主要成分为FeFe3 3O O4 4，COCO还原
24、还原FeFe3 3O O4 4后生成后生成FeFe和和COCO2 2；(3)B(3)B装置中澄清石装置中澄清石灰水的作用是检验反应的生成物中是否有二氧化碳气灰水的作用是检验反应的生成物中是否有二氧化碳气体，同时吸收二氧化碳气体，以便在体，同时吸收二氧化碳气体，以便在C C处点燃处点燃COCO。上一页上一页下一页下一页 类型四金属的锈蚀和防护类型四金属的锈蚀和防护命题角度：铁生锈的条件。命题角度：铁生锈的条件。例例4 4图图11113 3是探究铁制品锈蚀的条件时做的五个实验是探究铁制品锈蚀的条件时做的五个实验(铁钉在不同环境中铁钉在不同环境中)，实验一段时间后，得出的结论错误的，实验一段时间后，
25、得出的结论错误的是是()D D上一页上一页下一页下一页A A甲、乙、戊中铁钉生锈快慢的顺序为：乙甲戊甲、乙、戊中铁钉生锈快慢的顺序为：乙甲戊B B丙中的铁钉不生锈丙中的铁钉不生锈C C铁生锈的主要条件是与空气、水直接接触铁生锈的主要条件是与空气、水直接接触D D丁中铁钉生锈最严重丁中铁钉生锈最严重 解析解析 实验甲中铁钉与空气、水直接接触，会锈蚀，实验甲中铁钉与空气、水直接接触，会锈蚀，但实验乙通入氧气，比实验甲锈蚀更快些，实验戊铁钉隔但实验乙通入氧气，比实验甲锈蚀更快些，实验戊铁钉隔绝水分，不易锈蚀，故绝水分，不易锈蚀，故A A选项正确；实验丙中铁钉隔绝了选项正确；实验丙中铁钉隔绝了空气和水
26、分，所以不生锈，故空气和水分，所以不生锈，故B B选项正确；实验丁中铁钉选项正确；实验丁中铁钉虽然与水接触，但隔绝了空气，也不易生锈，故虽然与水接触，但隔绝了空气，也不易生锈，故D D选项错选项错误。误。上一页上一页下一页下一页变式题变式题 菜刀在生活中有重要应用。下列情况中，菜刀在生活中有重要应用。下列情况中，菜刀腐蚀由快到慢的是菜刀腐蚀由快到慢的是 ()切青菜后用清水冲洗切湿咸菜后未清洗切肥切青菜后用清水冲洗切湿咸菜后未清洗切肥猪肉后放置猪肉后放置A AB BC C D D 方法点拨方法点拨 防止铁制品生锈，除了要保持铁制品表面防止铁制品生锈，除了要保持铁制品表面的洁净和干燥以外，采用保护膜是最普遍而又最重要的防锈的洁净和干燥以外，采用保护膜是最普遍而又最重要的防锈措施，这层保护膜阻止了铁与氧气的反应。措施，这层保护膜阻止了铁与氧气的反应。B B上一页上一页下一页下一页 解析解析 切青菜后用清水冲洗，菜刀遇到水分和氧切青菜后用清水冲洗，菜刀遇到水分和氧气容易生锈；切湿咸菜后未清洗，因咸菜上有盐分，气容易生锈；切湿咸菜后未清洗，因咸菜上有盐分，能加快菜刀的锈蚀；菜刀切肥猪肉后等于涂上一层油能加快菜刀的锈蚀；菜刀切肥猪肉后等于涂上一层油脂，隔绝了空气和水分，能有效防止锈蚀。脂，隔绝了空气和水分，能有效防止锈蚀。
