第八单元金属和金属材料复习课件.pptx
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1、一、金属铁(FeFe)的相关性质 化学方程式梳理第1页/共154页_、_第2页/共154页_(配制波尔多液不能用铁制品);_;第3页/共154页_;_;第4页/共154页_(或)_;第5页/共154页_、_;第6页/共154页_。2Fe(OH)3 Fe2O3+3H2O第7页/共154页二、金属铝(Al)的相关性质_(铝制品不易锈蚀的原因);第8页/共154页_、_;第9页/共154页_、_;第10页/共154页_。第11页/共154页三、金属铜(Cu)的相关性质_;_(或_);CuO+H2 Cu+H2O第12页/共154页_(或_);_;_;_(或_)。第13页/共154页金属材料金属材料(高
2、频)纯金属合金 考点梳理第14页/共154页纯金属物理共性:有金属光泽,有良好的_性、_性和_性物理特性:铁、铝等大多数金属呈_色,但铜呈_色,金呈_色,铁粉是黑色。常温下,大多数金属都是固体,但汞是_态的。不同的金属熔点、沸点不同导电导热延展银白紫红黄液第15页/共154页合金定义:在金属中加热熔合某些_或_而制得的具有金属特征的物质,属于_物特性:合金与组成它们的纯金属相比,硬度_、熔点低,抗_强举例金属非金属混合大腐蚀性11 11 12 12 第16页/共154页举例铁合金生铁:含碳量24.3钢:含碳量0.032钛合金:钛和钛合金的抗腐蚀性能非常好、与人体具有很好的“相容性”,因此可用来
3、制造_其他合金:钛镍合金、铝合金、黄铜、锰钢等人造骨13 13 第17页/共154页金属的化学性质金属与氧气反应金属与酸反应(以稀盐酸为例)金属与盐溶液反应实验视频实验视频探究金属探究金属的性质的性质第18页/共154页金属与氧气反应大多数金属都能与氧气发生反应,但反应的难易与剧烈程度不同通式:金属+氧气金属氧化物举例第19页/共154页举例在常温下在点燃或加热条件下第20页/共154页在常温下:铝化学方程式:_应用:能生成致密的_覆盖在铝表面,保护内部的铝不再被腐蚀14 14 15 15 氧化膜第21页/共154页在点燃或加热条件下铁铜现象:_化学方程式:_现象:_化学方程式:_16 16
4、17 17 18 18 19 19 剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体生成黑色固体2Cu+O2 CuO第22页/共154页金属与酸反应(以稀盐酸为例)通式:金属+酸盐+氢气举例置换反应表达式:A+BC AC+B特点:“单换单”第23页/共154页举例镁锌铁现象:_化学方程式:_现象:_化学方程式:_现象:_化学方程式:_20 20 21 21 22 22 23 23 24 24 25 25 剧烈反应,产生大量气泡反应较剧烈,产生大量气泡 反应缓慢,有气泡生成,溶液由无色变为浅绿色Mg+2HCl MgCl2+H2Zn+2HCl ZnCl2+H2Fe+2HCl FeCl2+H2第24页/共154页金
5、属与盐溶液反应通式:金属+盐新盐+新金属举例置换反应表达式:A+BC AC+B特点:“单换单”第25页/共154页举例铁与硫酸铜铜与硝酸银铝与硫酸铜现象:_化学方程式:_现象:_化学方程式:_现象:_化学方程式:_26 26 27 27 28 28 29 29 30 30 生成红色固体,溶液由蓝色变为浅绿色31 31 有白色固体生成,溶液由无色变为蓝色有红色固体析出,溶液由蓝色变为无色第26页/共154页金属活动金属活动性顺序及性顺序及其探究其探究(高频)金属活动性顺序规律应用金属活动性顺序的探究第27页/共154页金属活动性顺序:K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H)Cu
6、 Hg Ag Pt Au金属活动性由强逐渐减弱第28页/共154页规律金属的位置越_,它的活动性就越_位于氢_的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢位于_的金属能把位于其_的金属从它们化合物的盐溶液里置换出来(K、Ca、Na除外)32 32 33 33 34 34 35 35 36 36 后面靠前强前面前面第29页/共154页应用判断某些置换反应能否发生判断几种金属的活动性顺序判断金属与盐溶液的反应后滤液、滤渣的成分第30页/共154页金属活动性顺序的探究:根据金属能否与酸或可溶性的金属盐溶液反应进行判断(详见实验突破栏目详见实验突破栏目)第31页/共154页金属资源的利用和保护地球上的金属资源广泛
7、地存在于地壳和海洋中,除少数很不活泼的金属如金、银等有单质形式存在外,其余都以化合物的形式存在金属的冶炼金属的锈蚀与防护金属的锈蚀与防护(高频)保护金属资源的途径第32页/共154页金属的冶炼常见的金属矿石铁的冶炼:原理_(详见实验突破栏目)(详见实验突破栏目)常见的铁矿石常见的铝矿石:铝土矿(主要成分Al2O3)常见的铜矿石:孔雀石主要成分 Cu2(OH)2CO339 39 第33页/共154页常见的铁矿石磁铁矿(主要成分_)赤铁矿(主要成分_)37 37 38 38 Fe2O3Fe3O4第34页/共154页金属的锈金属的锈蚀与防护蚀与防护(高频)铁生锈的条件:铁与空气中的氧气、水蒸气反应生
8、成三氧化二铁(详见实验突破栏目)(详见实验突破栏目)防锈措施第35页/共154页防锈措施保持铁制品表面洁净干燥(如用过的菜刀擦干净)在铁表面涂保护膜(如_、_、_等)改变铁的内部结构制成合金(如不锈钢等)40 40 41 41 42 42 刷漆镀耐腐蚀金属涂油第36页/共154页保护金属资源的途径防止金属腐蚀_寻找金属的代用品43 43 44 44 合理有效的开采矿场回收利用废旧金属第37页/共154页金属与酸反应曲线(金属与酸反应曲线(重点重点)例例 (2015麒麟区二模)麒麟区二模)一定质量的锌、铁分别和等量的盐酸反应,产生氢气质量与时间的关系如图所示,下列说法不正确的是()A.t1时,产
9、生氢气的质量锌比铁大B.t1时,产生氢气的速率锌比铁快 C.t2时,锌、铁消耗的盐酸质量相同D.t2时,参加反应的锌的质量与铁相同D 重难点突破重难点一重难点一第38页/共154页【方法指导方法指导】1.金属与酸的反应,要注意看到底是金属金属与酸的反应,要注意看到底是金属全反应完还是酸全反应完,如:全反应完还是酸全反应完,如:(1)若为等质量的)若为等质量的Mg、Al、Zn、Fe四种金属放到足量四种金属放到足量的稀盐酸或稀硫酸中,则生成的稀盐酸或稀硫酸中,则生成H2质量由多到少的顺序为:质量由多到少的顺序为:AlMgFeZn,如图,如图。图第39页/共154页(2)若足量的)若足量的Mg、Al
10、、Zn、Fe四种金属放到等质量、四种金属放到等质量、等质量分数的稀盐酸或稀硫酸中,则生成等质量分数的稀盐酸或稀硫酸中,则生成H2的质量一定的质量一定相等,如图相等,如图。图第40页/共154页2.金属与酸反应的图像题,从图像中主要看两点:(金属与酸反应的图像题,从图像中主要看两点:(1)看高度,高度表示生成氢气的质量。越高,表示生成氢看高度,高度表示生成氢气的质量。越高,表示生成氢气质量越多(若金属在生成物中都是气质量越多(若金属在生成物中都是+2价的话,生成氢价的话,生成氢气越多,则该金属的相对原子质量越小);高度一样,气越多,则该金属的相对原子质量越小);高度一样,表示生成氢气质量相等(如
11、金属足量,酸全反应完时)。表示生成氢气质量相等(如金属足量,酸全反应完时)。(2)看走势,越靠纵坐标(即斜率越大),反应越快,)看走势,越靠纵坐标(即斜率越大),反应越快,金属的活动性越强。金属的活动性越强。第41页/共154页【解析解析】分析比较图中曲线可知,t1时锌产生的氢气的质量比铁大,A正确;t1时,据图可知锌产生氢气的速率比铁快,B正确;t2时,锌和铁反应结束,产生的氢气质量相等,所以消耗的盐酸质量相同,C正确;t2时,由于锌和铁与盐酸反应产生+2价的锌离子和亚铁离子,且消耗的盐酸质量相等,锌的相对原子质量大于铁的相对原子质量,根据反应的化学方程式可知参加反应的锌的质量大于铁的质量,
12、D错误。第42页/共154页金属与混合盐溶液反应后成分的判断金属与混合盐溶液反应后成分的判断(难点)(难点)例例 (2015云大附中云大附中一模)一模)小明为探究金属与盐的反应,将一定质量的某种金属M的粉末放入AgNO3与Cu(NO3)2的混合溶液中,充分反应后发现,溶液呈现无色,溶液底部有少量固体粉末;过滤后在滤渣中加入适量稀盐酸,有无色气体产生。结合实际现象判断,小明得出的以下结论错误的是()A.滤液中一定没有银离子B.滤渣中一定含有金属单质MD重难点二重难点二第43页/共154页C.滤渣中一定含有单质铜D.加入的金属M可能是单质铁【方法指导方法指导】将金属加入盐的混合溶液中,首先要判断将
13、金属加入盐的混合溶液中,首先要判断金属与哪些盐反应,与哪些盐不反应;其次注意反应的金属与哪些盐反应,与哪些盐不反应;其次注意反应的先后顺序,越不活泼的金属,越容易从其盐溶液中被置先后顺序,越不活泼的金属,越容易从其盐溶液中被置换出来,即遵守换出来,即遵守“远距离先置换远距离先置换”的规律。的规律。第44页/共154页某一活泼金属的单质某一活泼金属的单质M(金属活动性顺序位于(金属活动性顺序位于Ag、Cu之前)放入含有两种较不活泼金属的盐溶液之前)放入含有两种较不活泼金属的盐溶液AgNO3溶溶液、液、Cu(NO3)2溶液中,优先置换出最不活泼金属的溶液中,优先置换出最不活泼金属的盐溶液即盐溶液即
14、AgNO3溶液中的溶液中的Ag,AgNO3溶液完全反应后溶液完全反应后再与较活泼金属盐溶液再与较活泼金属盐溶液Cu(NO3)2溶液反应。反应后溶液反应。反应后的成分判断如下:的成分判断如下:第45页/共154页临界点:b点:滤液为M的盐溶液、Cu(NO3)2溶液,滤渣为金属单质Ag;c点:滤液为M的盐溶液,滤渣为金属单质Ag、Cu。反应区间:ab段:滤液为M的盐溶液、AgNO3溶液、Cu(NO3)2的盐溶液,滤渣为Ag;bc段:滤液为M的盐溶液、Cu(NO3)2溶液,滤渣为Ag、Cu;大于c点:滤液为M的盐溶液;滤渣为Ag、Cu、M。第46页/共154页【解析解析】硝酸铜溶液为蓝色溶液,硝酸银
15、溶液为无色溶液,将M加入硝酸铜和硝酸银的混合溶液中,能得到无色溶液,说明硝酸铜溶液中的铜离子全部转化成了铜单质,说明M的活动性较铜强,由于铜的金属活动性较银强,所以铜离子全部被置换出,即溶液中的银离子也全部被置换出来,所以滤液中一定没有银离子和铜离子,由于铜和银都不能与稀盐酸反应,所以滤渣中加入稀盐第47页/共154页酸有气泡产生,说明滤渣中一定有银、铜和M,A、B、C正确,假如M是单质铁,铁转化为亚铁离子,含亚铁离子的溶液显浅绿色,所以无色溶液中不可能含亚铁离子,D错误。第48页/共154页实验一实验一 金属活动性顺序的探究金属活动性顺序的探究(2015年年1次,次,2013年年4次,次,2
16、012年年3次,次,2011年年3次)次)1.1.实验原理实验原理根据金属能否与稀盐酸、稀硫酸或盐溶液反应进行判断 实验突破实验视频实验视频金属活动金属活动性顺序的探究性顺序的探究第49页/共154页判断方法判断方法操作方法操作方法现象与结论现象与结论金属能否与稀硫金属能否与稀硫酸或稀盐酸反应酸或稀盐酸反应将金属插入稀硫将金属插入稀硫酸或稀盐酸中,酸或稀盐酸中,观察是否产生气观察是否产生气体,以及气泡产体,以及气泡产生的速率生的速率有气体产生,说有气体产生,说明该金属在金属明该金属在金属活动性顺序中排活动性顺序中排在氢之前,否则在氢之前,否则排在氢之后,产排在氢之后,产生气泡较快的金生气泡较快
17、的金属的活动性比产属的活动性比产生气泡较慢的金生气泡较慢的金属的活动性强属的活动性强(考查考查3次次)第50页/共154页判断方法判断方法操作方法操作方法现象与结论现象与结论金属能否与盐溶金属能否与盐溶液发生置换反应液发生置换反应将金属插入某盐将金属插入某盐溶液中,观察现溶液中,观察现象(金属表面是象(金属表面是不是有另一种金不是有另一种金属析出及溶液颜属析出及溶液颜色变化)色变化)如果能将盐溶液如果能将盐溶液中的金属置换出中的金属置换出来,说明插入的来,说明插入的金属的活动性比金属的活动性比盐中所含金属的盐中所含金属的活动性强,否则活动性强,否则相反(相反(考查考查2次次)第51页/共154
18、页2.实验方案设计实验方案设计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金属活动性顺序可以作为金属能否与不同物质的溶液发生置换反应的一种判断依据。第52页/共154页(1)两种金属两种金属通用法:将一种金属(M)插入另一种金属(N)的盐溶液中,如果无明显现象,则两种金属活动性由强到弱的顺序为_,如果M表面上有N附着,则两种金属活动性由强到弱的顺序为_。MNNM第53页/共154页如将铁丝插入CuSO4溶液中,铁丝表面有红色固体析出,溶液由蓝色变为浅绿色。反应的化学方程式为_。第54页/共154页特殊法:如果在金属活动性顺序中,一
19、种金属排在氢前,另一种金属排在氢后,也可用稀盐酸(或稀硫酸)判断:将两种金属分别插入等体积、等浓度的稀盐酸(或稀硫酸)中,如果M处有气泡产生,N无明显现象,则两种金属活动性由强到弱的顺序为_。MN第55页/共154页如将铁丝和铜丝分别插入等体积、等浓度的稀盐酸中,如图所示,中有气体产生,溶液变为浅绿色,反应的化学方程式为_,中无明显现象。(考查考查1次次)第56页/共154页(2)三种金属“两金夹一盐”即选用三种金属中活动性最_和最_的两种金属的单质及活动性介于两种金属之间的金属的盐溶液作为试剂,根据两种金属单质分别与盐溶液反应的情况进行判断。(考查考查4次次)弱强第57页/共154页如将Ag
20、NO3溶液和Al2(SO4)3溶液分别加入装有铜丝的试管中,如图所示,中铜丝表面有银白色固体析出,反应的化学方程式为_;中无明显现象。(考查(考查1次)次)第58页/共154页“两盐夹一金”。即选用三种金属中活动性排在_的金属单质及其他两种金属的盐溶液作为试剂,根据金属单质分别与两种盐溶液反应的情况进行判断。(考查考查2次次)中间第59页/共154页如将铁丝分别插入Al2(SO4)3溶液和CuSO4溶液中,如图所示,中无明显现象,中有红色固体析出,溶液由蓝色变为浅绿色反应的化学方程式为_。(考查考查1次次)(3)对多种金属,可以用酸先分组,转化为上述两种情况进行探究。第60页/共154页3.实
21、验注意事项实验注意事项(1)实验前金属必须_。(2)做金属与酸的反应时一般用稀盐酸或稀硫酸,不用硝酸或浓硫酸。(3)金属与盐溶液的反应,盐必须可溶于水。(4)并不是所有排在前面的金属都能把排在后面的金属从其盐溶液中置换出来,如钾、钙、钠。打磨干净第61页/共154页例例 (2015烟台)烟台)不锈钢材料中含有的金属铬(Cr)能提高钢的抗氧化性和耐腐蚀性。为了解金属铬与常见金属铝、铜在金属活动性顺序中的相对位置关系,小娟与小涛分别进行了如下探究活动。【猜想和假设】根据所学知识,猜想三种金属在金属活动性顺序中的相对位置关系:猜想一:Cr Al Cu猜想二:Al Cr Cu猜想三:_Al Cu Cr
22、第62页/共154页【实验和探究】(1)小娟的实验:取大小相同的铝、铬、铜三种金属片(用砂纸打磨光亮)实验步骤实验步骤实验现象实验现象解释与结论解释与结论分别取三支试管,分别取三支试管,向其中加入等质向其中加入等质量、等浓度的稀量、等浓度的稀硫酸,然后将铝、硫酸,然后将铝、铬、铜三种金属铬、铜三种金属片分别插入三支片分别插入三支试管中试管中铝片表面产生气铝片表面产生气泡较快;铬片表泡较快;铬片表面产生气泡较缓面产生气泡较缓慢,溶液变蓝慢,溶液变蓝色;铜片无明显色;铜片无明显现象现象猜想猜想_成立。铬与成立。铬与稀硫酸反应生成蓝色的稀硫酸反应生成蓝色的硫酸亚铬(硫酸亚铬(CrSOCrSO4 4)
23、溶液,)溶液,该反应的化学方程式为该反应的化学方程式为_二第63页/共154页小涛只选用了三种药品进行实验,也得出了三种金属在金属活动性顺序中的相对位置关系。则他选用的三种药品可能是_。Al、CrSO4、Cu或Al2(SO4)3、Cr、CuSO4第64页/共154页【归纳和总结】由上述实验得出比较金属活动性强弱的方法有:_;_。用金属和酸反应,反应快的活泼,慢的次之,不反应的最不活泼 用金属和盐溶液反应,能和盐溶液反应的金属比置换出的金属活泼,不能和盐溶液反应的金属不如盐中的金属活泼第65页/共154页【解析解析】因为已经知道Al比Cu活泼,所以Cr只能排在前、中、后三个位置,猜想三只能是Al
24、、Cu、Cr;因为铝片表面产生气泡较快,铬产生气泡较缓慢,说明铬不如铝活泼,铜无明显现象,说明铜与硫酸不反应,最不活泼,所以猜想二成立,铬和稀硫酸反应也可以置换出酸中的氢,化学方程式为Cr+H2SO4 CrSO4+H2;要验证三种金属的活泼性一般用“两金夹一盐”或“两盐夹一金”的方法第66页/共154页就可以一次验证出三种金属的活泼性,所以选用的药品为Al、CrSO4、Cu或Al2(SO4)3、Cr、CuSO4;要比较金属的活泼性强弱,一般可以根据金属与酸反应的剧烈程度来判断金属的活泼性,反应越剧烈,金属越活泼;也可以用金属和盐溶液反应进行比较,位于前面的金属能把位于后面的金属从它们的盐溶液中
25、置换出来。第67页/共154页实验二实验二 金属的冶炼金属的冶炼(2015年年1次,次,2013年年1次,次,2012年年2次,次,2011年年5次)次)1.一氧化碳还原氧化铁一氧化碳还原氧化铁(1)实验装置第68页/共154页(2)实验原理:在高温下用还原剂将铁从铁矿石中还原出来,反应的化学方程式为_。(考查(考查2次)次)第69页/共154页3)实验步骤(考查(考查2次)次)检查装置的气密性;将氧化铁粉末装入玻璃管后固定在铁架台上;先点燃右边的酒精喷灯;解读:因为实验前会先通入一氧化碳,而一氧化碳有毒,会污染空气,所以为了除去CO要先点燃右边的酒精灯。(考查(考查4次)次)第70页/共15
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