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第6课时金属和金属材料考点知识聚焦考点一金属材料金属材料组成类别性质及举例共性个例纯金属金属单质a.有金属光泽b.有良好的性——制电线、电缆c.有良好的性——用铁锅做饭d.有良好的性——拉成丝、压成箔a.颜色:铁、铝大多数金属呈,但铜呈,金呈b.状态:常温下,大多数金属都是,但是液体c.不同金属的熔点、沸点、导电性、导热性、密度等性质差别较大纯净物导电导电延展银白色紫红色黄色固体汞合金金属与金属或金属与非金属a.硬度组成中的纯金属的硬度b.熔点一般组成中的纯金属的熔点c.抗腐蚀性能更好a.铁合金:生铁、钢(两者性能差异原因是的不同)b.钛合金:用于航空、人造骨骼金属材料组成类别性质及举例共性个例混合物大于低于含碳量考点知识聚焦考点知识聚焦考点二金属的冶炼1.常见的矿石:赤铁矿()、磁铁矿()、铝土矿()、黄铁矿(FeS2)、菱铁矿(FeCO3)。2.实验室模拟炼铁(1)实验装置(2)实验原理:。(3)实验步骤Fe2O3Fe3O4Al2O33CO+Fe2O32Fe+3CO2图6-1考点知识聚焦操作顺序(CO早出晚归,酒精喷灯迟到早退)操作原因和目的先通纯净的CO一段时间再点燃酒精喷灯,给Fe2O3加热使氧化铁和一氧化碳发生反应排尽玻璃管内的空气,以免加热时一氧化碳和空气混合可能会发生爆炸考点知识聚焦操作顺序(CO早出晚归,酒精喷灯迟到早退)操作原因和目的实验结束,先停止加热再停止通入CO一是;二是;防止液体倒吸防止新生成的铁在较高温度下被空气中的氧气再次氧化考点知识聚焦(4)实验现象①玻璃管内的现象:红色粉末变成。②试管中的现象:澄清石灰水变。③最右端导管口的现象:导管口有色火焰产生。(5)实验反思①写出整个实验过程涉及的化学方程式:。②一氧化碳是有毒气体,本实验尾气处理方法是,还可以用气囊收集。3.工业炼铁(1)反应原理:在高温下,用CO作还原剂把铁从其氧化物中还原出来。该反应的化学方程式是。黑色浑浊蓝3CO+Fe2O32Fe+3CO2、Ca(OH)2+CO2CaCO3↓+H2O、2CO+O22CO2点燃3CO+Fe2O32Fe+3CO2考点知识聚焦(2)设备:高炉,如图6-2所示。图6-2(3)原料及其作用原料:铁矿石、焦炭、石灰石和空气。①焦炭的作用:。②石灰石的作用:除去SiO2。③进风口鼓入热空气的作用:。提供热量,提供还原剂CO增加O2含量,提高炉温考点知识聚焦考点三金属资源的保护1.金属的锈蚀(1)铁生锈的条件:铁与和共同发生化学反应生成铁锈。铁锈疏松多孔,不能阻止铁和外部空气、水反应,铁制品可全部被腐蚀。铁锈的主要成分为,颜色为。(2)铜产生铜绿的条件是铜与、和CO2共同作用生成铜绿[主要成分为Cu2(OH)2CO3]。(3)铝与空气中氧气反应,生成致密的氧化铝薄膜,使铝与氧气隔绝,防止里层的铝被腐蚀。O2H2OFe2O3红棕色O2H2O考点知识聚焦2.铁、铜制品锈蚀的条件探究实验一铁生锈条件的探究编号①②③条件铁钉与H2O接触铁钉与O2接触铁钉与O2、H2O接触实验图示生锈程度不生锈不生锈生锈考点知识聚焦对比分析实验①③说明铁生锈一定与有关;实验②③说明铁生锈一定与有关;实验①蒸馏水煮沸后使用的原因是结论分析对比实验①②③可知,铁生锈的条件是O2H2O除去水中溶解的氧气Fe与O2、H2O同时接触考点知识聚焦实验二铜生锈条件的探究编号①②③④条件铜丝与O2、H2O接触铜丝与CO2、H2O接触铜丝与O2、CO2、H2O接触实验图示考点知识聚焦现象无明显现象无明显现象铜丝表面有绿色物质无明显现象对比分析为达到实验目的,实验④设计的实验条件是说明铜生锈一定与O2有关的实验是说明铜生锈一定与CO2有关的实验是说明铜生锈一定与H2O有关的实验是结论分析对比实验可知,铜生锈的条件是与O2、CO2、H2O同时接触铜丝与O2、CO2接触②③①③③④①②③④考点知识聚焦3.防止铁生锈的方法(1)保持铁制品,如用过的菜刀洗净擦干。(2)在铁制品表面涂保护膜,如涂油、、搪瓷等。(3)改变内部结构制成合金,如制成等。[注意]①铁生锈的两个条件缺一不可。②由于铁锈是一种疏松多孔的物质,水分子和氧分子能穿过它的空隙,不断向里层渗透,继续跟铁反应,直到铁全部被锈蚀,故铁一旦生锈要及时除锈。铁锈的主要成分是Fe2O3。当铁锈接触易跟它反应的化学物质(如酸溶液等)时,就更容易被锈蚀。表面的清洁和干燥刷漆(合理即可)不锈钢(合理即可考点知识聚焦4.除铁锈的方法(1)物理方法:用砂纸打磨。(2)化学方法:用稀硫酸或稀盐酸除去,有关的化学反应方程式为,Fe2O3+3H2SO4Fe2(SO4)3+3H2OFe2O3+6HCl2FeCl3+3H2O5.保护金属资源的有效途径(1)。(2)回收利用废旧金属。(3)合理开采矿物。(4)。防止金属锈蚀寻找金属的替代品考点知识聚焦考点四金属的化学性质1.金属的化学性质化学性质通式反应条件举例化学方程式书写及现象描述反应类型与氧气反应金属+O2金属氧化物常温Al化学方程式:点燃或加热Mg现象:化学方程式:Fe现象:化学方程式:Cu现象:化学方程式:4Al+3O22Al2O3发出耀眼的白光,生成白色固体2Mg+O22MgO剧烈燃烧,火星四射,放出大量热,生成黑色固体3Fe+2O2Fe3O4红色固体变成黑色2Cu+O22CuO化合反应考点知识聚焦与酸反应金属+酸盐+H2↑(以稀硫酸为例)金属的活动性顺序排在H之前(K、Ca、Na除外)Fe现象:化学方程式:反应Mg现象:化学方程式:Zn现象:化学方程式:Al现象:化学方程式:有气泡产生,固体逐渐减少,溶液变成浅绿色Fe+H2SO4FeSO4+H2↑有气泡产生,固体逐渐减少Mg+H2SO4MgSO4+H2↑有气泡产生,固体逐渐减少Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑有气泡产生,固体逐渐减少2Al+3H2SO4Al2(SO4)3+3H2↑置换考点知识聚焦与某些盐反应金属+盐新盐+新金属前金置后金(K、Ca、Na除外),盐可溶Cu与硝酸银溶液现象:化学方程式:Fe与硫酸铜溶液现象:化学方程式:Al与硫酸铜溶液现象:化学方程式:有银白色固体析出,溶液由无色变为蓝色Cu+2AgNO32Ag+Cu(NO3)2有红色固体析出,溶液由蓝色变为浅绿色Fe+CuSO4FeSO4+Cu有红色固体析出,溶液由蓝色变为无色2Al+3CuSO4Al2(SO4)3+3Cu考点知识聚焦2.金属活动性顺序(1)金属活动性顺序(2)应用①金属的位置越靠前,它的活动性就越;②位于氢前面的金属能置换出稀盐酸、稀硫酸中的氢;③位于前面的金属能把位于其后面的金属从它们的可溶性盐溶液中置换出来(K、Ca、Na除外)。强MgAlZnCuHgAg3.金属活动性的判断(1)金属+酸→盐+氢气条件:①在金属活动性顺序中,排在前面的金属才能置换出酸中的。②酸应是,不适用浓硫酸、硝酸等氧化性的酸。③铁在置换反应中生成的是。氢氢盐酸和稀硫酸二价亚铁盐考点知识聚焦(2)金属+盐→新金属+新盐条件:①单质金属要排在化合物中的金属元素,即活泼的置换较不活泼的。②参加反应的金属化合物必须是的,因为金属与金属化合物的反应必须在溶液中进行。③金属不用。4.判断金属跟混合的金属化合物溶液反应的次序优先置换原理:在金属活动性顺序里,排列越靠后的金属,越易从它们的化合物里被置换出来。也就是说,金属活动性相差越大,置换反应越易发生。如将金属铁放入硝酸银和硝酸铜的混合溶液中,银首先被置换出来,等硝酸银反应完毕后,才会发生铁和硝酸铜的反应。总之,当一种金属与多种金属化合物溶液或多种金属与一种金属化合物溶液发生置换反应时,金属与金属化合物中金属的活动性差异越大,反应越易进行。前面可溶钾、钙、钠考点知识聚焦5.金属活动性顺序的探究(1)实验原理a.金属能否与酸反应或反应速率的快慢;b.金属能否与盐溶液发生置换反应。考点知识聚焦(2)实验方案设计实验一两种金属的活动性强弱比较(M、N表示两种金属)方法原理操作方法现象结论(M、N、H的相对顺序)金属能否与稀硫酸、稀盐酸反应或反应速率的快慢分别将大小相同的M、N两种金属同时插入等体积、等浓度的稀盐酸或稀硫酸中M反应比N更剧烈N反应比M更剧烈M上有气泡产生,N上无明显现象N上有气泡产生,M上无明显现象MNHNMHMHNNHM考点知识聚焦金属能否与盐溶液发生置换反应将一种金属(M)插入另一种金属(N)的盐溶液中M表面有金属N析出M表面没有金属N析出MNNM考点知识聚焦实验二比较三种金属(Fe、Cu、Ag)的活动性强弱方法试剂方案设计现象分步结论总结论“中间金属两边盐”铜片、硝酸银溶液、硫酸亚铁溶液①无明显变化②铜片表面有银白色物质析出,溶液变蓝FeCuCuAgFeCuAg考点知识聚焦“两边金属中间盐”铁片、银片、硫酸铜溶液③中④中铁片表面有红色固体析出,溶液由蓝色变为浅绿色FeCu无明显变化CuAgFeCuAg考点知识聚焦(3)实验注意事项①实验前金属必须打磨,除去表面的氧化膜或污物;②判断三种以上金属的活动性顺序可先用酸将其分类,再根据以上实验一、实验二提供的方法进行探究;③金属与酸反应时,一般选用稀硫酸或稀盐酸,不用硝酸或浓硫酸;④金属与盐的反应,盐必须;⑤并不是所有排在前面的金属都能将排在其后面的金属从其盐溶液中置换出来,如钾、钙、钠。可溶考点知识聚焦化学方程式网络构建图1.金属铁的知识网络图6-3①;②;③;④;⑤;⑥;⑦。3Fe+2O2Fe3O4Fe+H2SO4FeSO4+H2↑、Fe+2HClFeCl2+H2↑Fe+CuSO4FeSO4+Cu3C+2Fe2O34Fe+3CO2↑3H2+Fe2O32Fe+3H2O3CO+Fe2O32Fe+3CO2Fe2O3+3H2SO4Fe2(SO4)3+3H2O、Fe2O3+6HCl2FeCl3+3H2O考点知识聚焦2.金属铝的知识网络图6-4①;②;③;④。4Al+3O22Al2O3Al2O3+3H2SO4Al2(SO4)3+3H2O、Al2O3+6HCl2AlCl3+3H2O2Al+3H2SO4Al2(SO4)3+3H2↑、2Al+6HCl2AlCl3+3H2↑2Al+3CuSO4Al2(SO4)3+3Cu考点知识聚焦3.金属铜的知识网络图6-5①;②;③;④;⑤;⑥。2Cu+O22CuOC+2CuO2Cu+CO2↑或H2+CuOCu+H2O或CO+CuOCu+CO2CuO+H2SO4CuSO4+H2O、CuO+2HClCuCl2+H2OCuSO4+Ba(OH)2BaSO4↓+Cu(OH)2↓、CuCl2+Ca(OH)2Cu(OH)2↓+CaCl2(合理即可)Cu(OH)2+H2SO4CuSO4+2H2O、Cu(OH)2+2HClCuCl2+2H2OCu+2AgNO3Cu(NO3)2+2Ag考点知识聚焦4.金属、氧气、酸、盐的综合网络构建①;②;图6-63Fe+2O2Fe3O42Cu+O22CuO考点知识聚焦⑨;③;④;⑩;⑤;⑥;⑦;⑧;;。4Al+3O22Al2O32Mg+O22MgOFe+H2SO4FeSO4+H2↑或Fe+2HClFeCl2+H2↑2Al+3H2SO4Al2(SO4)3+3H2↑或2Al+6HCl2AlCl3+3H2↑Mg+H2SO4MgSO4+H2↑或Mg+2HClMgCl2+H2↑Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑或Zn+2HClZnCl2+H2↑Fe+CuSO4FeSO4+Cu2Al+3CuSO4Al2(SO4)3+3CuCu+2AgNO32Ag+Cu(NO3)23CO+Fe2O32Fe+3CO2例1请根据下表信息回答问题。探究一金属材料课堂考点探究序号金属熔点/℃导电性硬度化学性质金属冶炼的大致年限①Al660612~2.9常温下与氧气反应,表面形成致密的薄膜约200年前②Fe1535174~5在潮湿的空气中易生锈约2500年前③Cu1083992.5~3在高温时易与氧气反应约6000年前课堂考点探究(2)表中导电性最强的金属是。说明:导电性以银的导电性为100作标准,硬度以金刚石的硬