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主题三身边的化学物质第8课时金属和金属材料知识体系第8课时┃金属和金属材料知识体系考点聚焦考向探究1．日常生活中的锄、刀等都是由___________制成的，金属材料包括_________和它们的________。2．金属材料的发展史：商朝人们开始使用________；春秋时期开始______；战国时期开始______；______一直是人类广泛应用的金属材料。3．金属的物理性质：大多数金属都具有__________，密度和硬度较____，熔、沸点较____，具有良好的________、________和________，在室温下除____为液体，其余金属都是固体。考点聚焦考点1金属材料第8课时┃金属和金属材料知识体系考点聚焦考向探究合金金属材料纯金属汞青铜器冶铁炼钢铜和铁金属光泽大高延展性导电性导热性4．合金(1)概念：合金是在金属中加热熔合某些________或________，形成的具有________特性的物质。(2)特性：一般情况下，合金比其组分金属硬度____、耐腐蚀性能_____、熔点_____。(3)铁合金主要包括______和____，它们的区别是_______不同，生铁含碳量为__________，钢的含碳量为__________。钢与生铁相比具有更多的优良性能，更易于加工，用途更为广泛。常见的铜合金有青铜和黄铜等，紫铜是纯铜。钛和钛合金是21世纪重要的金属材料。【注意】①合金是混合物。②合金中至少有一种金属，而不是至少含有两种。第8课时┃金属和金属材料知识体系考点聚焦考向探究0.03%～2%金属非金属金属大强低生铁钢含碳量2%～4.3%考点2金属资源的利用与保护1．金属的冶炼(1)常见的金属矿物自然界中除了少数不活泼的金属有单质外，其余大多数以化合物形式存在。如：铁的矿物主要有赤铁矿(主要成分的化学式为_________)、磁铁矿(主要成分的化学式为___________)等，铜的矿物有孔雀石、黄铜矿等，铝的矿物有铝土矿、明矾石等。第8课时┃金属和金属材料知识体系考点聚焦考向探究Fe3O4Fe2O3(2)实验室模拟工业炼铁①原理：用赤铁矿炼铁的化学方程式为______________________________。②装置图8－1第8课时┃金属和金属材料知识体系考点聚焦考向探究3CO＋Fe2O3=====高温2Fe＋3CO2③步骤a．连接仪器，检查装置气密性；b.装药品，固定仪器；c.向玻璃管内通入CO气体；d.给氧化铁加热；e.停止加热；f.继续通CO至玻璃管冷却。④现象：甲处是__________________；乙处是__________________；丙处是_______________。【注意】①工业炼铁的原料：铁矿石、焦炭、石灰石和空气。②工业炼铁的设备是高炉。第8课时┃金属和金属材料知识体系考点聚焦考向探究产生蓝色火焰红色固体变成黑色澄清石灰水变浑浊2．保护金属资源(1)铁生锈的实质是铁与________和__________发生的一系列复杂的化学变化，铁锈的主要成分是_______________。(2)为了防止铁的锈蚀，其主要方法有___________________，________________________，_____________。(3)保护金属资源的主要途径①_________________；②____________________；③____________________________；④_____________________。第8课时┃金属和金属材料知识体系考点聚焦考向探究寻找金属的代用品氧气水蒸气Fe2O3·xH2O保持金属表面清洁干燥涂一层保护膜如涂油、刷漆改变内部结构防止金属锈蚀回收利用废旧金属有计划、合理地开采矿物考点3金属的化学性质1．金属与氧气的反应：金属＋氧气―→金属氧化物(1)常温下：①钾、钙、钠、镁、铝、锌在常温下能与空气中的氧气反应，其中铝、锌形成_______________，所以铝、锌具有很好的抗腐蚀性能。②铁、铜在潮湿的空气中都会生锈。(2)点燃或加热条件下(写出下列化学方程式)：镁带在氧气中燃烧___________________________；现象___________________________________________。铁在氧气中燃烧___________________________；现象________________________________________________。铜在空气中受热________________________；现象________________________。第8课时┃金属和金属材料知识体系考点聚焦考向探究致密的氧化膜2Mg＋O2=====点燃2MgO发出耀眼的白光，放出热量，生成白色固体3Fe＋2O2=====点燃Fe3O4剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成一种黑色固体2Cu＋O2=====△2CuO红色的铜逐渐变为黑色(3)高温下也不与氧气反应的金属，如金等，“真金不怕火炼”是指_______________________________。【注意】铁在纯氧中生成黑色的四氧化三铁，而在潮湿的空气中，铁则发生缓慢氧化生成红棕色的氧化铁。2．活泼金属与酸的反应金属＋酸―→盐＋氢气(写出下列化学方程式)：铝丝放入稀盐酸中___________________________；现象___________________________。铁钉放入稀硫酸中___________________________；现象___________________________________________________。第8课时┃金属和金属材料知识体系考点聚焦考向探究金在高温下也不与氧气反应反应缓慢，有气泡产生，溶液由无色逐渐变为浅绿色2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑产生大量气泡，放出热量Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑【注意】金属与酸反应产生氢气的情况：(1)酸足量时，金属完全反应，金属和酸反应产生氢气的质量由金属决定。氢气的质量＝金属的质量×金属的化合价金属的相对原子质量规律：①等质量的同种金属与足量不同种酸反应产生氢气的质量相等。②相同质量的不同种金属，若化合价相同，相对原子质量越小，产生氢气的质量越多；相对原子质量越大，产生氢气的质量越少。③等质量的Mg、Al、Zn、Fe与足量酸反应产生氢气由多到少的顺序是Al、Mg、Fe、Zn。④产生2g氢气时，所需金属的质量是Al18g、Mg24g、Fe56g、Zn65g。第8课时┃金属和金属材料知识体系考点聚焦考向探究(2)当金属足量时，酸完全反应，金属和酸反应产生氢气的质量由酸决定。氢气质量＝酸的质量×酸中氢元素的质量分数规律：相同质量、相同质量分数的同种酸分别与足量的不同种金属反应，生成氢气的质量一样多；相同质量、相同质量分数的不同种酸分别与足量的同种金属反应，生成氢气的质量，盐酸比硫酸多。3．金属与盐溶液的反应金属＋盐―→新盐＋新金属(写出下列化学方程式)：“湿法冶铜”原理___________________________。铜片放入硝酸银溶液中_______________________________。第8课时┃金属和金属材料知识体系考点聚焦考向探究Cu＋2AgNO3===Cu(NO3)2＋2AgFe＋CuSO4===FeSO4＋Cu考点4金属活动性顺序1．金属活动性由强到弱的顺序：____________________________________________________________________。2．金属活动性顺序的规律(1)位于________的金属可与酸反应生成氢气(常用盐酸或稀硫酸，不能用硝酸或浓硫酸)；越活泼的金属与酸反应的速率越快。(2)位于________的金属能把位于________的金属从它的可溶性盐溶液中置换出来(K、Ca、Na除外)。如Cu可与AgNO3溶液反应置换出银，而不能与AgCl反应(因AgCl难溶于水)。第8课时┃金属和金属材料知识体系考点聚焦考向探究后面K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb(H)、Cu、Hg、Ag、Pt、Au氢前面前面3．金属活动性顺序的应用(1)判断金属与酸、盐溶液能否反应，以及与酸反应的剧烈程度。(2)判断金属与盐溶液反应后滤液、滤渣的成分。【注意】金属与盐溶液反应时遵循优先置换原则：①多种金属与一种盐溶液反应，最活泼的金属先反应。②一种金属与多种盐的混合溶液反应，金属先和最不活泼金属的盐溶液反应。(3)金属活动性顺序的探究常用方法①金属能否与酸反应，以及与酸反应的剧烈程度；②金属能否与盐溶液反应。三种金属活动性判断常用方法：两金夹一盐或两盐夹一金。第8课时┃金属和金属材料知识体系考点聚焦考向探究化学方程式网络构建图8－2(答案不唯一，合理即可)①______________________；②_______________________；③_______________________；④_______________________；第8课时┃金属和金属材料知识体系考点聚焦考向探究3Fe＋2O2=====点燃Fe3O42Cu＋O2=====△2CuO4Al＋3O2=====2Al2O32Mg＋O2=====点燃2MgO第8课时┃金属和金属材料知识体系考点聚焦考向探究⑤____________________________________________；⑥____________________________________________；⑦____________________________________________；⑧____________________________________________；⑨__________________________；⑩________________________________；⑪_________________________________；⑫___________________________。Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑(或Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑)2Al＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋3H2↑(或2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑)Mg＋H2SO4===MgSO4＋H2↑(或Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑)Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑(或Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑)Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu2Al＋3CuSO4===Al2(SO4)3＋3CuCu＋2AgNO3===Cu(NO3)2＋2AgFe2O3＋3CO=====高温2Fe＋3CO2例1【2017·西城一模】以铁、铜、铝为例探究金属的物理性质。老师给同学们提供了下列实验用品：铁丝、铜丝、铝丝、铝块、电池、小灯泡、酒精灯、火柴、镊子等。(1)将铝块拉成丝、砸成片，说明铝具有的物理性质是____________。(2)同学们要测试金属铜的导电性，可选取铜丝、电池和______________。(3)证明铝比铁的导热性强。分别在长度和直径都相同的铝丝和铁丝的一端各滴上一滴石蜡……观察到铝丝上石蜡比铁丝上的石蜡先熔化，说明铝的导热性比铁强。请补全实验操作______________________________________。考向探究类型1金属材料及金属的物理性质第8课时┃金属和金属材料知识体系考点聚焦考向探究用酒精灯同时加热铝丝和铁丝的另一端延展性小灯泡[解析](1)金属具有延展性，可将铝块拉成丝、砸成片。(2)同学们要测试金属铜的导电性，可选取铜丝、电池和小灯泡组成电路。(3)证明铝比铁的导电性强，分别在长度和直径都相同的铝丝和铁丝的一端各滴上一滴石蜡，用酒精灯同时加热铝线和铁丝的另一端，观察到铝丝上的石蜡比铁丝上的石蜡先熔化，说明铝的导热性比铁强。第8课时┃