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1、金属和金属材料复习学案一、金属材料金属材料包括_和_ 。（纯金属，合金）1、金属（ 1）大多数金属为 _ 色固体， 但铜为 _色，金为 _色。（银白，紫红，黄）（ 2）常温下大多数金属为固体，但汞为_。 ( 液体 )（ 3）具有_ 性、 _性和 _ 性，但不同金属差别较大。（导电，导热，延展）2、合金（ 1）概念在金属中加热熔合某些金属或非金属，就可以制得合金(2)性质特征。_ 和 _ 一般比它们的纯金属更高，_ 更好。（强度，硬度，抗腐蚀性）生铁（含碳量：2% 4.3% ）（ 3）铁合金钢（含碳量：0.03% 2%）3、考虑物质用途时考虑多种因素( 略 )【思考感悟】（ 1）金属材料一定只含
2、有金属吗？试举例说明。提示： 不一定。金属材料包括纯金属和合金，而合金中可能全部由金属组成，如黄铜是由铜和锌组成；也可能由金属和非金属熔合而成，如铁合金是由铁和碳组成。（ 2）生铁与钢的主要区别是什么？【甄别·判断】合金是由不同的金属化合而成的。 （）提示： 合金是一种金属加热熔合了其他金属或非金属而形成的具有金属特性的物质，属于混合物，因而形成合金的变化为物理变化。二、金属的化学性质1、金属的化学性质（ 1）与氧气的反应写出下列金属与氧气反应的化学方程式镁和氧气 _ 。铝和氧气 _ 。铁和氧气 _ 。（ 2）与酸溶液反应写出下列金属分别与盐酸、稀硫酸反应的化学方程式镁和盐酸 _ 。
3、锌和盐酸 _ 。铁和盐酸 _ 。镁和稀硫酸 _ 。锌和稀硫酸 _ 。铁和稀硫酸 _ 。（ 3）与某些盐溶液反应。铁与硫酸铜溶液： （图 1）现象：铁丝表面覆盖一层 _ 色固体，溶液由 _色逐渐变为 _色；化学方程式： _ ；结论：铁的活动性 _( 填“大于”或“小于” ) 铜。（红，蓝，浅绿；Fe + CuSO4 = Cu + FeSO 4，大于）铜与硝酸银溶液： （图 2）现象：铜丝表面覆盖一层 _ 色固体，溶液由 _色逐渐变为 _色；化学方程式： _ ；图 1图 2结论：铜的活动性 _( 填“大于”或“小于” ) 银。【银白，无，蓝，Cu + 2AgNO3 = 2Ag + Cu(NO 3)
4、 2】2、置换反应由一种 _与一种 _ 反应，生成另一种_和另一种 _的反应。（单质，化合物，单质，化合物）3、金属活动性顺序由强逐渐减弱（ 2）重要应用。判断金属的活动性强弱：金属的位置越靠前，它的活动性_ 。（越强）判断金属与酸是否发生反应：排在_前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸里的_。（氢，氢）判断金属与盐溶液是否发生反应：位于_ 能把位于 _从它们的盐溶液里置换出来。（前面的金属，后面的金属）【思考感悟】（ 1）铝比铁更易与氧气或其他物质反应，但同样暴露在空气中，为什么铁比铝更易生锈？提示： 这是因为铝在空气中与氧气反应生成一层致密的氧化物薄膜，这层薄膜阻止了内层的铝进一步被氧化。（ 2
5、）在铁与酸、盐溶液发生的置换反应中，判断铁元素在反应前后化合价是否发生了变化？怎样变化？提示： 反应前铁单质中铁元素的化合价为0 价，反应后生成物中铁元素的化合价一般为+2 价，即生成亚铁盐【甄别·判断】因铜的活动性比银强，所以金属铜可以把氯化银中的银置换出来。( )提示： 金属与盐反应时，不仅要考虑金属的活动性顺序，反应物盐也必须溶于水；虽然铜的活动性比银强，但氯化银不溶于水，因而该反应不能发生三、金属资源的利用和保护1、铁的冶炼（ 1）原料： _、 _、 _ 和空气。（铁矿石，焦炭，石灰石）（ 2）原理 ( 以氧化铁为例 ) 。 _ 。（ 3CO + Fe 2O3高温2Fe +
6、3CO2、金属资源保护（ 1）金属的腐蚀和防护。铁生锈的实质：铁与氧气、水发生的缓慢氧化。铁生锈的条件：铁与氧气、水共同作用的结果，三者缺一不可。（ 2）防止铁制品生锈原理：使铁制品隔绝空气或水。2）方法：保持铁制品的清洁和干燥；在铁制品表面涂一层保护膜；改变铁制品的内部结构。（ 3）金属资源的保护措施。防止金属的腐蚀；金属的回收利用；有计划、合理地开采矿物质；寻找金属的代用品。【特别提醒】（ 1）铁锈是一种混合物，主要成分是氧化铁。（ 2）金属表面除锈既可以用物理方法，如刀刮、用砂纸擦等，也可以用化学方法，如用稀酸溶液浸泡，使之变成可溶性物质而除去，但由于除锈后的金属也能与酸溶液反应，因而酸
7、洗时间不能过长。【甄别·判断】废旧金属没有什么利用价值，可以随意丢弃。( )提示： 废旧金属有很高的回收利用价值，要比大量开采矿石炼制金属成本低得多，既可以节约成本，也可以节约能源，还可以减少污染。四、炼铁原理的实验探究1、实验装置2、基本原理：在高温下用还原剂CO将铁从铁矿石中还原出来。3、反应的化学方程式为：3CO + Fe 2O3高温2Fe + 3CO 2。4、实验现象：玻璃管内的红色固体变为黑色，澄清石灰水变浑浊，导管口有蓝色火焰产生。【问题思考】（ 1）实验开始，应先点燃后面的酒精灯还是酒精喷灯？为什么？提示：应先点燃酒精灯，然后通入CO，待玻璃管内的空气排尽后，再点燃酒精
8、喷灯；在通入CO前先点燃右侧的酒精灯，是为了防止CO污染空气； 在点燃酒精喷灯前先通入CO排尽装置内的空气，目的是防止玻璃管加热时发生爆炸。（ 2）实验完成后，是先熄灭酒精灯还是先熄灭酒精喷灯？为什么？提示： 实验完成后，应先熄灭酒精喷灯，还要继续通入CO，直到玻璃管冷却至室温后停止通CO，然后才熄灭酒精灯。这样做的目的有：防止因玻璃管冷却造成内部气压变小，试管内的液体倒流将玻璃管炸裂；防止生成的铁被空气中的氧气氧化。【拓展延伸】1、 CO还原氧化铁的实验操作步骤及解释操作顺序解释或结论先点燃酒精灯，再通入一段通 CO 的目的是赶尽装置内的空气，防止不纯引时间 CO起爆炸；点燃酒精灯的目的是防
9、止CO 污染空气点燃酒精喷灯，给氧化铁加使氧化铁发生反应 3CO + Fe 2O3高温2Fe +热3CO2（1）防止管内的液体倒吸实验结束， 熄灭酒精喷灯， 继续通入 CO 气体直（2）防止生成的铁被空气中至玻璃管冷却的氧气氧化2、金属活动性顺序的探究与应用（ 1）原理：借助金属与酸溶液、盐溶液能否发生反应及反应的速率来判断金属的活动性强弱。（ 2）探究金属活动性顺序的实验设计判断依据实验设计判断方法方将金属放入相同能反应则金属位于金属活动性顺序中案金属能否与酸反应浓度的酸溶液中氢前；不能反应则位于氢后1方金属与酸溶液取相同质量的金案属放入到相同浓反应速率大的金属更活泼反应速率的大小2度的酸溶
10、液中方金属与另一金属将金属放入到另一种若 A 能置换 B，则 A 的活动性比的强；案的盐溶液能否反应金属的盐溶液中若不能置换，则 B 的活动性比 A 的强3【典例 1】早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器。工业上炼铁的原理是利用一氧化碳和氧化铁的反应，某化学兴趣小组利用如图装置进行实验探究，请按要求填空：（ 1）写出 CO还原 Fe2O3 的化学方程式 _ ；（ 2）实验中盛澄清石灰水的试管中可观察到的现象是_ ；(3) 右边导气管口放置点燃的酒精灯的目的是_ ；(4) 实验开始时要先通入 CO，把装置中的空气排尽后再加热，以防发生爆炸。检验装置中的空气已排尽的方法是 _ 。答案： (1
11、) 3CO + Fe 2O3高温2Fe + 3CO 2(2) 石灰水变浑浊(3) 燃烧多余的 CO(或消除 CO对空气的污染 )(4) 在右端导气管口用排水法收集一试管气体，移近火焰，若发出轻微的爆鸣声，证明空气已经排尽）【典例 2】学习金属单元后，小强知道了铁是当今世界用量最多的金属，而每年全世界被腐蚀损耗的钢铁材料， 约占全年钢铁产量的十分之一。于是小强对金属铁的相关知识开展了探究性学习。(1) 如图，小强将一根约20 cm 的光亮铁棒放在自来水中，观察A、 B、C 三处的变化。几天后，他发现 _( 填序号 ) 处最先出现铁锈， 小强结合书本知识知道，铁生锈实际是铁和_、 _发生反应的过程
12、。(2) 小强来到已停产的企业厂房，看到许多机械设备上已锈迹斑斑，他马上想到可以用稀盐酸将铁锈( 主要成分Fe2O3) 除去，该反应的化学方程式为_ 。去锈后为防止机械设备进一步锈蚀，小强想到一种防护方法是_ 。【变式备选】日常生活中的一些铁制品经常会被锈蚀。下列做法中不能起防锈作用的是()在铁制品表面镀锌在铁制品表面涂油保留铁件表面的铁锈作保护层在铁器表面刷油漆自行车脏了用清水冲洗用废酸液冲洗铁制污水管道切完咸菜后，尽快将菜刀洗净擦干A. B.C.D.【典例 3】现有 X、 Y、Z 三种金属，已知：X 和稀硫酸不反应X + 2YNO3 = 2Y + X(NO 3) 2，这三种金属的活动性顺序
13、正确的是(Z+H )2SO4= ZSO4 + H2A.X>Y>ZB.Z>X>YC.Y>Z>XD.Z>Y>X【典例4】据媒体报道: 我省有犯罪分子用黄铜( 金黄色的Cu-Zn 合金 ) 铸成“金元宝”、“金佛像”等假黄金制品诈骗群众, 他们最终被绳之以法。你能利用所学知识鉴别真假黄金吗【典例 5】在下列各种情况下，埋在地下的输油铸铁管道被腐蚀速度最慢的是（?）A 在潮湿，疏松的土壤中B 在含铁元素较多的酸性土壤中C 在干燥、致密、不透气的土壤中D 在含砂粒较多，潮湿透气的土壤中练 习 题1、下列生活用品，其中用金属材料制作而成的是()2、下列说法中
14、正确的是()A. 铝是人类最早利用的金属材料B.铜是目前世界上年产量最高的金属C. 大多数金属元素在自然界中以单质形式存在D.日常使用的金属材料大多数是合金3、下列有关金属的说法错误的是()A. 常温下金属均为固态B. 合金的很多性能与组成它们的纯金属不同C. 铁在潮湿的空气中比在干燥的空气中更易生锈D. 铝在空气中表面会生成致密的氧化铝薄膜，使铝具有很好的抗腐蚀性能4、根据各金属的活动性顺序分析，下列描述或判断中正确的是()A. 金属钾能与硫酸锌溶液发生化学反应得到金属锌B. 在氧气中灼烧时，铁丝比铜丝反应剧烈C. 在常温下，铝比镁更容易与氧气发生化学反应D. 在常温下，金属铜与氯化银反应得
15、到金属银5、现有 X、 Y、 Z 三种金属，将它们分别投入到稀盐酸中，Y 无反应；如果把X、 Z 分别插入硫酸锌溶液中，过一会儿，在X 的表面有锌析出，而Z 没有变化。根据以上事实，判断X、 Y、Z 的金属活动性顺序正确的是()A.Y>X>ZB.Z>X>YC.X>Z>YD.X>Y>Z6、如图为某学习小组探究金属化学性质时所做的四个实验，仔细分析后回答下列问题：（ 1）描述 A 中的实验现象 _ 。（ 2）写出 C 中反应的化学方程式 _ 。（ 3）要证明Cu、 Fe、 Ag 的活动性顺序，至少要做的实验是_( 填序号 ) 。（ 4）开始反应后D
16、中溶液逐渐变为黄色， 原因是 _ 。7、铁在潮湿的空气里会发生锈蚀，要证明氧气一定参加了反应则必须要做的实验是()A. B.C.D.8、实验室里，用如图所示装置还原氧化铁的过程中，可能生成四氧化三铁、氧化亚铁或铁等固体物质。关于该实验，下列说法中错误的是()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9、世界每年因锈蚀而损失的金属数量巨大，防止金属锈蚀已成为科学研究中的重大问题。下列有关金属锈蚀与
17、保护措施中不正确的是()A. 铁锈蚀的实质是铁与空气中的氧气、水蒸气等发生了化学变化B. 同样的铁制品在海南比在兰州更易锈蚀C. 在铁表面刷油漆可以防止铁锈蚀D. 铝的抗锈蚀性能比铁强，生活中可用钢丝球洗刷铝锅10、芜湖铁画是中国工艺美术百花园中的一朵奇葩。它以钢材为主料，经锻打、焊接、酸洗、上漆等多道工艺制成。下列关于铁画的叙述不正确的是()A. 铁画应悬挂在干燥的环境中B. 所用材料上的铁锈可用稀盐酸清洗掉C. 给打制成型的铁画喷漆既美观又可以防锈蚀D. 所用的主要材料低碳钢，有较好的锻轧性能，它不属于铁的合金D. 所用的主要材料低碳钢，有较好的锻轧性能，它不属于铁的合金11、观察一下我们
18、的周围，就会发现金属的用途之广。(1) 根据如图的应用实例，可知金属具有的物理性质有_ 。(2) 在已经发现的一百余种元素中，金属元素的种类远比非金属元素的种类_；工业上用赤铁矿作原料炼铁的化学方程式为_ 。(3) 工人师傅切割铁板时，常用硫酸铜溶液在铁板上画线即可留下红色的印迹，此过程中所发生反应的化学方程式为 _ 。12、为了达到收旧利废节能减排的目的，从含有金属镁、铁、铜的粉末中，分离和提取出重要化工原料 MgSO4和有关金属，实验过程如图：请回答：（ 1）操作中被磁铁吸引的金属A 是 _；金属 B 是 _。（ 2）操作 a 的名称是 _ ；在蒸发过程中需要使用玻璃棒，其作用是 _。（ 3）写出步骤所涉及的化学反应方程式：_ ，该反应发生的基本类型是 _ 。（ 4）实验步骤中除了加入稀硫酸外，还可选用下列试剂_( 填标号) 。a. 硫酸铜溶液b氯化钠溶液c硝酸银溶液