初三化学 第五章 金属的冶炼和利用知识点
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金属的冶炼和利用一、金属与合金1、金属的物理性质:颜色、金属光泽、硬度、延展性、熔点、导电性、导热性(注意:铜:红色;金:黄色;熔点最低:汞;干电池负极金属:锌;热水瓶内胆:银;自来水管外镀的金属:锌;温度计内金属:汞;电线中金属:铜)2、金属的化学性质:①金属与氧气反应②金属与稀盐酸或稀硫酸反应铁与稀硫酸:★现象:铁表面有气泡生成,溶液逐渐变成浅绿色化学方程式:Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑③铁与硫酸铜溶液反应(湿法炼铜)★现象:铁钉表面有光亮的红色物质生成,溶液逐渐由蓝色变成浅绿色化学方程式:Fe+CuSO4=FeSO4+Cu3、合金:由一种金属跟其他一种或几种金属(或金属与非金属)一起熔合而成的具有金属特性的物质。
注意:合金是混合物而不是化合物。
★一般说来,合金的熔点比组分金属低,硬度比组分金属大。
铁的合金有:生铁和钢(混合物)生铁的含碳量在2%—4.3%之间,钢的含碳量在0.03%—2%之间使用最广泛的合金:钢铁;最早使用的合金:青铜;黄铜的主要组成元素:铜、锌4、金属材料:包括纯金属和合金二、常见矿物铁矿石:赤铁矿(主要成分Fe2O3)、磁铁矿(主要成分Fe3O4);铜矿石:孔雀石(主要成分Cu2(OH)2CO3)等三、铁的冶炼(1)★原理:化学方程式:3CO+ Fe2O3高温2Fe + 3CO2 (非基本反应类型)(2)原料:铁矿石(提供铁元素)、焦炭(提供热源,提供一氧化碳)、石灰石(形成炉渣)、空气(提供氧气)(3)设备:高炉(4)实验装置图(5)★实验现象①红棕色固体变成黑色,生成的黑色粉末能被磁铁所吸引,加入稀盐酸有气泡产生②澄清石灰水变浑浊(6)注意点:ⅰ尾气处理(a.点燃法;b。
收集法)ⅱ★实验顺序:开始实验:先通一氧化碳,后加热实验结束后先停止加热,后停止通一氧化碳⑸炼钢的原理:C + O2 === CO2四、铁的锈蚀与防护(1)铁生锈的条件是:铁同时与水、氧气接触(铁锈的主要成分:Fe2O3)(铜生铜绿的条件:铜与O2、水、CO2接触。
沪教版九年级全册(全国版)第五章金属的冶炼与利用备课稿2.金属材料金属材料包括纯金属和合金。
3、一些常见合金的特性及其用途第1节金属矿物铁的冶炼知识点一常见的金属矿物1.金属元素在自然界中的分布(1)大多数金属元素以化合物形式存在。
(2)极少数不活泼的金属以单质形式存在,如铂、金、银等。
2.常见的金属矿石(1)铁的矿物有赤铁矿(主要成分为氧化铁)、磁铁矿(主要成分为四氧化三铁)、菱铁矿和黄铁矿等。
(2)铜的矿物有黄铜矿、孔雀石、斑铜矿和赤铜矿等。
(3)铝的矿物有铝土矿和明矾石等。
说明金属矿石都是混合物。
3.金属的冶炼是使金属矿物变成金属的过程。
知识点二铁的冶炼第2节金属防护和废金属回收知识点一钢铁的锈蚀及其防护1.铁的锈蚀(1)铁锈蚀的条件铁在空气中锈蚀,实际上是铁跟氧气和睡等物质作用,发生一系列复杂的化学反应,转化为铁的化合物的过程。
(2稀硫酸、醋酸溶液和氯化钠溶液等物质存在时会加速铁的锈蚀。
(3)铁锈成分复杂,主要是_氧化铁_。
铁锈是一种疏松多孔的物质。
知识点二防止铁生锈的方法1、钢铁防锈的原理和方法原理;是使钢铁制品隔绝氧气或隔绝水。
方法:(1)在钢铁表面覆盖保护层。
例如,在车船的表面喷涂油漆,在机械表面涂防锈油,在脸盆、杯子等表面烧涂搪瓷等。
(2)在钢铁表面镀上一层能起保护作用的其他金属。
例如,在钢铁表面镀锡、镀锌和镀铬。
(3)改变内部结构。
如制成不锈钢。
一、实验室模拟炼铁的操作步骤是什么?操作需要注意哪些事项?2.实验注意事项(1)实验开始时先通入一氧化碳,排净装置内的空气,防止一氧化碳与空气混合加热后发生爆炸。
(2)实验完毕后要继续通入一氧化碳,直到硬质玻璃管冷却,防止高温下的铁粉与空气接触,被氧化。
同时,实验过程中还可防止澄清石灰水被倒吸。
(3)尾气中含有一氧化碳,一氧化碳有毒,所以尾气要经过尾气吸收处理装置。
防止一氧化碳直接排放污染空气。
(4)若实验中没有酒精喷灯,也可用酒精灯代替,不过要在火焰上加一个金属网罩,使火力更加集中,提高温度。
第五章金属的冶炼与利用(重要方程式)1、铁丝在氧气中燃烧:化学方程式为: 3Fe+2O2点燃Fe3O42、镁带在空气中燃烧:化学方程式为:2Mg+O2点燃2MgO3、铝在空气中反应:化学方程式为:4Al+3O2==2Al2O3实验现象为:铝表面变暗,形成致密的氧化膜,“自我保护”4、铜在空气中受热:化学方程式为:2Cu+O2Δ2CuO实验现象为:铜表面变黑;金在通常情况下不与氧气反应:即“真金不怕火炼”,表明金的化学性质不活泼。
5、铁与稀硫酸反应:化学方程式为:Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑铁与稀盐酸反应:化学方程式为:Fe+2HCl=FeCl2+H2↑实验现象为:铁不断溶解,铁表面有气泡产生,溶液由无色变成浅绿色;★注意:置换反应都生成亚铁化合物6、镁与稀硫酸反应:化学方程式为:Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑镁与稀盐酸反应:化学方程式为:Mg+2HCl=MgCl2+H2↑实验现象为:镁不断溶解,镁表面有气泡产生;7、铝与稀硫酸反应:化学方程式为:2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑铝与稀盐酸反应:化学方程式为:2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑注意:Al+3价8、锌与稀硫酸反应:化学方程式为:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑实验室制氢气锌与稀盐酸反应:化学方程式为:Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑常见的金属中,镁、铝、锌、铁能与稀盐酸或稀硫酸反应,铜、银、金等不与稀盐酸或稀硫酸反应。
9、(湿法冶金、曾青得铁则化为铜)化学方程式为:Fe+CuSO4=FeSO4+Cu实验现象为:铁表面有红色物质析出,溶液由蓝色变成浅绿色。
(不能用铁制容器盛放硫酸铜溶液)★单质铁在发生置换反应时,生成的都是+2价的亚铁。
10、实验室用一氧化碳和氧化铁炼铁:3CO+Fe2O3高温2Fe+3CO2实验现象为:红棕色固体逐渐变黑,澄清的石灰水变浑浊;11、尾气的点燃:2CO+O2点燃2CO212、焦炭的作用:①做燃料提供热量(方程式为C+O2点燃CO2);②产生还原剂CO(方程式为C+CO2高温2CO)。
第五章 知识要点1. 金属的物理性质:常温下,金属大多数为固体(汞是液体),有特殊金属光泽;有良好的延展性,机械强度大,易导电(Ag > Cu > Al ),传热,铁、镍等少数金属还有磁性。
铁片:银白色 铝片:银白色 铜片:亮红色铁粉:黑色 铝粉:银白色 铜粉:红色自来水管、铁栏杆等表面所涂“银粉”实际上是金属 Al 的粉末,热水瓶内胆上的金属(或镜子所涂金属)是 Ag ,温度计中填充的金属是 Hg , 灯泡里做灯丝的是 W 。
3. 金属的化学性质:(1)与氧气反应:4Al + 3O 2 ======= 2Al 2O 3 铝表面形成致密的氧化物保护层3Fe + 2O 2 ======= Fe 3O 4 现象:铁在氧气中剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体 2Cu + O 2 ======= 2CuO 现象:铜表面变黑(2)与酸(稀盐酸、稀硫酸)反应:Fe + 2HCl ====== FeCl 2 + H 2↑ Fe + H 2SO 4 ====== FeSO 4 + H 2↑ 现象:产生大量气泡、铁变小、溶液由无色变成浅绿色2Al + 3H 2SO 4 ====== Al 2(SO 4)3 + 3H 2↑ 2Al + 6HCl ======= 2AlCl 3 + 3H 2↑等质量的铁、铝、镁、锌分别与足量稀盐酸反应,产生氢气质量: Al > Mg > Fe > Zn足量的铁、铝、镁、锌分别与等质量等浓度的稀盐酸反应,产生氢气质量: Al = Mg = Fe = Zn点燃 △(3)与某些盐反应:Fe + CuSO 4 ======= Cu + FeSO 4 (曾青得铁则化为铜、湿法炼铜)现象:铁表面覆盖红色物质、溶液由蓝色变成浅绿色Fe + 2AgNO 3 ======= 2Ag + Fe(NO 3)2注:铁丝放到稀硫酸中,铁丝质量减少,溶液质量增加。
铁丝放到硫酸铜中,铁丝质量增加,溶液质量减轻。
第5章金属的冶炼和利用第1节金属的性质和利用5.1 金属的性质和利用第1课时教学目标1、了解金属的物理性质,及与物理性质相关的应用2、掌握金属的化学性质,知道常见的金属与氧气、酸的反应;3、认识常见金属的活动性强弱,4、认识初中化学基本反应类型------置换反应。
教学重点常见金属的化学性质归纳教学难点认识比较常见金属的活动性大小关系教学过程:【创设情景】展示金属在生活、生产、科技等领域的应用,导出课题。
交流预习材料的相关问题。
问题设置:了解了金属的物理性质及相关应用,引导学生只关切金属的物理性质是不够的,更需要关切金属的化学性质。
【合作探究】探究常见金属的化学性质(小组合作实验,教师指导)活动一、探究金属与氧气的反应探究实验1:①将打磨过的铝丝放在酒精灯上灼烧,观察颜色发生的变化②将铜丝放在酒精灯上灼烧,察颜色发生的变化镁在空气中燃烧铝在空气中加热铁在氧气中燃烧铜在空气中加热实验现象剧烈燃烧,耀眼____光,放出大量热,产生一种____的固体剧烈燃烧,_______,放出大量热,产生一种_____色固体化学方程式2Mg +O2点燃2MgO(银白色) (白色)结论:金属(Fe、Al、Mg、Cu)+氧气→ ____________活动二、金属与稀硫酸(或稀盐酸)的反应探究实验2:分别将光亮的铁丝、铝丝、铜丝浸入到硫稀酸、稀盐酸中实验金属与稀硫酸金属与稀盐酸现象化学方程式2Al+3H2SO4====Al2(SO4)3+3H2↑Fe + H2SO4 ====FeSO4 + H2↑结论活动三、铁与硫酸铜溶液的反应探究实验3:将铁丝浸入硫酸铜溶液中实验现象化学方程式(在化学式下方指明物质的颜色)1、总结:板块一、二、三,归纳出常见金属的化学性质。
置换反应:叫置换反应2、反思:①生活中我们常说“真金不怕火来炼”体现了金的怎样的化学性质?②从金属与稀酸的作用是否可以看出金属的活泼性强弱?③实验室常用金属锌与稀硫酸或稀盐酸来制备H2,试分别写出有关的化学方程式:,或反思为什么不用Mg或Fe与稀盐酸、稀硫酸反应来制取氢气呢?3、提升:常见金属(镁、铝、铜、铁、锌、金)的活动(泼)性顺序>Al>Zn>>…Cu>…Au【课堂小结】学生总结,并完成导学案达标检测部分【作业布置】导学案课后训练部分【教学反思】5.1 金属的性质和利用第2课时教学目标1、熟悉金属活动性顺序的相关试题类型2、掌握金属与酸发生置换反应时的坐标系图示问题教学重点熟悉金属活动性顺序的相关试题类型教学难点金属与酸发生置换反应时的坐标系图示问题教学过程:【问题情景】旧知回顾:(1)书写金属铝、镁、锌、铁分别与稀硫酸、稀盐酸反应的化学方程式,并在相应化学方程式中标出金属与氢气的质量关系。
第5章金属的冶炼与利用第1节金属的性质和利用第1课时金属的物理性质合金一、金属的物理性质1.物质的物理性质主要包括颜色、状态、气味、密度、硬度、熔点、沸点、导电性、导热性、延展性等。
2.金属的主要物理性质:大多数金属具有金属光泽,能导电、导热,有较好的延展性等。
二、合金金属材料包括纯金属和合金。
1.合金的定义合金是由一种金属跟其他金属(或非金属)熔合形成的有金属特性的物质。
如青铜、钢等。
2.合金的特性合金具有许多良好的物理、化学和机械性能。
合金比纯金属具有更广泛的用途。
(1)合金的硬度一般比组成它的成分金属大。
例如:钢片>纯铁片、黄铜片>纯铜片。
(2)多数合金的熔点比组成它的成分金属低。
(1)合金的成分中一定含有金属,但不一定全是金属,也可能含有非金属;(2)合金属于混合物,熔合过程发生物理变化,其中各成分仍保持其原有的化学性质;(3)在一种金属表面镀其他金属后,形成的不是合金,因为它们并未熔合;(4)氧化铁、氧化镁等不属于合金,因为它们属于纯净物。
3.生铁和钢(1)生铁的含碳量为2%~4.3%,钢的含碳量为0.03%~2%。
生铁和钢的主要不同在于含碳量不同。
生铁和钢都是铁的合金。
由于生铁和钢的含碳量不同,决定了生铁和钢具有不同的性质和用途。
(2)二者之间的联系:①生铁和钢都是铁和碳的合金;②都属于混合物;③炼钢的原料是生铁。
(3)二者之间的区别:①含碳量不同;②含杂质(硫、磷等)的多少不同:生铁含杂质较多而钢含杂质较少;③机械性能不同:生铁硬而脆,钢硬而韧,有弹性,钢比生铁性能更优越;④机械加工方式不同:生铁只能铸造而不能锻打,钢可铸可锻。
4.其他几种常见合金第2课时金属的化学性质一、常见金属的化学性质1.金属与氧气的反应2.金属与常见的酸反应金属与稀盐酸(或稀硫酸)的反应。
3.实验室制取氢气在常温下,锌能与稀硫酸发生反应生成氢气,且反应速率适中。
原理:Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑装置:发生装置与制取二氧化碳的发生装置相同,是因为反应物都是固体和液体,反应条件都是常温。
初三化学上册第五章金属的冶炼与利用知识点周清测试时间:45分钟班级_________ 姓名_________一、金属的化学性质1、金属与氧气的反应(1)镁在空气中燃烧的现象____________________________________,反应的化学方程式_________________________________。
(2)铁丝在氧气中燃烧的现象_________________________________________,反应的化学反应方程式_______________________________________。
(3)铝在空气中易形成一层致密的氧化物保护膜起到“自我保护”的作用,写出反应方程式_________________________________。
(4)在空气中加热铜丝的现象___________________________,发生化学反应的方程式为_________________________________.2、金属与酸的反应(1)金属活动性顺序________________________________________________,在金属活动性顺序中排在_____前的金属(K、Ca、Na除外)可以与酸反应产生氢气,且位置越靠前反应越_________。
(2)金属镁分别与盐酸、硫酸反应的化学方程式________________________________、_________________________________。
(3)实验室制取氢气通常用的是金属_______和______________,写出实验室制取氢气的化学方程式_____________________________________、_________________________________。
(4)铁与硫酸、盐酸反应的化学方程式分别是______________________________、__________________________________,实验现象是___________________________。
第五章金属的冶炼和利用第一节金属的性质与利用一、金属的物理性质有金属光泽、常温下为大多数金属为银白色(铜为紫红色、金为黄色、铁粉为黑色)、
固体(汞为液体)、硬度大、熔沸点高、能导电导热、有延展性问题:黄铜和黄金外观很相似,你们可用哪些方法将它们鉴别出来?方法:测密度、硬度等(物理方法)火烧,变黑的为黄铜,不变色的为黄金。
(化学方法)二、金属的化学性质)金属与氧气的反应(1
常温下,铝和氧气也能反应,在表面形成一层致密的氧化铝膜。
在加热条件下,铁、铜等
很多金属都能跟氧气化合生成金属氧化物。
活动与探究:在酒精灯火焰上加热铜丝,观察现象
现象:铜丝表面变黑△2CuO
2Cu+O=2总结:实验表明:绝大多数金属能与氧气反应,但反应的难易程度不同和剧烈程度不同。
△(化合反应)表达式:金属+氧气→金属氧化物
①铝在常温下能与氧气反应,那么我们用的铝制餐具不易生锈而铁制品却容易生锈呢?②为何不宜用钢刷来擦洗铝制餐具呢?
2)金属与酸(稀盐酸或稀硫酸)的反应(观察与思考:在试管中分别加入少量镁带、锌、铜片、铁,再分别加少量稀盐酸或稀硫酸,观察各组物质是否反应,有没有气泡,有没有放热现象,反应速度如何,完成反应方程式。
Mg+2HCl=MgCl +H金属表面有气泡。
22Fe+2HCl=FeCl+H金属表面有气泡,溶液由无色变成浅绿色。
2 2
Zn+2HCl=ZnCl+H 22铁、镁、锌能和稀盐酸或稀硫酸反应时剧烈程度不同。
____反应最剧烈,其次是_____,然后是_____
(3)由此推出,金属活动性顺序__________________
小结:绝大数金属能与稀盐酸或稀硫酸反应,但反应的剧烈程度不同。
哪个反应最适合实验室制取氢气?为什么?
金属+酸→盐+氢气(置换反应)
(3)铁与硫酸铜的反应(金属与盐溶液的反应)
活动与探究:铁与硫酸铜的反应.
现象:铁钉表面有红色物质生成,溶液由蓝色变成浅绿色+Cu
化学方程式:Fe+CuSO=FeSO44拓展:铜与硝酸银溶液的反应、铝丝与硫酸铜溶液的反应) (置换反应金属+盐溶液→新金属+新盐
小结:金属的化学性质金属氧化物氧气+
+酸盐+氢气金属+盐溶液
新金属+新盐
金属与酸反应条件:1、金属为活泼金属2、酸为稀盐酸和稀硫酸
金属与盐溶液的反应条件:1、(金属符合)前换后2、反应物盐要可溶
三、金属活动性顺序
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
活泼金属不活泼金属
强金属活动性顺序弱
1、在金属活动顺序表中,只有排在氢前面的金属才能置换出酸中的氢
2、在金属活动顺序表中,排在前面的金属能把排在后面的金属从溶液中置换出来
现学现用:工人在切割钢板时,常用硫酸铜溶液画线你知道为什么?
四、置换反应
Fe+CuSO=FeSO+Cu 44Mg+2HCl=MgCl+H 22Mg+HSO=Mg SO+H 2442单质+化合物=单质+化合物
1、概念:一种单质和一种化合物反应,生成另一种单质和另一种化合物的反应叫做置换反应
2、形式:
A+BC B+AC
小结:化学反应的类型
化合反应:A + B + …→AB…
分解反应:AB…→A + B + …
AC + B
→A +BC 置换反应:
拓展:氢气的实验制法等(原料、原理、装置、收集方法、验满)五、常见的金属矿物拓展:金属与酸反应的计算Fe、Zn与足量的稀盐酸反应,生成氢气的多少?1、等质量的四种金属Al、Mg、2Al+6HCl=2AlCl+3H23 54 6
1 x x=6/54=2/18
Mg+2HCl=MgCl+H 2224 2
1 x x=2/24
Fe+2HCl=FeCl+H 2256 2
1 x x=2/56
Zn+2HCl=ZnCl+H2 265 2
1 x x=2/65
生成氢气的质量为Al>Mg>Fe>Zn
1、足量的四种金属Al、Mg、Fe、Zn与等质量的稀盐酸反应生成氢气的多少?
结论:生成氢气一样多
第二节金属矿物铁的冶炼
一、铁的冶炼
使金属矿物变成金属的过程,叫做金属的冶炼
1、实验室铁的冶炼高温
(1)实验原理:3CO+2FeO=4Fe+3CO 232(2)实验操作:
1、按上图组装仪器,并检查其密性
2、把少量研细的氧化铁粉末装进硬质玻管中,轻轻转动,使氧化铁粉末均匀地附在玻璃管内壁上
3、把硬质玻管接入装置系统中,先通入一氧化碳气体排气;待排尽后,点燃出气口处的酒精灯及酒精喷灯,并观察装置中所发生的变化
4、当红棕色粉末已转变成黑色后,先停止加热,再通一会儿一氧化碳,直至玻璃管冷却
)实验现象:3(.
红棕色的氧化铁粉末逐渐变成黑色,同时澄清的石灰水逐渐变浑浊
)注意问题:(4
、一氧化碳还原氧化铁是在封闭的硬质玻管中进行的,先通一氧化碳,可以把管内的空1
气排出,防止一氧化碳与空气混合受热爆炸
止灼热2、实验完毕先停止加热,还要继续通入一氧化碳直到玻璃管冷却为止。
(防
的铁与氧气反应)5)实验改进:(
可将上述装置除尾气的部分,改成用气球收集,这样收集得到的未燃一氧化碳气体可
重复利用、或点燃、或能源的再利用、2 工业炼铁的原理、3
设备:高炉高温
4Fe+3CO=== 3CO+2FeO 工业炼铁的主要原理:22 3 点燃化学反应:C+O=== CO 22
C+CO=== 2CO
2
3CO+2FeO===4Fe+3CO2
23。