第4讲金属和金属材料(1)
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第4讲 用途广泛的金属材料及开发利用金属矿物[考纲要求] 1.知道铜及其重要化合物的性质。
2.了解合金的概念及重要应用。
3.了解常见金属的活动顺序及金属冶炼的一般方法。
4.了解化学科学发展对自然资源开发利用的作用。
考点一 铜及其化合物1. 单质铜(1)物理性质:紫红色固体,具有良好的延展性、导热性和导电性。
(2)化学性质写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式:①化学方程式:2Cu +O 2+CO 2+H 2O===Cu 2(OH)2CO 3(绿色固体)。
②化学方程式:2Cu +S=====△Cu 2S 。
③与氧化性酸a .与浓硫酸共热:Cu +2H 2SO 4(浓)=====△CuSO 4+SO 2↑+2H 2O ;b .与稀硝酸反应的离子方程式:3Cu +8H ++2NO -3===3Cu 2++2NO ↑+4H 2O 。
④与盐溶液反应(写离子方程式)a .与硝酸银溶液:Cu +2Ag +===2Ag +Cu 2+; b .与FeCl 3溶液:Cu +2Fe 3+===2Fe 2++Cu 2+。
3. 氢氧化铜(1)物理性质:蓝色不溶于水的固体。
(2)化学性质及应用4.CuSO4·5H2OCuSO4·5H2O为蓝色晶体,俗称蓝矾、胆矾。
无水CuSO4为白色粉末,遇水变蓝色(生成CuSO4·5H2O),可作为水的检验依据。
深度思考波尔多液是一种农业上应用广泛的杀菌剂,它是由硫酸铜、生石灰和水按一定比例配成的天蓝色胶状悬浊液,思考下列问题(1)波尔多液能否用铁桶盛放?为什么?(2)波尔多液能杀菌的可能原因是什么?答案(1)不能。
原因是铁能置换波尔多液中的Cu2+,降低杀菌能力。
(2)CuSO4是重金属盐,能使蛋白质变性。
题组一铜及其化合物的性质答案 D解析稀盐酸可以与Cu2(OH)2CO3反应,而且稀盐酸不能与Cu反应,所以可用稀盐酸除铜器表面的铜绿Cu2(OH)2CO3,Ⅰ、Ⅱ有因果关系,A错误;铜表面不能形成致密的氧化膜,铜与浓硫酸在一定温度下能发生反应,所以不能用铜制容器盛装浓硫酸,B错误;硫酸铜与氨水生成Cu(OH)2,Cu(OH)2受热分解生成黑色CuO,Ⅰ、Ⅱ均正确,但没有因果关系,C错误;蓝色硫酸铜晶体受热转化为白色硫酸铜粉末有新物质生成,属于化学变化,CuSO4可用作消毒剂,但与前者没有因果关系,D正确。
第八单元金属和金属材料单元解读【内容概述】本单元包括三个课题和一个实验活动。
主要介绍了铁、铝、铜等重要金属和合金。
具体内容包括金属的物理性质(如导电性、导热性等),金属的化学性质(如与氧气、盐酸等反应),置换反应的规律性知识(如金属活动性顺序),金属资源的利用(如铁的冶炼及冶炼时有关杂质问题的计算),以及金属资源的保护(如金属的腐蚀和防护、废旧金属的回收利用)等。
【学习目标】重点:1.铁、铝、铜等金属和合金的性质与用途。
2.金属活动性顺序。
3.铁的冶炼,以及铁锈蚀的条件及防护。
难点:1.金属活动性顺序的探究,以及用此规律对某些置换反应做出判断。
2.对金属锈蚀条件及其防护措施的初步探究。
3.有关杂质的计算【命题分析】1.本单元考查的题型主要有选择题、填空题和探究题。
中考将以最新的金属材料方面的科技为结合相关知识来设计相应的综合性题目,让学生来通过分析进行推断和探究。
随着各种新金属材料的不断问世,结合所学知识考查“新金属”的试题将成为今后的命题趋势。
2. 金属的化学性质是中考的热点和重点,考查形式多种多样;由于对金属性质的考查易于酸碱盐等知识综合起来的考查,因此复习时要在掌握本讲知识的同时,注重知识之间的横向联系。
金属的性质在很大程度上决定了它们的用途。
题目往往是通过图表和文字信息来反映某一具体物质的用途,考查对所涉及物质性质的掌握情况。
复习时将金属与氧气、酸、盐溶液反应的现象、产物以及化学方程式进行归纳、对比,找出它们的相同点和不同点。
3.金属活动性顺序的应用考查,结合金属与酸和盐溶液的反应,图像题考查物质的反应程度、先后顺序及其溶液中剩余的离子,生成的最终物质。
熟记金属活动性顺序,理解应用中的注意事项为结题关键。
此类试题一般难度较大,重点考查同学们新信息获取、处理以及灵活运用所学化学知识进行分析问题、解决问题的能力。
解答时读懂题意,提取有用信息,同时联系教材内容,综合应用,问题便可迎刃而解。
【中考解读】【考点详览】考点一金属材料1.(2020•天门)有关金属与金属材料的说法中错误的是A. 银的导电性比铜好,但电线一般用铜制,主要与价格和资源等因素有关B. 生铁和钢都是铁合金,但钢中的含碳量比生铁中高C. 铝合金门窗耐腐蚀性好,硬度高D. 焊锡是锡和铅的合金,其熔点低,可以用于焊接金属【答案】B【解析】A、银的导电性比铜好,但电线一般用铜制,主要与银价格贵和资源等因素有关,A正确;B、生铁和钢都是铁合金,但钢中的含碳量比生铁中低,B错误;C、合金相对于纯金属,耐腐蚀性更好,硬度更大,铝合金门窗耐腐蚀性好,硬度高,C正确;D、合金熔点相较于纯金属偏低,焊锡是锡和铅的合金,其熔点低,可以用于焊接金属,D正确。
第八单元金属和金属材料复习课教学内容:本单元包括三个课题:课题1 金属材料,课题2 金属的化学性质,课题3 金属材料的利用和保护教学目标:1 知识与技能:了解金属的物理性质,掌握金属的化学性质和金属活动性强弱,掌握工业炼铁的反应原理,了解铁生锈的原理,防止铁生锈的方法,金属资源的利用和保护;2. 过程与方法:通过比较学习,帮助学生形成获取信息和处理信息的能力,通过小组合作学习,培养学生的合作参与意识;3. 情感态度与价值观:通过对生活中金属材料和工业炼铁等具体事例,培养学生学习化学的兴趣,树立珍惜资源,爱护环境的意识;教学重点:1 金属材料的物理性质;2 金属材料的化学性质,金属活动性强弱比较;3 工业炼铁反应原理,反应现象,反应顺序,尾气处理;4 生锈的原理及防锈方法,及金属材料的利用和保护;教学难点:金属材料的化学性质,金属活动性强弱比较;教学过程:一导入:展示:表格(近三年第八单元金属和金属材料在中考的考点分布)过渡:中考的考点主要分布在金属材料的物理性质,化学性质,金属资源的利用和保三大方面,而金属的化学性质是重点和难点,这节课我们主要分为三个大环节进行复习,首先,我们先来复习金属的物理性质。
板书:第八单元金属和金属材料复习课一物理性质展示:问题(金属材料的物理性质)学生活动:快速记忆学生回答:每组5 号6 号老师点拨:钢和生铁都是铁的合金,主要成分都是铁,含有少量的碳跟踪练习:与物理性质有关的习题学生讲解:每组2 号过渡:接下来我们再来复习金属的化学性质板书:二化学性质板演:化学方程式(每组6 号写1,2,3 题,每组5 号写4,5 题,每组4 号写6,7,8 题)基础弱的学生写红色的化学方程式,基础是中上等学生全部都写学生练习:学生批改:每组1 号上黑板,下边组内的2,3,批阅点评:通过小组合作学习加分的评分机制给表现好的小组给予掌声展示:问题(与化学性质有关)讨论:学生回答:每组5 号6 号讲解:金属的3 个化学性质和金属活动性强弱比较跟踪练习:与化学性质有关的习题学生讲解:老师补充:两边夹中间的思想(比较三种金属活动性强弱)过渡:很多金属像铁容易生锈,如何防止金属生锈呢?接下来我们复习第三大部分金属资源的利用和保护板书:三金属资源的利用和保护展示:问题(与金属资源利用和保护有关的问题)学生回答:每组的4 号提问:工业炼铁的反应原料之一是焦炭,为什么化学方程式中的反应物是一氧化碳还原赤铁矿?学生板演:化学方程式老师点评:课堂小结:这节课主要学习了金属的三大部分:物理性质,化学性质,金属材料的利用和保护展示:金属材料的知识树升华:希望同学们也能像这棵知识树一样茁壮成长,成为国家的栋梁之才!下课(作者单位:)。
初中化学九年级第八单元《金属和金属材料》学情分析
一、最难掌握的知识和最难培养的技能
1.从以下几个方面理解“置换反应、金属活动性顺序、金属腐蚀的条件,可再生和不可再生”
知识层面;学科价值层面;学科发展层面;学习方法层面
2.区分“合金”与“纯金属”;
3.对实验现象的观察、记录、描述及探究水平的培养。
①金属与氧气的反应;金属与酸的反应;金属与溶液的反应;
②金属锈蚀条件金属的冶炼的探究(铁);
③区分金属和合金的物理方法和化学方法;
④金属的冶炼;
⑤通过以上实验提升学生的探究水平及使用观察,比较,归纳等方法得出结论。
4.与实验仪器及操作相关的知识
①倾倒液体药品。
②仪器连接中的相关要求。
③给试管中的固体加热操作及相注重意点。
④实验及操作中的各种先后问题
二、最容易混淆的概念
1.置换反应,还原反应
2.与实验现象、结论相关的描述
①光与火焰的区别;②烟与雾的区别;③现象与结论的区别;
3.与实验技能相关的知识
①金属与溶液反应时的注意事项,还原反应的注意事项。
②对固体、加热时的注意点。
三、引发学生主体参与的策略
1.使用化学史与化学家故事,培养学生科学的态度。
2.创设情境,激发兴趣,引发思考
3.组织形式多样的学生活动,理解化学的重要作用,培养科学的辩证观。
(1)辩论赛或演讲活动;
(2)相互纠错;
(3)找找生活中的实验替代品;
(4)学写科普小论文;
(5)自建专题小网站。
第4讲用途广泛的金属材料及开发利用金属矿物【明考纲要求】1.了解常见金属活动性顺序。
2.了解合金的概念及其重要应用。
3.了解铜及其重要化合物的主要性质及其应用。
【理主干脉络】【基础知识梳理】知识点一合金及常见的金属材料1.合金(1)概念:合金是指两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。
(2)性能:①多数合金的熔点比它的各成分金属的熔点低;②合金的硬度一般比它的各成分金属的硬度大。
2.常见金属材料(1)黑色金属材料——钢铁。
①钢是用量最大,用途最广的合金。
②(2)有色金属材料——铜和铝。
①我国使用最早的合金是青铜,常见的铜合金有黄铜和白铜。
②铝合金:成分元素主要特性主要用途Al、Mg、Cu、密度小、强度高用于汽车、飞机、火箭、Si等船舶制造1.判断下列描述的正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)铝合金的熔点比纯铝的高。
()(2)合金材料中不可能含有非金属元素。
()(3)四川地震灾区重建使用了大量钢材,钢材是合金。
()(4)合金中的金属元素以化合物的形式存在。
()(5)合金中各元素的含量一定,所以合金是纯净物。
()2.将下列合金与其用途连线①青铜A.不锈钢②铬镍合金B.司母戊鼎③低碳钢C.门窗框架④铝合金D.钢丝、钢管3.化学兴趣小组对某“金牌”的成分提出了猜想:一是由纯金制成,二是由黄铜(铜锌合金)制成。
请用化学方法判断哪种猜想是正确的。
4.铝镁合金因坚硬、轻巧、美观、洁净、易于加工而成为新型建筑装潢材料,主要用于制作窗框、卷帘门、防护栏等。
铝合金的这些用途是利用了它的哪些性质?定量测定合金成分与含量的两种方法(1)定量集气法:定量集气法是指收集合金中某种物质溶于酸或碱溶液时所产生的气体的量,应用化学方程式或关系式来判断合金的组成。
其原理的关键点是根据某组分的特殊性质(特别是与酸或碱反应能产生气体),其操作要点和注意事项有:保证装置的气密性良好,注意收集气体的读数方法。
第4讲金属和金属材料
第1课时金属材料、金属的化学性质
一、选择题
1.下列关于金属材料的说法中,不正确的是(D)
A.生铁、硬铝、焊锡都属于合金
B.铜有良好的导电性,因而大量用于制作电线
C.铝表面易生成致密氧化铝薄膜,因而具有良好的抗腐蚀性
D.锈蚀后的铁制品没有回收价值
2.(2016,北京)下列金属中,不能从CuSO4溶液中置换出Cu的是(C)
A.Zn B.Al C.Ag D.Fe
3.(2016,长沙)判断金属Zn、Fe、Ag的金属活动性强弱有很多种方法,下列能作为判断依据的是(C)
A.根据金属导电性强弱判断
B.根据金属导热性快慢判断
C.根据锌能把铁从硫酸亚铁溶液中置换出来,铁能把银从硝酸银溶液中置换出来判断D.根据金属的密度大小判断
4.(2015,德州)硬铝的组成金属有铝、镁、铜、锰等。
已知:锰丝放入稀硫酸中,有气泡产生;锰丝放入硫酸铝溶液中,表面没有金属析出。
结合我们所学金属在溶液中的活动性顺序,下列有关金属的活动性强弱判断错误的是(D)
A.Mn强于Cu B.Al强于Mn
D C.Mg强于Al D.Mn强于Mg
5.(2015,宜昌)把X、Y、Z三种金属分别放入稀盐酸中,X、Y溶解并有气泡产生,Z 不反应,取过量X放入Y(NO3)2和Z(NO3)2的混合溶液中充分反应后过滤,经检验,滤渣中只有X、Z。
则X、Y、Z三种金属的活动性由强到弱的顺序是(C)
A.X>Y>Z B.Y>Z>X
C.Y>X>Z D.X>Z>Y
6.(2015,郴州)下列可用于验证Fe、Cu、Ag三种金属的活动性顺序的一组药品是(C) A.Fe、Cu、H2SO4溶液
B.Cu、Ag、FeSO4溶液
C.Fe、Ag、CuSO4溶液
D.Ag、FeSO4溶液、CuSO4溶液
7.(2016,呼和浩特)已知:2Fe(NO3)3+Cu═2Fe(NO3)2+Cu(NO3)2,向硝酸铁和硝酸铜的混合溶液中,加入一定量的铁粉,反应停止后过滤,向滤出的固体加入少量稀盐酸,无气泡产生,则下列说法正确的是(B)
A.滤出的固体中不含铁,滤液中含硝酸铁
B.滤液中一定含有硝酸亚铁,不含硝酸铁,可能含有硝酸铜
C.滤液中一定含有硝酸亚铁和硝酸铜
D.滤出的固体中一定含有铜,滤液中可能含有硝酸铁和硝酸铜
8.(2015,孝感)向一定量黄铜(铜锌合金)粉末中逐滴加入稀硫酸,下列图像能正确表示对应变化关系的是(A)
9.(2016,重庆)两个烧杯中分别装有等质量的金属锌和镁,然后分别逐滴加入同浓度的稀硫酸,产生氢气的质量与加入稀硫酸的质量关系如右图所示。
下列说法正确的是(D)
A .该图反映出镁比锌的金属活动性强
B .a 点时,两个烧杯中的酸都恰好完全反应
C .b 点时,两个烧杯中产生氢气的质量相等
D .c 点时,两个烧杯中都有金属剩余
10.(2016,青岛)为探究锌、铜、铁三种金属的活动性顺序,某学习小组做了如图甲所示实验,实验结束后,将试管①、试管②内的物质全部倒入同一烧杯中,充分反应后发现烧杯中的红色固体物质明显增多(如图乙所示),下列说法正确的是(B)
A .反应后烧杯中的固体一定含有铁
B .甲图试管②中反应后的固体一定不含铁
C .反应后烧杯中的溶液一定不含有氯化铜
D .烧杯中最后所得固体的质量一定小于2a 克
二、填空题
11.(2015,吉林)根据下面部分金属的活动性顺序回答:
――→Mg Zn Fe (H ) Cu Hg Ag
金属活动性由强逐渐减弱
(1)上述金属中活动性最强的是Mg 。
(2)按年代最早被广泛使用的金属是Cu 。
(3)已知:①X +H 2SO 4===XSO 4+H 2↑;②Y +2ZNO 3===Y(NO 3)2+2Z ;③Y 与稀硫酸不反应,则符合要求的X 、Y 、Z 分别是B(填字母)。
A .Cu 、Hg 、Ag
B .Fe 、Cu 、Ag
C .Mg 、Zn 、Fe
12.(2016,泰安)人类文明进步与金属材料的发展关系十分密切,金属在生活生产中有
着非常广泛的应用。
请回答下列问题:
(1)根据如图金属应用实例推断,金属具有的物理性质有导热性、导电性、延展性(答两点即可)(至少答两点);
(2)生铁和钢都是铁的合金,二者性能不同的原因是含碳量不同;
(3)厨房中的下列物品所使用的主要材料属于金属材料的是BD ;
A .陶瓷碗
B .不锈钢炊具
C .橡胶手套
D .铜质水龙头
(4)微型化录音录像的高性能带中磁粉的主要材料之一是化学组成相当于CoFe 2O 4的化合物,又知钴(Co)和铁都有+2、+3价,且在上述化合物中每种元素只具有一种化合价,则铁元素的化合价为+3;
(5)某实验室废液中含有稀硫酸、硫酸亚铁和硫酸铜,若向其中加入一定量的锌,充分反应后过滤,向滤渣中加入盐酸,有气泡产生。
则滤液中一定不含有的物质是硫酸、硫酸铜。
13.(2016,长春)回答下列与金属有关的问题。
(1)铝合金和纯铝,硬度较大的是铝合金;
(2)工业上,把赤铁矿冶炼成铁的主要反应原理是3CO +Fe 2O 3=====高温
2Fe +3CO 2,其中Fe 2O 3发生了还原反应;
(3)比较Mn 、Pd(钯)、Cu 三种金属的活动性顺序
①将Mn 片、Pd 片分别加入到稀盐酸中,Mn 片表面有气泡产生,Pd 片没有变化。
根据上述实验现象,得出的结论是Mn 的活泼性比Pd 强;
②要确切得出这三种金属的活动性顺序,还需将Pd 片加入到硫酸铜溶液中,观察现象。
14.(2016,宜宾)白铜(Cu 、Ni 合金)因为光泽好、耐腐蚀、容易加工等优点,常代替银做饰品。
下图所示是某实验室分离废弃白铜饰品成分的流程(部分反应产物在图中已略去)。
已知溶液B 中含有一种二价金属硫酸盐,溶液D 中只有一种溶质。
分析该流程,回答下列问题:
(1)固体A 的化学式为Cu ,过程Ⅱ中的实验操作名称是过滤。
(2)过程Ⅰ中反应的化学方程式为Ni +H 2SO 4===_NiSO 4+H 2↑。
(3)Cu 、Ni 、Zn 的金属活动性由强到弱的顺序是Zn >Ni >Cu 。
三、实验探究题
15.(2016,雅安)某化学兴趣小组把金属钠放到硫酸铜溶液中,实验现象并非如想象的有红色铜析出,而是生成一种蓝色沉淀,同学们非常好奇进行实验探究。
(1)【提出问题】金属钠放到硫酸铜溶液中到底发生了怎样的化学反应?
(2)【查阅资料】钠是非常活泼的金属,能与水发生剧烈反应,并放出气体,生成的溶液显碱性。
(3)【实验探究】
实验一:把一小块擦干净的金属钠放到装有少量蒸馏水的试管中,点燃生成的气体,听到“噗”的一声后燃烧起来,说明有氢气气体生成;
实验二:在剩余的溶液中滴加硫酸铜溶液,发现有蓝色沉淀生成。
(4)【实验总结】实验一中发生反应的化学方程式是2Na+2H2O===_2NaOH+H2↑;实验二中发生反应的化学方程式是2NaOH+CuSO4===_Cu(OH)2↓+Na2SO4
(5)【实验拓展】兴趣小组又将一小块擦干净的金属钠放入盛有FeCl3溶液的烧杯中,观察到发生了化学反应,该反应的化学方程式是6Na+2FeCl3+6H2O===_3H2↑+2Fe(OH)3↓+6NaCl 。
16.(2015,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。
【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)
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溶液、Cu(其他合理答案也可)。
【总结与归纳】由上述实验得出比较金属活动性强弱的方法有:
①通过金属与酸反应比较;
②通过金属与盐溶液反应比较(其他合理答案也可)。