初三化学寒假班课用书

金属及金属的化学性质【学习目标】1.知道常见金属的物理性质、特性及其应用；知道生铁和钢等重要合金。2.掌握铁、铝等常见金属与氧气的反应；掌握常见金属与盐酸、稀硫酸的置换反应，以及与化合物的溶液的反应。3.掌握金属的活动性顺序；能用金属的活动性顺序对有关的置换反应进行简单的判断。【要点梳理】要点一、金属材料金属材料包括纯金属和它们的合金。1.几种常见的金属(1)常见的重要金属：铁铝铜锌钛锡金银等。(2)金属有许多共同的性质，如：①金属光泽；②良好导电性、导热性；③良好的延性、展性；④韧性好、能弯曲。

2.常见金属的特性(1)颜色：大多为银白色，铜呈紫红色、金呈黄色；(2)状态：常温下大多为固体，汞为液体；(3)密度差别很大：金为19.3g/cm3，铝为2.7g/cm3

；

(4)导电性差异很大：银为100，铅仅为7.9；(5)熔点差别大：钨为3410℃，锡仅为232℃；(6)硬度差别大：铬为9，铅仅为1.5。3.一些金属物理性质的比较2

4.合金知识(1)合金：是由两种或两种以上的金属(或金属和非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。合金是混合物，合金中至少含有一种金属。(2)生铁(含碳量为2%～4.3%)和钢(含碳量为0.03%～2%)都是铁合金。因含碳量不同合金的性能不同，含碳量越大，硬度越大；含碳量越低，韧性越好。(3)黄铜、青铜、焊锡、硬铝、18K黄金、18K白金、钛合金等也是常见的合金。(4)合金的性能与组成合金的各成分的性能不同。合金的硬度比组成它们的纯金属的硬度大，合金的熔点比组成它们的纯金属的熔点低。【要点诠释】1.金属的用途要从不同金属的各自不同的性质以及价格、资源、美观、便利、回收等各方面考虑。如银的导电性(100)比铝的导电性(61)大很多，但电线一般用铝制而不用银制。因为铝的密度(2.7g/cm3)比银的密度(10.5g/cm3)小，价格比银低很多，资源比银丰富得多。2.合金的硬度、强度、抗腐蚀性等一般都好于组成它们的纯金属。要点二、金属活动性顺序常见金属的活动性顺序如下：

【要点诠释】1.在金属活动性顺序里，金属的位置越靠前，它的活动性就越强。2.在金属活动性顺序里，位于氢前面金属可以置换出盐酸、稀硫酸中的氢。且金属的位置越靠前，它与酸反应的速率就越大。3.在金属活动性顺序里，位于前面的金属能把位于后面的金属从它们化合物的溶液里置换出来(K、Ca、Na除外)。要点三、置换反应置换反应是由一种单质与一种化合物反应，生成另一种单质和另一种化合物的反应。如：Mg+2HCl=MgCl2+H2↑Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑Fe+CuSO4=FeSO4+CuCu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)2

【要点诠释】1.置换反应可以表示为：A+BC=AC+B2.置换反应的特征：单质+化合物=单质+化合物(1)反应物一定是单质与化合物；(2)生成物一定是单质与化合物。要点四、金属的化学性质1．金属与氧气的反应

铁铝镁

反应现象在氧气中，点燃，剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色固体在空气中，常温下，铝表面变暗(生成一层致密氧化膜)在空气中，点燃，剧烈燃烧，发出耀眼白光，生成白色固体

化学方程式3Fe+2O2Fe3O44Al+3O2=2Al2O32Mg+O22MgO

反应特征都是氧化反应，生成金属氧化物，且都属于化合反应【要点诠释】(1)钾钙钠镁铝锌等金属在常温下都能与空气中的氧气发生反应，其中铝锌在其表面形成一层致密的氧化膜，阻止氧化反应的继续进行。(2)铁、铜在潮湿的空气中，常温下能够发生缓慢氧化——生锈。铁生锈的条件是：铁与水、空气中的氧气共同作用；铜比铁难生锈，生锈的条件是：铜与水、空气中的氧气、二氧化碳共同作用。(3)镁在空气中可以点燃，剧烈燃烧；铁丝在空气中不燃烧，在纯氧中可以燃烧；铜在空气、氧气中都不燃烧，但可以与氧气发生氧化反应生成氧化铜；真金不怕火炼，金在高温下也不与氧气反应。2．金属与酸的反应

铁丝铝丝铜丝反应现象

稀盐酸铁丝表面产生少量气泡，溶液由无色变成浅绿色铝丝表面产生大量气泡，溶液颜色没有变化没有明显现象(不反应)

稀硫酸铁丝表面产生少量气泡，溶液由无色变成浅绿色铝丝表面产生大量气泡，溶液颜色没有变化没有明显现象(不反应)化学方程式稀盐酸Fe+2HCl=FeCl2+H2↑2Al+6HCl=2AlCl3+3H2

↑

稀硫酸Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2

↑

讨论①上述方程式的特点是一种单质与一种化合物反应，生成另一种单质与另一种化合物，属于置换反应类型②根据铜与酸不反应，铁反应较不剧烈，而铝反应现象最剧烈，可初步推断，三种金属的活动性由强到弱依次是：Al>Fe>Cu③Fe与酸反应，生成的是氯化亚铁(FeCl2)、硫酸亚铁(FeSO4)，而不是氯化铁(FeCl3

)、硫酸铁

(Fe2(SO4)3)【要点诠释】(1)参加反应的金属必须是排在金属活动性顺序氢前面的金属。(2)酸不能为强氧化性酸：如浓硫酸、硝酸。(3)金属与酸发生反应后，溶液的质量均增加。(4)金属与酸反应都产生气泡，但快慢有别；都放出热量，但有多有少；溶液的颜色大多不发生变化(铁除外)。3.金属与某些化合物的溶液反应

铁丝浸入硫酸铜溶液铝丝浸入硫酸亚铁溶液铜丝浸入硫酸铝溶液反应现象铁丝表面有光亮的红色物质析出，溶液由蓝色变成浅绿色铝丝表面有黑色物质析出，溶液由浅绿色变成无色没有明显现象(不反应)化学方程式Fe+CuSO4=FeSO4+Cu2Al+3FeSO4=Al2(SO4)3+3Fe

讨论①上述方程式的特点是一种单质与一种化合物反应，生成另一种单质与另一种化合物，属于置换反应类型②由铝能置换出铁，铁能置换出铜，可推断三种金属的活动性由强到弱依次是：Al>Fe>Cu③铜不能与硫酸铝溶液反应，是因为铜的金属活动性比铝弱【要点诠释】(1)只有较活泼的金属才能把不太活泼的金属从它的化合物溶液里置换出来。(2)被置换的金属化合物必须溶于水。(3)铁与酸或金属化合物发生置换反应时生成的铁的化合物中铁均显+2价。(4)参加反应的金属不能为钾钙钠。如把钠放入CuSO4溶液中，发生的反应不是2Na+CuSO4=Na2SO4+Cu，而是2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4

。

【典型例题】类型一、考查金属材料及其应用

1.灯泡里的灯丝用钨制而不用锡制，主要原因是()A．钨的导电性好B．钨的熔点高C．钨的硬度大D．钨的密度大

举一反三：【变式】下列应用在高铁列车上的材料，不属于金属材料的是()A．不锈钢B．玻璃C．铝合金D．铜线类型二、考查金属的化学性质

2.下列关于金属与氧气反应的观点中正确的是()A．细铁丝在空气中不能燃烧，是因为温度没有达到它的着火点

B．锌在空气中能与氧气发生化学反应，其化学方程式为：Zn+O2=ZnO2

C．根据各种金属与氧气反应的难易程度，可以初步比较一些金属的化学活泼性

D．金属与氧气发生化学反应时，都需要在点燃或加热的条件下才能发生

3.下列物质能由金属和酸反应得到的是()A.CuCl2B.AgClC.AlCl3D.FeCl3

4.(福州市)常见金属的活动性顺序如下：

下列各组物质间能发生反应的是()A.铜和硝酸钠溶液B.铁和稀盐酸C.锌和氯化钾溶液D.银和稀硫酸举一反三：【变式1】下列有关铁及其化合物的说法中错误的是()A．生铁和钢都是铁的合金B．铁在潮湿的空气中容易生锈C．地壳中含量最多的金属元素是铁元素D．一氧化碳与氧化铁在高温下反应生成铁【变式2】“真金不怕火炼”。这句话说明黄金的化学性质在加强热的条件下()A．很稳定B．很活泼C．易氧化D．易还原【变式3】下列物质中，不能与氯化铜溶液发生置换反应的是()A．镁B．锌C．铁D．银【巩固练习】一、选择题(每小题只有一个选项符合题意)1.物质的用途与性质密切相关。下列说法不正确是()A．铜用于制导线，是由于铜有良好的导电性B．氮气常用作保护气，是由于氮气的化学性质不活泼C．二氧化碳用于灭火，是由于二氧化碳不可燃、不助燃且密度比空气大D．铁制品表面涂“银粉”(铝粉)防生锈，是由于铝的化学性质比铁稳定2.从金属利用的历史来看，先是青铜器时代，而后是铁器时代，铝的利用是近百年的事。这个先后顺序跟下列有关的是()①地壳中金属元素的含量；②金属活动性顺序；③金属的导电性；④金属冶炼的难易程度；⑤金属的延展性A．②⑤B．②④C．③⑤Ｄ．①③3.(2012.江西)下列生活用品用金属材料制作而成的是()

4.(2012.潍坊市)下列金属中，最活泼的是()A.银B.铜C.镁D.铝5.(2012.广州市)下列说法正确的是()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6.熔点最低的金属是()A.铝B.汞C.铁D.钙7.白蚂蚁能分泌一种酸——蚁酸，该酸能腐蚀很多建筑材料。下列建筑材料最不易被白蚂蚁腐蚀的是()A.钢筋B.铜像C.大理石D.铝合金8.把锌片分别插入下列溶液中，不能发生置换反应的是()A.AgNO3溶液B.稀盐酸C.NaCl溶液D.CuSO4溶液9.下面是三种金属与相同浓度的盐酸反应开始时的现象示意图。由此可得出三支试管中的金属活动性顺序是()

A.a>b>cB.c>b>aC.b>a>cD.c>a>b10.将一定量Zn投入过量稀H2SO4中，产生H2总质量a与时间t的关系如下图所示，哪一个图象符合实际()

11.某金属A能与硫酸铜溶液发生置换反应，但不能跟氯化锌溶液反应。关于A、铜和锌的金属活动性由强到弱排列正确的是()A．Zn、A、CuB．Zn、Cu、AC．A、Zn、CuD．Cu、A、Zn