2019屆中考化學(xué)專題復(fù)習(xí) 第6課時 金屬和金屬材料課件 新人教版.ppt

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主題一身邊的化學(xué)物質(zhì) 第6課時金屬和金屬材料 考點(diǎn)1金屬材料 1 金屬材料 包括 以及它們的 2 合金 1 概念 合金是在金屬中加熱熔合某些金屬或非金屬形成的具有 的物質(zhì) 2 特征 硬度一般比各成分金屬 熔點(diǎn)一般比各成分金屬 抗腐蝕性 所以合金比純金屬具有更廣泛的用途 純金屬 合金 金屬特征 大 低 強(qiáng) 3 常見的合金 常見鐵的合金 是含碳量為2 4 3 的鐵合金 硬度大 韌性小 是含碳量為0 03 2 的鐵合金 較硬 韌性大 其中 鋼中含有鉻 鎳 不生銹且抗腐蝕性能好 常用于制作醫(yī)療器械 鈦和鈦合金被認(rèn)為是21世紀(jì)的重要金屬材料 具有熔點(diǎn)高 密度小 可塑性好 易于加工 機(jī)械性能好等優(yōu)點(diǎn) 尤其是 性能非常好 合金在物質(zhì)分類中屬于混合物 合金的用途比純金屬更廣泛 生鐵 鋼 不銹 抗腐蝕 考點(diǎn)2金屬的性質(zhì) 1 金屬的物理性質(zhì)常溫下除汞 汞為 外都是固體 有金屬光澤 大多數(shù)為電和熱的優(yōu)良 有 密度 熔點(diǎn) 液體 導(dǎo)體 延展性 較大 較高 2 金屬的化學(xué)性質(zhì)大多數(shù)金屬都能與氧氣反應(yīng) 但反應(yīng)的難易和劇烈程度不同 越活潑的金屬 越容易與氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng) 反應(yīng)越劇烈 1 鎂 鋁與氧氣的反應(yīng) 在常溫下 鎂條在空氣中發(fā)生緩慢氧化而生成白色固體 氧化鎂 但在點(diǎn)燃條件下 鎂條能在空氣中劇烈燃燒 生成白色固體 反應(yīng)的化學(xué)方程式為 在常溫下 鋁在空氣中發(fā)生緩慢氧化 表面生成一層致密的氧化鋁薄膜 從而阻止內(nèi)部的鋁進(jìn)一步氧化 因此 鋁具有較好的抗腐蝕性 反應(yīng)的化學(xué)方程式為 在點(diǎn)燃的條件下 鋁在氧氣中劇烈燃燒生成白色固體 氧化鋁 Al2O3 2 鐵與氧氣的反應(yīng) 常溫下 鐵在干燥的空氣中很難與氧氣反應(yīng) 常溫下 鐵在潮濕的空氣中易生銹 在點(diǎn)燃的條件下 鐵在氧氣中劇烈燃燒 火星四射 放出大量的熱 生成黑色固體物質(zhì) 四氧化三鐵 反應(yīng)的化學(xué)方程式為 3 銅與氧氣的反應(yīng) 常溫下 銅在干燥的空氣中幾乎不與氧氣反應(yīng) 銅在空氣中加熱時 表面會逐漸生成黑色物質(zhì) 氧化銅 反應(yīng)的化學(xué)方程式為 銅在潮濕的空氣中易形成銅綠 堿式碳酸銅 4 金 鉑即使在高溫下也不與氧氣反應(yīng) 5 金屬與酸的反應(yīng) 一般說來 排在氫前面的金屬能置換出酸中的氫 排在氫后面的金屬不能置換出酸中的氫 酸不包括濃硫酸和硝酸 因?yàn)樗鼈冇泻軓?qiáng)的氧化性 與金屬反應(yīng)不能生成氫氣 而生成水 a 寫出鐵與稀鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式 b 寫出鋅與稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式 6 金屬與鹽溶液的反應(yīng)在金屬活動性順序里 只有排在前面的金屬 才能把排在后面的金屬從它們的鹽溶液中置換出來 a 寫出鐵與硫酸銅溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式 b 寫出銅與硝酸銀溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式 在純氧中 鐵能劇烈燃燒 生成黑色的四氧化三鐵 而在潮濕的空氣中 鐵則易發(fā)生緩慢氧化生成紅棕色的氧化鐵 是鐵銹的主要成分 考點(diǎn)3金屬活動性順序 2 金屬活動性順序的作用 1 判斷金屬與酸的反應(yīng) 一般說來 排在氫前面的金屬能置換出酸中的氫 排在氫后面的金屬不能置換出酸中的氫 酸不包括濃硫酸和硝酸 因?yàn)樗鼈冇泻軓?qiáng)的氧化性 與金屬反應(yīng)不能生成氫氣 而生成水 2 判斷金屬與鹽溶液反應(yīng) 在金屬活動性順序里 只有排在前面的金屬 才能把排在后面的金屬從它們的鹽溶液中置換出 3 判斷金屬活動性強(qiáng)弱 在金屬活動性順序里 金屬的位置越靠前 它的活動性就越強(qiáng) 4 判斷金屬跟混合鹽溶液反應(yīng)的次序 第6課時 金屬和金屬材料 當(dāng)兩種或多種金屬化合物在溶液中同時存在時 最不活潑的金屬先從溶液中被置換出來 鐵與化合物溶液發(fā)生置換反應(yīng)時 生成 2價的鐵的化合物 溶液呈淺綠色 考點(diǎn)4鐵的冶煉 1 一氧化碳還原氧化鐵的實(shí)驗(yàn) 1 裝置圖 見圖6 1 圖6 1 2 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 紅棕色粉末逐漸變?yōu)?色 澄清石灰水變 尾氣點(diǎn)燃產(chǎn)生 火焰 3 實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng) 先通入一氧化碳 排盡裝置內(nèi)的空氣 防止一氧化碳與空氣混合加熱后發(fā)生爆炸 實(shí)驗(yàn)完畢后要繼續(xù)通入一氧化碳 直到玻璃管冷卻至室溫 一是防止高溫下的鐵與空氣接觸重新被氧化 二是還可防止澄清石灰水倒吸 尾氣中含有一氧化碳 一氧化碳有毒 所以尾氣要收集或點(diǎn)燃 以防止直接排放污染空氣 黑 渾濁 藍(lán)色 2 工業(yè)煉鐵 1 煉鐵原料 鐵礦石 赤鐵礦 主要成分是Fe2O3 和磁鐵礦 主要成分是Fe3O4 焦炭 石灰石和空氣 2 主要設(shè)備 高爐 3 煉鐵原理 在高溫條件下 利用焦炭與氧氣反應(yīng)生成的一氧化碳把鐵從鐵礦石里還原出來 2CO 3 焦炭的作用 一是生成還原劑一氧化碳 二是提高高爐的溫度 石灰石的主要作用是將礦石中的二氧化硅轉(zhuǎn)化為爐渣除去 考點(diǎn)5鐵的銹蝕與防護(hù) 1 鐵生銹的條件 鐵生銹的主要條件是與 直接接觸 鐵制品銹蝕的過程 實(shí)際上是鐵與空氣中的氧氣 水蒸氣等發(fā)生的復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng) 鐵銹的主要成分是Fe2O3 xH2O 空氣和水蒸氣 2 鐵的防銹 1 原理是隔絕空氣或水 使鐵失去生銹的條件 2 防銹措施 保持鐵制品表面潔凈和干燥 例如菜刀用完后洗凈擦干掛起來 在鐵制品表面涂上一層保護(hù)膜 防止鐵與氧氣和水的反應(yīng) 例如 刷一層油漆 涂一層機(jī)油 電鍍一層不易生銹的金屬 如鍍鋅等 經(jīng)加工使金屬表面生成一層致密的氧化膜 如烤藍(lán) 在金屬表面覆蓋搪瓷 塑料等 改變金屬的單一結(jié)構(gòu) 例如制成合金 不銹鋼 等 鐵生銹的兩個條件缺一不可 如果鐵表面沾有其他物質(zhì)時 往往會加快生銹 如鐵制品上沾有食鹽水或灰塵等則生銹更快 故防止鐵制品生銹首先要保持鐵制品表面的干燥與潔凈 鋁 鋅等金屬不易生銹 其原因是在鋁 鋅的表面生成了一層致密的氧化膜 可防止內(nèi)部金屬繼續(xù)被氧化 從而形成 自我保護(hù) 考點(diǎn)6保護(hù)金屬的有效途徑 1 礦物的儲量有限 而且不能再生 2 回收和利用廢舊金屬可以減少對環(huán)境的污染 還可以節(jié)約金屬資源 3 保護(hù)金屬資源的有效途徑 防止金屬腐蝕 回收利用廢舊金屬 合理有效地開采礦物 尋找金屬的替代品 類型1金屬的性質(zhì)與用途 例1下表是Al Fe Cu三種金屬的性質(zhì)及冶煉時間情況 請根據(jù)下表信息回答問題 說明 導(dǎo)電性以銀的導(dǎo)電性為100作標(biāo)準(zhǔn) 硬度以金剛石的硬度為10作標(biāo)準(zhǔn) 1 菜刀用鐵制而不用鋁制的主要原因是 2 表中導(dǎo)電性最強(qiáng)的金屬是 3 中形成薄膜的化學(xué)方程式為 4 金屬的冶煉體現(xiàn)了人類文明的發(fā)展水平 之所以有先后 主要取決于 鐵的硬度比鋁大 Cu 金屬的活動性 方法點(diǎn)撥 題目往往是通過圖表和文字信息來反映某一具體物質(zhì)的用途 考查對所涉及物質(zhì)性質(zhì)的掌握情況 金屬的性質(zhì)在很大程度上決定了它們的用途 但不是唯一的決定因素 要牢固把握金屬的性質(zhì) 如金屬的物理共性為有金屬光澤 導(dǎo)電性 導(dǎo)熱性 延展性等 化學(xué)性質(zhì)有與氧氣反應(yīng) 與酸反應(yīng)及與金屬化合物溶液反應(yīng)等 解析 由于鐵的硬度比鋁的大 所以菜刀要用鐵制 導(dǎo)電性的指數(shù)越高 導(dǎo)電性也就越強(qiáng) 所以銅的導(dǎo)電性最強(qiáng) 常溫下金屬越容易與氧氣反應(yīng) 其表現(xiàn)出的金屬活動性就越強(qiáng) 類型2金屬的銹蝕和防護(hù) 例2金屬腐蝕的快慢與外界條件密切相關(guān) 下列條件下 鐵釘?shù)母g速率最快的是 圖6 2 A 第6課時 金屬和金屬材料 方法點(diǎn)撥 在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究時 要注意可控制變量的單一性 如鐵生銹與氧氣和水分有關(guān) 為了探究鐵生銹的原因 就需要分別設(shè)計(jì)鐵與氧氣 鐵與水 鐵與氧氣和水同時存在的三個實(shí)驗(yàn) 解析 A裝置中鐵釘與空氣 水分接觸 鐵釘會生銹 且海水中的氯化鈉等鹽能加速鐵釘銹蝕的速率 B裝置中鐵釘能與空氣 水分接觸 鐵釘會生銹 C裝置中鐵釘只與水接觸 不易生銹 D裝置中鐵釘只與干燥的空氣接觸 不易生銹 突破1金屬活動性順序的比較 后 有白色沉淀生成 銀 鈀 鉑 例4不銹鋼材料中含有的金屬鉻 Cr 能提高鋼的抗氧化性和耐腐蝕性 為了解金屬鉻與常見金屬鋁 銅在金屬活動性順序中的相對位置關(guān)系 小娟與小濤進(jìn)行了如下探究活動 猜想和假設(shè) 根據(jù)所學(xué)知識 猜想三種金屬在金屬活動性順序中的相對位置關(guān)系 猜想一 Cr Al Cu 猜想二 Al Cr Cu 猜想三 Al Cu Cr 實(shí)驗(yàn)和探究 1 小娟的實(shí)驗(yàn) 取大小相同的鋁 鉻 銅三種金屬片 用砂紙打磨光亮 二 2 小濤的實(shí)驗(yàn) 小濤只選用了三種藥品進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 也得出了三種金屬在金屬活動性順序中的相對位置關(guān)系 則他選用的三種藥品可能是 總結(jié)與歸納 由上述實(shí)驗(yàn)得出比較金屬活動性強(qiáng)弱的方法有 Al CrSO4溶液 Cu 合理即可 通過金屬與酸反應(yīng)比較 通過金屬與鹽溶液反應(yīng)比較 合理即可 拓展延伸 1 用砂紙打磨金屬片的目的是 2 小陽提出用硫酸銅溶液代替上述實(shí)驗(yàn)中的稀硫酸也能得出三種金屬在金屬活動性順序中的相對位置關(guān)系 小燕認(rèn)為不可行 理由是 3 小彬同學(xué)將實(shí)驗(yàn)后的三支試管中的物質(zhì)混合后過濾 發(fā)現(xiàn)濾液呈藍(lán)色 則濾液中一定含有的陽離子有 填離子符號 除去金屬表面的氧化物 無法比較鉻和鋁的金屬活動性強(qiáng)弱 方法點(diǎn)撥 判斷金屬活動性順序有以下幾種方法 1 根據(jù)金屬在自然界中存在的狀態(tài) 主要以化合物形式存在 說明該金屬的活動性強(qiáng) 主要以單質(zhì)形式存在 說明該金屬的活動性弱 2 根據(jù)金屬與酸反應(yīng)的劇烈程度或產(chǎn)生氫氣速率的快慢 反應(yīng)越劇烈或產(chǎn)生氫氣的速率越快 金屬活動性就越強(qiáng) 3 根據(jù)置換反應(yīng) 若A BC B AC能反應(yīng) 則A的活動性大于B 突破2一氧化碳還原氧化鐵 例5早在春秋戰(zhàn)國時期 我國就開始生產(chǎn)和使用鐵器 工業(yè)上煉鐵的原理是利用一氧化碳和氧化鐵反應(yīng) 某化學(xué)興趣小組利用如圖6 3裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究 圖6 3 請按要求填空 1 實(shí)驗(yàn)開始應(yīng)先 填 通一氧化碳 或 點(diǎn)燃酒精噴燈加熱 實(shí)驗(yàn)完畢停止加熱前 填 需要 或 不需要 將導(dǎo)管從石灰水中取出 因?yàn)?2 能證明一氧化碳和氧化鐵發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的現(xiàn)象是 寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式 3 實(shí)驗(yàn)完畢后驗(yàn)證玻璃管內(nèi)固體成分的方法是 通一氧化碳 不需要 一氧化碳在繼續(xù)通 石灰水不會倒吸 紅棕色粉末變成黑色 澄清石灰水變渾濁 取少量反應(yīng)后的固體于試管中 加入適量硫酸銅溶液 若固體完全變成紫紅色 說明反應(yīng)后的固體為鐵 合理即可 拓展延伸 1 采用如圖6 4所示裝置進(jìn)行一氧化碳煉鐵 B裝置可用來吸收二氧化碳?xì)怏w 寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式 B裝置 填 能 或 不能 用來收集CO 能 2 若a管中氧化鐵全部還原成鐵 冷卻后稱量鐵的質(zhì)量比反應(yīng)前氧化鐵的質(zhì)量減少了2 4g 則加入a管中氧化鐵的質(zhì)量是 g 8 C B C C A B 稀鹽酸 或稀硫酸 藍(lán) 鎘 銅 銀 或銀 銅 鎘 熟石灰 或消石灰 氫氧化鈉具有強(qiáng)腐蝕性 置換反應(yīng) 金屬活動性 鐵的表面有紅色物質(zhì)析出 溶液由藍(lán)色逐漸變成淺綠色