1、第八單元第八單元 金屬和金屬材料金屬和金屬材料上一頁上一頁下一頁下一頁知識網絡上一頁上一頁下一頁下一頁考點聚焦考點聚焦考點考點1 1金屬材料金屬材料1 1金屬材料：包括金屬材料：包括_和和_；2 2合金合金：在金屬中加熱熔合某些金屬：在金屬中加熱熔合某些金屬( (或非金屬或非金屬) )形形成的具有成的具有_的物質。硬度一般比各成分金屬的物質。硬度一般比各成分金屬_，熔點一般比各成分金屬，熔點一般比各成分金屬_，所以比純金屬具，所以比純金屬具有更廣泛的用途。有更廣泛的用途。純金屬純金屬合金合金金屬特性金屬特性大大低低上一頁上一頁下一頁下一頁考點考點2 2金屬活動性順序金屬活動性順序金屬活動性順序

2、是指金屬在水溶液中失去電子變成金屬活動性順序是指金屬在水溶液中失去電子變成離子的能力。離子的能力。MgMgAlAl ZnZnCuCuHgHgAgAg上一頁上一頁下一頁下一頁應用：應用：(1)(1)在金屬活動性順序里，金屬的位置越靠前，它的在金屬活動性順序里，金屬的位置越靠前，它的活動性越活動性越_。(2)(2)在金屬活動性順序里，位于氫前面的金屬能置換在金屬活動性順序里，位于氫前面的金屬能置換出鹽酸、稀硫酸中的出鹽酸、稀硫酸中的_，且金屬位置越靠前，與酸反，且金屬位置越靠前，與酸反應就越劇烈。應就越劇烈。(3)(3)在金屬活動性順序里，位于前面的金屬能把位于在金屬活動性順序里，位于前面的金屬能

3、把位于后面的金屬從它們后面的金屬從它們_里置換出來里置換出來(K(K、CaCa、NaNa除外除外) )。強強氫氫化合物的溶液化合物的溶液上一頁上一頁下一頁下一頁考點考點3 3金屬的性質金屬的性質導電導電導熱導熱常溫常溫高溫高溫3 32Al2Al2 2O O3 33 32 2FeFe3 3O O4 42 22CuO2CuO4 4上一頁上一頁下一頁下一頁 注意注意 在純氧中，鐵能劇烈燃燒，生成黑色的四氧在純氧中，鐵能劇烈燃燒，生成黑色的四氧化三鐵；而在潮濕的空氣中，鐵則易發生緩慢氧化生成化三鐵；而在潮濕的空氣中，鐵則易發生緩慢氧化生成紅色的三氧化二鐵，是鐵銹的主要成分。紅色的三氧化二鐵，是鐵銹的主

4、要成分。(2)(2)與酸反應與酸反應條件：金屬條件：金屬( (H H之前之前) )，酸，酸( (鹽酸、稀硫酸等鹽酸、稀硫酸等) )FeFe_HCl=_HCl=_ZnZnH H2 2SOSO4 4=_=_ 注意注意 鐵與稀鹽酸或稀硫酸發生置換反應時，只鐵與稀鹽酸或稀硫酸發生置換反應時，只能生成亞鐵離子，溶液的顏色是淺綠色。能生成亞鐵離子，溶液的顏色是淺綠色。實驗室里利用較活潑金屬與稀硫酸實驗室里利用較活潑金屬與稀硫酸( (或稀鹽酸或稀鹽酸) )反應反應來獲得氫氣。來獲得氫氣。2 2FeClFeCl2 2H H2 2ZnSOZnSO4 4H H2 2上一頁上一頁下一頁下一頁(3)(3)與鹽溶液反應

5、與鹽溶液反應條件：金屬條件：金屬( (前置后前置后，K K、CaCa、NaNa除外除外) )，鹽，鹽( (必須可溶必須可溶) )FeFeCuSOCuSO4 4=_=_CuCu_AgNO_AgNO3 3=_=_ 提示提示 上述鐵與硫酸銅的反應是我國古代濕法上述鐵與硫酸銅的反應是我國古代濕法冶金術的先驅。若金屬表面有冶金術的先驅。若金屬表面有“銹銹”或或“氧化膜氧化膜”，應先用砂紙打磨干凈，再做實驗。應先用砂紙打磨干凈，再做實驗。FeSOFeSO4 4CuCu2 2Cu(NOCu(NO3 3) )2 22Ag2Ag上一頁上一頁下一頁下一頁考點考點4 4鐵的冶煉鐵的冶煉1 1一氧化碳還原氧化鐵的實驗

6、一氧化碳還原氧化鐵的實驗(1)(1)裝置圖：見圖裝置圖：見圖11111 1上一頁上一頁下一頁下一頁(2)實驗現象：紅色粉末逐漸變為實驗現象：紅色粉末逐漸變為_色，澄清的石色，澄清的石灰水變灰水變_，尾氣點燃產生，尾氣點燃產生_火焰。火焰。(3)實驗注意事項：實驗注意事項：先通入一氧化碳氣體，排盡裝置內的空氣，防止一氧先通入一氧化碳氣體，排盡裝置內的空氣，防止一氧化碳與空氣混合加熱后，發生爆炸；化碳與空氣混合加熱后，發生爆炸；實驗完畢后要繼續通入一氧化碳氣體，直到玻璃管冷實驗完畢后要繼續通入一氧化碳氣體，直到玻璃管冷 卻，一是防止高溫下的鐵與空氣接觸，被氧化為氧化鐵，二卻，一是防止高溫下的鐵與空

7、氣接觸，被氧化為氧化鐵，二是還可防止澄清石灰水倒吸；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，所以尾氣要收尾氣中含有一氧化碳，一氧化碳有毒，所以尾氣要收集或點燃，以防止直接排放污染空氣。集或點燃，以防止直接排放污染空氣。黑黑渾濁渾濁淡藍色淡藍色上一頁上一頁下一頁下一頁 注意注意 石灰石的主要作用是將礦石中的二氧化硅轉石灰石的主要作用是將礦石中的二氧化硅轉變為爐渣。變為爐渣。COCO2 22CO2CO3 32Fe2Fe3CO3CO2 2上一頁上一頁下一頁下一頁考點考點5 5鐵的銹蝕與防護鐵的銹蝕與防護1 1鐵生銹的條件：鐵生銹的條件：(1)_(1)_；(2) _(2) _。2

8、2防銹措施：防銹措施：(1)(1)保持金屬表面的保持金屬表面的_。如：菜。如：菜刀用完后擦干掛起來。刀用完后擦干掛起來。(2)(2)金屬表面涂上一層金屬表面涂上一層_。如：刷漆、涂油、電。如：刷漆、涂油、電鍍等。鍍等。(3)(3)改變鐵的單一結構，制成合金鋼。如：不銹鋼。改變鐵的單一結構，制成合金鋼。如：不銹鋼。空氣空氣( (或氧氣或氧氣) )水水干燥干燥保護膜保護膜上一頁上一頁下一頁下一頁 注意注意 鐵生銹的兩個條件鐵生銹的兩個條件缺一不可缺一不可。如果鐵表面沾。如果鐵表面沾有其他物質時，往往會加快生銹。如鐵制品上沾有食鹽水有其他物質時，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

9、。故防止鐵制品生銹首先要保持鐵制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。品表面的干燥與潔凈。鋁、鋅等金屬比鐵不易生銹，其原因是在鋁、鋅的鋁、鋅等金屬比鐵不易生銹，其原因是在鋁、鋅的表面生成了一層致密的表面生成了一層致密的氧化膜氧化膜，可防止內部金屬繼續被氧，可防止內部金屬繼續被氧化，從而形成化，從而形成“自我保護自我保護”。上一頁上一頁下一頁下一頁考點考點6 6保護金屬的有效途徑保護金屬的有效途徑主要途徑有：主要途徑有：_；_；合；合理開發金屬資源，積極尋找金屬代用品。理開發金屬資源，積極尋找金屬代用品。防止金屬的銹蝕防止金屬的銹蝕回收利用廢舊金屬回收利用廢舊金屬

10、上一頁上一頁下一頁下一頁歸類示例歸類示例 類型一金屬活動性順序的比較類型一金屬活動性順序的比較命題角度：金屬與酸、鹽溶液的反應。命題角度：金屬與酸、鹽溶液的反應。例例1 1有有X X、Y Y、Z Z三種金屬，將三種金屬分別浸入稀硫酸三種金屬，將三種金屬分別浸入稀硫酸中，中，Y Y溶解并放出氣體，溶解并放出氣體，X X、Z Z不溶解；將不溶解；將X X浸入浸入Z Z的硫酸鹽溶的硫酸鹽溶液中，在液中，在X X的表面有的表面有Z Z析出。則三種金屬的活動性由強到弱析出。則三種金屬的活動性由強到弱的排列順序正確的是的排列順序正確的是 ( () )A AXYZXYZB BYXZYXZC CYZX DYZ

11、X DXZYXZYB B上一頁上一頁下一頁下一頁人教版人教版 解析解析 X X、Y Y、Z Z分別放入稀硫酸中，分別放入稀硫酸中，Y Y溶解溶解X X、Z Z不溶解，說明金屬活動性不溶解，說明金屬活動性YXYX、Z Z；X X浸入浸入Z Z的硫酸鹽的硫酸鹽溶液中，溶液中，X X表面有表面有Z Z析出，說明金屬活動性析出，說明金屬活動性XZXZ，由此，由此得出三種金屬的活動性的順序為得出三種金屬的活動性的順序為YXZYXZ。上一頁上一頁下一頁下一頁變式題變式題 鐵、鋁、銅是常見的三種金屬。同學們鐵、鋁、銅是常見的三種金屬。同學們發現生活中的鋁和銅制品表面一般不用防銹，而鐵發現生活中的鋁和銅制品表

12、面一般不用防銹，而鐵制品一般需要做防銹處理。制品一般需要做防銹處理。 提出問題提出問題 這是不是因為鐵、鋁、銅三種金屬這是不是因為鐵、鋁、銅三種金屬中鐵的活動性最強呢？中鐵的活動性最強呢？ 實驗探究實驗探究 同學們對這三種金屬的活動性順序同學們對這三種金屬的活動性順序展開了探究，請你參與探究并填寫空格。將粗細相展開了探究，請你參與探究并填寫空格。將粗細相同的鐵絲、鋁絲、銅絲分別插入體積相同、溶質質同的鐵絲、鋁絲、銅絲分別插入體積相同、溶質質量分數也相同的稀鹽酸中：量分數也相同的稀鹽酸中：上一頁上一頁下一頁下一頁操作操作根據現象根據現象得出金屬得出金屬活動性順活動性順序序片刻后片刻后現象現象有少

13、量氣有少量氣泡泡無氣泡無氣泡無氣泡無氣泡FeAlFeAl，FeCuFeCu幾分鐘幾分鐘后現象后現象有少量氣有少量氣泡泡有大量氣有大量氣泡泡無氣泡無氣泡_AlFeCuAlFeCu上一頁上一頁下一頁下一頁 討論交流討論交流 為什么同一個實驗得出了兩種結論呢？為什么同一個實驗得出了兩種結論呢？同學們帶著這個疑問查閱了相關資料，明白了鋁絲在稀同學們帶著這個疑問查閱了相關資料，明白了鋁絲在稀鹽酸中短時間內無氣泡，是因為鋁表面致密的氧化膜會鹽酸中短時間內無氣泡，是因為鋁表面致密的氧化膜會先與鹽酸反應。先與鹽酸反應。 反思評價反思評價 做金屬性質實驗時需將金屬進行打磨，做金屬性質實驗時需將金屬進行打磨，打磨

14、的目的是打磨的目的是_。 實驗驗證實驗驗證 為了進一步確認鐵、鋁、銅這三種金屬為了進一步確認鐵、鋁、銅這三種金屬的活動性順序，同學們又將兩根粗細相同的、打磨過的的活動性順序，同學們又將兩根粗細相同的、打磨過的鐵絲分別插入硫酸鋁溶液、硫酸銅溶液中：鐵絲分別插入硫酸鋁溶液、硫酸銅溶液中：寫出鐵與硫酸銅溶液反應的化學方程式寫出鐵與硫酸銅溶液反應的化學方程式_。除去金屬表面的氧化物除去金屬表面的氧化物FeFeCuSOCuSO4 4=FeSO=FeSO4 4CuCu上一頁上一頁下一頁下一頁 拓展遷移拓展遷移 (1) (1)若只有一支盛有少量稀鹽酸的試管，若只有一支盛有少量稀鹽酸的試管，只需合理安排金屬絲

15、的插入順序只需合理安排金屬絲的插入順序( (能與鹽酸反應的要一能與鹽酸反應的要一次將鹽酸消耗完次將鹽酸消耗完) )，也能證明鐵、鋁、銅這三種金屬的，也能證明鐵、鋁、銅這三種金屬的活動性順序。金屬絲的插入順序為活動性順序。金屬絲的插入順序為_ _ _。(2)(2)金屬被人類大規模開發利用的大致年限也與金金屬被人類大規模開發利用的大致年限也與金屬活動性順序有關，請寫出鐵、鋁、銅三種金屬材料被屬活動性順序有關，請寫出鐵、鋁、銅三種金屬材料被人類利用的先后順序人類利用的先后順序_。CuCu、FeFe、AlAl或或FeFe、CuCu、AlAlCuCu、FeFe、Al(Al(或銅、鐵、鋁或銅、鐵、鋁) )

16、上一頁上一頁下一頁下一頁 方法點撥方法點撥 判斷金屬活動性順序有以下幾種方法：判斷金屬活動性順序有以下幾種方法：(1)(1)根據金屬在自然界中存在的狀態。主要以化合物根據金屬在自然界中存在的狀態。主要以化合物存在，說明該金屬活動性強，主要是以單質存在，說明存在，說明該金屬活動性強，主要是以單質存在，說明該金屬活動性弱。該金屬活動性弱。(2)(2)根據金屬與酸反應的劇烈程度或產生氫氣的速率根據金屬與酸反應的劇烈程度或產生氫氣的速率快慢。反應的越劇烈或產生氫氣的速率越快，金屬活動快慢。反應的越劇烈或產生氫氣的速率越快，金屬活動性就強。性就強。(3)(3)根據置換反應。若根據置換反應。若A ABCB

17、CB BACAC能反應，則能反應，則A A的的活動性大于活動性大于B B。上一頁上一頁下一頁下一頁 解析解析 將粗細相同的鐵絲、鋁絲、銅絲分別插入體積將粗細相同的鐵絲、鋁絲、銅絲分別插入體積相同、溶質質量分數也相同的稀鹽酸中，可以觀察到鋁絲相同、溶質質量分數也相同的稀鹽酸中，可以觀察到鋁絲先無氣泡，然后有大量的氣泡，鐵絲一直只有少量氣泡，先無氣泡，然后有大量的氣泡，鐵絲一直只有少量氣泡，銅絲一直無氣泡，故金屬活動性是銅絲一直無氣泡，故金屬活動性是AlFeCuAlFeCu；因為鋁表面；因為鋁表面有致密的氧化膜，所以實驗時需要先打磨除去；若只有一有致密的氧化膜，所以實驗時需要先打磨除去；若只有一支

18、盛有少量稀鹽酸的試管，先插入銅絲不反應，然后插入支盛有少量稀鹽酸的試管，先插入銅絲不反應，然后插入鐵絲能反應，再在鐵的化合物溶液中插入鋁絲又能反應，鐵絲能反應，再在鐵的化合物溶液中插入鋁絲又能反應，可以證明鐵、鋁、銅這三種金屬的活動性順序是可以證明鐵、鋁、銅這三種金屬的活動性順序是AlFeCuAlFeCu；銅利用最早，鐵次之，而鋁的利用僅有一百多年的歷史。銅利用最早，鐵次之，而鋁的利用僅有一百多年的歷史。上一頁上一頁下一頁下一頁 類型二金屬的性質與用途類型二金屬的性質與用途命題角度：給出信息，分析推測其主要性質和用途。命題角度：給出信息，分析推測其主要性質和用途。例例2 2請根據下表信息回答：

19、請根據下表信息回答：序號序號金屬金屬熔點熔點/導電導電性性硬度硬度化學化學性質性質金屬冶煉的金屬冶煉的大致年限大致年限Al6606122.9常溫下與氧常溫下與氧氣反應，表氣反應，表面形成致密面形成致密的薄膜的薄膜約約200年前年前上一頁上一頁下一頁下一頁序號序號金屬金屬熔點熔點/導電導電性性硬度硬度化學性質化學性質金屬冶煉的金屬冶煉的大致年限大致年限Fe15351745在潮濕的空在潮濕的空氣中易生銹氣中易生銹約約3000年前年前Cu1083992.53在高溫時易在高溫時易與氧氣反應與氧氣反應約約6000年前年前上一頁上一頁下一頁下一頁說明：導電性以銀的導電性為說明：導電性以銀的導電性為1001

20、00作標準，硬度以金剛石作標準，硬度以金剛石的硬度為的硬度為1010作標準。作標準。(1)(1)菜刀用鐵做而不用鋁做的主要原因是菜刀用鐵做而不用鋁做的主要原因是_(2)(2)表中導電性最強的金屬是表中導電性最強的金屬是_；(3)(3)中形成薄膜的化學方程式中形成薄膜的化學方程式_；(4)(4)金屬的冶煉體現了人類文明的發展水平。之所以有先金屬的冶煉體現了人類文明的發展水平。之所以有先 后，主要取決于后，主要取決于_。鐵的硬度比鋁大鐵的硬度比鋁大CuCu4Al4Al3O3O2 2=2Al=2Al2 2O O3 3金屬的活動性金屬的活動性上一頁上一頁下一頁下一頁 方法點撥方法點撥 金屬的性質在很大

21、程度上決定了它們的用金屬的性質在很大程度上決定了它們的用途，但不是唯一的決定因素。題目往往是通過圖表和文字途，但不是唯一的決定因素。題目往往是通過圖表和文字信息來反映某一具體物質的用途，考查對所涉及物質性質信息來反映某一具體物質的用途，考查對所涉及物質性質的掌握情況。的掌握情況。 解析解析 由于鐵的硬度比鋁大，所以菜刀要用鐵做；導由于鐵的硬度比鋁大，所以菜刀要用鐵做；導電性的指數越高，導電性也就越強，所以銅的導電性最強；電性的指數越高，導電性也就越強，所以銅的導電性最強；常溫下越容易與氧氣反應，也表現出其金屬活動性越強。常溫下越容易與氧氣反應，也表現出其金屬活動性越強。上一頁上一頁下一頁下一頁

22、 類型三煉鐵的原理類型三煉鐵的原理命題角度：命題角度：COCO還原磁鐵礦的實驗。還原磁鐵礦的實驗。例例3 3實驗室中用實驗室中用COCO還原磁鐵礦還原磁鐵礦( (主要成分為主要成分為FeFe3 3O O4 4) )得到鐵，得到鐵，設計的實驗裝置如圖設計的實驗裝置如圖11112 2所示：所示：上一頁上一頁下一頁下一頁(1)(1)開始實驗時，開始實驗時，A A裝置中首先要進行的操作是裝置中首先要進行的操作是_(_(填填“加熱加熱”或或“通一氧化碳通一氧化碳”) )。(2)CO(2)CO還原還原FeFe3 3O O4 4的化學方程式為的化學方程式為_。(3)B(3)B裝置的作用是裝置的作用是_。 方

23、法點撥方法點撥 在用一氧化碳還原鐵礦石的實驗過程中，在用一氧化碳還原鐵礦石的實驗過程中，要特別注意在加熱前必須將管內空氣排盡，尾氣要進行處要特別注意在加熱前必須將管內空氣排盡，尾氣要進行處理才能排放。注意觀察裝置中的加熱儀器不同，一個是酒理才能排放。注意觀察裝置中的加熱儀器不同，一個是酒精燈，一個是酒精噴燈，一氧化碳還原鐵礦石的反應條件精燈，一個是酒精噴燈，一氧化碳還原鐵礦石的反應條件是高溫。是高溫。通一氧化碳通一氧化碳檢驗并吸收二氧化碳檢驗并吸收二氧化碳上一頁上一頁下一頁下一頁 解析解析 (1) (1)開始時要先通一氧化碳，其目的是防止開始時要先通一氧化碳，其目的是防止混合氣體加熱發生爆炸現

24、象；混合氣體加熱發生爆炸現象；(2)(2)磁鐵礦的主要成分為磁鐵礦的主要成分為FeFe3 3O O4 4，COCO還原還原FeFe3 3O O4 4后生成后生成FeFe和和COCO2 2；(3)B(3)B裝置中澄清石裝置中澄清石灰水的作用是檢驗反應的生成物中是否有二氧化碳氣灰水的作用是檢驗反應的生成物中是否有二氧化碳氣體，同時吸收二氧化碳氣體，以便在體，同時吸收二氧化碳氣體，以便在C C處點燃處點燃COCO。上一頁上一頁下一頁下一頁 類型四金屬的銹蝕和防護類型四金屬的銹蝕和防護命題角度：鐵生銹的條件。命題角度：鐵生銹的條件。例例4 4圖圖11113 3是探究鐵制品銹蝕的條件時做的五個實驗是探究鐵制品銹蝕的條件時做的五個實驗( (鐵釘在不同環境中鐵釘在不同環境中) )，實驗一段時間后，得出的結論錯誤的，實驗一段時間后，得出的結論錯誤的是是( () )D D上一頁上一頁下一頁下一頁A A甲、乙、戊中鐵釘生銹快慢的順序為：乙甲戊甲、乙、戊