初三化学第8单元-课件

第八单元金属和金属材料第一部分教材同步复习知识要点·归纳一、金属材料1．金属材料的分类金属材料纯金属合金铁合金生铁钢其他合金2．金属的物理性质物理性质性质特点颜色大多数金属具有金属光泽，铁、铝、锌等大多数金属都呈_______色，但铜呈________色，金呈____色状态在常温下，铁、铝、铜等大多数金属为固体，但____为液体其他性质金属具有良好的导电性、导热性和延展性，密度和硬度较大，熔沸点较高，这些物理性质差别较大银白紫红黄汞3.合金(1)概念在金属中加热熔合某些金属或非金属，制得的具有金属特征的物质。合金属于________(填物质类别)。(2)性质特征________和________一般比它们的纯金属更高，_____________更好，熔点一般比它们的纯金属更低。混合物强度硬度抗腐蚀性能合金铁合金铜合金焊锡生铁钢黄铜青铜成分含碳量____________含碳量___________铜锌合金铜锡合金铅锡合金备注不锈钢：含铬、镍的钢，具有抗腐蚀性能紫红色铜为纯铜熔点低2%～4.3%0.03%～2%【特别提醒】a.利用钨的熔点高，可制作灯丝；b.菜刀用铁制而不用铝制是因为铁的硬度比铝大；c.铜具有导电性，故可制作电源插头的插脚。二、金属的化学性质(高频考点)1．与氧气的反应大多数金属都能与氧气发生反应，但反应的难易程度和剧烈程度不同。(1)金属铝的耐腐蚀性：铝在空气中易与氧气反应，在其表面生成一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止内部铝进一步被氧化，因此，铝的抗腐蚀性好，发生反应的化学方程式为：________________________。(2)铁、铜等在常温下几乎不与氧气反应，但在高温时能与氧气反应。(3)“真金不怕火炼”说明金在高温条件下也不与氧气反应。4Al＋3O2===2Al2O32．与酸反应(1)通式：金属＋酸→盐＋氢气(2)反应发生的条件：位于氢前面的金属能与酸反应放出氢气(K、Ca、Na除外)。(3)镁、锌、铁分别与稀盐酸、稀硫酸反应(用化学方程式表示)①镁、锌、铁与稀盐酸_______________________________；_______________________________；_______________________________。Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑②镁、锌、铁与稀硫酸_______________________________；_______________________________；_______________________________。Mg＋H2SO4===MgSO4＋H2↑Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑(4)金属与酸反应的曲线图分析Ⅰ.等质等氢图两种金属反应产生的氢气质量相同，此图反映了两种情况：①酸不足，金属过量，产生的氢气质量由酸的质量决定。②酸足量，投放的两种金属与酸反应产生氢气的质量恰好完全相同，如18g铝和56g铁分别投入足量的盐酸中反应产生的氢气质量相同。Ⅱ.等质等价金属图如等质量的镁、铁、锌与足量的酸反应生成的盐中金属离子的化合价都为＋2价，产生氢气的速度和质量不同。此图反映出：①金属越活泼，图示反应物的曲线越陡，如Mg线比Zn线陡，Zn线比Fe线陡。②金属的相对原子质量越小，与酸反应产生的氢气越多，曲线的拐点越高。可简单概括为：越陡越活，越高越小。Ⅲ.等质不等价金属图铝、镁、锌与酸反应生成盐中金属离子的化合价分别为＋3、＋2、＋2，此图反映出等质不等价金属与酸反应不仅速度不同，而且产生氢气的质量与金属化合价有关。可用下式计算氢气质量：m(H2)＝m金属×化合价相对原子质量。3．与可溶性盐溶液的反应(1)通式：金属＋盐→新盐＋新金属(2)反应发生的条件：①活泼金属(前面的金属)置换不活泼金属(后面的金属)(K、Ca、Na除外)；②盐必须可溶。(3)①铁与硫酸铜溶液的反应现象：溶液由____色变为_____色，铁表面有____色固体生成。化学方程式：_________________________。②铝与硫酸铜溶液的反应(铝丝已被砂纸打磨)现象：溶液由____色变为____色，铝表面有____色固体生成。化学方程式：______________________________。蓝浅绿红Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu蓝无红2Al＋3CuSO4===Al2(SO4)3＋3Cu4．置换反应(1)概念：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叫做置换反应。(2)特点：置换反应中一定存在化合价变化的元素。(3)通式：A＋BC===B＋AC，例如Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑；Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu。三、金属活动性顺序1．金属活动性强弱顺序――――――――――――――――→KCaNaMgAlZnFeSnPbHCuHgAgPtAu金属活动性逐渐2．金属活动性规律(1)金属的位置越靠前，它的活动性就越强。(2)位于氢前面的金属能置换出稀盐酸、稀硫酸中的氢(K、Ca、Na除外)。(3)位于前面的金属能将后面的金属从其盐溶液中置换出来(K、Ca、Na除外)。减弱3．金属活动性顺序的应用(高频考点)(1)判断某些置换反应能否发生①判断金属与酸能否反应条件金属必须位于氢之前酸一般指盐酸或稀硫酸②判断金属与盐溶液能否反应条件单质金属必须排在盐中金属的前面盐必须可溶于水金属不包含K、Ca、Na(2)根据金属与盐溶液的反应判断滤液、滤渣的成分金属与可溶性盐的优先置换原理：在金属活动性顺序表中，盐中的金属越靠后，越先被置换出来。向含有两种较不活泼金属(其中B的活动性较C弱)的盐溶液中加入某一活泼金属单质(A)，优先与最不活泼金属(B)的盐溶液反应，该溶液完全反应后，再与较活泼的金属(C)的盐溶液反应。反应后的成分判断如下：临界点：b点：滤液为A的盐溶液、C的盐溶液；滤渣为Bc点：滤液为A的盐溶液；滤渣为B、C反应区间：ab段：滤液为A的盐溶液、B的盐溶液、C的盐溶液；滤渣为Bbc段：滤液为A的盐溶液、C的盐溶液；滤渣为B、C大于c点：滤液为A的盐溶液；滤渣为A、B、C(3)根据金属与酸反应的剧烈程度或产生氢气的速率判断金属活动性顺序如镁、锌、铁三种金属与相同溶质质量分数的稀硫酸反应产生氢气的速率：MgZnFe，则金属活动性顺序为MgZnFe。4．金属活动性顺序的探究详见【实验方法指导】四、金属的冶炼1．常见的金属矿石工业上把能用来提炼金属的矿物叫做矿石。(1)常见的铁矿石及主要成分：赤铁矿(主要成分是________)，黄铁矿(主要成分是FeS2)，菱铁矿(主要成分是FeCO3)。(2)常见的铝矿石及主要成分：铝土矿(主要成分是Al2O3)。(3)常见的铜矿石及主要成分：黄铜矿(主要成分是CuFeS2)，辉铜矿(主要成分是Cu2S)。2．铁的冶炼详见【实验方法指导】Fe2O3五、金属的腐蚀与防护1．金属的锈蚀(1)常温下，铝与氧气反应，在其表面会生成_____________________薄膜，可阻止内部的铝与氧气、水接触，故铝不易生锈。(2)铁在空气中与________、____反应生成铁锈(主要成分为________)。铁锈很疏松、易吸水，如不及时除去可以加速铁制品的锈蚀。一层致密的氧化铝氧气水Fe2O32．铁锈蚀条件的探究详见【实验方法指导】3．除锈的方法：(1)物理方法：用砂纸打磨。(2)化学方法：用稀盐酸或稀硫酸反应除去，有关化学方程式：____________________________________________________________________；反应现象____________________________________。4．防止金属锈蚀的措施(1)保持金属表面清洁干燥。(2)涂一层保护膜(如：刷漆、涂油、镀不活泼金属等)。(3)改变金属的内部结构，如形成不锈钢等合金。Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2O[或Fe2O3＋3H2SO4===Fe2(SO4)3＋3H2O]红色物质消失，溶液由无色变为黄色六、含杂质物质的化学方程式的计算1．化学方程式所表达的物质间的质量关系都是参加反应的纯净物间的关系。2．当反应物或生成物是含杂质的物质时，要换算成纯物质的质量，再进行计算。3．各物质间的关系为：纯物质的质量＝混合物的质量×纯度。【特别提醒】混合物与纯净物之间的转化，一定要将含杂质的物质质量转化成纯净物的质量再带入化学方程式进行计算。实验方法·指导1．金属活动性顺序探究的主要途径(1)金属与氧气的反应：大多数金属都能与氧气发生反应，但反应的难易与剧烈程度不同，依此可设置实验。(2)金属与酸的反应：许多金属能与稀盐酸或稀硫酸反应，生成相应的盐和氢气。从金属与酸反应的难易与剧烈程度可以判断金属的活动性强弱。(3)金属与盐溶液的反应可根据“在金属活动性顺序表中排在前面的金属能与排在后面的金属的盐溶液反应，置换出较不活泼的金属单质”的规则设置实验。金属活动性顺序的探究2．实验现象的观察(1)金属与氧气的反应观察点主要是反应所需的条件及剧烈程度。(2)金属与酸的反应观察点主要是能否反应及产生气泡的情况。(3)金属与盐溶液的反应观察点主要是插入的金属表面是否有新物质生成及盐溶液的颜色变化等。3．常见金属活动性顺序验证实验的常用方法4．实验注意事项(1)实验前金属必须打磨除去金属表面的氧化层或污物。(2)做金属与酸的反应时一般用稀盐酸或稀硫酸，不用硝酸和浓硫酸。(3)金属与盐溶液的反应，盐必须可溶于水。(4)并不是所有排在前面的金属都能把排在后面的金属从其盐溶液中置换出来，如钾、钙、钠。1.某化学兴趣小组的同学为了探究Mg、Cu、Fe的金属活动性顺序开展了以下探究活动。(1)进行实验，获得结论。完成如下实验报告，并回答有关问题。实验方案实验现象实验结论一将Fe丝浸入CuSO4溶液中Fe丝表面有红色物质析出金属活动性：Fe____Cu(填“＞”或“＜”)，该反应属于_______反应二将Mg和Cu分别在空气中灼烧发现________(填元素符号)能剧烈燃烧，而另一种不能金属活动性：Mg_____Cu(填“＞”或“＜”)三分别将Mg和Fe放入__________________(一种酸)溶液中，观察现象观察到______(填元素符号)产生气泡的速率较慢金属活动性顺序：Mg＞Fe＞置换Mg＞稀硫酸(或稀盐酸)Fe(2)反思与交流。经过讨论，该小组同学一致认为：比较金属与酸反应产生氢气的快慢，有两种测定方法：方法一是在相同时间内测量产生氢气体积的多少。若用如图所示装置测量，则接口c应与____(填“a”或“b”)端相连。方法二是测定产生相同体积氢气时________________。a所需的时间1．木炭还原氧化铜(1)实验原理：___________________________(用化学方程式表示)。在高温条件下碳与金属氧化物反应，碳夺取金属氧化物中的氧生成碳的氧化物。金属的冶炼C＋2CuO=====高温2Cu＋CO2↑(2)实验装置：(3)实验现象：高温加热后的试管里有_____色物质生成，澄清的石灰水________。(4)实验改进：酒精灯上加金属网罩虽然能提高火焰的温度，但实验效果不明显，应改用酒精喷灯。红变浑浊2．铁的冶炼(1)实验原理：_________________________________(用化学方程式表示)。在高温条件下，用还原剂一氧化碳从铁的氧化物中将铁还原出来。(2)实验装置：3CO＋Fe2O3=====高温2Fe＋3CO2(3)实验步骤：①检查装置的气密性；②将氧化铁粉末装入玻璃管后固定在铁架台上；③点燃右端酒精灯；④给玻璃管通入一氧化碳；⑤加热装有氧化铁的玻璃管；⑥停止加热；⑦停止通入一氧化碳；⑧熄灭右端酒精灯。(4)实验注意事项：①