2021高考化学一轮复习 3.3 用途广泛的金属材料和开发利用金属矿物课件 苏教版

考点1:合金及金属材料【核心知识自查】1.金属的通性:大多数金属呈_____色,有_____光泽,具有_______、_______、_______,熔、沸点较___,密度___。2.合金银白金属导电性导热性延展性高大3.常见的金属材料(1)分类(2)常见的合金材料①铁合金生铁和钢是含碳量不同的两种铁碳合金。生铁的含碳量为_________,钢的含碳量为__________。不锈钢是最常见的一种合金钢,其中除含有铁元素外,还主要含有___和___元素。2%～4.5%0.03%～2%铬镍②铝合金纯铝的硬度和强度较___,向铝中加入少量的合金元素如Cu、Mg、Si、Mn、Zn及稀土元素等可制成铝合金。③铜合金黄铜(_____合金,含Zn20%～36%),青铜(_____合金。含Sn10%～30%)。小铜锌铜锡④钛合金a.优点:有较高的强度、良好的抗氧化性和优异的耐腐蚀性。b.用途:钛合金主要用于飞机、火箭、导弹、人造卫星、宇宙飞船等尖端领域。同时由于它对人体无毒和无不良反应,可作为人造骨的材料,被称为“___________”。亲生物金属【基础小题诊断】判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)任何金属都能形成合金。()提示:×。并非所有的金属都能形成合金,两种金属形成合金,其前提是两种金属在同一温度范围内都能熔化,若一种金属的熔点大于另一种金属的沸点,则二者不能形成合金。(2)合金的硬度和强度一般比它的成分金属小。()提示:×。多数合金比它的成分金属熔点低、硬度大。(3)不锈钢、硬铝都是合金,青铜是铜单质,不属于合金。()提示:×。青铜为铜锡等形成的合金。(4)合金具有各成分金属性质之和。()提示:×。合金的性质并不是各成分金属性质的简单加和。(5)镧镍合金能大量吸收H2形成金属氢化物,可作储氢材料。()提示:√。镧镍合金可作储氢材料。考点2:铝及其化合物的主要性质【核心知识自查】一、铝的结构与性质1.铝的结构和存在铝位于元素周期表_____________,原子结构示意图为。铝是地壳中含量最多的金属元素。自然界中的铝全部以化合态的形式存在。第3周期ⅢA族2.铝的物理性质颜色状态熔点密度导热、导电性延展性_______固体较低_______________银白色较小良好良好3.铝的化学性质二、铝的重要化合物1.氧化铝(1)物理性质:白色固体、难溶于水,熔点_____,硬度_____,纯净的Al2O3俗称_____。很高很大刚玉(2)化学性质①两性氧化物:既可以与酸反应,又可以与碱反应,生成_______的氧化物。②Al2O3体现两性氧化物性质的离子反应方程式盐和水2.氢氧化铝(1)物理性质:_____于水的白色固体,氢氧化铝胶体在水中能够凝聚悬浮物,常作_______。(2)化学性质①属于两性氢氧化物。②氢氧化铝的两性(写出下列反应的离子方程式)。难溶净水剂③氢氧化铝的不稳定性。氢氧化铝加热分解的化学方程式:2Al(OH)3Al2O3+3H2O。△====(3)Al(OH)3的制备方法:①AlCl3溶液或Al2(SO4)3溶液和氨水,反应离子方程式__________________________________。②NaAlO2溶液中通入足量CO2:___________________________________。③NaAlO2溶液与AlCl3溶液混合:_____________________________。Al3++3NH3·H2O====Al(OH)3↓+3NAl+CO2+2H2O====Al(OH)3↓+HC3Al+Al3++6H2O====4Al(OH)3↓2O2O3O4H＋3.常见的铝盐(1)复盐:由两种或两种以上_______和一种_______组成的盐,如明矾的化学式为KAl(SO4)2·12H2O,常温下是一种晶体,复盐是纯净物。(2)明矾的净水原理。阳离子阴离子4.从铝土矿中提取铝工艺流程及相关反应原理:【基础小题诊断】判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)铝制餐具不能长时间存放酸性、碱性或咸的食物。()提示:√。铝能与酸、碱反应。(2)向氯化铵溶液中投入一铝片,铝片上产生大量气泡,该气体是氨气。()提示:×。氯化铵溶液显酸性,与铝反应产生氢气。(3)能用铝槽车储运浓硫酸与浓硝酸,是因为铝的化学性质稳定,不与浓硫酸、浓硝酸反应。()提示:×。铝遇浓硫酸与浓硝酸钝化。(4)Al2O3和Al(OH)3可以和所有的酸或碱反应生成盐和水。()提示:×。Al2O3和Al(OH)3能与强酸和强碱反应生成盐和水。考点3:铜及其化合物的主要性质【核心知识自查】1.铜的性质(1)物理性质:铜是_____色金属,具有良好的_____性、_____性和延展性。紫红导电导热(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____________________________②_____________2Cu+O2+CO2+H2O====Cu2(OH)2CO32Cu+SCu2S△====2.铜的重要化合物(1)氧化物。①CuO:___色难溶于水的固体,与酸反应,可以用H2、CO、Al还原出Cu。黑②Cu2O:a.___色难溶于水的固体。b.与酸反应(H+)为Cu2O+2H+====Cu+Cu2++H2O。c.Cu2O遇到HNO3发生氧化反应生成Cu2+。d.与H2反应:Cu2O+H22Cu+H2O。e.CuO加强热的反应:4CuO2Cu2O+O2↑。红△====高温====(2)氢氧化铜——___色难溶物,是一种弱碱。蓝(3)铜盐。①Cu2(OH)2CO3。Cu2(OH)2CO3的名称为___________,是铜绿、孔雀石的主要成分,受热分解可生成黑色的氧化铜,化学方程式:____________________________,可溶于稀硫酸,离子方程式:____________________________________。碱式碳酸铜Cu2(OH)2CO32CuO+CO2↑+H2OCu2(OH)2CO3+4H+====2Cu2++CO2↑+3H2O△====②CuSO4。___色的硫酸铜晶体受热分解为白色的硫酸铜粉末,化学方程式为_________________________。③铜盐的毒性。铜盐溶液有毒,主要是因为铜离子能与蛋白质作用,使蛋白质变性失去生理活性,因此人们利用这一性质用胆矾、熟石灰、水配成了波尔多液,用来杀灭植物的病毒。蓝CuSO4·5H2OCuSO4+5H2O△====3.Cu2+的检验①试剂:_____溶液。②现象:_________________。③离子方程式:_____________________。NaOH产生蓝色絮状沉淀Cu2++2OH-====Cu(OH)2↓【基础小题诊断】判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)利用反应Cu2S+O22Cu+SO2制取粗铜,反应中被氧化的元素是Cu。()提示:×。S元素从-2→+4,被氧化的元素是S。(2)CuSO4变成CuSO4·5H2O是物理变化。()提示:×。CuSO4+5H2O====CuSO4·5H2O是化学变化。(3)利用无水硫酸铜遇水变成蓝色这一性质,来检验水的存在。()提示:√。无水硫酸铜遇水生成蓝色的五水硫酸铜。△====(4)氧化铜呈红色,可作为制造陶瓷的红色颜料。()提示:×。CuO是黑色的。(5)铜比铝先获得成功冶炼的原因是铜矿较易被还原,铝矿很难被还原。()提示:√。铝活泼,难冶炼。(6)除去FeCl3溶液中的CuCl2,可向溶液中加入过量的铁粉然后过滤。()提示:×。Fe能把FeCl3还原为FeCl2。考点4:金属矿物的开发和利用【核心知识自查】1.金属矿物开发利用的方法(1)金属在自然界中的存在(2)金属冶炼的一般步骤(3)金属冶炼的实质金属的冶炼过程就是把金属从_____态还原为_____态的过程。即:____________(写反应通式,用M表示金属)。化合游离Mn++ne-====M(4)金属冶炼的方法(用化学方程式表示)2.铝热反应实验实验装置实验现象①剧烈反应,放出大量的热,并发出耀眼的光芒;②纸漏斗的下部被烧穿,有熔融物落入沙中实验结论高温下,铝与氧化铁发生反应,放出大量的热Fe2O3+2Al__________原理应用①制取熔点较高、活动性___于Al的金属,如铁、铬、锰、钨等。②金属焊接,如野外焊接_____等高温====2Fe+Al2O3钢轨弱【基础小题诊断】判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)冶炼铝和钠都可以用电解法。()提示:√。冶炼铝和钠都是用电解法。(2)所有的金属氧化物都能和铝发生铝热反应。()提示:×。活泼性比Al弱的难熔金属,如钒、铬、锰、铁、铜的氧化物与Al可以发生铝热反应。(3)用焦炭和空气反应产生的CO在高温下还原铁矿石中铁的氧化物。()提示:√。CO在高温下还原铁矿石中铁的氧化物。(4)电解AlCl3、FeCl3、CuCl2的混合溶液时,阴极上依次析出Cu、Fe、Al。()提示:×。阴极上析出Cu后,生成的是氢气。(5)工业冶炼金属镁可用电解MgO(熔融)的方法。()提示:×。MgO熔点太高,冶炼金属镁用电解熔融MgCl2的方法。