中考化学 金属和金属化学性质 辅导讲义 13页

中考化学—金属和金属的化学性质辅导讲义 授课主题 金属和金属的化学性质 教学目的 1. 了解金属的物理特征及常见金属的特性和应用，能区分金属和非金属 2. 初步认识常见金属与盐酸、硫酸的置换反应，以及与盐溶液的置换反应，能用置换反应解释一些与日常生活有关的化学问题 教学重难点 金属的物理性质，化学性质 教学内容 一、 课程导入 ‎ 金属是生活中经常用到的金属，对于我们的生活，人类的生产活动作用很大。化学中，对金属的学习也是一块内容，我们快点去学习吧。‎ ‎ 据说，二战时，中国钢铁年产量80万吨，日本是800万吨，所以。。。美国是8000万吨，所以。。。，所以，可想朝鲜战争，志愿军战士有多牛掰。。。‎ 三、本节知识点讲解 一、金属材料 金属材料：金属材料包括纯金属以及它们的合金。‎ 金属的物理性质：‎ 在常温下一般为固态（汞为液态），有金属光泽（大多数金属呈银白色，铜呈紫红色，金呈黄色）；‎ 导电性、导热性、熔点较高、有延展性、能够弯曲、硬度较大、密度较大。‎ 金属材料的发展经历：青铜器时代 铁器时代 铝的利用 各种功能材料 ‎ ‎ 目前年产量最高的金属是铁，其次是铝 ‎【易错提示】‎ ⑴金属属于金属材料，但金属材料不一定是纯金属，含有金属元素的物质也不一定是合金。如：Fe2O3、FeCl3‎ ⑵金属的性质在很大程度上决定了它的用途，但这并不是唯一的因素。‎ ⑶金属的颜色除了与金属种类有关外，还与它的状态有关，如铁片、铁块为银白色，铁粉为黑色。‎ 金属之最 地壳中含量最多的金属元素——铝 人体中含量最多的金属元素——钙 目前世界年产量最多的金属——铁（铁＞铝＞铜）‎ 导电、导热性最好的金属——银（银＞铜＞金＞铝）‎ 熔点最高的金属——钨 熔点最低的金属——汞 硬度最大的金属——铬 密度最大的金属——锇 密度最小的金属——锂 金属的应用： 物质的性质在很大程度上决定了物质的用途，但这不是唯一的决定因素。在考虑物质的用途时，还需要考虑价格、资源、是否美观、使用是否便利，以及废料是否易于回收和对环境的影响等多种因素。‎ （1） 铜、铝——电线——导电性好、价格低廉 （2） 钨——灯丝——熔点高 （3） 铬——电镀——硬度大 （4） 铁——菜刀、镰刀、锤子等 （5） 汞——体温计液柱 （6） 银——保温瓶内胆 （7） 铝——“银粉”、锡箔纸 合金：由两种或两种以上的金属或金属与非金属经一定方法所合成的具有金属特性的物质。 合金是混合物。金属氧化物不是合金。‎ 目前已制得的纯金属只有90多种，而合金已达几千种。‎ 合金的强度和硬度一般比组成它的纯金属的大，抗腐蚀性强。‎ 合金的熔点一般比组成它的纯金属的熔点低。‎ ‎【易错提示】‎ ⑴合金是一种金属中熔合了其他金属或非金属制成的，故属于混合物，熔合过程发生了物理变化，合金中各成分仍保持原来的化学性质。‎ ⑵在金属表面镀上一层其他金属时，不属于合金。因为它们并没有真正熔合在一起。还有像氧化铁这样的氧化物也不属于合金，它们属于纯净物。‎ ⑶合金中必有金属，但同时可以含有非金属 ‎ 合金具有金属特性，即合金不是几种金属简单地混合在一起，它具有金属特性 ‎ 常见的合金：‎ 合金 铁的合金 铜合金 焊锡 钛和钛合金 形状记忆合金 生铁 钢 黄铜 青铜 成分 含碳量 ‎2%～4.3%‎ 含碳量 ‎0.03%～2%‎ 铜锌合金 铜锡合金 铅锡合金 钛镍合金 备注 不锈钢是含铬、镍的钢，具有抗锈蚀性能。‎ 生铁较脆，钢铁具有韧性。‎ 生铁常制成暖气片。‎ 紫铜是纯铜 熔点低 见下 具有形状记忆效应 钛和钛合金：被认为是21世纪的重要金属材料，钛合金与人体具有良好的“相容性”，可用来造人造骨。 钛和钛合金的优点：① 熔点高、密度小； ‎ ‎② 可塑性好、易于加工、机械性能好； ‎ ‎③ 抗腐蚀性能好。‎ 生铁和钢性能不同的原因：含碳量不同。‎ 例题解析 ‎1.下列金属中最容易识别的是（   ） ‎ A．Fe     B．Cu     C．Al     D．Zn ‎ ‎2．食品包装袋中经常使用到铝箔,铝能制成铝箔是因为铝具有良好的(D)‎ ‎ A.导电性 B.抗腐蚀性 C.导热性 D.延展性 ‎3．某种新型“防盗玻璃”为多层结构，每层中间嵌有极细的金属线，当玻璃被击碎时，金属线互相接触引发电信号，与之相连的警报系统就会立刻报警。嵌金属线的目的是利用了金属的(    )‎ ‎  A．导电性       B．延展性       C．韧性            D．导热性 ‎4．下列物质的颜色描述错误的是                                  ‎ ‎  A．铜——黑色   B．铁丝——银白色  ‎ C．碳酸钙——白色 D．四氧化三铁——黑色 ‎ ‎5．下列变化中属于化学变化的是                         ‎ ‎  A．铁丝弯曲   B．铁生锈  ‎ C．铁矿石被粉碎     D．铁熔化 ‎ ‎6．金属材料在人类活动中已得到越来越广泛的应用。下列属于金属共性的是 ‎   A．很高的熔点         B．良好的导电性 ‎ C．很大的硬度  D．银白色的光泽 ‎7．金属材料的性质在很大程度上决定了它们的用途。下列相关说法中不正确的是（ ）‎ A.钛合金与人体具有很好的“相容性”，可以用来制造人造骨骼 B.铁具有良好的导热性，可以用于制造炊具 C.不锈钢抗腐蚀性好，常用于制造医疗器械 D.铅锑合金的熔点较低，电阻率较大，常用于制成发热体 巩固练习 ‎1．在地壳中含量最多的两种金属依次是（   ） ‎ A．铁、铝     B．铁、钙     C．铝、铁     D．铝、钙 ‎ ‎2．联合国卫生组织经过严密的科学分析，认为我国的铁锅是最理想的炊具，并向全世界大力推广。其主要原因是（   ） ‎ A．价格便宜            B．升热慢退热也慢，保温性较好 C．烹饪出的食品含有铁元素        D．铁中含有机物必含的铁元素 ‎ ‎3．下列关于金属的用途合理和科学的是（   ） ‎ A．利用银的导电性好代替铜用电线  B．利用铅的密度大，硬度较大作门窗 ‎ C．利用钨丝熔点高制成灯丝  D．利用黄金的颜色好看在所有的水龙头上面镀一层金 ‎ ‎4．体育课上用的铅球，外面是铁壳，里面灌了铅，这主要是利用了       （     ） ‎ A．铁的价格高，铅的价格低  B．铁的硬度大，铅的密度大   ‎ C．铁的化学性质稳定，铅不稳定  D．铁的外观美观 ‎5. 下列关于合金的说法正确的是（   ） ‎ A．合金没有金属光泽    B．合金的很多性能与组成它们的纯金属不同 ‎ C．合金不能导电传热      D．合金没有延展性 ‎6．下列物质中不属于铁合金的是 （    ）‎ A.不锈钢      B.碳素钢      C.生铁     D.氧化铁 ‎7．武德合金（用50%铋、25%铅、12.5%锡和12.5%镉制成的，它的熔点是70 ℃）常用于电器保险丝是因为它具有下列性质中的 ‎①熔点低；②能导电；③延展性能好；④不易氧化；⑤硬度大 A.①      B.①②③④      C.①③       D.全部 ‎8．下列关于合金的叙述不正确的是（　　）‎ ‎　A.只有金属和金属之间才能形成合金 ‎　B.合金的形成过程发生的是物理变化 ‎ C.生铁和刚都是常见的铁的合金 ‎ D.合金属于混合物 ‎9．受日本福岛核电站事故影响，2019年4月，我国21个省市空气中都监测到微量的人工放射性元素铯(Cs)。小明对铯元素产生好奇，查阅资料得到如下信息： 铯单质银白色、质软、熔点低，在空气中能迅速氧化生成氧化铯，铯不与氮气反应，但在高温下能与氢气反应。‎ ‎（1）根据以上信息，请写出铯单质的一种化学性质： 。‎ ‎（2）自然界中铯主要以氯化铯(CsCl)存在。其中氯的化合价是—l价，则氧化铯的化学式 。‎ ‎       本知识点小结 本节知识点讲解（金属的化学性质）‎ 一 金属与氧气的反应 许多金属都能与氧气发生反应，但反应的难易和剧烈程度是不同的 ‎（1）镁、铝等在常温下能与氧气反应，铝在空气中与氧气反应，其表面生成一层致密的氧化铝（Al2O3）薄膜，从而阻止铝进一步被氧化，因此，铝具有很好的抗腐蚀性能 ‎2Mg + O2 === 2MgO 4Al + 3O2 === 2Al2O3‎ ‎（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 ‎2Cu+O2 ‎△‎ 2CuO 3Fe +2O2 点燃 Fe3O4‎ ‎（3）“真金不怕火炼”，说明金在高温下也不与氧气反应，在空气中以游离态单质形式存在 综上所述：镁、铝比较活泼，铁、铜次之，金最不活泼 二 金属与酸的反应 ‎【实验·探究】金属与酸的反应 实验目的 比较镁、锌、铁、铜与稀硫酸或稀盐酸能否反应及反应时的剧烈程度 实验步骤 ‎①在试管里放入两小块镁，加入5mL的稀盐酸，用燃着的木条放在试管口，观察现象，并判断反应后生成了什么气体 ‎②参照上述实验步骤，在分别放有两小块锌、铁和铜的试管中加入稀盐酸，观察现象，比较反应的剧烈程度。如果有气体生成，判断生成的是什么气体 ‎③用稀硫酸代替稀盐酸进行实验，并比较产生的现象 ‎【实验记录】‎ 金属 现象 反应的化学方程式 稀盐酸 稀硫酸 稀盐酸 稀硫酸 镁 反应剧烈，产生大量气泡，溶液仍为无色，生成的气体能燃烧，且产生淡蓝色火焰 相同 Mg + 2HCl === MgCl2 + H2↑‎ Mg + H2SO4 === MgSO4 + H2↑‎ 锌 反应比较剧烈，产生大量气泡，溶液仍为无色，生成的气体能燃烧，且产生淡蓝色火焰 相同 Zn + 2HCl === ZnCl2 + H2↑‎ Zn + H2SO4 === ZnSO4 + H2↑‎ 铁 反应缓慢，有气泡产生，溶液由无色逐渐变为浅绿色，生成的气体能燃烧，且产生淡蓝色火焰 相同 Fe + 2HCl === FeCl2 + H2↑‎ Fe + H2SO4 === FeSO4 + H2↑‎ 铜 无明显变化 相同 ‎【实验结论】Mg、Zn、Fe能与稀盐酸或稀硫酸反应，剧烈程度依次减弱，反应都有气体生成，该气体能燃烧，产生淡蓝色火焰，及产物有H2；Cu不与稀盐酸或稀硫酸反应 综上所述：多种金属都能与酸反应，金属与酸能否反应以及反应的剧烈程度，可以反映金属的活动程度，即金属的活动性 注意：铁与酸发生反应是，生成物为+2价 三 置换反应 Mg + 2HCl === MgCl2 + H2↑‎ Zn + 2HCl === ZnCl2 + H2↑‎ Fe + H2SO4 === FeSO4 + H2↑‎ 单质 化合物 化合物 单质 置换反应：由一种单质和一种化合物反应，生成另一种单质和另一种化合物的反应 通式：A + BC → B + AC 特点：反应前有单质和化合物；反应后也有单质和化合物 说明：几种反应类型的对比 ‎①化合反应：A＋B＋C＋……→M（多变一）‎ ‎②分解反应：M→A＋B＋C＋……（一变多）‎ ‎③置换反应：A + BC → B + AC（单换单）‎ ‎④金属与酸的反应通式：金属 + 酸 → 金属化合物 + H2‎ ‎⑤铁单质在置换反应中显+2价 例题解析 ‎1.根据金属活动性顺序分析,下列描述或判断错误的是 ‎ A.常温下,在空气中金属镁比铁容易氧化 ‎ B.在氧气中灼烧时,铁丝比铜反应剧烈 ‎ C.与同种盐酸反应时,锌片比铁片反应剧烈 ‎ D.铝具有抗腐蚀性是因为在常温下铝不与氧气反应[来源:Zxxk.Com]‎ ‎2．把一根洁净的铁钉放在稀硫酸中叙述正确的是（ ）‎ ‎①铁钉表面产生气泡 ②溶液由无色逐渐变为浅绿色 ③铁钉的质量减轻 ④溶液的质量增加 A．①②③ B．①③④ C.①④ D．①②③④‎ ‎3.下列化合物能由金属与稀酸反应直接制得的是（ ）‎ ‎ A. CuSO4 B. MgCl2 C. FeCl3 D. ZnSO4‎ ‎4.下列各组物质，由金属跟同一种酸直接作用生成的是 A．ZnSO4和FeSO4‎ B．ZnCl2和ZnSO4‎ C．FeCl2和FeCl3‎ D．ZnSO4和Fe2(SO4)3‎ 巩固练习 ‎1、生铁与足量的稀盐酸充分反应后，剩余残渣的主要成分是（ ）‎ A．铁 B．氯化亚铁 C．氯化铁 D．碳 ‎2、小明家里收藏了一件清代的铝制佛像，该佛像至今仍保存十分完好。该佛像未大量锈蚀的主要原因是 （ ）‎ A．铝不易发生化学反应 B．铝的氧化物容易发生还原反应 C．铝不易被氧化 D．铝易氧化，但氧化铝具有保护内部铝的作用 ‎3、下列反应中，属于置换反应的是 （ ）‎ 点燃 ‎△‎ A．3Fe+2O2 Fe3O4 B．Fe3O4+4CO 3Fe+4CO2‎ C．Fe2O3+6HCl 2FeCl3+3H2O D．Fe+2HCl FeCl2+H2↑ ‎ ‎4、下列反应属于置换反应的是 （ ）‎ 高温 点燃 A．CH4+2O2 CO2+2H2O B．Fe2O3+3CO 　2Fe+3CO2‎ ‎△‎ C．Mg+CuO Cu+MgO D．2NaOH+H2SO4 Na2SO4+2H2O ‎5、下列关于置换反应的说法正确的是 （ ）‎ A．置换反应一定有单质生成 B．有单质和化合物生成的反应一定是置换反应 C．置换反应不会生成化合物 D．有单质和化合物参加的反应一定是置换反应 ‎6、下列反应中不属于置换反应的是（ ）‎ A．一氧化碳和氧化铁反应得到铁 B．铁与稀硫酸反应得到氢气 C．氢气与氧化铜反应得到铜和水 D．镁与稀盐酸反应得到氢气 ‎7、置换反应指的是（ ）‎ A．一种单质和一种化合物作用生成另一种单质和另一种化合物的反应 B．有单质和化合物生成的反应 C．有金属和非金属生成的反应 D．有单质和化合物参加的反应 ‎8、下列实验现象的描述正确的是（　　）‎ ‎　A．将光亮的铜丝插入稀盐酸中，有气泡产生 ‎　B．硫在空气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，生成无色无味的气体 ‎　C．将人体呼出的气体导人紫色石蕊试液中，试液变成红色 ‎　D．铁丝在空气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体 ‎9、下列关于金属的说法正确的是（  ）‎ A．不能用铁桶盛放硫酸铜溶液 B．铝不易生锈的原因是铝不活泼 C．铁在任何条件下都易生锈 D．所有金属都能与酸反应生成氢气 ‎10、‎ 如右下图所示，将等质量的锌和铁分别放入左、右试管中，再分别加入等质量、等质量分数的稀盐酸，充分反应后，冷却到室温，金属均有剩余。U型管内为水，初始液面相平，反应过程中装置气密性良好。下列说法正确的是 （ ）‎ A. ‎ 右试管中溶液变为黄色 B. ‎ 两试管中所得溶液的质量相等 C. ‎ U型管中液面左升右降 D. ‎ U型管中液面仍相平 本知识点小结 四、当堂检测 ‎ ‎1、某物质为金属材料，则该物质（   ）‎ A、一定是单质               B、一定是化合物 C、一定是混合物             D、可能是单质或混合物 ‎2、唐太宗曾说：以铜为镜可以整衣冠，以人为镜可以明得失，以史为镜可以知兴替……铜之所以能为镜是因为(    )‎ A.铜有金属光泽                               B.铜能导热 C.铜能做工艺品                               D.铜不会生锈 ‎3、化学概念在逻辑上存在如图所示关系，对下列概念间的关系说法正确的是  （ ）‎ 包含关系             并列关系              交叉关系 ‎  ①纯净物与混合物属于包含关系       ②化合物与氧化物属于包含关系 ‎   ③单质与化合物属于交叉关系          ④金属元素与非金属元素属于并列关系 ‎    A．②④            B．③④            C．①③            D．①②  ‎ ‎4、下列化合物中，不能通过相应的金属与相应的酸反应而得到的是 （ ）‎ A．MgSO4 B．FeCl2 C．FeSO4 D．ＣuSO4‎ ‎5、将适量的铁粉投入到盐酸中，下列现象不会出现的是 （ ）‎ ‎ A．溶液变成浅绿色 B．有无色气体产生　　C．铁粉不断减少　D．有棕色沉淀生成 ‎6、将等质量的镁和铁分别放入等质量、相同质量分数的稀盐酸中，产生氢气的质量与反应时间的关系如图所示，下列说法错误的是 （ ）‎ A.反应结束后镁一定有剩余 B.反应消耗盐酸的总质量一定相等 C.时段0--t1产生氢气的质量镁比铁大 D.0--t2时段，参加反应的镁的质量与铁相等 ‎7、下列有关铁的说法错误的是    ‎ A．地壳中铁元素含量排在第四位    ‎ B．在铁制品表面镀锌可防锈    ‎ C．用铁矿石与焦炭在高炉内炼钢    ‎ D．生铁的含碳量比钢的含碳量高 ‎8、有等质量的镁和铁，前者放入质量分数为10%的稀硫酸中，后者放入质量分数为10%的稀盐酸中，产生氢气的质量随时间变化曲线如右图所示。下列说法错误的是 ‎ A．镁和铁中至少有一种剩余 ‎ B．消耗的稀硫酸和稀盐酸质量相等 ‎ C．消耗铁的质量一定大于消耗镁的质量 ‎ D．产生氢气的质量相等 ‎9、向一定质量的稀硫酸中加入锌粉至过量，下列图像合理的是（  ）‎ ‎10、铁是一种应用广泛的金属。下列有关铁的叙述正确的是 ‎ A．铁是地壳中含量最多的金属         ‎ B．工业上用二氧化碳冶炼钢铁     ‎ C．用铁可以回收硝酸银废液中的银     ‎ D．铁丝在氧气中燃烧生成氧化铁 ‎11、下列反应中，属于置换反应的是( )‎ A. CO＋CuOCu＋CO2 B.3Fe＋2O2Fe3O4‎ C. Cu＋2AgNO3=2Ag＋Cu(NO3)3 D. CaCO3CaO＋CO2↑‎ ‎12、将等质量的甲、乙两金属分别与足量的稀硫酸反应，产生氢气的质量与反应时间的关系如右图。关于甲、乙两金属判断合理的是 ‎ A．铁、镁 ‎ B．锌、镁 ‎ C．锌、铁 ‎ D．铁、锌 ‎13、我国古代湿法冶铜的化学反应方程式是：Fe + CuSO4 ＝ FeSO4 + Cu ，该反应属于　　　　　　　 ‎ A．分解反应 B．置换反应 C．化合反应 D．复分解反应 ‎14、下列有关合金的叙述，正确的是（ ）‎ ‎①合金中至少含两种金属；②合金中的元素以化合物形式存在；③合金中一定含有金属；‎ ‎④合金一定是混合物；⑤生铁是含杂质较多的铁合金；⑥合金的强度和硬度一般比组成它们的纯金属更高，抗腐蚀性能等也更好 A．①②③④⑤⑥ B．①② C．①③④ D．③④⑤⑥‎ ‎15、用三块相同的铝片（均已去除氧化膜）进行如下实验．‎ 实验1：取第一块铝片，放入稀硫酸中，有明显的现象 实验2：取第二块铝片，放入硫酸铜溶液中，铝片表面有红色物质析出 实验3：取第三块铝片，放入浓硫酸中，无明显的现象 实验4：将实验3中的铝片取出，洗净后放入硫酸铜溶液中，没有明显的现象 下列说法不正确的是（　　）‎ ‎　A．在实验1中可以观察到铝片表面有气泡产生 ‎　B．由实验2可以得出金属铝比铜活泼 ‎　C．铝片与浓硫酸不能发生化学反应 ‎　D．浓硫酸与稀硫酸的化学性质有差别 ‎16、某同学为了测定黄铜（铜锌合金）样品中锌的质量分数，分四次取样品与稀硫酸反应，实验数据记录如下：‎ ‎　　１‎ ‎　　２‎ ‎３‎ ‎４‎ 取样品的质量（克）‎ ‎５０‎ ‎　　５０‎ ‎　　５０‎ ‎　　５０‎ 取稀硫酸的质量（克）‎ ‎　　４０‎ ‎　　８０‎ ‎　　１２０‎ ‎　１６０‎ 产生气体的质量（克）‎ ‎　　０．４‎ ‎　　０．8 ‎ ‎ 1．0‎ ‎ 1．0‎ 试计算：黄铜中锌的质量分数？‎ 五、课堂总结 六、家庭作业 ‎1、在天平两盘上的烧杯中，各放入质量相同的稀硫酸，调节天平至平衡。分别向两边烧杯各加入5g镁和5g铁，镁和铁全部反应而消失后，天平的指针（ ）‎ A、偏向加铁的一边 B、偏向加镁的一边 C、仍停留在原来的位置 D、无法确定 ‎2、下列说法不合理的是（ ）‎ A．“缺铁性贫血”里所说的铁不是单质铁 B．家用铝锅可以用来盛放酸性食物 C．防毒面具里的滤毒罐是利用活性炭来吸附毒气 D．可用盐酸除去铁锈 ‎3、室温下，等质量的镁片和铝片分别与足量的稀硫酸反应，产生氢气的质量（m）与时间（t）的关系应是下图中的 （ ）‎ ‎ ‎ ‎４、将等质量的铝粉和铁粉分别与同体积、同浓度的稀硫酸反应，反应情况如右图 所示。有关叙述中正确的是（ ）‎ A．铝粉、铁粉和硫酸均有剩余 B．铝粉、铁粉均反应完，硫酸有剩余 C．硫酸、铝粉均反应完，铁粉有剩余 D．硫酸、铁粉均反应完，铝粉有剩余 ‎ ‎5、把某稀硫酸分为等体积的两份，放入两个烧杯中，‎ 分别加入等质量的甲、乙两种金属，反应后金属 都没有剩余。产生H2的质量随时间变化的趋势 如右图所示。下列说法正确的是（ ）‎ A．甲的活动性比乙强 ‎ B．甲的相对原子质量一定比乙小 C．反应消耗等质量的硫酸 ‎ D．反应消耗等质量的金属 ‎ ‎6、根据金属活动顺序表的的有关知识，回答下列问题：用Mg、Zn、Cu三种金属分别于稀盐酸反应，根据金属稀盐酸反应的 ，可以判断金属活动性强弱的顺序。‎ ‎7、将等质量的锌粉和铁粉，分别放人质量相等、浓度相同 ‎、如右图所示，请回答下列问题。‎ ‎（1）写出锌铁与分别与稀硫酸反应的化学方程式 ‎ ， ；‎ 反应的基本类型为 反应；‎ ‎（2）对于该图像的理解，下列说法正确的是 (填序号)。‎ ‎ ①A表示锌和稀硫酸的反应曲线 ②反应结束后两种金属一定都有剩余 ‎ ③反应结束后稀硫酸都没有剩余 ④反应结束后消耗两种金属的质量相等 ‎ ⑤反应结束后所得溶液质量相等