金属和金属材料》复习课件PPT学习教案

1、会计学1 金属和金属材料金属和金属材料复习课件复习课件 知识网络 第1页/共33页 考点聚焦考点聚焦 考点考点1 1金属材料金属材料 1 1金属材料：包括金属材料：包括_和和_； 2 2合金合金：在金属中加热熔合某些金属：在金属中加热熔合某些金属( (或非金属或非金属) ) 形成的具有形成的具有_的物质。硬度一般比各成分金的物质。硬度一般比各成分金 属属_，熔点一般比各成分金属，熔点一般比各成分金属_，所以比纯金，所以比纯金 属具有更广泛的用途。属具有更广泛的用途。 纯金属纯金属合金合金 金属特性金属特性 大大低低 第2页/共33页 考点考点2 2金属活动性顺序金属活动性顺序 金属活动性顺序是

2、指金属在水溶液中失去电子变成金属活动性顺序是指金属在水溶液中失去电子变成 离子的能力。离子的能力。 MgMgAlAl ZnZnCuCuHgHgAgAg 第3页/共33页 应用：应用： (1)(1)在金属活动性顺序里，金属的位置越靠前，它的在金属活动性顺序里，金属的位置越靠前，它的 活动性越活动性越_。 (2)(2)在金属活动性顺序里，位于氢前面的金属能置换在金属活动性顺序里，位于氢前面的金属能置换 出盐酸、稀硫酸中的出盐酸、稀硫酸中的_，且金属位置越靠前，与酸，且金属位置越靠前，与酸 反应就越剧烈。反应就越剧烈。 (3)(3)在金属活动性顺序里，位于前面的金属能把位于在金属活动性顺序里，位于前

3、面的金属能把位于 后面的金属从它们后面的金属从它们_里置换出来里置换出来(K(K、CaCa、 NaNa除外除外) )。 强强 氢氢 化合物的溶液化合物的溶液 第4页/共33页 考点考点3 3金属的性质金属的性质 导电导电导热导热 常温常温 高温高温 3 3 2Al2Al2 2O O3 3 3 32 2FeFe3 3O O4 4 2 2 2CuO2CuO 4 4 第5页/共33页 注意注意 在纯氧中，铁能剧烈燃烧，生成黑色的四在纯氧中，铁能剧烈燃烧，生成黑色的四 氧化三铁；而在潮湿的空气中，铁则易发生缓慢氧化生氧化三铁；而在潮湿的空气中，铁则易发生缓慢氧化生 成红色的三氧化二铁，是铁锈的主要成分

4、。成红色的三氧化二铁，是铁锈的主要成分。 (2)(2)与酸反应与酸反应 条件：金属条件：金属( (H H之前之前) )，酸，酸( (盐酸、稀硫酸等盐酸、稀硫酸等) ) FeFe_HClHCl=_=_ ZnZnH H2 2SOSO4 4=_=_ 注意注意 铁与稀盐酸或稀硫酸发生置换反应时，铁与稀盐酸或稀硫酸发生置换反应时， 只能生成亚铁离子，溶液的颜色是浅绿色。只能生成亚铁离子，溶液的颜色是浅绿色。 实验室里利用较活泼金属与稀硫酸实验室里利用较活泼金属与稀硫酸( (或稀盐酸或稀盐酸) )反反 应来获得氢气。应来获得氢气。 2 2 FeClFeCl2 2H H2 2 ZnSOZnSO4 4H H2

5、 2 第6页/共33页 (3)(3)与盐溶液反应与盐溶液反应 条件：金属条件：金属( (前置后前置后，K K、CaCa、NaNa除外除外) )，盐，盐( (必须可溶必须可溶) ) FeFeCuSOCuSO4 4=_=_ CuCu_AgNO_AgNO3 3=_=_ 提示提示 上述铁与硫酸铜的反应是我国古代湿法上述铁与硫酸铜的反应是我国古代湿法 冶金术的先驱。若金属表面有冶金术的先驱。若金属表面有“锈锈”或或“氧化膜氧化膜” ，应先用砂纸打磨干净，再做实验。，应先用砂纸打磨干净，再做实验。 FeSOFeSO4 4CuCu 2 2 Cu(NOCu(NO3 3) )2 22Ag2Ag 第7页/共33页

6、 考点考点4 4铁的冶炼铁的冶炼 1 1一氧化碳还原氧化铁的实验一氧化碳还原氧化铁的实验 (1)(1)装置图：见图装置图：见图11111 1 第8页/共33页 (2)实验现象：红色粉末逐渐变为实验现象：红色粉末逐渐变为_色，澄清的色，澄清的 石灰水变石灰水变_，尾气点燃产生，尾气点燃产生_火焰。火焰。 (3)实验注意事项：实验注意事项： 先通入一氧化碳气体，排尽装置内的空气，防止一先通入一氧化碳气体，排尽装置内的空气，防止一 氧化碳与空气混合加热后，发生爆炸；氧化碳与空气混合加热后，发生爆炸； 实验完毕后要继续通入一氧化碳气体，直到玻璃管实验完毕后要继续通入一氧化碳气体，直到玻璃管 冷冷 却，

7、一是防止高温下的铁与空气接触，被氧化为氧化却，一是防止高温下的铁与空气接触，被氧化为氧化 铁，二是还可防止澄清石灰水倒吸；铁，二是还可防止澄清石灰水倒吸； 尾气中含有一氧化碳，一氧化碳有毒，所以尾气要尾气中含有一氧化碳，一氧化碳有毒，所以尾气要 收集或点燃，以防止直接排放污染空气。收集或点燃，以防止直接排放污染空气。 黑黑 浑浊浑浊淡蓝色淡蓝色 第9页/共33页 注意注意 石灰石的主要作用是将矿石中的二氧化硅转石灰石的主要作用是将矿石中的二氧化硅转 变为炉渣。变为炉渣。 COCO2 22CO2CO 3 32Fe2Fe3CO3CO2 2 第10页/共33页 考点考点5 5铁的锈蚀与防护铁的锈蚀与

8、防护 1 1铁生锈的条件：铁生锈的条件： (1)_(1)_；(2) _(2) _。 2 2防锈措施：防锈措施：(1)(1)保持金属表面的保持金属表面的_。如：。如： 菜刀用完后擦干挂起来。菜刀用完后擦干挂起来。 (2)(2)金属表面涂上一层金属表面涂上一层_。如：刷漆、涂油、。如：刷漆、涂油、 电镀等。电镀等。 (3)(3)改变铁的单一结构，制成合金钢。如：不锈钢。改变铁的单一结构，制成合金钢。如：不锈钢。 空气空气( (或氧气或氧气) ) 水水 干燥干燥 保护膜保护膜 第11页/共33页 注意注意 铁生锈的两个条件铁生锈的两个条件缺一不可缺一不可。如果铁表面。如果铁表面 沾有其他物质时，往往

9、会加快生锈。如铁制品上沾有食盐沾有其他物质时，往往会加快生锈。如铁制品上沾有食盐 水或灰尘等则生锈更快。故防止铁制品生锈首先要保持铁水或灰尘等则生锈更快。故防止铁制品生锈首先要保持铁 制品表面的干燥与洁净。制品表面的干燥与洁净。 铝、锌等金属比铁不易生锈，其原因是在铝、锌铝、锌等金属比铁不易生锈，其原因是在铝、锌 的表面生成了一层致密的的表面生成了一层致密的氧化膜氧化膜，可防止内部金属继续被，可防止内部金属继续被 氧化，从而形成氧化，从而形成“自我保护自我保护”。 第12页/共33页 考点考点6 6保护金属的有效途径保护金属的有效途径 主要途径有：主要途径有： _；_； 合理开发金属资源，积极

10、寻找金属代用品。合理开发金属资源，积极寻找金属代用品。 防止金属的锈蚀防止金属的锈蚀回收利用废旧金属回收利用废旧金属 第13页/共33页 归类示例归类示例 类型一金属活动性顺序的比较类型一金属活动性顺序的比较 命题角度：金属与酸、盐溶液的反应。命题角度：金属与酸、盐溶液的反应。 例例1 1有有X X、Y Y、Z Z三种金属，将三种金属分别浸入稀硫三种金属，将三种金属分别浸入稀硫 酸中，酸中，Y Y溶解并放出气体，溶解并放出气体，X X、Z Z不溶解；将不溶解；将X X浸入浸入Z Z的硫酸盐的硫酸盐 溶液中，在溶液中，在X X的表面有的表面有Z Z析出。则三种金属的活动性由强到析出。则三种金属的

11、活动性由强到 弱的排列顺序正确的是弱的排列顺序正确的是 ( () ) A AXYZXYZB BYXZYXZ C CYZX DYZX DXZYXZY B B 第14页/共33页 人教版人教版 解析解析 X X、Y Y、Z Z分别放入稀硫酸中，分别放入稀硫酸中，Y Y溶解溶解X X 、Z Z不溶解，说明金属活动性不溶解，说明金属活动性YXYX、Z Z；X X浸入浸入Z Z的硫酸的硫酸 盐溶液中，盐溶液中，X X表面有表面有Z Z析出，说明金属活动性析出，说明金属活动性XZXZ，由，由 此得出三种金属的活动性的顺序为此得出三种金属的活动性的顺序为YXZYXZ。 第15页/共33页 变式题变式题 铁、

12、铝、铜是常见的三种金属。同学铁、铝、铜是常见的三种金属。同学 们发现生活中的铝和铜制品表面一般不用防锈，而们发现生活中的铝和铜制品表面一般不用防锈，而 铁制品一般需要做防锈处理。铁制品一般需要做防锈处理。 提出问题提出问题 这是不是因为铁、铝、铜三种金这是不是因为铁、铝、铜三种金 属中铁的活动性最强呢？属中铁的活动性最强呢？ 实验探究实验探究 同学们对这三种金属的活动性顺同学们对这三种金属的活动性顺 序展开了探究，请你参与探究并填写空格。将粗细序展开了探究，请你参与探究并填写空格。将粗细 相同的铁丝、铝丝、铜丝分别插入体积相同、溶质相同的铁丝、铝丝、铜丝分别插入体积相同、溶质 质量分数也相同的

13、稀盐酸中：质量分数也相同的稀盐酸中： 第16页/共33页 操作操作 根据现象根据现象 得出金属得出金属 活动性顺活动性顺 序序 片刻后片刻后 现象现象 有少量气有少量气 泡泡 无气泡无气泡无气泡无气泡 FeAlFeAl， FeCuFeCu 几分钟几分钟 后现象后现象 有少量气有少量气 泡泡 有大量气有大量气 泡泡 无气泡无气泡_ AlFeCuAlFeCu 第17页/共33页 讨论交流讨论交流 为什么同一个实验得出了两种结论为什么同一个实验得出了两种结论 呢？同学们带着这个疑问查阅了相关资料，明白了铝丝呢？同学们带着这个疑问查阅了相关资料，明白了铝丝 在稀盐酸中短时间内无气泡，是因为铝表面致密的

14、氧化在稀盐酸中短时间内无气泡，是因为铝表面致密的氧化 膜会先与盐酸反应。膜会先与盐酸反应。 反思评价反思评价 做金属性质实验时需将金属进行打磨做金属性质实验时需将金属进行打磨 ，打磨的目的是，打磨的目的是_。 实验验证实验验证 为了进一步确认铁、铝、铜这三种金为了进一步确认铁、铝、铜这三种金 属的活动性顺序，同学们又将两根粗细相同的、打磨过属的活动性顺序，同学们又将两根粗细相同的、打磨过 的铁丝分别插入硫酸铝溶液、硫酸铜溶液中：的铁丝分别插入硫酸铝溶液、硫酸铜溶液中： 写出铁与硫酸铜溶液反应的化学方程式写出铁与硫酸铜溶液反应的化学方程式 _。 除去金属表面的氧化物除去金属表面的氧化物 FeFe

15、CuSOCuSO4 4=FeSO=FeSO4 4CuCu 第18页/共33页 拓展迁移拓展迁移 (1) (1)若只有一支盛有少量稀盐酸的试若只有一支盛有少量稀盐酸的试 管，只需合理安排金属丝的插入顺序管，只需合理安排金属丝的插入顺序( (能与盐酸反应的能与盐酸反应的 要一次将盐酸消耗完要一次将盐酸消耗完) )，也能证明铁、铝、铜这三种金，也能证明铁、铝、铜这三种金 属的活动性顺序。金属丝的插入顺序为属的活动性顺序。金属丝的插入顺序为 _ _ _。 (2)(2)金属被人类大规模开发利用的大致年限也与金金属被人类大规模开发利用的大致年限也与金 属活动性顺序有关，请写出铁、铝、铜三种金属材料属活动性

16、顺序有关，请写出铁、铝、铜三种金属材料 被人类利用的先后顺序被人类利用的先后顺序_ 。 CuCu、FeFe、AlAl或或FeFe、CuCu、AlAl CuCu、FeFe、Al(Al(或铜、铁、铝或铜、铁、铝) ) 第19页/共33页 方法点拨方法点拨 判断金属活动性顺序有以下几种方法判断金属活动性顺序有以下几种方法 ： (1)(1)根据金属在自然界中存在的状态。主要以化合根据金属在自然界中存在的状态。主要以化合 物存在，说明该金属活动性强，主要是以单质存在，说物存在，说明该金属活动性强，主要是以单质存在，说 明该金属活动性弱。明该金属活动性弱。 (2)(2)根据金属与酸反应的剧烈程度或产生氢气

17、的速根据金属与酸反应的剧烈程度或产生氢气的速 率快慢。反应的越剧烈或产生氢气的速率越快，金属活率快慢。反应的越剧烈或产生氢气的速率越快，金属活 动性就强。动性就强。 (3)(3)根据置换反应。若根据置换反应。若A ABCBCB BACAC能反应，则能反应，则A A 的活动性大于的活动性大于B B。 第20页/共33页 解析解析 将粗细相同的铁丝、铝丝、铜丝分别插入体将粗细相同的铁丝、铝丝、铜丝分别插入体 积相同、溶质质量分数也相同的稀盐酸中，可以观察到铝积相同、溶质质量分数也相同的稀盐酸中，可以观察到铝 丝先无气泡，然后有大量的气泡，铁丝一直只有少量气泡丝先无气泡，然后有大量的气泡，铁丝一直只

18、有少量气泡 ，铜丝一直无气泡，故金属活动性是，铜丝一直无气泡，故金属活动性是AlFeCuAlFeCu；因为铝表；因为铝表 面有致密的氧化膜，所以实验时需要先打磨除去；若只有面有致密的氧化膜，所以实验时需要先打磨除去；若只有 一支盛有少量稀盐酸的试管，先插入铜丝不反应，然后插一支盛有少量稀盐酸的试管，先插入铜丝不反应，然后插 入铁丝能反应，再在铁的化合物溶液中插入铝丝又能反应入铁丝能反应，再在铁的化合物溶液中插入铝丝又能反应 ，可以证明铁、铝、铜这三种金属的活动性顺序是，可以证明铁、铝、铜这三种金属的活动性顺序是 AlFeCuAlFeCu；铜利用最早，铁次之，而铝的利用仅有一百多；铜利用最早，铁

19、次之，而铝的利用仅有一百多 年的历史。年的历史。 第21页/共33页 类型二金属的性质与用途类型二金属的性质与用途 命题角度：给出信息，分析推测其主要性质和用命题角度：给出信息，分析推测其主要性质和用 途。途。 例例2 2请根据下表信息回答：请根据下表信息回答： 序号序号金属金属 熔点熔点 / 导电导电 性性 硬度硬度 化学化学 性质性质 金属冶炼的金属冶炼的 大致年限大致年限 Al6606122.9 常温下与氧常温下与氧 气反应，表气反应，表 面形成致密面形成致密 的薄膜的薄膜 约约200年前年前 第22页/共33页 序号序号金属金属 熔点熔点 / 导电导电 性性 硬度硬度化学性质化学性质

20、金属冶炼的金属冶炼的 大致年限大致年限 Fe15351745 在潮湿的空在潮湿的空 气中易生锈气中易生锈 约约3000年前年前 Cu1083992.53 在高温时易在高温时易 与氧气反应与氧气反应 约约6000年前年前 第23页/共33页 说明：导电性以银的导电性为说明：导电性以银的导电性为100100作标准，硬度以金刚作标准，硬度以金刚 石的硬度为石的硬度为1010作标准。作标准。 ( 1 )( 1 ) 菜 刀 用 铁 做 而 不 用 铝 做 的 主 要 原 因 是菜 刀 用 铁 做 而 不 用 铝 做 的 主 要 原 因 是 _ (2)(2)表中导电性最强的金属是表中导电性最强的金属是_；

21、 (3)(3)中形成薄膜的化学方程式中形成薄膜的化学方程式_ ； (4)(4)金属的冶炼体现了人类文明的发展水平。之所以有金属的冶炼体现了人类文明的发展水平。之所以有 先先 后，主要取决于后，主要取决于_。 铁的硬度比铝大铁的硬度比铝大 CuCu 4Al4Al3O3O2 2=2Al=2Al2 2O O3 3 金属的活动性金属的活动性 第24页/共33页 方法点拨方法点拨 金属的性质在很大程度上决定了它们的金属的性质在很大程度上决定了它们的 用途，但不是唯一的决定因素。题目往往是通过图表和文用途，但不是唯一的决定因素。题目往往是通过图表和文 字信息来反映某一具体物质的用途，考查对所涉及物质性字信

22、息来反映某一具体物质的用途，考查对所涉及物质性 质的掌握情况。质的掌握情况。 解析解析 由于铁的硬度比铝大，所以菜刀要用铁做；由于铁的硬度比铝大，所以菜刀要用铁做； 导电性的指数越高，导电性也就越强，所以铜的导电性最导电性的指数越高，导电性也就越强，所以铜的导电性最 强；常温下越容易与氧气反应，也表现出其金属活动性越强；常温下越容易与氧气反应，也表现出其金属活动性越 强。强。 第25页/共33页 类型三炼铁的原理类型三炼铁的原理 命题角度：命题角度：COCO还原磁铁矿的实验。还原磁铁矿的实验。 例例3 3实验室中用实验室中用COCO还原磁铁矿还原磁铁矿( (主要成分为主要成分为FeFe3 3O

23、 O4 4) )得到得到 铁，设计的实验装置如图铁，设计的实验装置如图11112 2所示：所示： 第26页/共33页 (1)(1)开始实验时，开始实验时，A A装置中首先要进行的操作是装置中首先要进行的操作是 _(_(填填“加热加热”或或“通一氧化碳通一氧化碳”) )。 (2)CO(2)CO还原还原FeFe3 3O O4 4的化学方程式为的化学方程式为 _ 。 (3)B(3)B装置的作用是装置的作用是_ 。 方法点拨方法点拨 在用一氧化碳还原铁矿石的实验过程中在用一氧化碳还原铁矿石的实验过程中 ，要特别注意在加热前必须将管内空气排尽，尾气要进行，要特别注意在加热前必须将管内空气排尽，尾气要进行

24、 处理才能排放。注意观察装置中的加热仪器不同，一个是处理才能排放。注意观察装置中的加热仪器不同，一个是 酒精灯，一个是酒精喷灯，一氧化碳还原铁矿石的反应条酒精灯，一个是酒精喷灯，一氧化碳还原铁矿石的反应条 件是高温。件是高温。 通一氧化碳通一氧化碳 检验并吸收二氧化碳检验并吸收二氧化碳 第27页/共33页 解析解析 (1) (1)开始时要先通一氧化碳，其目的是防开始时要先通一氧化碳，其目的是防 止混合气体加热发生爆炸现象；止混合气体加热发生爆炸现象；(2)(2)磁铁矿的主要成分磁铁矿的主要成分 为为FeFe3 3O O4 4，COCO还原还原FeFe3 3O O4 4后生成后生成FeFe和和C

25、OCO2 2；(3)B(3)B装置中澄清装置中澄清 石灰水的作用是检验反应的生成物中是否有二氧化碳石灰水的作用是检验反应的生成物中是否有二氧化碳 气体，同时吸收二氧化碳气体，以便在气体，同时吸收二氧化碳气体，以便在C C处点燃处点燃COCO。 第28页/共33页 类型四金属的锈蚀和防护类型四金属的锈蚀和防护 命题角度：铁生锈的条件。命题角度：铁生锈的条件。 例例4 4图图11113 3是探究铁制品锈蚀的条件时做的五个实是探究铁制品锈蚀的条件时做的五个实 验验( (铁钉在不同环境中铁钉在不同环境中) )，实验一段时间后，得出的结论错误，实验一段时间后，得出的结论错误 的是的是( () ) D D 第29页/共33页 A A甲、乙、戊中铁钉生锈快慢的顺序为：乙甲戊甲、乙、戊中铁