第八单元金属和金属材料

1、第八单元本单元知识点1几种常见金属的重要性质、用途 2金属活动顺序3有关化学方程式中的含杂质的计算 4铁锈蚀的条件及防锈蚀的措施5合理利用金属资源。课题11金属的主要物理性质大多数金属呈银白色，有金属光泽，能弯曲，熔沸点较高，是电和热的良导体有良好的延展性。2金属的特性 少数金属的颜色不是银白色，汞常温下呈液体，金属的导电性和导热性、密度、熔沸点、硬度有很大的差别。金属之最地壳中含量最高的金属元素是铝，其次是铁 生物细胞中含量最高的金属元素是钙世界上产量最高的金属是铁 导电、导热性最好的金属是银，其次是铜熔点最低的金属是汞 熔沸点最高的金属是钨 硬度最高的金属是铬密度最大的金属是锇 密度最小的

2、金属是锂 金的延展性最好3人体中的金属元素人体中的主要元素有氧、氢、碳、氮等，常量元素：钙、钾、钠、镁对人体有害的金属元素：汞、镉、铅、铜（微量的铜是人体需要的）4合金 在一种金属中加入其它一种或几种金属（或金属与非金属）一起熔合而成的具有金属特性的物质（合金是混合物），合金比纯金属具有更优良的性能。合金的用途比出金属更广。合金的熔点比其中的成分金属低，硬度比其中的成分金属高,耐腐蚀性好。根据不同的需要，把纯金属制成合金。【常见的合金】铁的合金：生铁和钢（资料供参考）生铁钢含碳量2% 4.3%0.03% 2%其它元素Si Mn S PSi Mn机械性能硬而脆、无韧性坚硬、韧性大、塑性好、有弹性

3、机械加工可铸 、不可煅可铸、可煅、可压延分类白口铁(用于炼钢)灰口铁（用于铸造）球墨铸铁（可代替钢材）碳素钢、合金钢冶炼原理在高温下用还原剂一氧化碳把铁从它的氧化物中还原出来（还原法）高温3CO + Fe2O3 =2Fe + 3CO2在高温下，用氧气或铁的氧化物把生铁中所含的过量碳或杂质氧化转化成气体或炉渣除去。（氧化法）冶炼原料高温铁矿石、石灰石、焦炭、空气生铁、废钢材、氧气设备高炉电炉、转炉金属的用途 主要由性质决定 还需要考虑价格、资源、是否美观、使用是否便利、废料是否易于回收，以及对环境的影响等。几种常见钢的主要特性和用途（资料供参考）钢品种主要合金元素主要特性用途碳素钢低碳钢含碳低于

4、0. 3%韧性好机械零件、钢管中碳钢含碳0. 3 % 0. 6 %韧性好机械零件、钢管高碳钢含碳0. 6 % 2. 0 %硬度大刀具、量具、模具合金钢锰钢锰韧性好、硬度大钢轨、坦克装甲车的履带不锈钢铬、镍抗腐蚀性好医疗器械、容器、反应釜、炊具硅钢硅导磁性好变压器、发电机、电动机中的铁芯钨钢钨耐高温、硬度大刀具铝合金（铝锰合金、铝镁合金） 特点： 密度小、强度高、耐腐蚀、良好的塑性。 用途：军用快艇、摩托车车架、轮圈、飞机零件、高级运动器材钛合金 特点：优良的耐腐蚀性、强度很大、密度较小、机械性能好、可塑性好、 用途：飞机发动机、飞机机身、压力容器、人造卫星外壳，火箭箭体、海水淡化设备、通讯设备

5、、海轮等；是亲生物金属，可制人造骨，被称为21世纪的时髦金属。铂金、白金、K金： 铂金 指稀有贵金属 Pt，有天然的白色光泽，经久不变， 白金 指黄金Au 与铜、镍、锌等金属制成的白色合金，时间长了会变色。 K金 24 K金纯度为99.99 % ，18 K金纯度为75% ，14 K金纯度为58.3 % 。铜合金 青铜 铜锡合金 黄铜 铜锌合金 白铜 铜镍合金5金属的分类 有色金属：大多数金属 重金属 黑色金属：铁、锰、铬 轻金属 1、金属在生活中处处可见，学习化学后，相信你对金属及其合金有了更深刻的认识，下列叙述错误的是（  ）A黄铜比纯铜的硬度大 B铝的抗腐蚀性能比铁好C

6、铁是地壳中含量最多的金属元素 D用塑料水管代替铁水管是保护金属资源的做法2、生活垃圾分为可回收物、不可回收物、有害垃圾三类。下列属于可回收的合成材料是（ ）A电池B果皮C废铜D塑料A锰钢B生铁C硬铝D合成材料3、目前，南宁市正在进行地铁建设，修建地铁广泛使用金属材料，下列不属于合金的是（）4、使用下列金属制品时，主要利用金属导热性的是（）            A铁钳B铁锅 C水龙头D餐刀，汤匙5、2013年6月13日，“神舟十号”和“天宫一号”成功实现自动交会对接“天宫一号”资源舱舱段使用了铝

7、锂合金代替传统材料，铝锂合金属于（）A混合物B纯净物C单质D化合物6、下列说法不符合事实的是（）A地壳中含量最高的金属元素是铁 B在钢铁表面镀铬能防止钢铁生锈C多数合金的抗腐蚀性能比组成它们的纯金属更好D“真金不怕火炼”说明金的化学性质不活泼7、工业炼铁的主要设备为A平炉B高炉C电炉D转炉8、下列说法错误的是（）A不锈钢属于金属材料 B青少年缺锌会引起食欲不振，发育不良C学校操场的塑胶跑道采用了有机合成材料 D提倡“低碳生活”，不使用含碳元素的物质9、下列生活用品中，用金属材料制作的是（）          

8、60;      A瓷器B铁罐C玻璃瓶D塑料杯10、下联四种金属中，有一种金属能与其余三种金属的盐溶液反应，则该金属是AAgBCuCAlDZn11、下列有关金属的说法中不正确的是A铁钉在潮湿空气中易生锈 B常温下金属均为固态C锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气 D合金的许多性能和组成它们的纯金属不同12、铁画是我国工艺美术百花园中的一朵奇葩。它以钢材为主料，经锻打、焊接、酸洗和上漆等多道工艺制成。下列关于铁画的叙述不正确的是A铁画应悬挂在干燥的环境中 B所用材料上的铁锈可用稀盐酸清洗掉C给打制成型的铁画喷漆既美观又可以防锈蚀D所用的主要材料低碳钢，有较好的锻

9、轧性能，它不属于铁的合金13、下列关于物质的说法正确的是（） A合金的硬度一般比成分金属大B石蜡是晶体 C砂石的比热容比水的比热容大D常温下铝的导电性比铜好14在使用体温计测量体温时，若不慎将体温计打破，散落出来的汞产生的汞蒸汽会对人体产生危害。此时可以撒一些硫粉在上面，使硫与汞发生化合反应生成固体（HgS）。（1）写出硫和汞反应的化学方程式 。（2）用分子、原子的观点解释体温计测量体温时汞柱上升的现象 。课题2金属的化学性质1金属与氧气的反应 常温下：Mg、Al、Zn等易与O2形成氧化膜； 温度较高时：Fe在氧气中燃烧生成Fe3O4 ，Cu在加热条件下与氧气反应生成CuO，大多数金属能与O2

10、反应，形成氧化物；Au等少数金属高温时也不与O2反应2金属与酸溶液反应 酸液金属稀盐酸稀硫酸反应现象及化学方程式反应现象及化学方程式镁剧烈反应，产生大量气泡，试管发烫Mg + 2HCl = MgCl2 + H2 剧烈反应，产生大量气泡，试管发烫Mg + H2SO4 = MgSO4 + H2 锌反应较剧烈，锌表面有大量的气泡，试管较热 Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2反应较剧烈，锌表面有大量的气泡，试管较热 Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2 铁铁表面有气泡产生 Fe+ 2HCl = FeCl2 + H2铁表面有气泡产生Fe + H2SO4 =FeSO4 + H2 铜无明

11、显现象无明显现象这四种金属与盐酸、硫酸反应的剧烈程度不同，镁与盐酸、硫酸反应最快、最剧烈，其次是锌，铁与酸反应较慢；铜不和盐酸、稀硫酸反应。 实验结论：金属活动性 Mg>Zn>Fe>Cu选择哪种金属在实验室制取氢气?置换反应 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，这样的反应叫做置换反应。3金属与盐溶液反应实验内容反应现象反应的化学方程式铁钉放入硫酸铜溶液中铁钉表面有红色的铜，溶液由蓝色变成浅绿色Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu （蓝色溶液） （浅绿色溶液）光亮的铝丝浸入硫酸铜溶液中铝丝表面有红色的铜，溶液由蓝色变成无色2Al + 3 CuSO4

12、= Al2(SO4)3 + 3 Cu （蓝色溶液） （无色溶液）铜丝浸入硝酸银溶液中铜丝表面有一层银白色的银，溶液由无色变成蓝色Cu + 2AgNO3 = Cu(NO3)2 + 2Ag （无色溶液） （蓝色溶液）实验结论：金属活动性AlCuAg金属活动性顺序 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au金属活泼性由强逐渐减弱 在该表中 钾化学性质最活泼，金最不活泼； 在金属活动顺序中，位置越靠前，它的活动性越强，越容易在水溶液中失去电子，变成阳离子； 排在氢前的金属可以置换出盐酸、稀硫酸中的氢生成氢气； 位于前面的金属能把排在其后的金属从它的盐溶液中

13、置换出来； 活泼金属与盐溶液反应置换出另一种金属，不能用K 、Ca 、Na（这三种金属与盐溶液接触时首先与水反应生成碱和氢气，而不是先与盐反应。）练习1下列对物质颜色的描述不正确的是（ ） A四氧化三铁是黑色的 B 纯铁是黑色的C硫酸亚铁溶液是浅绿色的 D硫酸铜溶液是蓝色的2遇稀盐酸不产生气体的是( ) A铁片B铜片C铝片D石灰片3下列对铁的性质的描述中，属于化学性质的是( )A铁容易传热导电B纯铁是银白色的金属C铁在潮湿的空气中易生锈D铁有良好的延展性4收藏家收藏的清末铝制艺术品，至今保存完好，该艺术品未被锈蚀的主要原因是 ( )A铝不易被氧化B铝的氧化物容易发生还原反应C铝不易发生化学反应

14、D铝表面的氧化铝具有保护作用5.某金属单质R，不能跟稀硫酸发生反应，但能与硝酸汞溶液发生置换反应，则R可能是 AFe BMg CAg DCu6写出下列反应的化学方程式，并指明所属反应类型：（1）铝与稀盐酸反应，属于反应。（2）铁在氧气中燃烧，属于反应。（3）铝和氧化铁高温下反应制得氧化铝和铁，属于 反应。8某不纯锌块6.5克，与足量盐酸完全反应放出氢气0.18克，则锌块中含有的杂质可能是（） AMgBAl CFe DCu9金属(Ti)是航空、宇航、军工、电子等方面的必须原料。在生产钛的过程中可用镁在加热条件下与 TiCl4反应制得金属钛，反应的化学方程式为：TiCl42 MgTi2 MgCl2

15、。该反应属于( ) A化合反应 B分解反应 C置换反应 D无法确定10.下列各化学方程式书写正确的是 （ ） A2Al3CuCl2 =2AlCl33Cu BK2CO32NaOH =2KOHNa2CO3C2Fe3CuSO4 =Fe2(SO4)33Cu DCaCO3BaCl2 =CaCl2BaCO3 11木炭、氧化铜、铁粉都是黑色粉末，鉴别它们最理想的试剂是下列物质中的 （ ）A硫酸铜溶液 B水 C稀硫酸 D氢氧化钠溶液12不法分子贩卖的假银圆大多是锌的某些合金。鉴别真假银圆时，可以将其浸入 （ ）A澄清石灰水 B硫酸铜溶液 C氯化钠溶液 D糖水13.硫酸亚铁可以用于治疗缺铁性贫血。某贫血患者每天

16、需要补充铁元素1.40 g。则他每天服用的药物中 含有硫酸亚铁的质量至少为 （ ）A3.80 g B6.95 g C10.00 g D3.18 g14.下列有关铁及其化合物的转化关系中，不能实现的是（ ）点燃 AFeFe3O4 B. Fe2O3FeCl3C. FeFeSO4 D. Fe(NO3)3FeCl315.近年来，经过我国科学家的努力，制造出了国产芯片“龙芯一号”和“龙芯二号”。芯片的核心部件是以高纯度的单质硅为原材料制造的。用化学方法制得高纯度硅的反应原理是：SiCl4+2H2Si4HCl，该反应属于（ ）A化合反应 B复分解反应 C置换反应 D分解反应16.下列四个化学反应中，符合此

17、漫画情景的是（ ）A.FeCuSO4FeSO4Cu B.CuOCOCuCO2 C.H2CuOCuH2O D.FeH2SO4FeSO4H218如果人体血液中缺乏亚铁离子，就会造成“贫血”。市场出售的某种麦片中含有微量的颗粒很细的 还原铁粉。这种铁粉在人体胃液（主要成份为稀盐酸）中转化为亚铁盐的化学方程式是 ；22.小华测定Cu-Zn合金及Cu-Ag合金中铜的质量分数，实验室只提供一瓶未标明质量分数的稀盐酸和必要的仪器。（1）你认为能测出其铜的质量分数的是 合金。（2）小华取该合金的粉末65g与足量该盐酸充分反应，经测定，产生了0.4g气体，请求出该合金中铜的质量分数（3）若想测出该盐酸的质量分数

18、，实验时必须提供和测出的数据是 （填序号）。A 参加反应的合金质量；B参加反应的稀盐酸的质量；C产生气体的质量课题3一、金属元素在地壳中的含量金属资源存在于地壳和海洋中，极少数金属Au、Ag等以单质形式（游离态）存在，其余金属元素都以化合物形式（化合态）存在。要利用金属材料，得把它们从化合物（矿石）中提炼出来制取成金属单质或合金。（金属的冶炼）二、金属的冶炼1 炼铁 原理 用CO做还原剂，把铁从矿石中还原出来，在这个反应过程中通常需要高温高温 Fe2O3 + 3CO = 2 Fe + 3CO2 炼铁的原料 铁矿石 赤铁矿 Fe2O3 炼铁设备 高炉 磁铁矿 Fe3O4 菱铁矿 FeCO3 黄铁

19、矿 FeS2 焦炭 (1)提供热量、(2)产生还原剂CO 石灰石 将矿石中的二氧化硅转变为炉渣实验室用一氧化碳还原三氧化二铁一氧化碳有毒，在实验过程中，要注意尾气处理，防止污染空气及造成人员中毒。2. 操作步骤先点燃酒精灯；通CO赶尽装置内的空气；点燃酒精喷灯加热；当玻璃管中红色的三氧化二铁完全变成黑色以后，撤掉酒精喷灯，待试管冷却到室温时，停止通CO气体，最后熄灭酒精灯。3. 反应现象玻璃管内红色三氧化二铁变成黑色， 试管内澄清的石灰水变浑浊（石灰水刚变浑浊，说明反应开始；生成物中有二氧化碳；吸收反应后剩余气体中的二氧化碳，便于尾气CO的处理） 点燃尾气，火焰呈淡蓝色4.尾气的处理方法：用储

20、气瓶回收，留作一氧化碳的性质实验；直接点燃；用气球回收再烧掉气球。 CO是冶金工业中常用的还原剂。三、金属资源保护1金属锈蚀 A 无锈铁钉放在水中，铁钉露出水面铁生锈的条件 B 无锈铁钉放在浸没在水中，再用植物 油封 C 无锈铁钉放在干燥的空气中管口用棉花、橡皮塞塞紧一段时间后 A 在水面处铁钉生锈 B 铁钉未生锈 C 铁钉未生锈铁在潮湿的空气中生锈，铁与空气中的水蒸气、氧气相互作用发生一系列复杂的化学反应而生锈，铁锈的主要成分是三氧化二铁，铁锈很疏松，易吸水，如不及时除去，会加速铁制品的生锈速度。所以，铁制品表面的铁锈要及时除去。铜在潮湿的空气中与水、氧气、二氧化碳反应生成铜绿碱式碳酸铜Cu

21、2(OH)2CO3 。（设计实验：证明铜锈蚀的条件）引起铁生锈的因素还有：酸性物质、盐溶液等。2防止铁生锈的措施 （1）保持铁制品表面干燥 （2）在铁制品表面覆盖保护膜：刷油漆、 涂油、 在金属表面镀其它金属、通过化学反应使铁制品表面生成致密氧化膜。（3）改变金属的结构。 除锈的方法：物理方法 刀刮、砂纸打磨 化学方法 酸洗（铁锈能和酸反应而被除去，但酸不能过量）3金属资源的保护（1）金属的腐蚀 当金属和周围的物质接触时由于发生化学反应而引起的破坏，叫做金属的腐蚀，金属的腐蚀是自发的普遍存在的现象。（2）金属腐蚀的危害 金属腐蚀使金属制品在外形、色泽、以及机械性能方面都将发生变化，造成设备破坏

22、、管道泄漏、产品污染、酿成燃烧或爆炸事故、资源和能源的严重浪费、使国民经济受到巨大损失。（3）保护金属资源 防止金属锈蚀 金属的回收利用（节约成本、节约资源、节约能源、减少对环境的污染） 有计划、合理地开采矿物严禁乱采矿 寻找金属替代品、开发新材料。练习题一、选择题1下列叙述中属于描述铁的化学性质的是（ ）A铁在高温下加热到1535时变成铁水 B铁是热和电的良导体C铁质软并有良好的延展性 D铁在潮湿的空气中易生锈2下列化学方程式书写正确的是（ ） AFe+2HCl=FeCl2+H2 B4Fe+3O2=2Fe2O3 C2Fe+3CuSO4=3Cu+Fe2(SO4)3 D2Fe+H2SO4=Fe2

23、(SO4)3+3H23在车、船等铁制品表面刷上一层油漆的主要目的是（ ） A预防破裂 B防止磨损 C美化环境 D防止生锈4炼铁的主要原料是（ ） A石灰石、焦炭、生铁 B焦炭、氯酸钾、二氧化锰 C石灰石、焦炭、铁矿石 D铁矿石、氧气、二氧化锰5在铁的某种氧化物中，铁元素和氧元素的质量之比为73，则该氧化物中铁原子和氧原子的个数之比为（ ） A11 B23 C32 D3462.8克CO在高温下跟5.8克铁的某种氧化物完全反应，这种氧化物是（ ） AFeO BFe2O3 CFe3O4 D无法确定7向CuSO4、ZnSO4、H2SO4的混合溶液中加入过量铁粉，反应后的溶液中一定含有（ ） AZnSO

24、4 H2SO4 BFeSO4 H2SO4 CZnSO4 CuSO4 DZnSO4 FeSO48下列金属各n克，分别与足量稀盐酸反应，生成氢气最多的是（ ） AAl BMg CFe DZn9日常生活中所用的自来水管，你认为选用哪种管子既经济又耐用（ ） A普通钢管 B塑料管 C不锈钢管 D镀锌管10不锈钢是一种合金钢，有耐腐蚀的重要特性，被广泛应用于医疗器械、反应釜、炊具、装饰材料等。不锈钢中添加的主要合金元素是（ ） A硅 B锰 C铬和镍 D钨11117g某金属M与过量稀硫酸反应，得到19gMSO4并放出H2，则M的相对原子量（ ） A24 B40 C56 D6512将m克铁片放入某溶液中反应一段时间后，取出洗净、干燥、称重、结果质量大于m克。则此溶液可能是（ ） A盐酸 B稀硫酸 CFeCl2溶液 D硫酸铜溶液13多数合金与组成成份相比较，合金的（ ）A熔点高，硬度小 B密度大 C性能差 D熔点低，硬度大14在CuCl2和MgCl2的混合液中，加入过量的锌粉充分反应后，过滤留在滤纸上的物质是（ ）AZn BCu CCu和Mg DZn和Cu15有ABC三种+2价金属，它们之间有如下关系（1）A + B（NO3）2 = A（NO3）2 + B （2）C+H2SO4=CSO4+H2 （3）A+H2SO4不反应则它们的金属活动性由强到弱的排列是（ ）