第六章金属重点知识

1、民乐二中民乐二中姚正林姚正林物质物质纯净物纯净物混合物混合物化合物化合物单质单质金属单质金属单质非金属单质非金属单质稀有气体稀有气体金属材料金属材料纯金属纯金属合合 金金一、金属材料的物理特性一、金属材料的物理特性大多数金属常温下是固体（汞是液体），有金属光泽，呈大多数金属常温下是固体（汞是液体），有金属光泽，呈银白色（铜呈紫红色，金呈黄色），密度、硬度较大，熔银白色（铜呈紫红色，金呈黄色），密度、硬度较大，熔沸点较高，有优良的导电导热性和延展性。沸点较高，有优良的导电导热性和延展性。二、金 属 之 最 地壳中含量最高的金属元素地壳中含量最高的金属元素 人体中含量最高的金属元素人体中含量最高的

2、金属元素 目前世界年产量最高的金属目前世界年产量最高的金属 导电性最好的金属导电性最好的金属 硬度最高的金属硬度最高的金属 熔点最高的金属熔点最高的金属 熔点最低的金属熔点最低的金属 密度最大的金属密度最大的金属 密度最小的金属密度最小的金属铝铝钙钙银银铁铁铬铬汞汞钨钨锂锂锇锇(铯)硬度最小的金属硬度最小的金属二、合金二、合金1、合金是指由一种金属与其他金属（或非金属）熔、合金是指由一种金属与其他金属（或非金属）熔合而成的具有金属特性的混合物。合而成的具有金属特性的混合物。2、 合金的优良性能合金的优良性能颜色鲜艳颜色鲜艳；硬度大；硬度大；熔点低熔点低； 耐腐蚀耐腐蚀。（5）高强度高强度（6）

3、强磁性。强磁性。3、铁合金、铁合金生铁和钢属于铁合金。生铁和钢主要成分都是铁，但含碳生铁和钢属于铁合金。生铁和钢主要成分都是铁，但含碳量不同（生铁含碳量高于钢），因此机械性能不同。量不同（生铁含碳量高于钢），因此机械性能不同。1、金属与氧气的反应、金属与氧气的反应金属金属+氧气氧气=金属氧化物金属氧化物例外：金不能和氧气反应例外：金不能和氧气反应2、金属与酸溶液的反应、金属与酸溶液的反应金属金属+酸酸=盐盐+氢气氢气3、金属与盐溶液的反应、金属与盐溶液的反应金属金属+盐盐=新盐新盐+另一种金属另一种金属3Fe+2O2 点燃点燃 Fe3O4 Fe+CuSO4=Cu+FeSO4一、金属的化学性质一

4、、金属的化学性质有气泡冒出，铁丝逐渐有气泡冒出，铁丝逐渐溶解，放出热量，溶液溶解，放出热量，溶液由无色变为浅绿色。由无色变为浅绿色。铁丝的表面覆着一层红色固体，溶液由蓝色变为浅绿色。铁丝的表面覆着一层红色固体，溶液由蓝色变为浅绿色。强调强调: :以铁单质为反应物的置换反应中，生成物中铁显以铁单质为反应物的置换反应中，生成物中铁显+2+2价价铝与硫酸铜溶液的反应铝与硫酸铜溶液的反应铜与硝酸银溶的反应铜与硝酸银溶的反应2Al+3CuSO4=3Cu+Al2(SO4)3铝丝的表面覆着一层红色固体，溶液铝丝的表面覆着一层红色固体，溶液由蓝色变为无色。由蓝色变为无色。Cu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO

5、3)2铜丝的表面覆着一层银白色固体，溶铜丝的表面覆着一层银白色固体，溶液由无色变为蓝色。液由无色变为蓝色。Fe+CuSO4=Cu+FeSO4铁丝的表面覆着一层红色固体，溶液铁丝的表面覆着一层红色固体，溶液由蓝色变为浅绿色。由蓝色变为浅绿色。曾青得铁则化为铜曾青得铁则化为铜( (湿法冶铜湿法冶铜) )钾钾 钙钙 钠钠 镁镁 铝铝 锌锌 铁铁 锡锡 铅铅 氢氢 铜铜 汞汞 银银 铂铂 金金 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb （H）Cu Hg Ag Pt Au金属活动性由强逐渐减弱金属活动性由强逐渐减弱二、金属活动性顺序：二、金属活动性顺序：活泼金属活泼金属不活泼金属不活泼金属稀盐

6、酸稀盐酸现象现象化学方程式化学方程式 迅速放出气泡，镁条逐渐溶解，迅速放出气泡，镁条逐渐溶解，放出热量。放出热量。冒出大量气泡，锌片逐渐冒出大量气泡，锌片逐渐溶解，放出热量。溶解，放出热量。有气泡冒出，铁丝逐渐溶解，有气泡冒出，铁丝逐渐溶解，放出热量，溶液由无色变为放出热量，溶液由无色变为浅绿色。浅绿色。不反应不反应无现象无现象三、置换反应：三、置换反应： 由一种由一种单质单质与一种与一种化合物化合物反应，生成另一种反应，生成另一种单单质质和另一种和另一种化合物化合物的反应叫做置换反应。的反应叫做置换反应。特点：特点：单换单单换单通式：通式：A +BC = AC + B判断依据判断依据：(1)

7、反应物和生成物都是两种物质反应物和生成物都是两种物质(2)且一种是单质，且一种是单质，另一种是化合物另一种是化合物置换反应的置换反应的3种类型种类型3、C（或（或H2）+金属氧化物金属氧化物=金属金属+二氧化碳（或水）二氧化碳（或水）Fe+H2SO4=FeSO4+H2Fe+CuCl2=Cu+FeCl2C+2CuO = 2Cu+CO2 高温1、金属、金属+酸酸=盐盐+氢气氢气2、金属、金属+盐盐=新盐新盐+另一种金属另一种金属H2+CuO =Cu+H2 O条件条件：（：（1）金属：）金属：H前，前，（2）酸：盐酸或稀硫酸）酸：盐酸或稀硫酸条件条件：（：（1）金属：前置后，）金属：前置后，（2）盐

8、：须溶于水，形成溶液）盐：须溶于水，形成溶液（3）金属单质除钾、钙、钠（因为太活泼，先与水反应）金属单质除钾、钙、钠（因为太活泼，先与水反应）一、金属在自然界的存在一、金属在自然界的存在 游离态（元素游离态（元素以单质形态以单质形态存在）：存在）： 银、铂、金银、铂、金化合态（元素化合态（元素以化合物形态以化合物形态存在）：存在）：除银、铂、金外的绝大多数金属除银、铂、金外的绝大多数金属二、金属矿物（都是混合物）二、金属矿物（都是混合物）红棕色红棕色黑色黑色绿色绿色三、钢铁的冶炼三、钢铁的冶炼(CO)(Fe2O3)ACBCa(OH) 2A、B、C三处各发生哪些化学三处各发生哪些化学反应，分别有

9、什么现象？反应，分别有什么现象？红棕色粉末变为黑色红棕色粉末变为黑色CO2+Ca(OH)2=CaCO3 +H2O澄清石灰水变浑浊澄清石灰水变浑浊 2 CO+O2 2CO2点燃点燃产生浅蓝色火焰产生浅蓝色火焰实验步骤：实验步骤：(1) (验纯验纯) 通入通入CO(2)点燃酒精灯（加热）点燃酒精灯（加热）(4)继续通入继续通入CO，直至玻璃管冷却，直至玻璃管冷却 (3)熄灭酒精灯（停止加热）熄灭酒精灯（停止加热）1、为什么要先通入、为什么要先通入CO一会儿，再加热？一会儿，再加热？2、实验结束时，为什么要先熄灭酒精灯，再、实验结束时，为什么要先熄灭酒精灯，再停止通停止通CO ？1、澄清石灰水的作用

10、是什么？、澄清石灰水的作用是什么？2、为什么要进行尾气处理？如何处理？、为什么要进行尾气处理？如何处理？3、尾气处理装置如何改进？改进后有何优点？、尾气处理装置如何改进？改进后有何优点？4、用物理方法如何证明生成的黑色粉末是铁？、用物理方法如何证明生成的黑色粉末是铁？验证是否生成验证是否生成COCO2 2COCO有毒，会污染空气；有毒，会污染空气；导在玻璃管下方点燃；可以节约酒精导在玻璃管下方点燃；可以节约酒精用磁铁吸引，若能被吸引，则黑色粉末是铁用磁铁吸引，若能被吸引，则黑色粉末是铁（1 1）在导管口放一盏燃着的酒精灯）在导管口放一盏燃着的酒精灯（2 2）在导管上扎一个气球）在导管上扎一个气

11、球原料：原料： 铁矿石铁矿石( (赤铁矿赤铁矿) )、焦炭、石灰石、焦炭、石灰石、空气空气1.1.炼炼铁铁设备：设备：高炉高炉过量空气过量空气 焦炭焦炭焦炭焦炭点燃点燃高温高温赤铁矿赤铁矿高温高温CO2COFe反应过程：反应过程：提供铁元素提供铁元素a、燃烧放热，提供高温的反应条件燃烧放热，提供高温的反应条件b、产生还原剂产生还原剂CO使脉石转变成使脉石转变成炉渣炉渣而除去而除去提供氧气提供氧气C + O2 = CO2点燃点燃C + CO2 = 2CO高温高温3CO+Fe2O3 = 2Fe+3CO2高温高温涉及反应化学方程式：涉及反应化学方程式：2.2.炼炼钢：钢：生铁和钢的区别类别类别含碳量

12、含碳量%含杂质含杂质机械性能机械性能机械加工机械加工生铁生铁钢钢用氧化剂把生铁中的杂质氧化除去用氧化剂把生铁中的杂质氧化除去24.30.032多多少少硬而脆硬而脆硬而韧、硬而韧、有弹性有弹性可铸不可锻可铸不可锻可铸可锻可铸可锻四、冶炼金属的常用方法四、冶炼金属的常用方法 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H)CuHg AgPt Au电解法电解法热还原法热还原法直接加热法直接加热法FeFe2 2OO3 3+3CO=2Fe+3CO+3CO=2Fe+3CO2 2高温高温五、还原反应：含氧化合物五、还原反应：含氧化合物失去氧的反应失去氧的反应。还原剂：能还原剂：能得到氧元素得到氧元

13、素，使其它物质发生还原反应的使其它物质发生还原反应的物质，物质，具有还原性。还原剂被氧化，发生氧化反应。具有还原性。还原剂被氧化，发生氧化反应。氧化剂：氧化剂：失去（或提供）氧元素，使其它物质发生氧化失去（或提供）氧元素，使其它物质发生氧化反应的物质，反应的物质，具有氧化性。氧化剂被还原，发生还原反应具有氧化性。氧化剂被还原，发生还原反应还原剂还原剂氧化剂氧化剂具有还原性的物质具有还原性的物质:C H2 CO铁生锈的条件：铁生锈的条件： 与氧气和水接触。与氧气和水接触。防锈的方法：防锈的方法： 保持铁制品表面的洁净和干燥；涂一层保护膜，保持铁制品表面的洁净和干燥；涂一层保护膜，如刷漆、涂油、搪

14、瓷、镀一层耐腐蚀的金属、烤蓝如刷漆、涂油、搪瓷、镀一层耐腐蚀的金属、烤蓝或制成合金等。或制成合金等。铁锈疏松多孔，主要成分是氧化铁铁锈疏松多孔，主要成分是氧化铁(即三氧化二铁即三氧化二铁)，呈红棕色，会加快铁生锈的速度呈红棕色，会加快铁生锈的速度除锈的方法：除锈的方法： 用稀盐酸（或稀硫酸）将铁锈溶解用稀盐酸（或稀硫酸）将铁锈溶解 Fe2O3 + 6HCl =2FeCl3 + 3H2O Fe2O3 + 3H2SO4Fe2(SO4)3 + 3H2OZn + H2SO4 = ZnSO4 + H2 Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2 Mg + H2SO4 = MgSO4 + H2 2Al

15、 +3H2SO4 = Al2(SO4)3 +3H2 65 21g x156 21g x224 21g x3227 322/3Al +H2SO4 = 1/3Al2(SO4)3 +H2 18 21g x4M(金）金）M(H2）m(金）金）m(H2）金属的实际质量与金属的实际质量与金属的相对质量成金属的相对质量成正比正比氢气的实际质量与氢气的实际质量与金属的相对质量成金属的相对质量成反比反比相同质量的金属与足相同质量的金属与足量的酸反应，生成氢量的酸反应，生成氢气的质量由多到小的气的质量由多到小的顺序是顺序是Al Mg Fe Zn1g x4生成相同质量的氢气，所需金属的生成相同质量的氢气，所需金属的

16、质量由多到小的顺序是：质量由多到小的顺序是：Zn Fe Mg Al3将金属，将金属，R和和M分别浸入稀硫酸里，分别浸入稀硫酸里，R溶溶解而解而M不溶解不溶解.将将M浸入金属浸入金属T的硝酸盐溶液的硝酸盐溶液里，里，M的表面析出的表面析出T。这三种金属由弱到强。这三种金属由弱到强的顺序是的顺序是【 】 A.T、R、M B.R、M、T C.T、M、R D.M、R、T4在硝酸铜和硝酸银的混合溶液中，加入一在硝酸铜和硝酸银的混合溶液中，加入一定量的铁粉，充分反应后，过滤上述反应定量的铁粉，充分反应后，过滤上述反应的混合物，向滤渣中滴加盐酸有气泡产生，的混合物，向滤渣中滴加盐酸有气泡产生，则过滤得到的金

17、属是则过滤得到的金属是【 】 A.Fe、Cu B.Cu C.Fe、Cu、Ag D.AgCC（3）考虑加入物质的量）考虑加入物质的量思路思路：（1）判断反应能否发生？）判断反应能否发生？（2）判断反应的顺序）判断反应的顺序5、下列物质中可由金属跟酸反应直接制取的是、下列物质中可由金属跟酸反应直接制取的是【 】 A.AgCl B.CuCl2 C.Fe2(SO4)3 D.A12(SO4)36、利用下列各组物质之间的反应，能够验证、利用下列各组物质之间的反应，能够验证Fe、Cu、Ag三种金属活动性顺序的是三种金属活动性顺序的是( )AFe、CuCl2溶液、溶液、AgBFeCl2溶液、溶液、CuCl2溶

18、液、溶液、AgCFeCl2溶液、溶液、Cu、AgDFe、CuCl2溶液、溶液、AgNO3溶液溶液A符合的条件：金属在符合的条件：金属在H前，生成物中铁显前，生成物中铁显2价价验证三种金属的活动性，最佳方案的药品组合：验证三种金属的活动性，最佳方案的药品组合：（1）中间的用盐溶液，两边的用金属单质）中间的用盐溶液，两边的用金属单质（2）中间的用金属单质，两边的用盐溶液）中间的用金属单质，两边的用盐溶液9、沈括在、沈括在梦溪笔谈梦溪笔谈中提到：信州（今江西省）铅山中提到：信州（今江西省）铅山县有一苦泉，将苦泉水熬煎，得到一种兰县有一苦泉，将苦泉水熬煎，得到一种兰(蓝蓝)色晶体。此色晶体。此晶体常用

19、作游泳池或者浴池消毒剂。试回答：晶体常用作游泳池或者浴池消毒剂。试回答：（1）此晶体的化学式为）此晶体的化学式为 ;（2）熬煎苦泉水的铁锅）熬煎苦泉水的铁锅用久了就会在表面析出一层红色固体物质，其原因用久了就会在表面析出一层红色固体物质，其原因是是 (用化学方程式表示用化学方程式表示)CuSO4CuSO4+Fe=FeSO4+Cu要完成要完成FeFeFeSOFeSO4 4的转化，可以让铁和的转化，可以让铁和_和和_发生置换反应发生置换反应。铁制容器为什么不能盛放硫酸铜溶液（或波尔多液）铁制容器为什么不能盛放硫酸铜溶液（或波尔多液）波尔多液的主要成分是波尔多液的主要成分是 和和 。Fe+CuSO4

20、=Cu+FeSO41.镁在空气中燃烧：镁在空气中燃烧：2. 铝制品耐腐蚀的原理：铝制品耐腐蚀的原理： 3. 铁在氧气中燃烧：铁在氧气中燃烧：4 .铜在空气中受热：铜在空气中受热：1.2Mg + O2 点燃点燃 2MgO 2. 4Al + 3O2=2Al2O3 3. 3Fe + 2O2 点燃点燃 Fe3O4 4.2Cu + O2 2CuO一、金属与氧气的反应一、金属与氧气的反应二、金属与盐溶液的反应二、金属与盐溶液的反应5 .曾青得铁则化为铜：曾青得铁则化为铜：(铁制容器不能配制波尔多液铁制容器不能配制波尔多液) Fe + CuSO4FeSO4 + Cu6.铜和硝酸银溶液反应：铜和硝酸银溶液反应： Cu + 2AgNO3 Cu (NO3)2 + 2Ag7.铝与硫酸铜溶液的反应铝与硫酸铜溶液的反应2Al+3CuSO4=3Cu+Al2(SO4)31.锌和稀盐酸锌和稀盐酸2.铁和稀盐酸铁和稀盐酸3.镁和稀盐酸镁和稀盐酸4.铝和稀盐酸：铝和稀盐酸：2Al + 6HCl =2AlCl3 + 3 H2 5. 锌和稀硫酸锌和稀硫酸 ：Zn + H