第五章 金属与矿物

1、明祖陵中学初三化学备课组 时间：2011-4-3 设计人：徐红兵 审核人： 1 第第五五章章 金属与矿物金属与矿物 一、学习目标 认知目标：了解金属的物理、化学性质，并能熟练写出相关化学方程式；掌握金属活动性顺序，并能利用其解决实际问题；了解工业炼铁的原理；知道金属防锈的意义和方法。 能力目标：学会整理归纳；学会分析理解，结合事例运用。 情感目标：体会化学的运用。 教学重点和难点：探究金属锈蚀实验。 二、自主、合作、导学 学习过程 学法指导与提示 学案 纠错 基本概念 1、 化学性质： 与氧气反应（写出铝、铁、铜与氧气反应的化学方程式） 2、 生铁和钢的区别是含碳量不同， 其中生铁的含碳量为

2、，钢的含碳量为 。 合金是由一种金属跟其他金属（或非金属）熔合形成的有金属特性的物质。最早使用的合金是 合金的性质： （1） （2） 3、氧化钙（俗称 ）的烧制： 化学方程式： ；氧化钙具有很强的吸水性，化学方程式 ，生成物俗称 、 ；用化学方程式说明：刚用熟石灰粉刷过的墙壁，可在房间生一只煤炉 （柴火） ， 墙壁干得快 。 4、检验碳酸根离子的方法： 、 。以碳酸钠为例，化学方程式 提示：阅读课 本 和 资料 完 成 本版块内容。 考点探究 考点一：置换反应 1、金属活动性：K、Ca、Na、 、 、 、 、Sn、Pb（H） 、Hg、 、Pt、Au 2、金属与酸反应（写出铁、铝、锌、镁分别与硫

3、酸、盐酸反应的化学方程式） 、 。 、 。 、 。 、 。 3、用铁桶盛放硫酸溶液（写出化学反应的方程式） 此反应的现象是 。 【例题】1、将 X、Y、Z 三块大小相同的金属片分别投入到 10%的稀盐酸中，X 表面无明显现象，Y 表面缓慢地产生气泡，Z 表面迅速产生大量气泡。则 X、Y、Z 的金属活动性顺序为（ ） 明祖陵中学初三化学备课组 时间：2011-4-3 设计人：徐红兵 审核人： 2 A.XZY B.ZYX C.XYZ D.ZXY 2、金属 Ni、Mn 分别放入其他三种金属 X、Y、Z 的盐溶液中，反应的结果和有无金属析出的情况如下表所示。 它们的金属活动性由强到弱的顺序为（ ） A

4、X Mn Y Ni Z BZ Ni Y Mn X CZ Mn Y Ni X DX Mn Ni Y Z 考点二：铁的冶炼 铁的冶炼：阅读第 119 页内容： 炼铁的反应原理： （以赤铁矿石为例写出化学反应的方程式） 炼铁的原料： 、 、 。 注意事项： （1）加热前先通一会儿 CO，再加热。理由： （2）尾气处理的方法： （3）能说明 CO 与氧化铁发生反应的现象是 （4）如何用简单的方法判断反应中生成的物质。 考点三：钢铁的锈蚀 铁生锈的条件： 。主要成分是 ，颜色是 另外，盐溶液能加快铁生锈的速度 防止铁生锈的方法： （1） （2） （3） 【例题】 光亮的铁钉在下列几种情况下， 最不容易生

5、锈的是 （ ） X 盐溶液 Y 盐溶液 Z 盐溶液 Ni 无 无 有 Mn 无 有 有 三、小组合作小结 四、当堂检测 五、学案纠错、巩固延伸 必做题：配套测试，中考指导用书相应练习。 六、反思 明祖陵中学初三化学备课组 时间：2011-4-3 设计人：徐红兵 审核人： 3 第五章第五章 金属与金属与矿物矿物 可能用到的可能用到的相对原子质量：相对原子质量： C：12 O：16 Ca：40 Fe:56 Cl:35.5 H:1 一、选择题 1. 质 量 相 同 的 下 列 金 属 ， 分 别 加 入 到 足 量 的 稀 盐 酸 中 充 分 反 应 ， 放 出 氢 气 最 多 的 是 ( ) A.

6、Mg B.Al C.Cu D.Zn 2. x、Y、z、W 是四种不同的金属，为比较金属活动性的强弱，某同学利用这四种金属单质、盐酸、Z 的硝酸盐、W 的硝酸盐，进行有关实验，结果如下表(能发生置换反应的记为“”，不能反应的记为“一”，无标记的表示未做该实验)。这四种金属的活动性顺序为 ( ) A.XWYZ B.XYWZ C.WXYZ D.YWZX X Y Z W 盐酸 Z 的硝酸盐 W 的硝酸盐 3.关于金属物品的使用正确的是 ( ) A.铝合金门窗变旧变暗后用砂纸或钢丝球打磨 B.铁桶中加入硫酸铜溶液和石灰乳配制杀菌剂波尔多液 C.铝壶内的水垢用质量分数为 18的热盐酸长时间浸泡 D.校内用

7、钢架制作的自行车防雨棚应定期喷涂油漆防锈 4.下列金属活动性由强至弱顺序及元素名称、符号均正确的一组是( ) A.钾 K钙 Ca钠 Na镁 Mg B.铝 Al锌 Zn铁 Fe锡 Xi C.铅 Pb铜 Cu贡 Hg D.金 Au银 Ag铂 pt 5.某同学探究金属单质的活泼性时发现：X、Y 都能与稀硫酸反应放出氢气而 Z 不能；Y 能在 X 的盐溶液中置换出 X。则它们的金属活动顺序为 ( ) A.XY(H)Z B.YX(H)Z C.XZ(H)Y D.Y(H)X Z 6.下列说法正确的是 ( ) A.铁在潮湿的空气中容易生锈 B.金属的活动性：ZnAgCu C.合金属于纯净物 D.铝是地壳中含量

8、最多的元素 7.如图所示是 X 、Y、Z 三种金属在容器中的反应现象，下列说法正确的是 ( ) A.X 、Y、Z 三种金属均发生了置换反应 B.三种金属的活动性顺序是 XYZ C.若 Z 能从金属 Y 的盐溶液里置换出 Y，则三种金属的活动性顺序是 XZY D.若 X 为金属镁，则 Z 可能是铁 8.埋在地下的铸铁管道在下列哪种情况下腐蚀最慢 ( ) A.在干燥、致密的土壤中 B. 在干燥、疏松的土壤中 C. 在潮湿、致密的土壤中 D. 在潮湿、疏松的土壤中 9.有 x、y、z 三种金属，如果把 x 和 y 分别放人稀硫酸中，x 溶解并产生氢气，而 Y 不反应；如果把y 和 z 分别放入硝酸银

9、溶液中，过一会儿，在 y 表面有银析出，而 z 没有变化。根据以上实验事实，判断 x、y 和 z 的金属活动顺序正确的是 ( ) A.XyZ B.XZy， C.Zy X D.ZXy， 10. 若 金 属 锰 (Mn) 在 金 属 活 动 性 顺 序 中 位 于 铝 和 锌 之 间 ， 则 下 列 反 应 不 正 确 的 是 ( ) A.Mn + H2SO4 = MnSO4 + H2 B.Mg + MnSO4 = MgSO4 + Mn C.Fe + MnSO4 = FeSO4 + Mn D.Mn + CuSO4 = MnSO4 + Cu 11.向一定量的铁粉中逐滴加入稀硫酸至过量,下图是反应过程

10、中某种物质的质量 Y 随加入稀硫酸的明祖陵中学初三化学备课组 时间：2011-4-3 设计人：徐红兵 审核人： 4 质量变化的关系,则 Y 不可能表示（ ） A.消耗铁粉的质量 B.生成硫酸亚铁的质量 C.溶液的总质量 D 生成氢气的质量 二、填空、简答题 12.用化学用语表示： (1)磷元素 ； (2)2 个氮分子 ； (3)3 个亚铁离子 ；(4) 硫酸锌中硫元素的化合价 。 13.生活处处有化学，家庭厨房就是一个化学小世界。 （1）液态植物油和固态动物油合称为油脂。若锅里的油着火了，应立即盖上锅盖灭火，其原理是 。 （2）为了全民的健康，卫生部推广使用强化加铁酱油。这里的“铁”指的是 (

11、填“单质”“元素”或“原子”)。 （3）小明晚上切完西瓜后就将菜刀放在菜板上了，第二天早上发现菜刀生锈了。请你帮他分析菜刀生锈的原因： ；为了防止这把菜刀生锈，小明应采取哪些防锈措施 、 （填两条） 。 14.在 CuCl2和 MgCl2 的混合溶液中，加入过量的铁粉，充分反应后过滤，所得固体为 。 15.有 X、Y、Z 三种金属，如果把 X 和 Y 分别放入稀硫酸中，X 溶解并产生氢气，Y 不反应；把 Y 和 Z分别放入硝酸银溶液中，过一会儿，在 Z 表面有银析出，而 Y 没有变化。根据以上实验事实，回答下列问题： (1)X、Y 和 Z 的金属活动性由强到弱的顺序为 ； (2)举出符合上述金

12、属活动性顺序的三种常见金属(写化学式) ； 并写出在 Z 表面有银析出反应的化学方程式 。 16.月球的沙土中含有丰富钛铁矿，主要成分为 TiO2、Fe2O3等，若用 CO 还原这种矿石，其中生成铁的化学方程式为： ；用稀盐酸清洗铁钉表面的铁锈(主要成分是 Fe2O3)，其化学方程式为： ，该反应的反应类型是 反应。 17.把相同体积、相同质量分数的稀盐酸，分别滴到等质量、颗粒大小相同的 X、Y、Z 三种较活泼金属中，生成 H2的质量与反应时间的关系如右图所示。这三种金属的活动性顺序为 ；假如 X、Y、Z 都是+2 价金属，则相对原子质量由大到小的顺序为 。 18. 颗粒达到纳米级的单质铁具有

13、很强的反应活性，俗称“纳米铁”。实验室制备的方法是：以高纯氮气作保护气，在高温条件下用 H2和 FeCl2发生置换反应，生成“纳米铁”。请回答以下问题： (1)写出生成“纳米铁”的化学方程式_。 (2)反应中需要保护气的原因是 。 (3)某化学探究小组为了验证铁、铜、镁、汞的金属活动性顺序，设计了如下实验方案：将大小一样的铁片和镁片分别加入到溶质质量分数相同的稀盐酸中；将铜片加入到硝酸汞溶液中，铜片上出现银白色物质；将金属片 A 加入到溶液 B 中。根据实验判断出镁的金属活动性比铁强，依据的现 象是 ；根据 实验 的现象 得出的结论是 ；要通过实验得出铁和铜的金属活动性顺序，那么，如果 B 是

14、硫酸铜溶液，则金属 A 是 ，如果 A 是铜，则溶液 B 是 。 19.金属材料在生产、生活中有着广泛的应用。 (1)人类每年从自然界提取大量的金属，其中提取量最大的是铁。用赤铁矿(主要成分为 Fe2O3)和一氧化碳炼铁的化学方程式为 。 (2)北京奥运会用到多种材料。下列应用中使用金属材料的有 (填序号)。 使用金、银和铜等制作奖牌 使用纯羊毛和聚酯纤维制作“福娃， 使用新型钢材建造“鸟巢” 使用聚氟乙烯制造“水立方”外层膜 明祖陵中学初三化学备课组 时间：2011-4-3 设计人：徐红兵 审核人： 5 (3)金属矿物的储量有限，而且不能再生，所以保护金属资源尤为重要。保护金属资源的有效途径

15、是 (答出两条即可)。 20.将一根锃亮的铁丝放入蓝色的硫酸铜溶液中，过一会儿，发现铁丝表面出现了红色物质。 (1)写出发生反应的化学方程式 。 (2)由此判断，金属的活动性：Fe Cu。(用“”、“”或“”填空) (3)在化学反应中，元素化合价升高的反应物是还原剂，元素化合价降低的反应物是氧化剂。试判断上述反应中，氧化剂是 。 三、实验、探究题（19 分） 21. 人类的生产生活离不开金属，下列三种金属被发现、使用的先后顺序依次为：铜、铁、铝。 (1)金属大规模被使用的先后顺序跟_(填序号)选项关系最大。 地壳中金属元素的含量；金属的导电性；金属的活动性。 (2)为探究锰与铁的金属活动性，在

16、相同温度下，取大小相同、表面光亮的两种金属薄片，分别投入等体积、等溶质质量分数的足量稀盐酸中(反应中 Mn 显+2 价)，请回答： 金属 铁 锰 与盐酸反应现象 放出气泡速率缓慢 放出气泡速率较快 结论 活动性铁_(填“”“”)锰 除了比较与酸反应产生气体速率的快慢， 请你再举出一种可比较这二种金属活动性强弱的方法(写出所需药品即可)：_和_。 (3)将盛有等质量、等溶质质量分数的稀盐酸的两只烧杯，放在托盘天平左右两盘上，调节至平衡，再向两只烧杯中分别放入质量相等的镁和铁，待反应停止后，请判断： 若天平仍保持平衡，烧杯中一定没有剩余的物质是_； 若天平失去平衡，则指针一定偏向放_的一边。 22

17、.同学们一起探究铝、铁、铜三种金属的活动性，小刚同学设计了用铜丝、铁丝、铝丝和稀盐酸，只用一只试管，取一次盐酸的探究方案。请你和他们一起完善下表的探究方案并回答有关问题。 (1)填表 实验步骤 观察到的现象 在试管中取少量盐酸，插入铁丝，充分作用。 所得的溶液中，插入 ，充分作用。 无明显现象 所得的溶液中插入 ，充分作用。 结论：金属活动性 Al Fe Cu (2)将铝丝插入前应进行的操作是 ； (3)小华同学认为在小刚设计的方案中，只要补充一个实验，就可得出 Al Fe H Cu 的结论。小华要补充的实验是 ； (4)小强同学认为要得到 Al Fe H Cu 的结论，不必做补充实验，只需将

18、小刚同学方案中插入金属的顺序调整即可，你认为调整后插入金属的顺序是 。 (5)通过比较、 分析， 可以发现上述四个反应有相似之处： 均属于四种基本反应类型中的_反应。再分析这四个反应前后各元素的化合价， 我们还会发现一个相似之处： _ 23.钢铁、铝合金、铜制品等是应用广泛的金属材料。据估计，每年全世界被腐蚀损耗的钢铁材料，约占全年钢产量的十分之一。某校化学兴趣小组的同学探究金属腐蚀的原因，设计如下实验： (1)如图，取一根约 10cm 的光亮铁钉放在自来水中，观察 A、B、C 三处的变化。几天后，他们会发现 处最先出现铁锈，大家结合书本知识知道，铁在空气中生锈实际是铁和 、 等物质相互作用发生一系列复杂的化学反应的过程。 (2)一同学联想到家里铜制餐具上有一层绿色物质，认为铜在空气中也会生锈。他们上网查阅资料，知道这种绿色物质的化学成分为 Cu2(OH)2CO3(铜绿)。他们从铜绿组成和空气明祖陵中学初三化学备课组 时间：2011-4-3 设计人：徐红兵 审核人： 6 的成分大胆猜测，铜生锈除了与铁生锈条件相同外，还应该有 CO2参加反应。 请写出铜在空气中生成铜绿的化学方程式 。 (3)【查阅资料】