【优化方案】高考化学总复习 第3章第四节 用途广泛的金属材料

第四节用途广泛的金属材料编辑ppt

课堂互动讲练实验专项探究达标突破训练第四节用途广泛的金属材料基础自主梳理编辑ppt基础自主梳理自我诊断判断下列说法是否正确。A．黑色金属材料通常包括铁、铬、锰以及它们的合金。(

)(2011年枣庄模拟T4－D)B．金属活动性顺序表中，排在汞以前的金属都能被冷的浓HNO3氧化。(

)(2011年肇庆检测T8－A)清单合金及常见的金属材料编辑pptC．合金是重要的材料，其组成只有金属。(

)(2010年南通调研T2－B)D．铜合金表面生锈后生成的铜绿[Cu2(OH)2CO3]不溶于酸。(

)(2011年杭州检测T7－C)E．铝合金密度小、强度大，常用于飞机制造业。(

)(2011年苏锡常镇四市T6－B)答案：A.√

B．×

C．×

D．×

E．√编辑ppt基础回归1．合金(1)概念：合金是指____________________________________熔合而成的具有__________的物质。(2)性能①熔点：多数合金的熔点比它的各成分金属的熔点___；②硬度：合金的硬度一般比它的各成分金属的硬度___。两种或两种以上的金属(或金属与非金属)金属特性低大编辑ppt2．常见金属材料金属材料包括纯金属和合金，可分为__________材料和__________材料。(1)黑色金属材料——钢铁钢是用量最大、用途最广的合金。黑色金属有色金属编辑ppt(2)有色金属材料——铜和铝①铜合金我国使用最早的合金是_____，常见的铜合金还有_____和_____。青铜黄铜白铜编辑ppt密度小强度高塑性好致密的氧化物保护膜编辑ppt结合你所了解的知识，思考讨论：合金的性能与成分有什么关系？【提示】合金原料及原料的配比，制造合金的工艺，都影响着合金的性质，所以不同成分的合金会有不同的性质。如碳素钢中，碳的含量越高，硬度越大，脆性越大；含碳量越低，硬度越小，韧性越好。再如普通钢中加入铬、镍等会增强钢的抗腐蚀性，制成不锈钢，再如镁、铝合金密度小、机械强度大，常用于飞机、航天器等。思考感悟编辑ppt课堂互动讲练考点一金属活动性顺序表及其应用编辑ppt编辑ppt【特别提醒】

1.Fe、Al常温下在浓硝酸、浓硫酸中钝化，加热时发生氧化还原反应，但无H2生成。2．Cu、Hg、Ag能与强氧化性酸发生氧化还原反应，但无H2生成。3．Pt、Au只能与王水(浓HNO3与浓盐酸一定体积比的混合物)反应。编辑pptX、Y、Z、M、N代表五种金属，有以下化学反应：①水溶液中：X＋Y2＋===X2＋＋Y；②Z＋2H2O(冷)===Z(OH)2＋H2↑；③M、N为电极与N盐溶液组成原电池，发生的电极反应为：M－2e－

===M2＋；④Y可以溶于稀硫酸中，M不被稀硫酸氧化。则这五种金属的活泼性由弱到强的顺序是(

)例1编辑pptA．M<N<Y<X<Z

B．N<M<X<Y<ZC．N<M<Y<X<ZD．X<Z<N<M<Y【解析】

由①知X活泼性大于Y，且X、Y都不与水反应。由②知Z为很活泼的金属，由③及原电池原理知活泼性M>N。由④知活泼性Y>M，综合上述结论可知活泼性Z>X>Y>M>N，故选C。【答案】

C编辑ppt【规律方法】元素的金属性强弱的判断编辑ppt跟踪训练(随学随练，轻松夺冠)1．(2011年北京市东城区高三综合练习)下列化学反应在金属冶炼工业中还没有得到应用的是(

)编辑ppt解析：选B。冶炼金属主要依据金属的活泼性而采用不同的方法，如K、Na、Al等活泼的金属采用电解法；Fe、Cu等可采取热还原法；Ag、Hg等不活泼的金属可采用热分解法，所以可知Al的冶炼应采用电解法，而不采用热还原法，且该法需要温度太高，难以实现。故B在金属冶炼工业中还没有得到应用。编辑ppt1．铜(1)物理性质：紫红色，不能被磁铁吸引。(2)化学性质考点二铜及其化合物编辑ppt编辑ppt2.氧化铜和氢氧化铜编辑ppt3.CuSO4·5H2OCuSO4·5H2O为蓝色晶体，俗称蓝矾、胆矾。(1)无水CuSO4遇水变蓝色(生成CuSO4·5H2O)，可作为水的检验依据；(2)CuSO4和石灰乳的混合液即为无机农药波尔多液，是一种良好的杀菌剂，可以用来防治多种作物的病害。【特别提醒】

1.溶液中的Cu2＋常为蓝色(浓CuCl2溶液为蓝绿色，稀CuCl2溶液为蓝色)，可作为Cu2＋的判定依据。如CuSO4溶液呈蓝色。2．Cu2＋与碱反应生成蓝色沉淀Cu(OH)2，这是鉴定Cu2＋的原理之一。编辑ppt铜在自然界存在于多种矿石中，如：例2矿石名称黄铜矿斑铜矿辉铜矿孔雀石主要成分CuFeS2Cu5FeS4Cu2SCuCO3·Cu(OH)2编辑ppt请回答下列问题：(1)上表所列铜化合物中，铜的质量百分含量最高的是________________________________________________________________________。(2)工业上以黄铜矿为原料，采用火法熔炼工艺生产铜。该工艺的中间过程会发生反应：编辑ppt反应的氧化剂是__________。(3)SO2尾气直接排放到大气中造成环境污染的后果是______________________；处理该尾气可得到有价值的化学品，写出其中1种酸和1种盐的名称________________________________________________________________________。(4)黄铜矿熔炼后得到的粗铜含少量Fe、Ag、Au等金属杂质，需进一步采用电解法精制。请简述粗铜电解得到精铜的原理：________________________________________________________________________。编辑ppt(5)下表中，对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及其有无因果关系的判断都正确的是________(填字母)。编辑ppt【解析】

(1)根据四种矿石主要成分的化学式及元素的相对原子质量进行估算能快速选出Cu2S。(2)Cu2S和Cu2O中＋1价的铜化合价都降低了，所以二者都是氧化剂。(3)结合SO2的性质和用途来回答。(4)回忆课本电解原理的应用——粗铜的精炼。编辑ppt(5)A项，铜绿主要成分是Cu2(OH)2CO3，可视为Cu(OH)2·CuCO3，所以铜绿能和盐酸反应，所以A项判断是正确的；B项，铜表面生锈生成的是铜绿，不是致密的氧化物。铜和浓硫酸在温度较高时能反应，不能用铜容器盛放浓H2SO4，所以B项判断是错误的；C项，陈述Ⅰ正确，陈述Ⅱ中铁铜在潮湿的空气中能组成原电池，发生电化学腐蚀。所以C项的判断是错误的；D项，CuSO4·5H2O受热失水是化学变化。因为Cu2＋是重金属离子，可使蛋白质变性，有杀菌能力，故能作游泳池的消毒剂。所以D项判断是正确的。编辑ppt【答案】

(1)Cu2S(2)Cu2S和Cu2O(3)形成酸雨，会对植物和建筑物等造成严重危害硫酸、硫酸钠(4)以硫酸铜－硫酸溶液为电解液。电解时，粗铜(阳极)中的铜以及比铜活泼的金属失去电子进入溶液，不如铜活泼的金属沉入电解槽形成“阳极泥”；溶液中的Cu2＋得到电子沉积在纯铜(阴极)上(5)AD编辑ppt【易误警示】

(2)中容易漏掉Cu2S为氧化剂，只注意到S由－2价升至＋4价，而忽略其中Cu由＋1价降至0价。(4)中叙述不准确，忽略Ag、Au等不活泼金属变为“阳极泥”。编辑ppt跟踪训练(随学随练，轻松夺冠)2．(2011年南通模拟)某课外研究小组，用含有较多杂质的铜粉，通过不同的化学反应制取胆矾。其设计的实验过程为：编辑ppt(1)铜中含有大量的有机物，可采用灼烧的方法除去有机物，灼烧时将瓷坩埚置于__________上(用以下所给仪器的编号填入，下同)，取用坩埚应使用__________，灼烧后的坩埚应放在________上，不能直接放在桌面上。实验所用仪器：a.蒸发皿b．石棉网c．泥三角d．表面皿e．坩埚钳f．试管夹(2)杂铜经灼烧后得到的产物是氧化铜及少量铜的混合物，用以制取胆矾。灼烧后含有少量铜的可能原因是________。编辑ppta．灼烧过程中部分氧化铜被还原b．灼烧不充分铜未被完全氧化c．氧化铜在加热过程中分解生成铜d．该条件下铜无法被氧气氧化(3)通过途径Ⅱ实现用粗制氧化铜制取胆矾，必须进行的实验操作步骤：酸溶、加热通氧气、过滤、______________、冷却结晶、________________、自然干燥。编辑ppt(4)由粗制氧化铜通过两种途径制取胆矾，与途径Ⅰ相比，途径Ⅱ有明显的两个优点是________________________________________________________________________、________________________。(5)在测定所得胆矾(CuSO4·xH2O)中结晶水x值的实验过程中，称量操作至少进行______次。(6)若测定结果x值偏高，可能的原因是________。编辑ppta．加热温度过高b．胆矾晶体的颗粒较大c．加热后放在空气中冷却

d．胆矾晶体部分风化解析：(1)问如果坩埚中的物质冷却时能吸水或易被氧化，则放入干燥器中冷却，如果没有这些要求则放到石棉网上，防止烫坏实验台。编辑ppt(2)问杂铜中含有大量有机物，如果燃烧不完全则产生具有还原性的物质碳或一氧化碳，在灼烧的过程中可能还原CuO，所以选a。选项b很容易选出。(3)问要搞清楚题干中过滤的目的，过滤是要滤掉粗制的CuO中不溶于H2SO4的物质，那么后面的两个空不难做答。(4)问因为粗制的CuO中含有Cu，在加热时与浓H2SO4反应产生SO2，既污染环境，又浪费H2SO4。编辑ppt(6)问加热温度过高CuSO4分解使x值偏高。颗粒较大分解不完全，放在空气中冷却又吸收水，部分风化已失去部分结晶水，这些因素都造成x值偏低。答案：(1)c

e

b

(2)ab

(3)蒸发过滤(4)产生等量胆矾途径Ⅱ消耗硫酸少途径Ⅱ不会产生污染大气的气体(5)4

(6)a编辑ppt氢气还原氧化铜所得红色物质成分的探究

铜及其化合物一般都具有特殊的颜色，如Cu呈紫红色、Cu2O呈砖红色，CuO呈黑色，CuSO4·5H2O、Cu(OH)2呈蓝色，Cu2(OH)2CO3呈绿色等。在铜及其化合物中，Cu2O和铜绿[Cu2(OH)2CO3]是重点内容，试题中除以信息题的形式出现外，还常设置探究性题。实验专项探究编辑ppt【典例探究】研究性学习小组为检测实验室用H2还原CuO所得红色固体中是否含有Cu2O进行了探究：Ⅰ.查阅资料：①Cu2O属于碱性氧化物；②高温灼烧CuO生成Cu2O；③Cu2O在酸性条件下能发生下列反应：Cu2O＋2H＋===Cu＋Cu2＋＋H2O。编辑pptⅡ.设计实验方案：方案1：取该红色试样溶于足量的稀硝酸中，观察溶液颜色变化。方案2：取该红色试样溶于足量的稀硫酸中，观察溶液是否呈蓝色。方案3：称得干燥坩埚的质量为ag，取红色试样置于坩埚中称得总质量为bg，在空气中高温灼烧至质量恒定，称得最后总质量为cg。(1)请你评价方案1和方案2。如果你认为该方案合理，请简述其化学原理；如果你认为该方案不合理，请简述原因。编辑ppt方案1：________________________________________________________________________；方案2：________________________________________________________________________。(2)方案3中，若确认红色粉末中含有Cu2O，则a、b、c应符合的数学关系为________，该实验方案最少得进行________次称量。编辑ppt【解析】

(1)方案1不合理，因为稀硝酸具有强氧化性，若红色物质中存在氧化亚铜，也会被氧化成Cu2＋，使溶液始终呈现蓝色，无法验证，方案2可以证明。(2)若红色物质都是铜，则存在反应：编辑ppt得到关系：2Cu～2CuO～Cu2O128144

b－a

c－a解得c＝(9b－a)/8，而红色物质中存在Cu2O，则c＜(9b－a)/8，称量时，要保证高温灼烧后质量不发生变化，则高温灼烧后要称量两次，若质量不变，则反应完全。编辑ppt【答案】

(1)不合理，因为铜和氧化亚铜均可与稀硝酸反应形成蓝色溶液合理，因为氧化亚铜与稀硫酸反应生成Cu和Cu2＋，导致溶液呈蓝色，而铜不与稀硫酸反应(2)c＜(