九年级化学一对一讲义金属与金属材料上.docx
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九年级化学一对一讲义金属与金属材料上
英杰教育学科教师辅导教案
审查组长:
学员编号:
年级:
九年级课时数:
3课时
学员姓名:
辅导科目:
化学学科教师:
张韦平
授课主题
金属与金属材料
教学目的
1.了解生活中常见的金属,掌握它们的物理性质、化学性质
2.了解合金概念及合金在生活中的应用
教学重点
1.金属的化学性质;2.金属活动性顺序;3.置换反应;
授课日期及时段
教学内容
课前回顾
1.燃烧的条件:
① ;② ;③
2.灭火的原理
①
②
③
练习用嘴吹灭燃着的生日蜡烛,利用的主要灭火原理是
A.隔绝空气
B.降低可燃物的着火点
C.清除可燃物
D.使可燃物温度降到着火点以下
3.灭火器
1.泡沫灭火器的反应原理:
2.干粉灭火器的反应原理:
3.二氧化碳灭火器内盛装的是(),使用时不会留下任何痕迹。
练习1.下列处理事故的方法不正确的是( )
A.
电器着火,迅速切断电源
B.
图书着火,用泡沫灭火器灭火
C.
天然气泄漏,迅速关闭阀门并开窗通风
D.
洒在实验桌上的少量酒精着火,迅速用湿布盖灭
2.当高层楼房下层起火,火势无法扑灭时,下列逃生措施中正确的是
①退到卫生间暂避②用湿毛巾捂住口鼻
③匍匐前进,寻找安全出口④封闭房门⑤跳楼
A.①②③④ B.①③④⑤C.②③④⑤D.①②④⑤
4.化石燃料:
()、()、()(均为混合物,并且均为()再生能源)
(1)()——“工业的粮食”
(2)()——“工业的血液”
3)天然气
a.天然气的主要成分是(),它是最()的有机物、()质量最小的有机物。
b.甲烷的物理性质:
()色味的,密度比空气(),()溶于水。
5.煤燃烧时排放出()、()等污染物,这些气体或气体在空气中反应后的生成物溶于雨水,会形成酸雨。
练习1.下列气体与空气混合后遇明火,可能发生爆炸的是()
A.氧气B.氮气C.甲烷D.二氧化碳
2.随着经济的发展,能源与环境问题成为人们日益关注的热点.从发展的角度看,你认为下列燃料中最理想的是( )
A.
氢气
B.
石油
C.
煤
D.
天然气
3.下列关于煤、石油和天然气的说法错误的是()
A.在地球上的蕴藏量都是有限的B.都是可再生能源
C.都属于混合物D.完全燃烧时都有二氧化碳生成
5.新能源的开发、利用
①氢气
物理性质:
__________________;作为燃料的有点:
_______________________
实验室制取化学方程式:
_________________________
②其他能源:
正在利用和待开发的新能源有:
太阳能、核能、风能、地热能、潮汐能等。
练习1.下列是将化学能转化为电能的是( )
A.
煤炭发电
B.
风能发电
C.
水能发电
D.
太阳能发电
2.无锡市某日的空气质量日报如下表:
项目
空气污染指数
空气质量级别
空气质量
Ⅱ
良
可吸入颗粒物
65
二氧化硫
6
二氧化氮
20
下列情况对表中三个空气质量指标不会产生影响的是()。
A.用氢气作
燃料B.露天焚烧垃圾
C.汽车排放尾气D.用煤作燃料
新课讲解
1.金属材料——金属材料包括纯金属以及它们的合金,纯金属(90多种),合金(几千种)
1.几种重要的金属
(1)常见的金属:
铜、铁、铝
(2)金属材料的物理性质
①在常温下一般为固态(汞为液态),有金属光泽(大多数金属呈银白色,铜呈紫红色,金呈黄色);
②导电性、导热性、熔点较高、有延展性、能够弯曲、硬度较大、密度较大。
练习1.种新型“防盗玻璃”为多层结构,每层中间嵌有极细的金属线,当玻璃被击碎时,金属线互相接触引发电信号,与之相
连的警报系统就会立刻报警。
嵌金属线的目的是利用了金属的()
A.导电性B.延展性C.韧性D.导热性
2.下列有关金属性质的说法错误的是( )
A.
常温下所有金属都是银白色的固体
B.
在空气中灼烧铜丝,其表面会变黑
C.
铜、银等金属具有良好的导电性
D.
埋在潮湿、疏松、透气的酸性土壤中的铸铁管容易被腐蚀
3.唐太宗曾说:
以铜为镜可以整衣冠,以人为镜可以明得失,以史为镜可以知兴替……铜之所以能为镜是因为( )
A.铜有金属光泽 B.铜能导热 C.铜能做工艺 D.铜不会生锈
4.金属材料在人类活动中已得到越来越广泛的应用。
下列性质属于金属共性的是( )
A、硬度很大,熔点很高 B、有良好的导电性、导热性
C、是银白色固体 D、易于盐酸反应产生氢气
。
5同学们讨论金属的共性时发表不同的看法,其中正确的是( )
人体中含量最多的金属元素——钙
目前世界年产量最多的金属——铁(铁>铝>铜)
导电、导热性最好的金属——银(银>铜>金>铝)
熔点最高的金属——钨 熔点最低的金属——汞
硬度最大的金属——铬
密度最大的金属——锇
密度最小的金属——锂
(4)金属的应用
物质的性质在很大程度上决定了物质的用途,但这不是唯一的决定因素。
在考虑物质的用途时,还需要考虑价格、资源、是否美观、使用是否便利,以及废料是否易于回收和对环境的影响等多种因素。
铜、铝——电线——导电性好、价格低廉
钨——灯丝——熔点高
铬——电镀——硬度大
铁——菜刀、镰刀、锤子等
汞——体温计液柱
银——保温瓶内胆
铝——“银粉”、锡箔纸
(5)金属分类:
黑色金属:
通常指铁、锰、铬及它们的合金。
重金属:
如铜、锌、铅等
有色金属:
通常是指除黑色金属以外的其他金属。
轻金属:
如钠、镁、铝等;
例题现有八种物质,选择相应物质的字母填空:
A.活性炭 B.酒精 C.石灰水 D.干冰
E.钛合金 F.石墨 G.红磷 H.一氧化碳
(1) 可用于制造人造骨
(2) 是实验室最常用的燃料
(3) 可用于吸附冰箱内的异味 (4) 可用做电极、电车电刷
(5) 可用于人工降雨 (6) 是有毒气体
练习1.关铝、铁、铜的说法中不正确的是( )
A.铜可以用来做电线 B.铝可以与硫酸铜溶液反应
C.三种金属中最活泼的是铁 D.铝是地壳中含量最多的金属元素
2.目前世界上有近20亿的人患有缺铁性贫血”。
这里的“铁”是指( )
A.铁元素 B.铁单质 C.氧化铁 D.铁合金
3.菜刀用铁质不用铅制的原因是( )
A.铁的硬度大,铅的硬度小
B.铁的熔点高,铅的熔点低
C.铁的密度大,铅的密度小
D.铁的导电性好,铅的导电性差
2.合金
(1)合金:
由两种或两种以上的金属或金属与非金属经一定方法所合成的具有金属特性的物质(合金是混合物。
金属氧化物不是合金),目前已制得的纯金属只有90多种,而合金已达几千种,一般说来,合金的熔点比各成分低,硬度比各成分大,抗腐蚀性能更好.
(2)常见的合金
合金
铁的合金
铜的合金
焊锡
钛和钛合金
形状记忆合金
生铁
钢
黄铜
青铜
成分
含碳量2%~4.3%
含碳量0.03%~2%
铜锌合金
铜锡合金
铅锡合金
太镍合金
备注
不锈钢:
含铬、镍的钢 具有抗腐蚀性能
紫铜为纯铜
熔点低
用于人造卫星和宇宙飞船的天线、水暖系统、防火门、电路断电的自动控制开关
练习1.铜是合金,它是()
A.铜的化合物
B.含铜的混合物
C.铜的氧化物
D.铜单质
2.下列关于金属描述不正确的是
A.地壳中含量最多的金属元素是铝B.车船表面涂油漆可防止生锈
C.合金的熔点一般比各成分金属高D.黄铜比纯铜的硬度大
3.下列关于“合金”的叙述①合金中至少含有两种金属;②合金中元素以化合态的形式存在;③合金中一定含有金属;④合金一定为混合物;⑤合金依然具有金属特性,其中正确的是()A.④B.①②③C.③④D.③④⑤
4.将一定量的生铁投入盛有足量稀盐酸的烧杯中,完全反应后,发现烧杯底部留有黑色残渣,其主要成分是()
A.纯铁B.碳的单质C.氯化亚铁D.氧化铁
5.下列各物质中,属于金属单质的是()
A.铁粉B.金刚石C.黄铜D.不锈钢
6.青铜是人类最早使用的铜、锡合金,下列说法中不正确的是
A.青铜属于纯净物 B.青铜
属于金属材料
C.青铜的硬度比铜大 D.青铜耐腐蚀,易铸造成形
7.下列各组中的元素都是金属元素的是
A.Fe、Cu、Si、Zn B.Ag、Cu、Al、S
C.Fe、Cu、Ag、Zn D.Na、Al、Hg、P
(3)钛和钛合金:
被认为是21世纪的重要金属材料,钛合金与人体有很好的“相容性”, 因此可用来制造人造骨等。
它们具有很多优良性能,如:
熔点高、密度小、可塑性好、易于加工、机械性能好、抗腐蚀性能好。
练习
2.5、金属的化学性质
1.金属与氧气的反应
(1)镁、铝在常温下就能与氧气反应
镁与氧气反应:
2Mg+O2
2MgO
铝与氧气的反应:
4Al+3O2===2Al2O3
铝的抗腐蚀性能好的原因:
铝在空气中与氧气反应,其表面生成一层致密的氧化铝薄膜,从而阻止铝进一步氧化
(2)铁、铜
在常温下、干燥的环境中,几乎不与氧气反应,但在潮湿的空气中会生锈。
铁、铜在高温时能与氧气反应:
3Fe+2O2
Fe3O4;2Cu+O2====2CuO
(3)金即使在高温时也不与氧气反应
2.金属活动性顺序
(1)金属与盐酸或稀硫酸能否反应以及反映的剧烈程度,可反映金属的活泼程度,即金属的活动性。
(2)金属与盐酸或稀硫酸反应(金属+酸→盐+H2↑)
金属
现象
反应化学方程式
稀盐酸
稀硫酸
稀盐酸
稀硫酸
镁
剧烈反应,产生大量气泡,溶液仍未无色,试管壁发热,生成的气体能够燃烧,生成淡蓝色火焰
Mg+2HCl==MgCl2+H2↑
Mg+H2SO4==MgSO4+H2↑
铝
打磨过的铝放入酸中,剧烈反应,产生大量气泡,溶液仍未无色,试管壁发热,生成的气体能够燃烧,生成淡蓝色火焰
2Al+6HCl==2AlCl3+3H2↑
2Al+3H2SO4==Al2(SO4)3+3H2↑
锌
反应比较剧烈,产生大量气泡,溶液仍未无色,试管壁发热,生成的气体能够燃烧,生成淡蓝色火焰
Zn+2HCl==ZnCl2+H2↑
Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑
铁
反应缓慢,有气泡产生,溶液由无色逐渐变为浅绿色,生成的气体能够燃烧,生成淡蓝色火焰
Fe+2HCl==FeCl2+H2↑
Fe+H2SO4==FeSO4+H2↑
铜
无任何现象
不反映
不反映
由以上实验也可以得出,镁、锌、铁的金属活动比铜强,它们能置换出盐酸或稀硫酸中的氢。
例题下列各装置中的物质能反应产生气体的是( )。
练习1.向一定量的稀硫酸中加入锌粉至过量,下列图象合理的是( )
A.
B.
C.
2.请你根据所学过的知识判断,下列哪一种金属发现最晚
A、铝B、铁C、金D、银
3.小川同学的学习和生活用品涉及的主要材料中,属于合金的是( )
4.将一枚洁净的铁钉浸入稀硫酸中,下列叙述:
①铁钉表面产生气泡;②液体由无色逐渐变为浅绿色;③铁钉的质量减轻;④液体的质量减轻,其中正确的是( )
A.②③ B.①②④ C.①②③ D.①②③④
(3)金属+盐→另一金属+另一盐(条件:
“前换后,盐可溶”)
实验操作
现象
反应化学方程式
质量变化
活动性比较
铝丝浸入硫酸铜溶液中
浸入溶液中的铝丝表面覆盖一种紫红色固体,溶液由蓝色逐渐变为无色
2Al+3CuSO4===Al2(SO4)3+3Cu
金属质量增加,溶液质量减小
Al>Cu
铜丝浸入硝酸银溶液中
浸入溶液的铜丝表面覆盖一层黑色固体,溶液由无色逐渐变为蓝色
Cu+2AgNO3===Cu(NO3)2+2Ag
金属质量增加,溶液质量减小
Cu>Ag
铁钉浸入硫酸铜溶液中
浸入溶液中的铁钉表面覆盖一层紫红色固体,溶液逐渐由蓝色变为浅绿色
Fe+CuSO4==FeSO4+Cu
金属质量增加,溶液质量减小
Fe>Cu
铁丝浸入硫酸铝溶液中
无任何现象产生
Al>Fe
以上几个反应都是由一种单质与一种化合物的反应,生成另一种单质和另一种化合物,这种由由一种单质和一种化合物反应,生成另一种单质和另一种化合物的反应是置换反应。
经过许多类似以上的实验,归纳总结出了常见金属在溶液中的活动性顺序:
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
金属活动性顺序可以给你以下一些判断:
①在金属活动性顺序里,金属的位置越靠前,它的活动性就越强。
②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(不可以用浓硫酸和硝酸)中的氢。
③在金属活动性顺序里,位于前面的金属能把位于后面的金属从它们化合物的溶液里置换出来。
例题有X、Y、Z三种金属,它们之间有如下关系:
(1)X+Y(NO3)2 =X(NO3)2 +Y
(2)Z+H2SO4=ZSO4+H2↑ (3)X与稀H2SO4不反应,则它们的金属活动性由强到弱的顺序是
A.Z>X>Y B.Y>X>Z C.X>Y>Z D.X>Z>Y
练习1..(2011·广东中考)下列反应属于置换反应的是()
A.S+O2
SO2
B.2H2O
2H2↑+O2↑
C.C+2CuO
CO2↑+2Cu
D.Al(OH)3+3HCl====AlCl3+3H2O
2.下列有关铁的化学方程式中正确的是()
A.4Fe+3O2
2Fe2O3
B.Fe+H2SO4====FeSO4+H2↑
C.2Fe+6HCl====2FeCl3+3H2↑
D.2Fe+3CuSO4====3Cu+Fe2(SO4)3
3.(2008·海南)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 。
4.室温下,等质量的镁片和铝片分别与足量的稀硫酸反应,产生氢气的质量(m)与时间(t)的关系图正确的是
5.下列不能由金属和酸直接反应得到的物质是( )
A、氯化镁 B、硫酸锌 C、氯化亚铁 D、硫酸铜
6.在AgNO3、Zn(NO3)2和Cu(NO3)2的混合溶液中加人一定量的铁粉,充分反应后过滤.向滤渣中加入稀盐酸,有气泡产生.根据上述现象,下列结论正确的是( )
A.
滤渣中一定有Zn
B.
滤渣中可能有Ag、Cu
C.
滤液中﹣定有Fe(NO3)2、Zn(NO3)2
D.
滤液中可能有AgNO3、Cu(NO3)2
课堂总结:
1.金属的物理性质
①在常温下一般为固态(汞为液态),有金属光泽(大多数金属呈银白色,铜呈紫红色,金呈黄色);
②导电性、导热性、熔点较高、有延展性、能够弯曲、硬度较大、密度较大
2.金属与氧气反应
镁与氧气反应:
2Mg+O2
2MgO
铝与氧气的反应:
4Al+3O2===2Al2O3
铁与氧气反应:
3Fe+2O2
Fe3O4;
铜在高温时能与氧气反应:
2Cu+O2====2CuO
3.金属活动性顺序
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
金属活动性由强逐渐减弱
4.置换反应
由一种单质和一种化合物反应,生成另一种单质和另一种化合物的反应是置换反应
Mg+2HCl==MgCl2+H2↑
Mg+H2SO4==MgSO4+H2↑
2Al+6HCl==2AlCl3+3H2↑
2Al+3H2SO4==Al2(SO4)3+3H2↑
Zn+2HCl==ZnCl2+H2↑
Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑
Fe+2HCl==FeCl2+H2↑
Fe+H2SO4==FeSO4+H2↑
2Al+3CuSO4===Al2(SO4)3+3Cu
Cu+2AgNO3===Cu(NO3)2+2Ag
Fe+CuSO4==FeSO4+Cu
课后练习:
1.下列化学反应方程式中,属于置换反应的是()
A、2Mg+O2=2MgO B、NaOH+HCl=NaCl+H2O
C、2Al+3CuSO4=3Cu+2Al(SO4)3 D、2HgO
2Hg+O2 ↑
2.从“南海Ⅰ号”沉船打捞出的文物中发现,金器保存完好,铜器表面有锈迹,而铁器则锈迹斑斑。
这说明金、铜、铁的金属活动性由强到弱的顺序是 ( )
A.金、铜、铁 B.铁、金、铜
C.铜、铁、金 D.铁、铜、金
3.利用下列各组物质间的反应,能够验证Fe、Ag、Cu三种金属活动性顺序的是
A.FeCl2溶液、CuCl2溶液、Ag B.Fe、Ag、CuCl2溶液
C.FeCl2溶液、CuCl2溶液、AgNO3溶液 D.FeCl2溶液、Cu、Ag
4.下列物质,不能由金属单质和盐酸直接反应生成的是 ( )
A.FeCl3 B.ZnCl2 C.MgCl2 D.AlCl3
5.为测定a、b、c三种金属的活动性强弱,某同学将金属a、b、c分别放入稀硫酸中,b溶解并产生气泡,a、c不反应;另将a放入c的硝酸盐溶液中,a表面析出c。
据此分析,三种金属的活动性由强到弱的顺序为
A.b、a、c B.c、b、a C.b、c、a D.a、b、c
6.下列关于锌、铁、铜的说法错误的是 ( )
A.均可以导电
B.均可以和氧气反应
C.均可以和稀盐酸反应
D.铁能与硫酸铜溶液发生置换反应
7.某些食品包装袋内常有一小包物质,用来吸收氧气和水分,以防止食品腐败,常称“双吸剂”。
下列物质属于“双吸剂”的是( )。
A、炭粉 B、铁粉 C、氯化钙 D、生石灰
8.除去FeSO4中混有的CuSO4,下列物质合适的是( )。
A.Cu B.Mg C.Fe D.H2SO4
9.在CuCl2和FeCl2的混合溶液中,加入一定量的锌粉,充分反应后过滤,向滤渣中加入稀盐酸,有气体生成,则滤渣中一定有( )
A.Cu、Fe、Zn B.Cu和Fe
C.Zn和Cu D.Zn、Fe
10.废旧电器的某些部件含有Zn、Fe、Cu、Ag、Pt、Au等金属,为回收资源,保护环境,要对这些废旧电器进行处理。
先经物理方法初步处理后,再与足量稀盐酸充分反应后过滤,剩余固体中不可能存在的金属是
A、Cu、Ag B、Zn、Fe C、Cu、Pt D、Ag、Au
11.下列反应中不属于置换反应的是( )
A.一氧化碳和氧化铁反应得到铁 B.铁与稀硫酸反应得到氢气
C.氢气与氧化铜反应得到铜 D.铜与硝酸银溶液反应得到银
12.请根据常见金属的活动性顺序回答:
往AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入一定量的锌粉,充分反应后,有金属析出,过滤、洗涤后往滤渣中加入稀盐酸,有无色气体放出,则滤液中一定存在的物质是 (填化学式)。
请写出一个上述化学反应方程式 。
学生把少量的生铁放入烧杯中并注入足量的稀硫酸中,能观察到的现象有:
①生铁表面有 产生,②溶液逐渐变为 ,③完全反应后烧杯底部有黑色残渣,其化学式为 。
以上反应的化学方程式为 。
13.用两种化学方法除去铜粉中混有的少量铁粉,简要写出操作方法及化学方程式
方法一:
相关的化学方程式:
方法二:
相关的化学方程式:
14.将一铜丝在空气中加热,可观察到____________色的铜丝表面变成______________色;然后将它浸入稀硫酸里并微热,铜丝表面变成______________色,反应后的溶液呈______________色;再将铜丝取出用水冲洗后,浸入硝酸汞溶液中片刻,铜丝表面覆盖了一层______________色物质,该物质的化学式为______________。
15.用化学符号和化学式表示:
3个铁原子 显 +3价的铁元素
硫酸铁 1个亚铁离子 氧化铁
16置换反应是化学反应的基本类型之一。
(1)金属与盐溶液之间的置换反应,一般是活动性较强的金属可把活动性较弱的金属从其盐溶液中置换出来,如铜和硝酸银溶液反应,其化学方程式为 。
(2)非金属单质也具有类似金属与盐溶液之间的置换反应规律,即活动性较强的非金属可把活动性较弱的非金属从其盐溶液中置换出来,如在溶液中可发生下列反应:
C12+2NaBr=2NaCl+Br2
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