化学人教版九年级下册推断题.docx
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化学人教版九年级下册推断题
第八单元金属及金属材料
一、教学目标
1、明确金属与合金以及其物理、化学性质。
2、知道如何保护金属。
二、知识点梳理
课题1金属材料
知识点一、几种重要的金属
1、金属材料
纯金属(90多种)
合金(几千种)
(1)常温下一般为固态(汞为液态),有金属光泽。
2、金属的物理性质:
(2)大多数呈银白色(铜为紫红色,金为黄色)
(3)有良好的导热性、导电性、延展性
共性:
有金属光泽、能导电、能导热、有良好的延展性。
(1)金属之最
地壳中含量最高的金属元素——铝;
人体中含量最高的金属元素——钙;
目前世界年产量最高的金属——铁;
硬度最高的金属——铬;
熔点最高的金属——钨;
熔点最低的金属——汞;
知识点二、合金
✧双基梳理
(1)定义:
合金是由一种金属跟其他金属(或非金属)熔合形成的具有金属特性的物质。
注意:
①合金一定是混合物。
②合金中至少含一种金属。
除金属与金属形成合金外,金属与非金属也可以形成合金,但非金属与非金属不可以形成合金。
③合金中的各元素以单质形式存在。
如生铁含铁、碳等单质。
④合金具有金属特性,如有金属光泽,导电、导热等。
⑤生产合金的变化属于物理变化。
⑥合金属于金属材料。
(2)性质:
合金的硬度>组成它的纯金属的硬度。
②合金的熔点<组成它的纯金属的熔点。
(3)常见的合金
铁合金:
铁合金包括生铁和钢。
根本区别:
含碳量不同
钛和钛合金:
医学补形、制人造骨等。
铜合金:
青铜和黄铜
课题2金属的化学性质
知识点一、金属与氧气的反应。
金属
实验现象
化学方程式
镁
①常温下,镁带露置于空气中,表面变暗,生成白色固体;
②在点燃时,镁带在空气中剧烈燃烧,发出耀眼的白光,生成白色固体
常温时:
2Mg+O2=2MgO
点燃时:
2Mg+O2
2MgO
铝
①常温下,铝与空气中的氧气反应,表面变暗,生成一层致密的氧化膜,从而阻止铝进一步氧化;
②在点燃时,铝在氧气中能燃烧发出耀眼的白光,生成白色固体
常温时:
4Al+3O2=2Al2O3
点燃时:
4Al+3O2
2Al2O3
铁
①常温下,在干燥的空气中,铁很难与氧气发生反应;
在潮湿的空气中,易生锈(主要成分是氧化铁);
②在点燃时,铁在氧气中剧烈燃烧(在空气中不燃烧),火星四射,生成黑色固体(主要成分是四氧化三铁)
3Fe+2O2
Fe3O4
铜
①常温下,铜在干燥空气中化学性质稳定;
②在加热条件下,铜能够与氧气反应,表面变黑
加热时:
2Cu+O2
2CuO
结论:
金属越活泼越容易和氧气反应,越稳定,在自然界以单质形式存在,
易错点
(1)将铝粉涂在铁器的表面以保护铁,证明铝不如铁活泼?
错,事实上,铝比铁活泼,但铝易与空气中的氧气发生反应,生成一层致密的氧化铝保护膜。
(2)金与铝制品都耐腐蚀,原理相同吗?
不同,金耐腐蚀是由于金的化学性质稳定;铝制品耐腐蚀是由于铝的化学性质较活泼,常温下,铝易与空气中的氧气反应,表面生成致密的氧化铝薄膜,阻止了铝进一步被氧化。
(3)自然界都以氧化物的形式存在?
不对,金属都能与氧气反应,金属越活泼,越容易与氧气反应生成相应的化合物。
因此,自然界中的金属除少数不活泼的金属(银、铂、金)以单质形式存在外,其余多数金属都以化合物形式存在。
知识点二、金属与盐酸、稀硫酸的反应
✧双基梳理
将质量、大小相同的镁块、锌块、铁块、铜块分别与盐酸、稀硫酸反应,反应的情况如下表所示:
金属
现象
化学方程式
镁
剧烈反应,有大量气泡产生,溶液无色
Mg+2HCl=MgCl2+H2↑
Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑
锌
反应较快,有大量气泡产生,溶液无色
Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
铁
有少量气泡产生,反应慢,溶液由无色变为浅绿色
Fe+2HCl=FeCl2+H2↑
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
铜
无现象
不反应
✧结论,金属活动性顺序在氢之前可和酸反应,置换出相应的氢气和盐。
✧易错点:
铁与盐酸或稀硫酸反应时,生成亚铁盐(即铁元素为+2价,不是+3价),分别为FeCl2和FeSO4,不能错写成FeCl3和Fe2(SO4)3;所有的亚铁盐溶液都是浅绿色的。
知识点三、金属活动性顺序
✧双基梳理
金属活动性是指金属的活泼程度。
(1)常见金属在溶液中的活动性顺序
(2)KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu
金属活动性由强到弱
排在氢前的金属能与酸(盐酸、稀硫酸)反应产生氢气,且形成相应的盐,排在氢后的金属不能与酸(盐酸、稀硫酸)反应产生氢气。
金属越靠前,与酸反应越剧烈。
(3)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的反应叫作置换反应。
如H2+CuO
Cu+H2O,Fe+2HCl=FeCl2+H2↑
注意:
(1)置换反应的特点是反应物、生成物都是单质和化合物,这也是判断置换反应的依据。
(2)单质与化合物发生的反应不一定是置换反应,如C+CO2
2CO,不是置换反应
(3)生成单质与化合物的反应不一定是置换反应,如CO+CuO
Cu+CO2,反应物没有单质,不是置换反应
(4)置换反应不一定是金属单质与化合物的反应,也可以是非金属单质与化合物的反应,如H2+CuO
Cu+H2O,C+2CuO
2Cu+CO2↑。
易错点:
下列各组物质,可由金属与稀盐酸直接反应制取的是()
A.AgClB.FeCl3C.CuCl2D.AlCl3
类型一
根据图像判断:
(1)判断金属活动性:
活动性越大,斜线越陡所以活动性Y>X
消耗酸的质量:
根据氢原子的质量不变,消耗酸X>Y
(2)过量的金属X和.Y分别放入等质量等浓度的盐酸
自行画图:
(3)等质量的金属X和.Y分别与过量的等质量等浓度的盐酸中
知识点四、金属与金属化合物(盐)溶液的反应
✧双基梳理
把刚用砂纸打磨过的铁钉、铝丝、铜丝分别放入几种化合物的溶液中,现象记录如下表:
实验操作
现象
化学方程式
铁钉+硫酸铜溶液
①铁钉表面覆盖一层紫红色的物质;②溶液逐渐由蓝色变为浅绿色
Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
铝丝+硫酸铜溶液
①铝丝表面覆盖一层紫红色的物质;
②溶液逐渐由蓝色变为无色
2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3Cu
铜丝+硝酸银溶液
①铜丝表面覆盖一层银白色物质;
②溶液逐渐由无色变为蓝色
Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag
铜丝+硫酸铝溶液
无现象(不反应)
—
实验结论:
(1).金属活动性强的金属能把金属活动性弱的金属从其化合物的溶液中置换出来,Al、Fe、Cu、Ag的活动性由强到弱的顺序是Al>Fe>Cu>Ag。
(2)当金属与混合溶液反应时,先把活动性弱的置换出来
✧延伸拓展
铁与金属化合物溶液发生置换反应时,与盐酸、稀硫酸反应一样,生成物中铁也显+2价,如Fe+CuSO4=FeSO4+Cu。
总之,置换反应中,生成二价铁的化合物。
类型二、往AgNO3和Cu(NO3)2的混合液中加入一定量的铁粉,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()
A.AgNO3、Cu(NO3)2、Fe(NO3)2B.Cu(NO3)2、Fe(NO3)2
C.Fe(NO3)2D.Fe(NO3)3
课题三金属资源的保护和利用
知识点一、铁的冶炼
原料:
铁矿石、焦炭、石灰石
原理:
3CO+Fe2O3
2Fe+3CO2
现象:
红色粉末变成黑色,澄清石灰水变浑浊
步骤:
先通CO,后加热;反应完毕后,先停止加热,直到装置冷却后再停止通CO
实验装置:
注意:
(1)实验步骤:
实验前应先通CO,目的是把装置内的空气排干净,防止爆炸,然后再加热;反应完成后,须待玻璃管内的物质冷却后再停止通CO,目的是防止生成的铁再次被氧化,即实验前“先通CO,后加热”,实验完成后“先停止加热,后停止通气”。
如果违反操作,后果是:
“前者颠倒爆炸,后者颠倒氧化”。
(2)此实验的加热装置为酒精喷灯,目的是提高反应温度。
(3)实验的尾气处理除了可以用点燃、收集的方法外,还可以直接将导管转向酒精喷灯(既可防止CO污染空气,又能充分利用尾气燃烧放出的热量,节约能源)。
如图:
知识点二、铁的锈蚀
(1)铁生锈的条件是:
铁与O2、水接触(铁锈的主要成分:
Fe2O3)
(铜生铜绿的条件:
铜与O2、水、CO2接触。
铜绿的化学式:
Cu2(OH)2CO3)
(2)防止铁制品生锈的措施:
①保持铁制品表面的清洁、干燥
②表面涂保护膜:
如涂油、刷漆、电镀、烤蓝等
③制成不锈钢
铁锈很疏松,不能阻碍里层的铁继续与氧气、水蒸气反应,因此铁制品可以全部被锈蚀。
因而铁锈应及时除去。
而铝与氧气反应生成致密的氧化铝薄膜,从而阻止铝进一步氧化,因此,铝具有很好的抗腐蚀性能。
知识点三、金属资源的保护和利用:
保护金属资源的途径:
①防止金属腐蚀②回收利用废旧金属③合理开采矿物④寻找金属的代用品
意义:
节约金属资源,减少环境污染
三、典型例题梳理:
例1、现有X、Y、Z三种金属,已知:
①X与稀硫酸不反应②Z+H2SO4=ZSO4+H2↑③X+2YNO3=2Y+X(NO3)2,这三种金属的活动性顺序正确的是()
A.X>Y>ZB.Z>X>YC.Y>Z>XD.Z>Y>X
例2、向AgNO3溶液中加入一定质量的Al和Fe的混合粉末,充分反应后过滤,得到滤渣和浅绿色滤液。
关于滤渣和滤液有下列四种说法:
①向滤渣中加入稀盐酸,一定有气泡产生。
②像滤渣中加入稀盐酸,一定有沉淀产生。
③滤渣中一定含有Ag。
④滤液中一定含有Fe(NO3)2,一定不含AgNO3,可能含有Al(NO3)3。
以上说法正确的个数为()
A.0个B.一个C.两个D.三个
例3.活动小组通过Al、Fe、Cu三种金属与稀盐酸反应的实验,验证它们的活动性。
【所用药品】溶质质量分数相同的稀盐酸大小,形状相同的铝、铁、铜
【实验记录】
Al
Fe
Cu
现象
开始时
几乎无气泡产生
产生气泡速率慢
无气泡产生
一段时间后
产生气泡速率快
产生气泡速率慢
无气泡产生
【分析与结论】
(1)实验开始时铝表面几乎无气泡产生的原因是。
(2)铜表面始终无气泡产生的原因是。
(3)根据一段时间后三种金属与稀盐酸反应的现象,可证明三种金属的活动性由强到弱依次是。
【拓展与应用】
(1)解释:
在铁器表面常刷铝粉防锈的原因是。
(2)判断:
某酸雨多发地区,欲铸一座金属雕像,你认为应选用以上三种金属中的________为原材料。
(3)比较三种金属的活动性,除采用金属与酸溶液反应的方法外,还可选用的方法是
(答出一点即可)。
【反思】
在通过金属与溶液反应验证金属活动性的实验中,为确保实验成功,你认为应注意
(答出一点即可)。
四、课堂练习
1、黄铜是铜、锌合金,它用于制造机器、电器零件等。
为测定某黄铜样品中铜的质量分数,取10g该黄铜样品加入到稀硫酸中,恰好完全反应,产生氢气0.1g。
试求:
(1)该黄铜样品中锌的质量。
(2)该黄铜样品中铜的质量分数。
五、课后作业:
可能用到的相对原子质量:
H1O16C12Zn65Mg24Cl35.5Fe56Cu64
一、选择题
1、人类的生活和生产都离不开金属。
下面对金属的利用不是由金属活动性决定的是()
A.用铁回收含银废液中的银B.用锌与稀硫酸反应制取氢气
C.古代金银制品能保存至今D.用铝合金制作门窗框架
2、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+MnD.Mn+CuSO4=MnSO4+Cu
3、等质量的稀硫酸分别与足量的镁、铁、锌三种金属反应,下列图像能正确生产氢气质量与反应时间之间关系的是()
4、向含有AgNO3、Cu(NO3)2的混合溶液中加入一定量的铁粉,充分反应后过滤,向滤出的固体中滴加稀硫酸,有气体生成,则滤出的固体一定为()
A..Ag、Cu两种单质的混合物B.Cu、Fe两种单质的混合物
C..Ag、Fe两种单质的混合物D.Ag、Cu、Fe三种单质的混合物
5、有a、b两块等质量的铁,先将a浸入稀硫酸中,同时将b浸入硫酸铜溶液中,过一会儿,同时取出晾干,两块铁的质量是()
A.a
二、简答题
6、A~H都是初中化学中常见的物质,已知B为黑色固体,D为红色固体单质,F为红色固体,它们的转化关系如图所示。
请回答:
(1)物质B的化学式为;F的化学式为;
(2)写出下列反应方程式
反应①的化学方程式为;
反应
的化学方程式为;
(3)反应①属于反应(填反应基本类型),反应①、③的反应基本类型是否相同?
。
三、实验题
7、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。
在
所得的溶液中,插入,充分作用。
无明显现象
在
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,中需将小明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。
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