金属和金属材料复习学案一、金属材料金属材料包括_和_。（纯金属，合金）（1）绝大部分金属为_色固体，但铜为_色，金为_色。（银白，紫红，黄）（2）常温下绝大部分金属为固体，但汞为_。(液体)（3）具有_性、_性和_性，但不同金属差别较大。（导电，导热，延展）2、合金（1）概念在金属中加热熔合某些金属或非金属，就能够制得合金 (2)性质特征。（3）铁合金生铁（含碳量：2%4.3%）钢（含碳量：0.03%2%）_和_一般比它们的纯金属更高，_更好。（强度，硬度，抗腐蚀性）3、考虑物质用途时考虑多种因素 (略)【思考感悟】（1）金属材料一定只含有金属吗？试举例说明。提示：不一定。金属材料包括纯金属和合金，而合金中可能全部由金属组成，如黄铜是由铜和锌组成；也可能由金属和非金属熔合而成，如铁合金是由铁和碳组成。（2）生铁与钢的主要区别是什么？【甄别判断】合金是由不同的金属化合而成的。（ ）提示：合金是一种金属加热熔合了其他金属或非金属而形成的具有金属特性的物质，属于混合物，因而形成合金的变化为物理变化。二、金属的化学性质1、金属的化学性质（1）与氧气的反应写出下列金属与氧气反应的化学方程式镁和氧气_。铝和氧气_。铁和氧气_。（2）与酸溶液反应写出下列金属分别与盐酸、稀硫酸反应的化学方程式镁和盐酸_。锌和盐酸_。铁和盐酸_。镁和稀硫酸_。锌和稀硫酸_。铁和稀硫酸_。图1图2（3）与某些盐溶液反应。铁与硫酸铜溶液：（图1）现象：铁丝表面覆盖一层_色固体，溶液由_色逐渐变为_色；化学方程式：_；结论：铁的活动性_(填“大于”或“小于”)铜。（红，蓝，浅绿；Fe + CuSO4 = Cu + FeSO4，大于）铜与硝酸银溶液：（图2）现象：铜丝表面覆盖一层_色固体，溶液由_色逐渐变为_色；化学方程式：_；结论：铜的活动性_(填“大于”或“小于”)银。【银白，无，蓝，Cu + 2AgNO3 = 2Ag + Cu(NO3)2】2、置换反应由一种_与一种_反应，生成另一种_和另一种_的反应。（单质，化合物，单质，化合物）3、金属活动性顺序由强逐渐减弱（2）重要应用。判断金属的活动性强弱：金属的位置越靠前，它的活动性_。（越强）判断金属与酸是否发生反应：排在_前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸里的_。（氢，氢）判断金属与盐溶液是否发生反应：位于_能把位于_从它们的盐溶液里置换出来。（前面的金属，后面的金属）【思考感悟】（1）铝比铁更易与氧气或其他物质反应，但同样暴露在空气中，为什么铁比铝更易生锈？提示：这是因为铝在空气中与氧气反应生成一层致密的氧化物薄膜，这层薄膜阻止了内层的铝进一步被氧化。（2）在铁与酸、盐溶液发生的置换反应中，判断铁元素在反应前后化合价是否发生了变化？怎样变化？提示：反应前铁单质中铁元素的化合价为0价，反应后生成物中铁元素的化合价一般为+2价，即生成亚铁盐【甄别判断】因铜的活动性比银强，所以金属铜可以把氯化银中的银置换出来。( )提示：金属与盐反应时，不仅要考虑金属的活动性顺序，反应物盐也必须溶于水；虽然铜的活动性比银强，但氯化银不溶于水，因而该反应不能发生三、金属资源的利用和保护1、铁的冶炼（1）原料：_、_、_和空气。（铁矿石，焦炭，石灰石）（2）原理(以氧化铁为例)。_。（3CO + Fe2O3 高温 2Fe + 3CO2）2、金属资源保护（1）金属的腐蚀和防护。铁生锈的实质：铁与氧气、水发生的缓慢氧化。铁生锈的条件：铁与氧气、水共同作用的结果，三者缺一不可。（2）防止铁制品生锈原理：使铁制品隔绝空气或水。方法：保持铁制品的清洁和干燥；在铁制品表面涂一层保护膜；改变铁制品的内部结构。（3）金属资源的保护措施。防止金属的腐蚀；金属的回收利用；有计划、合理地开采矿物质；寻找金属的代用品。【特别提醒】（1）铁锈是一种混合物，主要成分是氧化铁。（2）金属表面除锈既可以用物理方法，如刀刮、用砂纸擦等，也可以用化学方法，如用稀酸溶液浸泡，使之变成可溶性物质而除去，但由于除锈后的金属也能与酸溶液反应，因而酸洗时间不能过长。【甄别判断】废旧金属没有什么利用价值，可以随意丢弃。( )提示：废旧金属有很高的回收利用价值，要比大量开采矿石炼制金属成本低得多，既可以节约成本，也可以节约能源，还可以减少污染。四、炼铁原理的实验探究 1、实验装置2、基本原理：在高温下用还原剂CO将铁从铁矿石中还原出来。3、反应的化学方程式为：3CO + Fe2O3 高温 2Fe + 3CO2。4、实验现象：玻璃管内的红色固体变为黑色，澄清石灰水变浑浊，导管口有蓝色火焰产生。【问题思考】（1）实验开始，应先点燃后面的酒精灯还是酒精喷灯？为什么？提示：应先点燃酒精灯，然后通入CO，待玻璃管内的空气排尽后，再点燃酒精喷灯；在通入CO前先点燃右侧的酒精灯，是为了防止CO污染空气；在点燃酒精喷灯前先通入CO排尽装置内的空气，目的是防止玻璃管加热时发生爆炸。（2）实验完成后，是先熄灭酒精灯还是先熄灭酒精喷灯？为什么？ 提示：实验完成后，应先熄灭酒精喷灯，还要继续通入CO，直到玻璃管冷却至室温后停止通CO，然后才熄灭酒精灯。这样做的目的有：防止因玻璃管冷却造成内部气压变小，试管内的液体倒流将玻璃管炸裂；防止生成的铁被空气中的氧气氧化。【拓展延伸】1、CO还原氧化铁的实验操作步骤及解释操作顺序解释或结论先点燃酒精灯，再通入一段时间CO通CO的目的是赶尽装置内的空气，防止不纯引起爆炸；点燃酒精灯的目的是防止CO污染空气点燃酒精喷灯，给氧化铁加热使氧化铁发生反应3CO + Fe2O3 高温 2Fe + 3CO2实验结束，熄灭酒精喷灯，继续通入CO气体直至玻璃管冷却（1）防止管内的液体倒吸（2）防止生成的铁被空气中的氧气氧化2、金属活动性顺序的探究与应用（1）原理：借助金属与酸溶液、盐溶液能否发生反应及反应的速率来判断金属的活动性强弱。（2）探究金属活动性顺序的实验设计判断依据实验设计判断方法方案1金属能否与酸反应将金属放入相同浓度的酸溶液中能反应则金属位于金属活动性顺序中氢前；不能反应则位于氢后方案2金属与酸溶液反应速率的大小取相同质量的金属放入到相同浓度的酸溶液中反应速率大的金属更活泼方案3金属与另一金属的盐溶液能否反应将金属放入到另一种金属的盐溶液中若A能置换B，则A的活动性比的强；若不能置换，则B的活动性比A的强【典例1】早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器。工业上炼铁的原理是利用一氧化碳和氧化铁的反应，某化学兴趣小组利用如图装置进行实验探究，请按要求填空：（1）写出CO还原Fe2O3的化学方程式_；（2）实验中盛澄清石灰水的试管中可观察到的现象是_；(3)右边导气管口放置点燃的酒精灯的目的是_；(4)实验开始时要先通入CO，把装置中的空气排尽后再加热，以防发生爆炸。检验装置中的空气已排尽的方法是_。 答案：(1) 3CO + Fe2O3 高温 2Fe + 3CO2(2)石灰水变浑浊(3)燃烧多余的CO(或消除CO对空气的污染)(4)在右端导气管口用排水法收集一试管气体，移近火焰，若发出轻微的爆鸣声，证明空气已经排尽） 【典例2】学习金属单元后，小强知道了铁是当今世界用量最多的金属，而每年全世界被腐蚀损耗的钢铁材料，约占全年钢铁产量的十分之一。于是小强对金属铁的相关知识开展了探究性学习。(1)如图，小强将一根约20 cm的光亮铁棒放在自来水中，观察A、B、C三处的变化。几天后，他发现_(填序号)处最先出现铁锈，小强结合书本知识知道，铁生锈实际是铁和_、_发生反应的过程。(2)小强来到已停产的企业厂房，看到许多机械设备上已锈迹斑斑，他马上想到可以用稀盐酸将铁锈(主要成分Fe2O3)除去，该反应的化学方程式为_。去锈后为防止机械设备进一步锈蚀，小强想到一种防护方法是_。【变式备选】日常生活中的一些铁制品经常会被锈蚀。下列做法中不能起防锈作用的是( )在铁制品表面镀锌 在铁制品表面涂油 保留铁件表面的铁锈作保护层 在铁器表面刷油漆 自行车脏了用清水冲洗 用废酸液冲洗铁制污水管道 切完咸菜后，尽快将菜刀洗净擦干A. B. C. D.【典例3】现有X、Y、Z三种金属，已知：X和稀硫酸不反应 Z + H2SO4 = ZSO4 + H2X