第6講金屬與金屬礦物質(zhì)知識梳理一、金屬材料1.純金屬（1）共性：有金屬光澤，有良好的__________、導(dǎo)熱性、延展性。（2）特性：不同金屬的物理性質(zhì)存在差異，如鋁是銀白色的，而銅呈紫紅色，金呈黃色；常溫下，汞是液態(tài)的；_____是導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性最好的金屬。2.合金（1）定義：在金屬中加熱熔合某些金屬或非金屬，制得的具有金屬特征的物質(zhì)。合金屬于混合物。（2）性質(zhì)：與組成它們的純金屬相比，合金的硬度增大，熔點________抗腐蝕性增強。導(dǎo)電性銀降低【小貼士】鋁是地殼中含量最多的金屬。鈣是人體中含量最多的金屬元素?；A(chǔ)知識細細過（3）常見合金①鐵合金：a.生鐵：含碳量為2%～4.3%，硬度大。b.鋼：含碳量為0.03%～2%，抗腐蝕性好，常用于醫(yī)療器械、爐具

。②鈦合金:抗腐蝕性能好，與人體有很好的“相容性”可用來制造人骨。③其他合金:黃銅、硬鋁、焊錫、不銹鋼等。二、金屬的化學(xué)性質(zhì)1.與氧氣反應(yīng)（1）大多數(shù)金屬能與氧氣反應(yīng)生成金屬氧化物（銀、鉑、金除外）一般金屬越活潑，反應(yīng)越劇烈。基礎(chǔ)知識細細過（2）通式：金屬+氧氣→金屬氧化物（化合反應(yīng)）（3）舉例①常溫下,鋁與氧氣反應(yīng)，其表面生成一層致密的氧化物薄膜，從而阻止鋁進一步被氧化，化學(xué)方程式為：_____________________。②鐵、銅在常溫下幾乎不與氧氣反應(yīng)，但在高溫下能與氧氣反應(yīng)。③“真金不怕火煉”說明金即使在高溫下也不與氧氣反應(yīng)。2.與稀酸反應(yīng)（以鹽酸為例）（1）通式：金屬+酸→鹽+氫氣（2）舉例①鋁與鹽酸反應(yīng)4Al+3O2===2Al2O3基礎(chǔ)知識細細過a.現(xiàn)象：產(chǎn)生大量氣泡，放出大量的熱。b.化學(xué)方程式：________________________。②鐵與稀鹽酸反應(yīng)a.現(xiàn)象：反應(yīng)緩慢，有氣泡產(chǎn)生，溶液由無色逐漸變?yōu)?/p>

。b.化學(xué)方程式：___________________。③鋅與稀鹽酸反應(yīng)a.反應(yīng)比較劇烈，產(chǎn)生大量氣泡，溶液仍為無色。b.化學(xué)方程式：___________________________________2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑淺綠色Fe+2HCl===FeCl2+H2↑

Zn+2HCl===ZnSO4+H2↑【小貼士】鐵與稀酸或鹽溶液發(fā)生置換反應(yīng)，只能生成+2價的亞鐵離子（Fe2+），溶液顯淺綠色?；A(chǔ)知識細細過3.與鹽溶液反應(yīng)（1）通式：金屬+鹽→新金屬+鹽（2）舉例①鐵與硫酸銅a.現(xiàn)象：鐵絲表面附著一層紅色物質(zhì)，溶液的顏色變化為_________________________。b.化學(xué)方程式：_____________________。②銅與硝酸銀a.現(xiàn)象：有銀白色固體析出，溶液由無色逐漸變?yōu)樗{色。b.化學(xué)方程式：______________________________。逐漸由藍色變?yōu)闇\綠色Fe+3CuSO4===Cu+FeSO4Cu+2AgNO3===2Ag+Cu(NO3)2③鋁跟硫酸銅a.現(xiàn)象：鋁絲表面附著一層____________，溶液逐漸由藍色變無色。b.化學(xué)方程式：2Al+3CuSO4===3Cu+Al2(SO4)3三、置換反應(yīng)（1）概念：由一種單質(zhì)與一種化合物反應(yīng)，生成另一種單質(zhì)與另一種化合物。（2）特點：反應(yīng)物和生成物都有兩種，即一種單質(zhì)和一種化合物。（3）形式：A+BC→B+AC。四、金屬活動性順序1.金屬活動性順序：紅色物質(zhì)KCaNaMgAlZnFeSn

Pb(H)CuHgAgPtAu金屬活動性由強到弱

【速記口訣】鉀鈣鈉鎂鋁鋅鐵錫鉛銅汞銀鉑金嫁給那美女薪貼七千童工贏鉑金2.金屬活動性順序的判斷依據(jù)（1）在金屬活動性順序里，金屬的位置越靠前，它的活動性就越___。（2）在金屬活動性順序里，位于氫前面的金屬(K、Ca、Na除外)能置換出稀鹽酸、稀硫酸中的氫。（3）在金屬活動性順序里，位于前面的金屬(K、Ca、Na除外)能把位于后面的金屬從它們的化合物的溶液里置換出來。3.應(yīng)用（1）判斷某些置換反應(yīng)能否發(fā)生。（2）判斷幾種金屬的活動性順序。（3）判斷金屬與鹽溶液反應(yīng)后濾液，濾渣的成分。強五、鐵的冶煉常見的鐵礦石：赤鐵礦（Fe2O3）、磁鐵礦（Fe3O4）、菱鐵礦（FeCO3）、黃鐵礦（FeS2）。六、金屬的銹蝕和保護1.鐵的銹蝕（1）鐵的銹蝕條件：鐵與___________的共同作用。（2）鐵銹的成分及性能：鐵銹的主要成分是_________,是一種紅棕色疏松多孔的固體，鐵制品表面的銹若不及處理，就會加速銹蝕速度。（3）防銹原理：隔絕__________。氧氣和水Fe2O3氧氣和水（4）防銹措施①保持鐵制品表面清潔、干燥。②在鐵制品表面涂保護膜(如涂油、刷漆、電鍍、搪瓷、烤藍、塑鋼等)。③改變鐵的內(nèi)部結(jié)構(gòu)制成合金等。2.金屬資源的保護：防止金屬的________，加強廢舊金屬回收利用，有計劃、

合理地開采金屬礦物，尋找金屬的替代品。

銹蝕

學(xué)霸筆記1．合金不一定都是由金屬和金屬熔合而成的；合金是混合物，它的成分中至少要有一種金屬；合金形成的過程中并沒有發(fā)生化學(xué)變化，其中各成分的化學(xué)性質(zhì)保持不變。2．生鐵和鋼的區(qū)別(含碳量不同)注：生鐵轉(zhuǎn)化成鋼的過程發(fā)生的是化學(xué)變化。3．金屬與氧氣的反應(yīng)條件與金屬活動性有關(guān)?；顫娊饘俪叵戮湍芘cO2反應(yīng)，活動性次之的金屬與O2反應(yīng)則需要點燃、加熱或高溫等條件，不活潑的金屬即使在高溫下也不與O2反應(yīng)。4．金屬與鹽反應(yīng)時，鹽必須可溶。判斷金屬與鹽溶液能否發(fā)生置換反應(yīng)時，只需要根據(jù)金屬元素與鹽溶液中的金屬元素的活動性判斷即可，不需要考慮金屬與H的位置關(guān)系。K、Ca、Na三種金屬活動性較強，與排在其后面的金屬鹽溶液反應(yīng)時，一般不會有金屬析出。5．銅銹蝕是銅與空氣中的水、氧氣、二氧化碳等物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的結(jié)果。類別含碳量/%含雜質(zhì)(硫、磷等)機械性能機械加工生鐵2～4.3多硬而脆可鑄不可鍛鋼0.03～2少硬而韌、有彈性可鑄可鍛識記強化實驗1金屬的物理性質(zhì)和某些化學(xué)性質(zhì)1．金屬化學(xué)性質(zhì)的探究(1)金屬與氧氣的反應(yīng)金屬與氧氣反應(yīng)的難易和劇烈程度不同，說明金屬的活動性強弱不同。鎂、鋁比較活潑，常溫下就能與氧氣反應(yīng)，鐵、銅次之，金最不活潑，高溫時也不與氧氣反應(yīng)。(2)金屬與酸的反應(yīng)通過觀察能否產(chǎn)生氣泡及產(chǎn)生氣泡的速率判斷金屬活動性強弱。金屬與酸發(fā)生置換反應(yīng)需滿足：①金屬的活動性在氫之前；②酸一般用鹽酸或稀硫酸，不能用硝酸和濃硫酸。(3)金屬與某些鹽溶液的反應(yīng)重點實驗輕松做重點實驗輕松做通過觀察插入的金屬表面是否有新物質(zhì)生成及溶液的顏色變化判斷金屬活動性強弱。金屬與鹽溶液發(fā)生置換反應(yīng)需滿足：①活動性強的金屬置換活動性弱的金屬；②鹽必須能溶于水，如銅和氯化銀不反應(yīng)，因為氯化銀不溶于水；③金屬鉀、鈣、鈉不能將排在后面的金屬從其鹽溶液中置換出來。注意：①實驗前金屬必須打磨以除去表面的氧化膜或污漬；②單質(zhì)鐵與稀酸或鹽溶液反應(yīng)時，生成物中鐵元素的化合價為均＋2價。[2012年20(4)、2011年22題]2．金屬的活動性順序常見金屬的活動性順序：KCaNaMgAlZnFeSn

Pb(H)CuHgAgPtAu金屬活動性由強到弱

(1)應(yīng)用①金屬的位置越靠前，它的活動性越強；②位于氫前面的金屬能置換出稀酸中的氫(不是氫氣)；③位于前面的金屬能把位于后面的金屬從其鹽溶液中置換出來(K、Ca、Na除外)。(2)金屬活動性順序的比較①比較兩種金屬的活動性通過一種金屬與另外一種金屬的鹽溶液是否能發(fā)生置換反應(yīng)；若一種金屬排在氫前，另一種金屬排在氫后，或者兩種金屬均排在氫前，則可通過能否與稀鹽酸(或稀硫酸)反應(yīng)及反應(yīng)產(chǎn)生氣泡的速率進行判斷。②比較三種金屬的活動性方法一：“兩金夾一鹽”，即選用活動性最強和最弱的兩種金屬單質(zhì)和活動性介于兩種金屬之間的金屬鹽溶液作為試劑進行判斷。重點實驗輕松做方法二：“兩鹽夾一金”，即選用活動性最強和最弱的兩種金屬的鹽溶液和活動性介于兩種金屬之間的金屬單質(zhì)作為試劑進行判斷。方法三：若三種金屬中至少有兩種金屬排在氫前，則可通過能否與稀鹽酸(或稀硫酸)反應(yīng)及反應(yīng)產(chǎn)生氣泡的速率進行判斷。③比較四種金屬的活動性對于四種金屬的活動性，一般是先通過金屬能否與酸反應(yīng)來確定一種或兩種金屬的相對位置，再轉(zhuǎn)化為比較三種金屬或比較兩種金屬的活動性來進行判斷。重點實驗輕松做例1[2017成都]如圖所示反應(yīng)，有關(guān)說法錯誤的是()A．鋁絲需要砂紙打磨B．溶液由藍色變?yōu)闊o色C．金屬活動性強弱：Al＞CuD．反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Al＋CuSO4===Cu＋AlSO4例1題圖【解析】A.鋁絲與硫酸銅溶液反應(yīng)需要將其表面的氧化物及污物清除，因此鋁絲需要砂紙打磨，故正確。B.鋁置換出硫酸銅溶液里面的銅，溶液由藍色變?yōu)闊o色，故正確。C.由“溶液由藍色變?yōu)闊o色”可知，鋁能置換出硫酸銅溶液里面的銅，故金屬活動性強弱：Al>Cu，故正確。D.該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2Al＋3CuSO4===3Cu＋Al2(SO4)3，故錯誤。D重點實驗輕松做實驗2金屬的冶煉一、鐵的冶煉(實驗室模擬煉鐵)1.實驗原理在高溫條件下，用一氧化碳將鐵從鐵的氧化物中還原出來?；瘜W(xué)方程式為：Fe2O3＋3CO===2Fe＋3CO2。2.實驗裝置高溫3.實驗步驟(1)檢查裝置的氣密性；(2)將氧化鐵粉末裝進玻璃管后固定在鐵架臺上；(3)點燃_____________；(4)給玻璃管中通入一氧化碳；(5)點燃酒精噴燈，加熱裝有氧化鐵的玻璃管；(6)停止加熱；(7)停止通入__________；(8)熄滅右端酒精燈。右端酒精燈一氧化碳【速記口訣】一氧化碳“早出晚歸”，酒精噴燈“遲到早退”。4.實驗現(xiàn)象(1)玻璃管中的固體由_______________；(2)試管中的澄清石灰水變渾濁；(3)玻璃導(dǎo)管尖嘴處_______________。5.實驗注意事項(1)實驗開始時，應(yīng)先_____________，排盡玻璃管內(nèi)的空氣，然后再開始加熱，以免發(fā)生爆炸；(2)實驗結(jié)束時，先________，待溫度降至室溫時，再_____________，以免空氣進入，在高溫下又將生成的鐵氧化，也防止石灰水倒吸入玻璃管。紅色變?yōu)楹谏{色火焰通入一氧化碳停止加熱停止通一氧化碳重點實驗輕松做(3)一氧化碳有毒，會污染空氣，實驗裝置中必須有尾氣處理裝置，如圖中用酒精燈點燃，也可用氣球收集。6.產(chǎn)物的檢驗(1)用磁鐵吸引：若生成物能被磁鐵吸引，則說明生成了鐵。(2)用稀鹽酸檢驗：將生成物加入稀鹽酸中有氣泡冒出且溶液變成了淺綠色，則說明有鐵生成。7.裝置改進該裝置將尾氣中的CO燃燒產(chǎn)生的熱量用于實驗中的加熱，更節(jié)約能源。二、木炭還原氧化銅1.實驗原理：(用化學(xué)方程式表示)________________________。2.實驗裝置：2CuO＋C=====2Cu＋CO2高溫↑3．實驗現(xiàn)象：高溫加熱后試管中有________物質(zhì)生成；澄清石灰水________。紅色變渾濁注意事項：a.若試管中紅色物質(zhì)又變黑色，其原因是熱的金屬銅與空氣中的氧氣反應(yīng)生成黑色的氧化銅。b.酒精燈上加金屬網(wǎng)罩的目的是提高火焰溫度。例2早在春秋戰(zhàn)國時期，我國就開始生產(chǎn)和使用鐵器。工業(yè)上煉鐵的原理是利用一氧化碳和氧化鐵的反應(yīng)。某化學(xué)興趣小組利用如圖裝置進行實驗探究，請按要求填空：例2題圖(1)實驗過程中，硬質(zhì)玻璃管內(nèi)可觀察到的現(xiàn)象是_____________________，發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式是____________________________。(2)右邊導(dǎo)氣管口放置點燃的酒精燈的目的是______________。紅棕色粉末變?yōu)楹谏獸e2O3＋3CO=====2Fe＋3CO2高溫燃燒多余的CO重點實驗輕松做(3)實驗開始時要先通入CO氣體，把裝置中的空氣排盡后再加熱，以防發(fā)生爆炸。檢驗裝置中的空氣已排盡的方法是_____________________________________________________________________________________。體，移近火焰，若發(fā)出輕微的“噗”聲，證明空氣已經(jīng)排盡在右端導(dǎo)氣管口用排水法收集一試管氣例3用木炭還原氧化銅的實驗如下圖。

例3題圖(1)酒精燈加燈罩的目的是_______________________。(2)剛開始預(yù)熱，試管②中立即產(chǎn)生氣泡，但石灰水不變渾濁，原因是_________________________________________________。

聚集熱量，提高火焰溫度試管內(nèi)的空氣受熱膨脹，因此有氣泡產(chǎn)生，石灰水不變渾濁重點實驗輕松做(3)繼續(xù)加熱，觀察到石灰水逐漸變渾濁，試管①中的現(xiàn)象是______________________。(4)停止加熱時，把試管①的單孔橡皮塞拔下，不一會發(fā)現(xiàn)部分亮紅色物質(zhì)變黑了，分析造成這一實驗現(xiàn)象的原因是_______________________________。固體由黑色變?yōu)榧t色銅與氧氣反應(yīng)生成了氧化銅【解析】(1)木炭作還原劑需要高溫，酒精燈加網(wǎng)罩的目的是提高火焰的溫度。(2)剛開始預(yù)熱，試管②中立即產(chǎn)生氣泡，但石灰水不變渾濁，原因是試管內(nèi)的空氣受熱膨脹，出來的是空氣。(3)加熱過程中，觀察到試管①中的現(xiàn)象是黑色變紅色，這是因為黑色的氧化銅被還原成了金屬銅。(4)因為生成的銅溫度較高與氧氣接觸會發(fā)生反應(yīng)生成氧化銅，故而變黑。重點實驗輕松做實驗3鐵制品銹蝕條件的探究1．實驗設(shè)計取四枚無銹的潔凈鐵釘，進行如下實驗：編號ABCD實驗條件鐵釘在干燥的空氣中鐵釘全部浸在蒸餾水中鐵釘與空氣和水同時接觸鐵釘與水和氧氣接觸實驗圖示

2.實驗現(xiàn)象幾天后觀察，A和B試管中鐵釘__________，C、D試管中的鐵釘_________。而在鐵釘與水和空氣或氧氣接觸的部位，銹蝕最嚴重。3．實驗分析能得出鐵生銹需要氧氣的組合是__________，需要水的組合是④________。4．實驗結(jié)論鐵制品銹蝕的主要條件是與空氣中的_______、______同時接觸?！咎貏e提醒】鐵制品銹蝕是一個緩慢氧化的過程，因此實驗的時間較長。由于自來水中溶有少量的氧，使用蒸餾水可排除水中氧氣的干擾。不銹蝕銹蝕BDAC氧氣水例4小林同學(xué)用相同的鐵釘探究鐵生銹與哪些因素有關(guān)，設(shè)計的實驗如圖。經(jīng)過一周觀察：試管A和C中的鐵釘無明顯變化，試管B中的鐵釘明顯銹蝕。根據(jù)上述描述請你完成：(1)鐵生銹是鐵與________和________同時接觸并發(fā)生化學(xué)反應(yīng)形成的，鐵銹的主要成分化學(xué)式為_________；(2)A中的蒸餾水事先要煮沸，其目的是__________________________，C中干燥劑的作用是__________________________。H2OO2Fe2O3除去溶解在水中的氧氣除去空氣中的水蒸氣(3)要防止鐵器生銹通常有多種措施，不同的鐵制品所采取的防銹措施有所不同。如自行車的鏈條常采用__________的方法防銹，自行車的支架常采用________的方法防銹。(4)以下措施不能阻止鐵器生銹的是________(填序號)。①噴漆、②刷搪瓷漆、③水洗、④鍍一層耐腐蝕金屬涂油噴漆③【解析】(1)鐵在與水和氧氣并存時易生銹，鐵銹的主要成分是氧化鐵。(2)事先將蒸餾水加熱可以除去水中溶解的氧氣，加入干燥劑是為了除去試管中的水蒸氣。(3)自行車的鏈條常采用涂油的方法防銹，也是一層保護膜；自行車的車身(即車架)常采用噴漆防銹。(4)為阻止鐵器生銹可保持鐵器干燥或在表面形成一層保護層以隔絕鐵與氧氣和水的接觸，刷漆、涂油、鍍一層耐腐蝕的金屬都可有效地隔絕鐵與氧氣和水的接觸，而水洗卻使鐵與水充分接觸，不利用阻止鐵器生銹。甘肅、蘭州三年中考考點1金屬材料

例1[2017鐵嶺]下列關(guān)于金屬及金屬材料的說法錯誤的是()A．生鐵和鋼都是鐵的合金B(yǎng)．車船表面涂油漆可防止生銹C．人類使用鋁的年代早于銅、鐵D．武德合金的熔點低，可作保險絲C【解析】A.生鐵和鋼是鐵的合金，故正確。B.車船表面涂油漆，隔絕了空氣和水分，可防止生銹，故正確。C.人類使用金屬銅、鐵的年代早于鋁，鋁的使用僅是100多年前的事情，故錯誤。D.武德合金用于制造保險絲是因為其熔點低，故正確。經(jīng)典例題深度析經(jīng)典例題深度析考點2金屬的化學(xué)性質(zhì)例2[2017某鐵一中模擬]下圖為某學(xué)習(xí)小組探究金屬化學(xué)性質(zhì)時所做的四個實驗，仔細分析后回答下列問題：例2題圖(1)B中所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)的方程式為____________________。Fe+CuSO4===Cu+FeSO4經(jīng)典例題深度析(2)將反應(yīng)一定時間后的A試管中的銅絲取出，過濾得到溶液，取樣向樣品中加入少量稀鹽酸，有白色沉淀產(chǎn)生，關(guān)于所得的溶液，下列說法錯誤的是______(填序號)。①溶液中一定有Cu2+，可能有Ag+②溶液中一定有Cu2+，一定沒有Ag+③若向溶液中加入過量的鋅粉，則溶液的質(zhì)量先減小后增大(3)開始反應(yīng)后D中溶液逐漸變?yōu)辄S色，請解釋原因________________________________________________________________________________。①②鐵釘表面有鐵銹(Fe2O3)，開始反應(yīng)后HCl會先與Fe2O3反應(yīng)生成FeCl3，所以溶液會變?yōu)辄S色經(jīng)典例題深度析考點3金屬活動性順序例3[2017濱州]有X、Y、Z三種金屬，其中Y能與稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，而X、Z不能與稀硫酸反應(yīng)；將Z浸入X的鹽溶液中，Z的表面有X析出，則X、Y、Z的金屬活動性由強到弱的順序是()A．X、Y、ZB．Y、Z、XC．Y、X、ZD．Z、X、Y【方法指導(dǎo)】判斷金屬活動性順序的依據(jù)：a.與氧氣和酸反應(yīng)的現(xiàn)象。同等條件下，金屬與氧氣或酸反應(yīng)越劇烈，金屬活動性越強。b.能否把其他金屬從其鹽溶液中置換出來：能置換出鹽溶液中的金屬，說明該金屬的活動性比鹽溶液中的金屬的活動性強。c.自然界中以單質(zhì)形式存在的金屬比以化合物形式存在的金屬的活動性強。d.金屬利用的順序(活動性靠后的金屬先被利用)。B【解析】由題意可知，Y能與稀硫酸反應(yīng)，而X、Z不能與稀硫酸反應(yīng)，說明了金屬Y的活動性大于X、Z；將Z浸入X的鹽溶液中，在Z的表面有X析出，