2022年中考化學(xué)總復(fù)習(xí) 金屬及金屬的化學(xué)性質(zhì)(基礎(chǔ))知識(shí)講解學(xué)案(含解析)

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1、2022年中考化學(xué)總復(fù)習(xí) 金屬及金屬的化學(xué)性質(zhì)(基礎(chǔ))知識(shí)講解學(xué)案(含解析) 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 1.知道常見金屬的物理性質(zhì)、特性及其應(yīng)用;知道生鐵和鋼等重要合金。 2.掌握鐵、鋁等常見金屬與氧氣的反應(yīng);掌握常見金屬與鹽酸、稀硫酸的置換反應(yīng),以及與化合物的溶液的反應(yīng)。 3.掌握金屬的活動(dòng)性順序;能用金屬的活動(dòng)性順序?qū)τ嘘P(guān)的置換反應(yīng)進(jìn)行簡(jiǎn)單的判斷。 【要點(diǎn)梳理】 要點(diǎn)一、金屬材料   金屬材料包括純金屬和它們的合金。 1.幾種常見的金屬 (1)常見的重要金屬:鐵鋁銅鋅鈦錫金銀等。 (2)金屬有許多共同的性質(zhì),如:①金屬光澤;②良好導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性;③良好的延性、展性;④韌性好、能彎

2、曲。    2.常見金屬的特性 (1)顏色:大多為銀白色,銅呈紫紅色、金呈黃色; (2)狀態(tài):常溫下大多為固體,汞為液體; (3)密度差別很大:金為19.3g/cm3,鋁為2.7 g/cm3; (4)導(dǎo)電性差異很大:銀為100,鉛僅為7.9; (5)熔點(diǎn)差別大:鎢為3410℃,錫僅為232℃; (6)硬度差別大:鉻為9,鉛僅為1.5。 3.一些金屬物理性質(zhì)的比較 4.合金知識(shí) (1)合金:是由兩種或兩種以上的金屬(或金屬和非金屬)熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)。合金是混合物,合金中至少含有一種金屬。 (2)生鐵(含碳量為2%~4.3%)和鋼(含碳量為0.03%~2%)都是

3、鐵合金。因含碳量不同合金的性能不同,含碳量越大,硬度越大;含碳量越低,韌性越好。 (3)黃銅、青銅、焊錫、硬鋁、18K黃金、18K白金、鈦合金等也是常見的合金。 (4)合金的性能與組成合金的各成分的性能不同。合金的硬度比組成它們的純金屬的硬度大,合金的熔點(diǎn)比組成它們的純金屬的熔點(diǎn)低。 【要點(diǎn)詮釋】 1.金屬的用途要從不同金屬的各自不同的性質(zhì)以及價(jià)格、資源、美觀、便利、回收等各方面考慮。如銀的導(dǎo)電性(100)比鋁的導(dǎo)電性(61)大很多,但電線一般用鋁制而不用銀制。因?yàn)殇X的密度(2.7 g/cm3)比銀的密度(10.5 g/cm3)小,價(jià)格比銀低很多,資源比銀豐富得多。 2.合金的硬度、

4、強(qiáng)度、抗腐蝕性等一般都好于組成它們的純金屬。 要點(diǎn)二、金屬活動(dòng)性順序(高清課堂《金屬的化學(xué)性質(zhì)》三) 常見金屬的活動(dòng)性順序如下: 【要點(diǎn)詮釋】 1.在金屬活動(dòng)性順序里,金屬的位置越靠前,它的活動(dòng)性就越強(qiáng)。 2.在金屬活動(dòng)性順序里,位于氫前面金屬可以置換出鹽酸、稀硫酸中的氫。且金屬的位置越靠前,它與酸反應(yīng)的速率就越大。 3.在金屬活動(dòng)性順序里,位于前面的金屬能把位于后面的金屬?gòu)乃鼈兓衔锏娜芤豪镏脫Q出來(K、Ca、Na除外)。 要點(diǎn)三、置換反應(yīng) 置換反應(yīng)是由一種單質(zhì)與一種化合物反應(yīng),生成另一種單質(zhì)和另一種化合物的反應(yīng)。如: Mg+2HCl=MgCl2+

5、H2↑ Fe+H2SO4=FeSO4+ H2↑ Fe+CuSO4=FeSO4+Cu Cu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)2 【要點(diǎn)詮釋】 1.置換反應(yīng)可以表示為:A+BC=AC+B 2.置換反應(yīng)的特征:?jiǎn)钨|(zhì)+化合物=單質(zhì)+化合物 (1)反應(yīng)物一定是單質(zhì)與化合物; (2)生成物一定是單質(zhì)與化合物。 要點(diǎn)四、金屬的化學(xué)性質(zhì)?(高清課堂《金屬的化學(xué)性質(zhì)》) 1.金屬與氧氣的反應(yīng)   鐵 鋁 鎂 反應(yīng)現(xiàn)象 在氧氣中,點(diǎn)燃,劇烈燃燒,火星四射,放出大量的熱,生成黑色固體 在空氣中,常溫下,鋁表面變暗(生成一層致密氧化膜) 在空氣中,點(diǎn)燃,劇烈燃燒,發(fā)出耀眼白光,

6、生成白色固體 化學(xué)方程式 3Fe+2O2Fe3O4 4Al+3O2=2Al2O3 2Mg+O22MgO 反應(yīng)特征 都是氧化反應(yīng),生成金屬氧化物,且都屬于化合反應(yīng) 【要點(diǎn)詮釋】 (1)鉀鈣鈉鎂鋁鋅等金屬在常溫下都能與空氣中的氧氣發(fā)生反應(yīng),其中鋁鋅在其表面形成一層致密的氧化膜,阻止氧化反應(yīng)的繼續(xù)進(jìn)行。 (2)鐵、銅在潮濕的空氣中,常溫下能夠發(fā)生緩慢氧化——生銹。鐵生銹的條件是:鐵與水、空氣中的氧氣共同作用;銅比鐵難生銹,生銹的條件是:銅與水、空氣中的氧氣、二氧化碳共同作用。 (3)鎂在空氣中可以點(diǎn)燃,劇烈燃燒;鐵絲在空氣中不燃燒,在純氧中可以燃燒;銅在空氣、氧氣中都不燃燒,

7、但可以與氧氣發(fā)生氧化反應(yīng)生成氧化銅;真金不怕火煉,金在高溫下也不與氧氣反應(yīng)。 2.金屬與酸的反應(yīng)   鐵絲 鋁絲 銅絲 反應(yīng)現(xiàn)象 稀鹽酸 鐵絲表面產(chǎn)生少量氣泡,溶液由無色變成淺綠色 鋁絲表面產(chǎn)生大量氣泡,溶液顏色沒有變化 沒有明顯現(xiàn)象(不反應(yīng)) 稀硫酸 鐵絲表面產(chǎn)生少量氣泡,溶液由無色變成淺綠色 鋁絲表面產(chǎn)生大量氣泡,溶液顏色沒有變化 沒有明顯現(xiàn)象(不反應(yīng)) 化學(xué)方程式 稀鹽酸 Fe+2HCl=FeCl2+H2↑ 2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑   稀硫酸 Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑ 2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H

8、2↑   討論 ①上述方程式的特點(diǎn)是一種單質(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,屬于置換反應(yīng)類型 ②根據(jù)銅與酸不反應(yīng),鐵反應(yīng)較不劇烈,而鋁反應(yīng)現(xiàn)象最劇烈,可初步推斷,三種金屬的活動(dòng)性由強(qiáng)到弱依次是:Al>Fe>Cu ③Fe與酸反應(yīng),生成的是氯化亞鐵(FeCl2)、硫酸亞鐵(FeSO4),而不是氯化鐵(FeCl3)、硫酸鐵(Fe2(SO4)3) 【要點(diǎn)詮釋】 (1)參加反應(yīng)的金屬必須是排在金屬活動(dòng)性順序氫前面的金屬。 (2)酸不能為強(qiáng)氧化性酸:如濃硫酸、硝酸。 (3)金屬與酸發(fā)生反應(yīng)后,溶液的質(zhì)量均增加。 (4)金屬與酸反應(yīng)都產(chǎn)生氣泡,但快慢有別;都放出熱量,

9、但有多有少;溶液的顏色大多不發(fā)生變化(鐵除外)。 3.金屬與某些化合物的溶液反應(yīng)   鐵絲浸入硫酸銅溶液 鋁絲浸入硫酸亞鐵溶液 銅絲浸入硫酸鋁溶液 反應(yīng) 現(xiàn)象 鐵絲表面有光亮的紅色物質(zhì)析出,溶液由藍(lán)色變成淺綠色 鋁絲表面有黑色物質(zhì)析出,溶液由淺綠色變成無色 沒有明顯現(xiàn)象(不反應(yīng)) 化學(xué)方 程式 Fe+CuSO4=FeSO4+Cu 2Al+3FeSO4=Al2(SO4)3+3Fe   討論 ①上述方程式的特點(diǎn)是一種單質(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,屬于置換反應(yīng)類型 ②由鋁能置換出鐵,鐵能置換出銅,可推斷三種金屬的活動(dòng)性由強(qiáng)到弱依次是:Al>F

10、e>Cu ③銅不能與硫酸鋁溶液反應(yīng),是因?yàn)殂~的金屬活動(dòng)性比鋁弱 【要點(diǎn)詮釋】 (1)只有較活潑的金屬才能把不太活潑的金屬?gòu)乃幕衔锶芤豪镏脫Q出來。 (2)被置換的金屬化合物必須溶于水。 (3)鐵與酸或金屬化合物發(fā)生置換反應(yīng)時(shí)生成的鐵的化合物中鐵均顯+2價(jià)。 (4)參加反應(yīng)的金屬不能為鉀鈣鈉。如把鈉放入CuSO4溶液中,發(fā)生的反應(yīng)不是2Na+CuSO4=Na2SO4+Cu, 而是2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4?。 【典型例題】 類型一、考查金屬材料及其應(yīng)用 1.燈泡里的燈絲用鎢制而不用錫制,主要原因是( )

11、 A.鎢的導(dǎo)電性好  B.鎢的熔點(diǎn)高  C.鎢的硬度大   D.鎢的密度大 【思路點(diǎn)撥】金屬的用途取決于金屬的性質(zhì),但還要考慮其可行性。 【答案】B 【解析】作為燈泡中的燈絲要具有耐高溫的優(yōu)良性能,因?yàn)闊艚z在通電時(shí)會(huì)產(chǎn)生熱量,如果燈絲的熔點(diǎn)低,則燈絲很容易熔斷。鎢和錫都能導(dǎo)電,但鎢的熔點(diǎn)較高。 【總結(jié)升華】物質(zhì)的性質(zhì)在很大程度上決定了物質(zhì)的用途。但同時(shí)還需考慮如價(jià)格、資源以及廢料是否易于回收等其他因素。而物質(zhì)的用途反映了它具有的性質(zhì)。 舉一反三: 【變式】下列應(yīng)用在高鐵列車上的材料,不屬于金屬材料的是( ) A.不銹鋼 B.玻璃

12、 C.鋁合金 D.銅線 【答案】B 類型二、考查金屬的化學(xué)性質(zhì)  2.下列關(guān)于金屬與氧氣反應(yīng)的觀點(diǎn)中正確的是(  )   A.細(xì)鐵絲在空氣中不能燃燒,是因?yàn)闇囟葲]有達(dá)到它的著火點(diǎn)   B.鋅在空氣中能與氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng),其化學(xué)方程式為:Zn+O2=ZnO2   C.根據(jù)各種金屬與氧氣反應(yīng)的難易程度,可以初步比較一些金屬的化學(xué)活潑性   D.金屬與氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí),都需要在點(diǎn)燃或加熱的條件下才能發(fā)生 【思路點(diǎn)撥】知道不同金屬在空氣和氧氣中的反應(yīng)情況和現(xiàn)象。 【答案】C 【解析】細(xì)鐵絲在空氣中不能燃燒,但在純氧中能燃燒,對(duì)比實(shí)驗(yàn)條件可知空氣中鐵不能燃燒

13、的原因是氧氣的濃度不夠(空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)約為21%)。鋅與氧氣反應(yīng)生成氧化鋅,鋅是+2價(jià),氧是-2價(jià),因此氧化鋅的化學(xué)式為ZnO。鎂、鋁等金屬與氧氣在常溫下就能發(fā)生反應(yīng),如鋁制品、鎂條放在空氣中表面就能生成一層致密的氧化膜,而這也體現(xiàn)了金屬的化學(xué)活潑性的差異。 【總結(jié)升華】鋁鋅在空氣中其表面形成一層致密的氧化膜,阻止氧化反應(yīng)的繼續(xù)進(jìn)行;鐵、銅在潮濕的空氣中,常溫下能夠發(fā)生緩慢氧化——生銹;鎂在空氣中可以點(diǎn)燃,劇烈燃燒;鐵絲在空氣中不燃燒,在純氧中可以燃燒;銅在空氣、氧氣中都不燃燒,但可以與氧氣發(fā)生氧化反應(yīng)生成氧化銅;真金不怕火煉,金在高溫下也不與氧氣反應(yīng)。 3.下列物質(zhì)能由金屬和酸反應(yīng)

14、得到的是(  )   A.CuCl2    B.AgCl   C. AlCl3  D.?FeCl3 【答案】C 【解析】根據(jù)金屬活動(dòng)性順序,Cu、Ag都位于H的后面不能和酸反應(yīng);而Fe、Al位于H的前面可以和鹽酸、稀硫酸反應(yīng),生成相應(yīng)的鹽。但Fe與鹽酸反應(yīng)生成FeCl2,而不是FeCl3;而Al和鹽酸反應(yīng)生成AlCl3。故選C。 【總結(jié)升華】鐵與鹽酸、稀硫酸、某些鹽溶液反應(yīng)生成+2價(jià)的鐵的化合物,即生成的是氯化亞鐵(FeCl2)、硫酸亞鐵(FeSO4),而不是生成FeCl3、Fe2(SO4)3。 4.(xx.福州市)常見金屬的活動(dòng)性順序如

15、下: 下列各組物質(zhì)間能發(fā)生反應(yīng)的是( ) A. 銅和硝酸鈉溶液 B. 鐵和稀鹽酸 C.鋅和氯化鉀溶液 D.銀和稀硫酸 【答案】B 【解析】根據(jù)金屬活動(dòng)性順序,銅沒有鈉活潑,銅和硝酸鈉不反應(yīng);鐵位于氫前面,鐵和稀鹽酸反應(yīng);鋅位于鉀后面,銀位于氫后面,故C和D也不發(fā)生反應(yīng)。 【總結(jié)升華】在金屬活動(dòng)性順序里,位于氫前面的金屬可以與酸反應(yīng);位于前面的金屬能把位于后面的金屬?gòu)乃鼈兓衔锏娜芤豪镏脫Q出來。 舉一反三: 【變式1】下列有關(guān)鐵及其化合物的說法中錯(cuò)誤的是( )   A.生鐵和鋼都是鐵的合金?   B.鐵在潮濕的空氣中容

16、易生銹   C.地殼中含量最多的金屬元素是鐵元素?   D.一氧化碳與氧化鐵在高溫下反應(yīng)生成鐵 【答案】C 【解析】地殼中含量最多的金屬元素是鋁元素 【變式2】“真金不怕火煉”。這句話說明黃金的化學(xué)性質(zhì)在加強(qiáng)熱的條件下(  )   A.很穩(wěn)定     B.很活潑    C.易氧化    D.易還原 【答案】A 【解析】金在高溫下也不與氧氣反應(yīng),黃金的化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定。 【變式3】下列物質(zhì)中,不能與氯化銅溶液發(fā)生置換反應(yīng)的是(  )   A.鎂  B.鋅   C.鐵    D.銀 【答案】D 【解析】在金屬活動(dòng)性順序里,鎂、鋅、鐵排在銅的前面,銀排在銅的后面,因此銀不能與氯化銅發(fā)生置換反應(yīng)。

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