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第五课时金属和金属材料


第五课时
一、金属材料 1、金属材料

金属和金属材料

__________(90 多种) __________(几千种) (1)常温下一般为_____态(汞为____态) ,有金属光泽。 2、金属的物理性质: (2)大多数呈_______色(铜为_______色,金为_____色) (3)有良好的_______性、______

_性、_______性 3、金属之最: (1)_____:地壳中含量最多的金属元素 (2)_____:人体中含量最多的金属元素 (3)_____:目前世界年产量最多的金属(铁>铝>铜) (4)_____:导电、导热性最好的金属(银>铜>铝>铁) (5)_____:硬度最高的金属 (6)_____:熔点最高的金属 (7)_____:熔点最低的金属 (8)_____:密度最大的金属 (9)_____:密度最小的金属 4、 ★:一般说来,合金的熔点比各成分________,硬度比各成分_______,抗腐蚀性能______ 合金 成分 备注 铁的合金 生铁 钢 含碳量 含碳量 _________ _________ 不锈钢: 含____、 ______ 的钢具有抗腐蚀性能 铜合金 黄铜 _____ 合金 青铜: _____ 合金 焊锡 _____ 合金 熔点低 形状记忆金属 钛和钛合金

紫铜即为纯铜

注: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。 【例题 1 】根据金属铝的下列用途,说说它们各利用铝的什么性质:用铝制成各种炊具,是利用它 的 ;铝箔用于食品包装,是利用它的 ;铝可以制成电线,是利用它的 。 【例题 2】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. 是银白色的固体 C. 易与酸反应产生氢气 D. 能够导电、能够导热 二、金属的化学性质 1、大多数金属可与氧气的反应,但 __________________________________(举一例化学方程式) 2、金属 + 酸 → ________+ ______↑,如____________________________(举一例化学方程式) 3、金属 + 盐 → ________ + _______(条件: “前换后,盐可溶” ) 如_________________________________________ (“湿法冶金”原理的化学方程式) ⑴铁丝浸入硫酸铜溶液中,现象为浸入溶液中的铁钉表面覆盖_______________________,溶液由_______逐 渐变为____________;反应的化学方程式 为__________________________,反应后金属的质量_________,溶液 的质量_________。能否有铁制品盛放硫酸铜溶液(或农药波尔多液)________。 ⑵铝丝浸入硫酸铜溶液中,反应的化学方程式为__________________________________。 ⑶铜丝浸入硝酸银溶液中,现象为浸入溶液中的铜丝表面覆盖_______________________, 溶液由_________逐 渐变为____________;反应的化学方程式为__________________________,反应后金属的质量_________,溶液 的质量_________。 三、常见金属活动性顺序:K、 金属活动性由_____逐渐_____ 在金属活动性顺序里: (1)金属的位置越靠_____,它的活动性就越_________ (2)位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的______(_____酸、_____酸除外)
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(3)位于前面的金属能把位于后面的金属从它们的________中置换出来。 (___、___、___除外) 【例题 3】向一定质量的 FeSO4 和 CuSO4 的混合溶液中加入﹣定质量锌粉,充分反应后过滤,得滤液 M 和滤渣 N.向滤渣 N 中加入稀盐酸,有气泡产生根据实验现象分析判断下列说法中,不正确的是( ) 2+ A. 滤液 M 中一定存在 Zn B. 滤液 M 的颜色呈蓝色 C. 滤渣 N 中一定含有 Fe 和 Cu D. 滤渣 N 的质量小于加入锌粉的质量 【例题 4】实验室中要除去铜粉中的少量铁粉。某学生设计了两个实验方案: 加适量稀盐酸 ⑴Cu,Fe 过滤→洗涤 搅拌
硫酸铜 溶液 ⑵Cu,Fe 加适量 过滤→洗涤 搅拌

上述两个方案中较好的是

(填序号),理由是 。

你是否有更简便的方法,若有,请写出做法: 。 四、金属资源的保护和利用 1、铁的冶炼 (1)原理:在高温下,利用_______把铁从铁矿石里______出来。 方程式:___________________________________________。 (2)原料:________、________、________、________ 常见的铁矿石有磁铁矿(主要成分是 ________ ) 、赤铁矿(主要成分是 _______ ) 、菱铁矿(主要成分是 ________) 、黄铁矿(主要成分是________) 2、铁的锈蚀 (1)铁生锈的条件是:铁与______、______接触(铁锈的主要成分:______________) (铜生铜绿的条件:铜与______、______、_______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______、_______ ②表面涂_________:如_______、_______、_______、_______等 ③制成_______:如不锈钢等 铁锈很_______,会导致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_________,从而阻止铝进一步氧化,因此,铝具有很好的抗腐蚀性能。 3、金属资源的保护和利用途径 ①______________________________________②______________________________________ ③______________________________________④______________________________________ 1、如图是生活中常用来固定房门的“门吸”,它由磁铁和金属块两部分组成。该金属块能被磁铁所吸引,是因 为可能含有以下材料中的 A.银 B.铁 C.铝 D.锌 ) 2、在天平两盘上的烧杯中,各放入质量相同的稀硫酸,调节天平至平衡。分别向两边烧 杯各加入 5g 镁和 5g 铁,镁和铁全部反应而消失后,天平的指针( A、偏向加铁的一边 C、仍停留在原来的位置 3、下列关于合金的说法正确的是 A.合金不属于金属材料 B.合金的硬度一般比各成分金属大 C.合金属于金属单质 D.多数合金的熔点高于组成它的成分金属 4、某合金 6 克与足量稀硫酸充分反应后,如果生成 0.2 克氢气,该合金的元素可能是:
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B、偏向加镁的一边 D、无法确定

A、Zn 和 Fe
2+ 2+

B、Cu 和 Au
2+

C、 Zn 和 Cu
2+

D、 Mg 和 Al
2+

5、向氯化铜溶液加入一定量的锌粉充分反应,下列情况中可能出现的是 ①溶液中有 Zn 、Cu ③溶液只有 Zn A. ①③ 中,正确的是 A 滤液中一定有单质铁 B 滤渣中一定有单质铁和单质铜 D 滤渣中一定有单质铁和单质银 C 滤渣中一定有单质铜和单质银 ,不溶物为 Cu C.①④ ②溶液中有 Zn 、Cu
2+

,不溶物为 Zn

,不溶物为 Zn

④ 溶液只有 Zn 有 ,不溶物为 Zn 、Cu D.③④

B.②③

6、 将一定质量铁粉和银粉的混合物加入 Cu(NO3)2 溶液中,反应结束后,过滤,下列对滤渣成分的说明

7、有等质量的 A、B 两种金属,相对原子质量 Ar(A)<Ar(B) 。将 A 放入质量分数为 15%的稀硫酸中,B 放 入质量分数 15%的稀盐酸中,在反应中 A、B 均显正二价,产生氢气的质量随时 间变化曲线如图所示。下列说法正确的是( ) A.产生氢气的速率 A<B B.反应 A、B 一定都有剩余 C.消耗的稀硫酸和稀盐酸的质量一定不相等 D.消耗 B 的质量一定小于消耗 A 的质量 8、把某稀硫酸分为等体积的两份,放入两个烧杯中,分别加入等质量的甲、 乙两种金属, 反应后金属都没有剩余。 产生 H2 的质量随时间变化的趋势如图。 下列说法正确的是 A.甲的活动性比乙强 B.甲的相对原子质量一定比乙小 C.反应消耗等质量的硫酸 D.反应消耗等质量的金属 9、把金属镍(Ni)、锰(Mn)分别放人 盐 溶 液 中 , 反 应 的 结 果 如 下 表 : 盐溶液 金属 Ni Mn MgCl2 溶液 无金属析出 无金属析出 Ni 的盐溶液 — 有金属析出 CuS04 溶液 有金属析出 有金属析出

则它们的金属活动性由强到弱的顺序为 A . Mg Ni C . Cu Mn Mn Ni Cu Mg B . Cu D . Mg Ni Mn Mn Ni Mg Cu

10、有 X、Y、Z 三种金属,将三种金属分别浸入稀硫酸中,Y 溶解并放出氢气,X、Z 不溶解;将 X 浸入 Z 的 硫酸盐溶液中,在 X 的表面有 Z 析出。则三种金属的活动性由强到弱排列顺序正确的是 A.X>Y>Z C.Y>Z>X B.Y>X>Z D.X>Z>Y

11、下列实验方案能证明铁、铜、银三种金属活动性顺序的是 A.将铁丝、铜丝分别放入硝酸银溶液中,根据现象,判断结果 B.将铁丝分别放入硫酸铜、硝酸银溶液中,根据现象,判断结果 C.将铁、铜、银三种金属丝分别放入稀硫酸中,根据现象,判断结果 D.先将铁、铜、银三种金属丝分别放入稀硫酸中,再铜丝分别放入硝酸银溶液中,根据现象,判断结果 14. (09 佛山)在研究“铁生锈的条件”的实验中,某兴趣小组对实验进行了创新设计,请把实验报告补充完整。 【实验目的】铁生锈条件的探究。
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【实验内容】取 3 段光亮无锈的细铁丝,绕成螺旋状,放入 3 支干 燥洁净的试管底部,进行下列实验,实验要保证有足够长的时间来观察现象。

空气

空气 (除去氧气) 水

空气

植物油



实验① 实验② 实验③ 【实验现象】实验①②无明显现象,实验③中铁丝生锈,且试管内空气体积减小。 【实验结论】铁生锈实际上是铁与空气中的 (填名称)发生反应的结果。 【实验思考】 (1)当铁丝足量,时间足够长,实验③进入试管内的水的体积约占试管体积的 。 (2) 该实验创新之处在于: 可根据铁丝表面的铁锈和 两种现象来判断铁丝反应进行的情 况。 (3)用完的菜刀要擦干存放,理由是 。 (4)铝比铁活泼,但铝难腐蚀,原因是 。 15. (09 佛山)已知某合金粉末除铝外,还含有铁、铜中的一种或两种。某兴趣小组在老师的指导下,对合金粉 末中铁、铜的存在情况进行了探究。 【查阅资料】铝与氢氧化钠溶液反应方程式为 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑( 产物 NaAlO2 溶于水) ;Fe、 Cu 不与氢氧化钠溶液反应。 【猜 想】猜想 1:该合金粉末中除铝外,还含有铁。 猜想 2:该合金粉末中除铝外,还含有 (填名称) 。 猜想 3:该合金粉末中除铝外,还含有铁、铜。 【实验探究】下列实验仅供 选择的试剂:10%盐酸、30%NaOH 溶液。 .. 实验方案 ①取一定量的合金粉末,加过量的 ,充分反应后过滤,滤渣备用。 ②取步骤①所得滤渣,加过量的 ,充分反应。 实现现象 粉末部分溶解,并有气 体放出。 结论 合金中一定含 有 。

滤渣部分溶解,并有气 合 金 中 一 定 含 体放出, 溶液呈浅绿色。 有 。

【探究结论】猜想 3 成立。 【反思】一般来说,活泼金属能与盐酸等酸反应,而铝与酸、碱都能反应,说明铝具有特殊的性质。写出铝 与稀盐酸反应的化学方程式 。 16. 2015 年 1 月 30 日,由一位哈萨克族牧民在新疆阿勒泰地区青河县境内发现一块狗头金,重 7.85 公斤,外形 似中国地图,对他归属引发争议,利用所学知识分析能捡到狗头金原因 17.计算某赤铁矿含 Fe2O3 80%,用 3000 t 这种矿石,可炼出含杂质 4%的生铁多少吨?

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