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文檔簡介
新科粵版九年級化學下冊全冊教學課件2025年春季新版教材第六章金屬和金屬材料6.1金屬的物理性質逐點導講練課堂小結作業(yè)提升學習目標課時講解1課時流程2金屬物理性質的共性金屬的物理性質的差異性及用途合金及其應用課時導入奧運會金牌的味道不錯!幾種重要的金屬感悟新知知識點11.金屬物理性質的共性同類物質所共有的普遍性質,稱為這類物質的共性。金屬的物理性質及用途知1-講大多數(shù)金屬具有良好的導電性、導熱性、延展性常溫下,大多數(shù)金屬為固體具有金屬光澤金屬的物理共性感悟新知2.金屬物理性質的差異性不同的金屬又有各自的特性,如:常溫下,汞為液態(tài);鐵、鎂、鋁為銀白色,銅為紫紅色,金為黃色;不同金屬的密度、熔點、沸點、硬度、導電性等也不同。同類物質所表現(xiàn)出的各自不同的性質,稱為這類物質的差異性。知1-講感悟新知3.金屬的物理性質與用途知1-講金屬的物理性質金屬的用途內容金、鉑有永恒而美麗的光澤,延展性較好用來打造首飾銅、鋁的導電性、延展性較好用來制造電線鐵、鋁的導熱性較好用來制造炊具關系很大程度上決定性質————————→用途←————————反映感悟新知4.決定金屬用途的因素除了考慮其具有的性質外,還要考慮其儲量多少、價格高低、生產(chǎn)加工的難易等因素。知1-講感悟新知方法規(guī)律:1.金屬的顏色除了與金屬種類有關外,還與它的狀態(tài)有關,如鐵片、鐵塊為銀白色,鐵粉為黑色。2.金屬之最地殼中含量最高的金屬元素——鋁人體中含量最高的金屬元素——鈣目前世界年產(chǎn)量最高的金屬——鐵知1-講感悟新知導電、導熱性最好的金屬——銀硬度最高的金屬——鉻熔點最低的金屬——汞熔點最高的金屬——鎢知1-講知1-練感悟新知下列有關金屬的物理性質,不是銅、鋁、鐵所共同具有的是(
)A.常溫下都是固體B.都具有銀白色金屬光澤C.都是電和熱的良導體D.都具有延展性例1B考向金屬的物理性質及用途題型1金屬物理性質的共性與差異性感悟新知解題秘方::金屬具有共性,也有特性。如不同金屬的顏色、狀態(tài)可能不同。解析:銅、鋁、鐵三種金屬常溫下都是固體,都具有良好的導電性、導熱性和延展性,但鐵、鋁為銀白色,銅為紫紅色。知1-練速記口訣:常見金屬特殊物理性質:黃金紅銅純鐵白,鐵粉鉻錳顏色黑;熔點最低水銀汞,唯此金屬呈液態(tài)。知1-練感悟新知[中考·成都]科學家發(fā)現(xiàn)一種新金屬。根據(jù)表中信息推測其用途錯誤的是(
)A.用于焊接金屬B.制造航天飛機C.制外科手術刀D.用于通信設備例2A題型2金屬的性質與用途熔點2500℃密度3g/cm3強度與鋼相似導電性良好導熱性良好抗腐蝕性優(yōu)異感悟新知解題秘方:金屬的用途與多種因素有關,應綜合考慮物質的性質、價格、是否美觀以及對環(huán)境的影響等。解析:該金屬的熔點很高,不能用于焊接金屬,A錯誤;該金屬密度小,強度大,耐腐蝕,可用于制造航天飛機,B正確;該金屬強度大,耐腐蝕,可用于制外科手術刀,C正確;該金屬導電性好,耐腐蝕,可用于通信設備,D正確。知1-練感悟新知知1-練知識拓展:金屬在日常生活中的應用:包裝香煙、巧克力等的金屬箔——鋁干電池外皮的金屬——鋅保溫瓶內膽上鍍的金屬——銀體溫計、血壓計中的金屬——汞暖氣片上涂的“銀粉”——鋁感悟新知知識點21.金屬材料包括金屬單質(如鐵、銅、金等)和合金(如不銹鋼、鋁合金等)。2.合金是指由一種金屬跟其他金屬或非金屬熔合而形成的具有金屬特性的混合物。3.合金的特性一般情況下,與組成合金的成分金屬相比,其硬度增大、熔點降低;有的合金還有高強度、強磁性等物理特性,有的則有耐腐蝕等化學特性。合金及其應用知2-講感悟新知知2-講感悟新知4.幾種常見的合金(1)鐵合金生鐵和鋼是含碳量不同的鐵的兩種合金。知2-講感悟新知(2)銅合金知2-講感悟新知(3)鈦和鈦合金鈦和鈦合金被認為是21世紀的重要金屬材料,它們有很多優(yōu)良的性能。知2-講感悟新知易錯提醒:1.一般情況下,合金是一種金屬中熔合了其他金屬或非金屬制成的,故屬于混合物。熔合過程發(fā)生了物理變化,合金中各成分仍保持原來的化學性質。2.在金屬表面鍍上一層其他金屬,不屬于合金。像氧化鐵這樣的氧化物也不屬于合金,它們?yōu)榧儍粑铩V?-講知2-練感悟新知下列物質不屬于合金的是(
)A.生鐵B.18K黃金C.黃銅D.C60例3D考向合金及用途題型1對合金的判斷K是表示金的純度的指標。24K黃金可看成是純金感悟新知解析:生鐵和鋼屬于鐵的合金;18K黃金是金、銀、銅等形成的合金;黃銅是銅鋅合金,C60是非金屬單質,不是合金。知2-練知2-練感悟新知2024年4月25日,神舟十八號載人飛船成功發(fā)射,乘組將在中國空間站進行微重力基礎物理、空間材料學等90余項實(試)驗??臻g站的建設過程中使用了大量的金屬材料例4題型2考查合金的概念及其優(yōu)良性能知2-練感悟新知下列有關說法中不正確的是(
)A.合金一般比組成它的純金屬硬度更大,熔點更高,抗腐蝕性更好B.日常使用的金屬材料,大多數(shù)屬于合金C.鈦和鈦合金廣泛應用于火箭、導彈、航天飛機的制造等D.若將廢舊電池隨意丟棄,會造成地下水和土壤的污染A感悟新知知2-練解題秘方:結合下列圖示巧記合金的優(yōu)良性能:感悟新知解析:合金一般比組成它的純金屬硬度更大,熔點更低,抗腐蝕性更好,A錯誤;日常使用的金屬材料,大多數(shù)屬于合金,B正確;鈦和鈦合金密度小,抗腐蝕性能強,故廣泛應用于火箭、導彈、航天飛機制造等,C正確;廢舊電池不能隨意丟棄,要放入指定的回收箱,若將廢舊電池隨意丟棄,易造成地下水和土壤的污染,D正確。知2-練感悟新知知2-練誤區(qū)警示:根據(jù)合金的概念可知:1.大多數(shù)合金是混合物,金屬單質是金屬材料,但不是合金。2.合金中一定含有金屬,也可能含有非金屬。3.由于組成的改變,與純金屬相比,合金具有更優(yōu)良的金屬性能,如耐腐蝕、硬度大等。知2-練感悟新知金屬材料的性質在很大程度上決定了它們的用途。下列相關說法中不正確的是(
)A.鈦合金與人體具有很好的“相容性”,可用來制造人造骨骼B.鐵具有良好的導熱性,可以用于制造炊具C.不銹鋼抗腐蝕性好,常用于制造醫(yī)療器械D.鉛銻合金的熔點較低,電阻率較大,常用于制成發(fā)熱體例5題型3合金的性質和用途D感悟新知知2-練解題秘方:根據(jù)物質的性質決定用途的思想解題。解析:鈦合金與人體有很好的“相容性”,所以可用來制造人造骨骼;鐵具有導熱性,可用來制造炊具;不銹鋼的抗腐蝕性好,常用于制造醫(yī)療器械;鉛銻合金由于其熔點低,不適合制造發(fā)熱體,可用來制保險絲。感悟新知方法規(guī)律:物質的組成不同,導致物質的性質不同。如生鐵和鋼,因含碳量不同,導致它們的性能不同;純金屬與合金的組成不同,所以金屬與合金的性質不同。物質的性質決定物質的用途,如熔點低的焊錫可用來焊接金屬,抗腐蝕性強的不銹鋼可用于制醫(yī)療器械等。知2-練感悟新知知2-練知識拓展:神奇的合金改變合金的組成和各組分的含量,可以使合金具有很多優(yōu)良的性能。如鈦鎳形成的合金具有形狀記憶功能,先將鈦鎳合金天線制成拋物面,然后在低溫下將天線揉成一團,只要達到一定的溫度,就會自動恢復原來的拋物面的形狀;又如儲氫合金,在室溫下可吸收氫氣,稍加熱就能放出氫氣;性質決定用途,如人們常用鈦鎳形狀記憶合金來制人造衛(wèi)星天線。課堂小結金屬材料金屬單質類別合金物理性質的共性物理性質的差異性用途性質決定用途特性常見的合金第六章金屬和金屬材料6.2金屬的化學性質逐點導講練課堂小結作業(yè)提升學習目標課時講解1課時流程2金屬的化學性質(1)與氧氣反應(2)與稀酸反應(3)與某些金屬化合物溶液反應金屬活動性順序置換反應被空氣中的O2氧化了的鋁鍋
是誰給純凈的金屬鋁穿上了“外衣”呢?金屬的化學性質課時導入感悟新知知識點1金屬與氧氣的反應知1-講反應條件金屬實驗現(xiàn)象化學方程式常溫或點燃時能反應鎂打磨過的鎂帶在空氣中表面逐漸變暗;在空氣中點燃,發(fā)出耀眼白光,放出大量的熱,生成白色固體在空氣中點燃:2Mg+O2
====2MgO鋁打磨過的鋁條在空氣中表面會逐漸變暗,生成一層致密的氧化膜常溫下:4Al+3O2===2Al2O3點燃感悟新知知1-講反應條件金屬實驗現(xiàn)象化學方程式點燃或加熱時才能反應鐵常溫下在干燥的空氣中,純鐵很難與氧氣發(fā)生反應;細鐵絲在氧氣中點燃,劇烈燃燒,火星四射,生成黑色固體,放出大量的熱在氧氣中點燃:3Fe+2O2====Fe3O4點燃感悟新知知1-講反應條件金屬實驗現(xiàn)象化學方程式點燃或加熱時才能反應銅常溫下在干燥的空氣中,銅很難與氧氣反應;在空氣中加熱,表面有黑色物質生成在空氣中加熱:2Cu+O2====2CuO高溫時也不反應金即使在高溫條件下也不與氧氣反應△感悟新知深度解析:1.大多數(shù)金屬都能與氧氣反應,生成氧化物,但反應的難易和劇烈程度不同。2.有些金屬常溫下就能與空氣中的氧氣反應,在表面形成致密的氧化膜,如鋁。實驗前需將金屬進行打磨處理。不過生活中的鋁制品表面變暗后,不能用鋼絲球擦拭,否則會加快其腐蝕。知1-講知1-練感悟新知下列說法正確的是(
)A.清末的鋁制藝術品,至今保存完好,因為鋁不易發(fā)生化學反應B.“真金不怕火煉”說明金的熔點高C.只有加熱或點燃條件下,金屬與氧氣才能反應D.在酒精燈上加熱銅絲,銅絲表面變黑例1D考向金屬與氧氣的反應說明金的化學性質穩(wěn)定感悟新知解題秘方:不同金屬與氧氣反應的條件不同。解析:鋁在常溫下就能與空氣中的氧氣反應,其表面會形成一層致密的氧化膜,因此鋁制藝術品耐腐蝕,保存時間久;“真金不怕火煉”說明金的化學性質穩(wěn)定;有的金屬在常溫下就可與氧氣發(fā)生反應,如Mg、Al,有的需在加熱或點燃條件下才能反應,如Cu、Fe;D正確。知1-練感悟新知知1-練特別提醒:關于金屬與氧氣的反應,要注意:1.不是所有的金屬都能與氧氣反應,要分清一般規(guī)律與特殊情況。2.反應的條件與現(xiàn)象因金屬種類而異。3.鋁耐腐蝕,不是因為它不能與氧氣反應,而是與氧氣反應在表面形成一層致密的氧化膜。感悟新知知識點2常見金屬與稀酸的反應金屬與稀鹽酸(或稀硫酸)的反應知2-講并不是所有的酸,主要指稀鹽酸和稀硫酸實驗操作實驗說明或現(xiàn)象反應方程式鋁片浸入稀鹽酸中反應劇烈,鋁片表面產(chǎn)生大量氣泡,鋁片溶解,溶液仍為無色2Al+6HCl====2AlCl3+3H2↑鋁片浸入稀硫酸中2Al+3H2SO4====Al2(SO4)3+3H2↑感悟新知金屬跟稀鹽酸(或稀硫酸)的反應知2-講實驗操作實驗說明或現(xiàn)象反應方程式鐵片浸入稀鹽酸中反應緩慢,鐵片表面產(chǎn)生少量氣泡,鐵片溶解,溶液變?yōu)闇\綠色Fe+2HCl====FeCl2+H2↑鐵片浸入稀硫酸中Fe+H2SO4====FeSO4+H2↑銅片浸入稀鹽酸中無明顯現(xiàn)象—銅片浸入稀硫酸中感悟新知實驗結論:(1)鋁、鐵兩種金屬都能與稀鹽酸或稀硫酸反應生成氫氣,說明鋁、鐵是較活潑金屬;銅不與稀鹽酸或稀硫酸反應,說明銅是不活潑金屬。(2)鋁、鐵與酸反應的劇烈程度不同,反應速率越快,說明金屬越活潑;銅與酸不反應,屬于不活潑金屬。則三種金屬的活動性順序:鋁>鐵>銅。知2-講感悟新知方法規(guī)律:1.鐵和稀硫酸或稀鹽酸反應生成的化合物中鐵顯+2價,且亞鐵化合物的稀溶液為淺綠色。2.鋁表面易形成一層致密的氧化鋁薄膜,所以在做鋁與酸的反應前,要先用砂紙打磨金屬鋁,否則開始一段時間無氣泡產(chǎn)生。知2-講知2-練感悟新知[中考·菏澤]下列物質:①MgSO4②FeCl3③CuSO4④ZnCl2,能夠通過金屬與稀鹽酸或稀硫酸反應生成的是(
)A.①②B.③④C.②③D.①④例2D考向金屬與稀酸的反應題型1判斷金屬與稀酸能否反應感悟新知解題秘方:根據(jù)生成物推斷參加反應的金屬與對應的酸,判斷能否反應及生成的化合物是否符合客觀事實。解析:①鎂能與稀硫酸反應生成硫酸鎂和氫氣;②鐵能與鹽酸反應生成氯化亞鐵,不能生成氯化鐵;③銅不能與稀硫酸反應;④鋅能與稀鹽酸反應生成氯化鋅和氫氣。故①④能夠通過金屬與稀鹽酸或稀硫酸反應生成。知2-練感悟新知知2-練誤區(qū)警示:Mg、Al、Zn、Fe、Cu五種金屬中,銅不能與稀鹽酸、稀硫酸反應,鐵與稀鹽酸、稀硫酸反應分別生成FeCl2、FeSO4,鋁與稀鹽酸、稀硫酸反應分別生成AlCl3、Al2(SO4)3。知2-練感悟新知[中考·濟寧]相同質量的鎂、鐵、鋅三種金屬,分別與足量的、相同濃度的稀硫酸充分反應,生成氫氣質量與反應時間的關系如圖1所示,例3題型2金屬與稀酸反應的圖像分析知2-練感悟新知分析圖像判斷,下列說法正確的是(
)A.金屬鋅反應速率最快B.金屬鋅的活動性最強C.金屬鎂生成氫氣的質量最多D.金屬鐵消耗稀硫酸的質量最多C感悟新知解題秘方:首先根據(jù)題意確定圖像類型為“等量金屬足量酸”。據(jù)此分析:完全反應所需時間越短,即坡度越大,反應速率越快,金屬活動性越強。斜線的拐點越高,最終產(chǎn)生的氫氣越多。知2-練感悟新知解析:由圖像可知,完全反應,鎂所用的時間最短,則金屬鎂反應速率最快,活動性最強,故A、B選項說法錯誤;金屬鎂生成氫氣的質量最多,故C選項說法正確;由質量守恒定律知,金屬鎂與稀硫酸反應生成氫氣的質量最多,則金屬鎂消耗稀硫酸的質量最多,故D選項說法錯誤。知2-練感悟新知知2-練技巧:解答金屬與酸反應的圖像題時,要注意:首先要學會“三看”:即一看圖像橫坐標與縱坐標的意義,若是反應時間與氫氣質量間的關系,則二看斜線的坡度,坡度越大,完全反應所需時間越短,金屬活動性越強,三看斜線拐點的高度,拐點越高,產(chǎn)生的氫氣質量越大。感悟新知知2-練其次要學會計算:1.一定質量的不同金屬與足量酸反應時,產(chǎn)生氫氣質量=×金屬質量。2.當金屬元素在生成物中的化合價、金屬質量均相同時,相對原子質量越大,金屬與足量酸反應產(chǎn)生的氫氣質量越少。知2-練感悟新知將等質量的鋅、鐵兩種金屬,同時分別放入兩份完全相同的稀鹽酸中,充分反應。生成H2
的質量與反應時間的關系如圖2所示。以下結論中,正確的是(
)①X、Y分別為鐵、鋅②兩份鹽酸均完全反應③反應結束時,兩種金屬一定均有剩余④反應結束時,金屬鐵一定有剩余,鋅可能有剩余A.①②B.①④C.②③D.②④例4D感悟新知解題秘方:首先根據(jù)題意確定圖像類型為“足量金屬等量酸”。據(jù)此分析:曲線坡度越大,反應速率越快,金屬活動性越強;斜線的拐點高度相同,產(chǎn)生的氫氣一樣多。知2-練感悟新知解析:鋅的活動性比鐵強,因此鋅與酸的反應比鐵快,X、Y分別為鋅、鐵,①錯誤;充分反應后,生成H2的質量相等,消耗的鹽酸一樣多,所以鹽酸一定完全反應,②正確;相同質量的鐵、鋅反應,鐵產(chǎn)生的氫氣比鋅多,現(xiàn)產(chǎn)生氫氣的質量相等,故金屬鐵一定有剩余,鋅可能有剩余,③錯誤,④正確。知2-練知2-練感悟新知在已經(jīng)調平的托盤天平兩邊各放一只等質量的燒杯,向燒杯中各加入質量相等、濃度相等的稀硫酸,然后在左右兩盤的燒杯中分別放入等質量的鋅粉和鐵粉。下列實驗現(xiàn)象不可能觀察到的是(
)A.天平指針開始偏向放鐵粉的燒杯一邊B.只有鐵粉有剩余C.天平指針最終偏向放鋅粉的燒杯一邊D.只有鋅粉有剩余例5D題型3金屬與稀酸反應與天平平衡的研究···感悟新知解題秘方:等量的金屬與等量的酸反應,涉及天平問題,實質是比較產(chǎn)生的氫氣質量,可對反應時間和反應物的量進行討論分析。解析:反應剛開始時,由于鋅的活動性比鐵強,鋅與稀硫酸反應的速率比鐵快,相同時間內鋅產(chǎn)生的氫氣比鐵多,因此最終天平指針偏向放鐵粉的一邊,A正確;比較反應停止后產(chǎn)生的氫氣質量,需進行討論:知2-練感悟新知Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑,F(xiàn)e+H2SO4===FeSO4+H2↑6598256982若硫酸的質量為98g,金屬質量為m:1.當m≥65g,酸全部反應,F(xiàn)e一定剩余,產(chǎn)生的氫氣質量相等,Zn可能全部反應,也可能過量,天平平衡;2.當m≤56g時,鐵粉、鋅粉全部反應,產(chǎn)生的氫氣質量Fe>Zn,最終天平指針偏向放鋅粉的一邊;知2-練感悟新知3.當56g<m<65g時,鐵粉過量,鋅全部反應,產(chǎn)生的氫氣質量Fe>Zn,最終天平指針偏向放鋅粉的一邊;因此,A、B、C正確,D不正確。知2-練感悟新知知2-練規(guī)律:對于等量金屬與等量同種酸充分反應,產(chǎn)生氫氣的情況可采用討論法來分析:反應剛開始時:比較在相同時間內產(chǎn)生的氫氣質量,金屬活動性越強,反應速率越快,產(chǎn)生的氫氣越多;完全反應后產(chǎn)生的氫氣質量與反應物的量有關:若金屬完全反應,酸過量,則產(chǎn)生氫氣質量可根據(jù)參加反應的金屬質量來計算。知2-練感悟新知[一題多解,巧思妙解題]含一種雜質的鎂條樣品4.8g,與足量的鹽酸完全反應后,得到氫氣0.42g,則鎂條中可能含有下列金屬中的(
)A.鋅B.鐵C.鋁D.銅例6C題型4含雜質金屬與稀酸的反應感悟新知解題秘方:本題可采用假設法或平均值法解答。解析:解法1:假設法。假設4.8g樣品全部都是鎂,則完全反應產(chǎn)生氫氣0.4g,小于0.42g,要滿足題目要求,則說明鎂條中含有的雜質不但能與酸反應放出H2,而且比同質量的鎂放出的H2多。故選C。解法2:平均值法。根據(jù)氫氣的質量0.42g先求出金屬的平均相對原子質量Ar:知2-練_感悟新知知2-練設混合物為M,平均相對原子質量為Ar。M+2HCl===MCl2+H2↑Ar24.8g0.42gAr≈22.9___感悟新知知2-練技巧:根據(jù)計算來推測金屬的組成時,必備以下基礎知識:1.等量的Mg、Al、Zn、Fe與足量酸完全反應后產(chǎn)生氫氣質量的大小關系:Al>Mg>Fe>Zn。2.產(chǎn)生等量氫氣所消耗的四種金屬質量大小關系:Zn>Fe>Mg>Al。在此基礎上巧用假設法和平均值法可迅速解題。感悟新知知識點3金屬與某些金屬化合物溶液的反應知3-講實驗現(xiàn)象化學方程式鋁跟硫酸銅溶液鋁片表面析出紅色物質,溶液由藍色逐漸變?yōu)闊o色2Al+3CuSO4===Al2(SO4)3+3Cu鐵跟硫酸銅溶液鐵釘表面析出紅色物質,溶液由藍色逐漸變?yōu)闇\綠色Fe+CuSO4===FeSO4+Cu銅跟硫酸鋁溶液沒有明顯現(xiàn)象—感悟新知由以上實驗可知,較活潑金屬能把不如它活潑的金屬從其化合物溶液中置換出來,鋁和鐵都能與硫酸銅溶液反應,銅不能與硫酸鋁溶液反應,從而得出金屬的活動性:Al>Cu,F(xiàn)e>Cu。知3-講感悟新知特別提醒:此類反應必須在溶液中進行,即金屬化合物要能溶于水,不溶于水的金屬化合物在常溫下一般不與金屬反應,如Fe與AgCl在常溫下(不溶于水)不反應。知3-講知3-練感悟新知[中考·山西]在學習金屬的化學性質時,老師給大家演示了如圖3所示的實驗,下列說法正確的是(
)A.銅片表面始終沒有明顯變化B.一段時間后溶液由無色變?yōu)闇\綠色C.反應后溶液中一定有硝酸銅,可能有硝酸銀D.通過實驗現(xiàn)象推測銀和硫酸銅溶液也可以反應例7C考向金屬與金屬化合物溶液的反應感悟新知解題秘方:可通過比較反應物與生成物的變化來推測反應現(xiàn)象,由Cu→Ag,AgNO3→Cu(NO3)2
可知固體表面及溶液顏色的變化。解析:銅片與硝酸銀溶液反應時,可觀察到:銅片的表面覆蓋一層銀白色固體,溶液逐漸變成藍色;反應后的溶液中一定有生成的硝酸銅,還可能有過量的硝酸銀;根據(jù)實驗現(xiàn)象可知銀與硫酸銅溶液不反應。知3-練感悟新知知3-練方法:描述金屬與金屬化合物溶液反應的現(xiàn)象時:既要關注金屬表面的變化,又要關注溶液顏色的變化。如有銅生成的表面會覆蓋一層紅色金屬;FeSO4、FeCl2、Fe(NO3)2
溶液為淺綠色,CuSO4、CuCl2、Cu(NO3)2
溶液為藍色,鎂、鋁、鋅、銀的化合物溶液為無色。感悟新知知識點41.金屬活動性順序KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu金屬活動性由強逐漸減弱2.金屬活動性順序的應用(1)比較不同金屬的活動性強弱。在金屬活動性順序中,位置越靠前,金屬的活動性越強,如金屬活動性順序中活動性最強的金屬是K,最弱的是Au。金屬活動性順序知4-講感悟新知(2)判斷金屬與酸反應。在金屬活動性順序中,只有位于氫前面的金屬能與鹽酸、稀硫酸反應產(chǎn)生氫氣,且金屬活動性越強,反應速率越快。注意:金屬與酸發(fā)生置換反應時,既要求參加反應的金屬位于氫前,同時要求酸為鹽酸、稀硫酸等非氧化性酸,濃硫酸、硝酸等強氧化性酸與氫前金屬反應時,不會生成氫氣,而是生成水。知4-講感悟新知(3)判斷金屬跟金屬的化合物溶液反應。在金屬活動性順序中,位于前面的金屬一般能把位于后面的金屬從它們的化合物溶液中置換出來。金屬與金屬化合物溶液混合,活動性強的金屬一般能把活動性弱的金屬從它們的化合物溶液中置換出來,但K、Ca、Na除外,因為K、Ca、Na的金屬活動性太強,它們會先與溶液中的水發(fā)生反應,而不能置換出金屬;另外,金屬化合物必須能溶于水,如Fe能與AgNO3(溶于水)溶液反應,而Fe不能與AgCl(不溶于水)反應。知4-講感悟新知3.認識一類物質性質的思路與方法探究實驗→論證推理→知4-講物質的共性物質的差異性→歸納概括出遞變規(guī)律感悟新知方法:判斷金屬活動性強弱的方法:1.通過金屬與O2
反應的難易程度進行判斷。2.相同條件下,通過金屬與稀鹽酸(或稀硫酸)能否反應以及反應的劇烈程度進行判斷。3.相同條件下,通過金屬與另一種金屬的化合物溶液的反應情況進行判斷。知4-講知4-練感悟新知[中考·廣西]下列金屬中,金屬活動性最強的是(
)A.KB.ZnC.CuD.Ag例8A考向金屬活動性順序及其應用題型1金屬活動性順序的記憶感悟新知解題秘方:根據(jù)金屬活動性順序來比較金屬活動性強弱。解析:在金屬活動性順序中,金屬的位置越靠前,金屬的活動性就越強,選項提供的四種金屬中鉀的位置最靠前,故四種金屬中活動性最強的是鉀。知4-練感悟新知知4-練速記口訣:金屬活動性順序可按以下讀法來記憶:嫁給那美女,新鐵系千情,統(tǒng)共一百金。知4-練感悟新知廢舊手機的某些部件含有Mg、Al、Cu、Ag、Pb、Pt等金屬,為了回收貴重金屬,把舊手機部件浸入足量稀硫酸中充分反應,過濾,所得固體中含有的金屬是(
)A.Mg、Al、PbB.Cu、Ag、PtC.Mg、Cu、PbD.Cu、Pb、Pt例9B題型2判斷金屬與稀酸反應感悟新知解題秘方:金屬活動性順序中,只有氫前金屬如K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb能與酸反應產(chǎn)生氫氣,氫后金屬與酸不反應。解析:Mg、Al、Pb能與稀硫酸充分反應而溶解,Cu、Ag、Pt在金屬活動性順序中位于氫后,不能與稀硫酸反應。知4-練感悟新知知4-練速記口訣:金屬與酸反應,可利用口訣法巧記:氫前金屬置換酸中氫,氫后金屬遇酸冷冰冰。遇酸反應泡多速率快,定是表中前面活潑金。知4-練感悟新知化學興趣小組在學習了金屬的化學性質后,對金屬R的活動性進行探究發(fā)現(xiàn):將金屬R放入稀鹽酸中,觀察到有氣泡產(chǎn)生(該反應的化學方程式可表示為R+2HCl====RCl2+H2↑),將R放入ZnSO4
溶液中無任何變化。下列化學方程式書寫錯誤的是(
)A.R+MgSO4==RSO4+MgB.R+CuSO4==RSO4+CuC.R+H2SO4==RSO4+H2↑D.2Al+3RSO4==Al2(SO4)3+3R例10A題型3判斷金屬與金屬化合物溶液能否反應感悟新知解題秘方:先根據(jù)題意確定金屬活動性,再判斷金屬能否與酸、與金屬化合物溶液發(fā)生反應。解析:R能與稀鹽酸反應產(chǎn)生氫氣,不能與ZnSO4
反應,可知在金屬活動性順序中位于氫前鋅后(或為鋅),即活動性比Mg、Al的弱,比銅強,B、C、D均正確,A錯誤。知4-練感悟新知知4-練易錯提醒:對于金屬與金屬化合物溶液的反應,常見的錯誤有:1.不比較金屬活動性,不依據(jù)反應條件即“強置換弱”或“前置換后”亂反應。2.不根據(jù)化合價寫化學式,如Cu+AgNO3====Ag+CuNO3,F(xiàn)e+3AgNO3====3Ag+Fe(NO3)3。3.不認真讀題,答案不是“漏寫”就是“多寫”。知4-練感悟新知(雙選)除去下列物質中的少量雜質,所選試劑及操作方法均正確的是(
)例11C、D題型4對混合物進行除雜或提純選項物質雜質試劑及操作方法AKCl固體MnO2加水溶解,過濾、洗滌、干燥BFeSO4溶液CuSO4
加入適量的鋅粉,過濾CFeCl2溶液HCl加入過量鐵粉,過濾DCuFe加入過量的稀鹽酸,過濾、洗滌、干燥感悟新知解題秘方:利用金屬與酸、與金屬化合物溶液反應將雜質除去或轉化為所需物質。解析:二氧化錳固體不溶于水,氯化鉀易溶于水,可先加水溶解,然后過濾,將濾液蒸發(fā)結晶得到氯化鉀晶體,A錯誤;FeSO4
和CuSO4
都能與鋅粉反應,故二者均被除去,B錯誤;鹽酸能與過量鐵粉反應生成氯化亞鐵溶液和氫氣,再過濾,能除去雜質且沒有引入新的雜質,符合除雜原則,C正確;Cu不能與稀鹽酸反應,而雜質鐵可與稀鹽酸反應,故可除去雜質,D正確。知4-練感悟新知知4-練方法規(guī)律:利用金屬化學性質除雜時,常有以下形式:金屬A中混有少量金屬B,且活動性B>A,若A為氫后金屬,B為氫前金屬,可加入足量A的化合物溶液或鹽酸或稀硫酸除去B;若A、B均為氫前或氫后金屬,則只能加入金屬A的化合物溶液除去B。金屬A的化合物溶液中含有少量B的化合物溶液,且活動性A>B,可加入足量金屬A,充分反應后過濾即可。知4-練感悟新知[中考·懷化]向Cu(NO3)2
溶液中分別加入金屬X、Y,反應一段時間后在X表面有紅色物質析出,Y表面無明顯變化,則X、Y、Cu三種金屬的活動性由強到弱的順序為(
)A.Cu>X>YB.X>Cu>YC.X>Y>CuD.Y>Cu>X例12B驗證一:分析實驗來比較金屬活動性題型5金屬活動性順序的驗證感悟新知解題秘方:根據(jù)金屬與酸、金屬與金屬化合物溶液反應的條件來推斷金屬活動性強弱。解析:將X、Y兩種金屬分別加入Cu(NO3)2
溶液中,一段時間后,在X表面有紅色固體析出,在Y表面無明顯變化,說明X的金屬活動性比銅強,Y的金屬活動性比銅弱,即金屬活動性:X>Cu>Y。知4-練感悟新知知4-練解法提醒:可以根據(jù)金屬的化學性質來比較金屬的活動性強弱。如在自然界中以單質形式存在的金屬活動性較弱;能與酸反應產(chǎn)生氫氣的是氫前金屬,則不能與酸反應的金屬位于氫后面;一種金屬若不能將另一種金屬從它的化合物溶液中置換出來,說明前者的活動性比后者弱。知4-練感悟新知[中考·海南]為驗證Zn、Cu和Ag三種金屬的活動性順序,設計的下列實驗方案能達到目的的是(
)A.將Zn、Cu分別加入AgNO3
溶液中B.將Zn、Cu和Ag分別加入稀鹽酸中C.將Zn、Ag分別加入CuSO4
溶液中D.將Zn分別加入CuSO4、AgNO3溶液中例13C驗證二:設計實驗比較金屬活動性感悟新知解題秘方:解答本題可采用驗證三種金屬的活動性強弱時,金屬與金屬化合物溶液反應的“中間原則”。解析:將Zn、Cu分別加入AgNO3
溶液中,Zn、Cu均能與硝酸銀溶液反應生成銀,說明鋅、銅的金屬活動性比銀強,但無法確定銅和鋅的活動性強弱,A不能達到實驗目的;知4-練感悟新知將Zn、Cu、Ag分別加入稀鹽酸中,鋅能和稀鹽酸反應,銅和銀不能和稀鹽酸反應,說明鋅比銅、銀活潑,但不能判斷銅和銀的金屬活動性強弱,B不能達到實驗目的;將Zn、Ag分別加入CuSO4
溶液中,鋅能和硫酸銅反應生成硫酸鋅和銅,說明鋅的金屬活動性比銅強,銀不能和硫酸銅反應,說明銅的金屬活動性比銀強,C能達到實驗目的;知4-練感悟新知將Zn分別加入CuSO4、AgNO3
溶液中,鋅能與硫酸銅反應生成銅和硫酸鋅,說明鋅的金屬活動性比銅強,鋅與硝酸銀反應生成銀和硝酸鋅,說明鋅的金屬活動性比銀強,但不能比較銀和銅的活動性強弱,D不能達到實驗目的。知4-練感悟新知知4-練方法規(guī)律:驗證三種金屬的活動性強弱時,可采取三取中法達到實驗目的。如取活動性處于中間的那種金屬的化合物溶液與兩邊的金屬,即:“兩金一液”;或取活動性處于中間的那種金屬與兩邊的金屬的化合物溶液,即“一金兩液”;若三種金屬中至少有兩種為氫前金屬,還可用三種金屬與一種酸溶液,通過金屬與酸反應的速率不同來比較。知4-練感悟新知[中考·濱州]下列現(xiàn)象和事實,可用金屬活動性做出合理解釋的是(
)①金屬鎂在空氣中比鋁更容易燃燒,說明鎂比鋁的活動性強②金屬鋁比金屬鐵更耐腐蝕,說明鐵比鋁活動性強③用硫酸銅、石灰水配制農(nóng)藥波爾多液時,不能用鐵制容器④盡管金屬的種類很多,但在自然界中,僅有少數(shù)金屬(銀、鉑、金)有單質形式存在A.①②B.①③④C.③④D.①②③④例14B驗證三:事例解釋感悟新知解析:本題采用聯(lián)系實際法解答。鎂在空氣中比鋁更易燃燒,可以說明鎂的活動性比鋁強;金屬鋁比金屬鐵更耐腐蝕的原因是鋁易與空氣中的氧氣反應,使其表面形成一層致密的氧化物保護膜,不能說明鐵的活動性比鋁強;不能用鐵制容器配制農(nóng)藥波爾多液,是因為鐵能與硫酸銅溶液發(fā)生反應,此事實能說明鐵的活動性比銅強;自然界中只有少數(shù)金屬如金、銀有單質的形式存在,說明金、銀的化學性質穩(wěn)定,不易與自然界中其他物質反應,因此也可以用金屬活動性解釋。知4-練感悟新知知4-練方法:1.金屬鋁不易銹蝕不是因為其化學性質不活潑,而是因為表面形成了致密氧化膜(保護層)。2.氫前金屬與稀鹽酸或稀硫酸反應產(chǎn)生氫氣,位置越靠前,反應速率越快。3.活動性強的金屬一般能從金屬的化合物溶液中置換出活動性弱的金屬。感悟新知知識點51.概念一種單質與一種化合物反應,生成另一種單質和另一種化合物的反應稱為置換反應。2.通式A+BC→AC+B或A+BC→BA+C。置換反應知5-講感悟新知3.常見的置換反應(1)Fe+H2SO4====FeSO4+H2↑(2)Fe+CuSO4====Cu+FeSO4(3)C+2CuO====2Cu+CO2↑H2+CuO====Cu+H2O知5-講一定有元素的化合價發(fā)生變化高溫△感悟新知易錯提示:1.有單質和化合物參加的反應不一定是置換反應,如CH4+2O2====CO2+2H2O。2.有單質和化合物生成的反應也不一定是置換反應,如:CO+CuO====Cu+CO2。知5-講點燃△知5-練感悟新知[中考·溫州]銪(Eu)是非?;顫姷慕饘伲芘c冷水反應,應保存在氬氣中。銪與水反應的化學方程式為Eu+2H2O====Eu(OH)2↓+H2↑。該反應屬于(
)A.化合反應B.分解反應C.置換反應D.復分解反應例15C考向置換反應的判斷感悟新知解題秘方:此題應用特征分析法解答。緊扣置換反應的特點“一換一”進行判斷,即反應物為一種單質和一種化合物,生成物為另一種單質和另一種化合物。解析:置換反應是一種單質和一種化合物反應生成另一種單質和另一種化合物的化學反應,Eu+2H2O====Eu(OH)2↓+H2↑屬于置換反應,故C正確。知5-練感悟新知知5-練誤區(qū)警示:關于置換反應要注意以下幾點:1.金屬與酸反應產(chǎn)生氫氣是置換反應,但有氫氣生成的不一定是置換反應,如水電解。2.還原性單質如H2(或C)與金屬氧化物反應生成金屬單質是置換反應,但有金屬單質生成的反應不一定是置換反應,如CO與金屬氧化物反應,氧化汞加熱分解。3.有單質和化合物參加或生成的反應不一定是置換反應。如:CO2+C====2CO。高溫感悟新知知5-練知識鏈接:化合反應、分解反應、置換反應屬于基本反應類型。化合反應的特點是“多變一”,分解反應的特點是“一變多”,置換反應則是一種單質和一種化合物反應生成另一種單質和另一種化合物。置換反應中一定有元素的化合價發(fā)生改變,化合反應、分解反應中元素的化合價不一定改變。課堂小結金屬的化學性質與氧氣反應順序與稀酸反應金屬活動性順序置換反應與某些金屬化合物溶液反應口訣法應用驗證第六章金屬和金屬材料6.3金屬礦物與金屬冶煉逐點導講練課堂小結作業(yè)提升學習目標課時講解1課時流程2金屬的存在形式及金屬礦物一氧化碳還原氧化鐵實驗工業(yè)煉鐵生鐵和鋼金屬礦物與冶煉課時導入感悟新知知識點11.人類使用的金屬來自地殼中天然存在的礦物。極少數(shù)很不活潑的金屬,如金、銀、鉑能以單質形態(tài)存在,絕大多數(shù)金屬都是以化合物形態(tài)存在于礦物之中。2.在地殼中,含量最多的金屬元素是鋁,其次是鐵、鈣等。金屬元素的存在形式及金屬礦物知1-講感悟新知3.幾種常見的礦物及主要成分知1-講呈紅棕色金屬礦石赤鐵礦磁鐵礦黃鐵礦鈦鐵礦孔雀石赤銅礦鋁土礦主要成分的化學式Fe2O3Fe3O4FeS2FeTiO3Cu2(OH)2CO3Cu2OAl2O3具有磁性知1-練感悟新知人類使用材料的歷史就是人類的進步史。下列物品的主要材質在自然界中以單質形式存在的是(
)A.青銅器(銅)B.龍泉寶劍(鐵)C.黃金首飾(金)
D.鋁合金(鋁)例1C考向常見的金屬資源題型1金屬元素的存在形式感悟新知解題秘方:根據(jù)金屬的活動性判斷其在自然界中的存在形式。解析:銅、鐵、鋁在自然界中主要以化合物的形式存在于礦物中;金的化學性質很穩(wěn)定,一般情況下,不與別的物質發(fā)生化學反應,在自然界中以單質形式存在。知1-練感悟新知知1-練知識鏈接:1.活動性弱的金屬在自然界中以單質形式存在,有銀、金等,大多數(shù)金屬以化合物形式存在。2.生活中合金比純金屬應用更廣泛。知1-練感悟新知“綠色化學”的理念正深入人心,工業(yè)生產(chǎn)更應關注。從效益與環(huán)保角度看,最不適宜煉鐵的是(
)A.赤鐵礦(Fe2O3)
B.磁鐵礦(Fe3O4)C.黃鐵礦(FeS2)
D.菱鐵礦(FeCO3)例2C題型2金屬礦物及其特點感悟新知解題秘方:解答本題可以從經(jīng)濟效益和環(huán)境保護的角度來分析。解析:赤鐵礦、磁鐵礦、菱鐵礦均可用于煉鐵;不適宜用來煉鐵的是黃鐵礦,因為黃鐵礦中含有硫元素,在冶煉過程中會產(chǎn)生污染空氣的二氧化硫,污染環(huán)境,且黃鐵礦中鐵元素含量較低。知1-練感悟新知知1-練教你一招:冶煉金屬時,選擇礦石應遵循的原則:1.所需提煉金屬的含量高。2.冶煉過程中對環(huán)境污染小。3.冶煉途徑盡可能簡便。感悟新知知識點2一氧化碳還原氧化鐵的實驗知2-講實驗裝置感悟新知知2-講實驗步驟檢查裝置氣密性→裝藥品,固定儀器→通入CO氣體→點燃酒精燈→點燃酒精噴燈→反應結束,熄滅酒精噴燈→冷卻后停止通CO→熄滅酒精燈實驗現(xiàn)象(1)紅棕色粉末逐漸變?yōu)楹谏?2)試管中的澄清石灰水變渾濁;(3)尾氣燃燒并產(chǎn)生淺藍色火焰化學方程式硬質玻璃管中:3CO+Fe2O3====2Fe+3CO2試管中:CO2+Ca(OH)2====CaCO3↓+H2O酒精燈處:2CO+O2====2CO2高溫點燃感悟新知知2-講實驗結論紅棕色的氧化鐵被一氧化碳還原成單質鐵,同時有二氧化碳氣體生成注意事項(1)先通一氧化碳的目的:排出裝置內的空氣,以免加熱時發(fā)生爆炸;(2)反應完成后繼續(xù)通入一氧化碳直到玻璃管冷卻的目的:防止生成的鐵在較高的溫度下重新被氧化;(3)尾氣要進行處理的原因:一氧化碳有毒,不能直接排放到空氣中,尾氣中的一氧化碳經(jīng)點燃處理或收集備用,防止污染空氣感悟新知知識拓展:1.酒精噴燈產(chǎn)生的溫度比酒精燈產(chǎn)生的溫度要高,一氧化碳還原氧化鐵的實驗需用酒精噴燈,若用酒精燈,需加上金屬網(wǎng)罩使火焰集中,提高溫度。2.若要驗證產(chǎn)物中有鐵,可取樣后加稀鹽酸,若產(chǎn)生氣泡則可證明;也可直接用磁鐵吸引來驗證(注意用磁鐵礦冶煉金屬鐵不可用此方法)。3.尾氣中的CO除可采用實驗中的酒精燈點燃處理外,還可用氣囊或氣球代替酒精燈,收集多余的CO。知2-講知2-練感悟新知[模擬·福州]如圖1
是實驗室模擬工業(yè)煉鐵的裝置,請回答問題:(1)裝置中儀器A的名稱是________。例3試管考向一氧化碳還原氧化鐵實驗知2-練感悟新知(2)連接好裝置后,在加入藥品前應先進行的操作是________________。(3)實驗前應先進行的操作是____________(填“加熱”或“通一氧化碳”),這樣做的目的是_______________________________________。檢驗裝置氣密性通一氧化碳排盡裝置內的空氣,防止加熱時發(fā)生爆炸知2-練感悟新知(4)玻璃管中觀察到的現(xiàn)象是_______________________。(5)實驗過程中,觀察到澄清石灰水變渾濁,說明有生成___________。紅棕色粉末逐漸變成黑色二氧化碳知2-練感悟新知(6)某同學認為此實驗存在不足,應加以改進,改進的方法是用酒精燈點燃尾氣,目的是______________________________,請寫出此處反應的化學方程式:______________________。處理尾氣,防止污染環(huán)境2CO+O2====2CO2點燃感悟新知解題秘方:結合一氧化碳還原氧化鐵實驗的操作步驟、實驗現(xiàn)象及裝置缺陷等分析解答。解析:(1)裝置中儀器A的名稱是試管。(2)連接好裝置后,在加入藥品前應先進行的操作是檢驗裝置氣密性。(3)為避免在加熱時發(fā)生爆炸,加熱前應先進行的操作是通一氧化碳。知2-練感悟新知(4)一氧化碳和氧化鐵在高溫的條件下反應生成鐵和二氧化碳,所以玻璃管中觀察到的現(xiàn)象是紅棕色粉末逐漸變成黑色。(5)二氧化碳與氫氧化鈣反應生成碳酸鈣白色沉淀和水,所以澄清石灰水變渾濁,說明有二氧化碳生成。(6)此裝置沒有尾氣處理裝置,應處理尾氣,防止污染環(huán)境,一氧化碳和氧氣在點燃的條件下生成二氧化碳。知2-練感悟新知知2-練方法:此類題可利用口訣法解答。一氧化碳還原氧化鐵的實驗需注意“一通、二點、三滅、四停、五處理”?!耙煌ā毕韧ㄒ谎趸?;“二點”后點燃酒精噴燈進行加熱;“三滅”實驗完畢后,先熄滅酒精噴燈;“四停”等到玻璃管冷卻到室溫時再停止通一氧化碳;“五處理”處理尾氣,防止CO污染環(huán)境。可巧記為:一氧化碳早出晚歸;酒精噴燈遲到早退。感悟新知知識點3工業(yè)煉鐵知3-講煉鐵原理在高溫條件下,利用高爐內反應生成的一氧化碳把鐵從鐵礦石中還原出來原料及作用鐵礦石(提供鐵元素)空氣(提供氧氣)焦炭:提供反應所需熱量,提供還原劑CO石灰石:使鐵礦石中的脈石轉變成爐渣而除去感悟新知知3-講主要設備高爐發(fā)生的有關化學反應(1)3CO+Fe2O3
===2Fe+3CO2(2)C+O2===CO2(3)C+CO2===2CO產(chǎn)品生鐵(含碳量為2%~4.3%并含少量磷和硫的鐵合金,不是純鐵)高溫點燃高溫感悟新知知3-講拓展視野:冶煉金屬的常用方法:1.電解法:適用于排在金屬活動性順序中鋁及其前面的較活潑金屬的冶煉。2.熱還原法:適用于位于金屬活動性順序中從Zn至Cu的冶煉,如:2CuO+C===2Cu+CO2↑,CuO+H2===Cu+H2O。3.熱分解法:適用于Ag、Hg等金屬的冶煉,如:2HgO====2Hg+O2↑?!鳌鳌髦?-練感悟新知[節(jié)選·連云港]在鋼鐵工業(yè)推進碳減排、碳捕集的過程中,化學發(fā)揮了重要作用。(1)“焦炭煉鋼”是先將鐵精礦(Fe2O3)和焦炭同時加入高爐,鼓入熱空氣,充分反應后得到生鐵,再將生鐵轉移至煉鋼爐中煉制得鋼。例4考向金屬的冶煉題型1工業(yè)煉鐵知3-練感悟新知①高爐煉鐵的主要反應原理是在高溫下,______奪取了Fe2O3里的氧,將鐵還原出來。②某鋼鐵廠每年需要向高爐中加入120萬噸的焦炭,若加入的焦炭全部轉化為CO2,則該鋼鐵廠每年排放CO2
的質量為______萬噸。CO440知3-練感悟新知(2)一種以“氫能煉鋼”替代“焦炭煉鋼”的工藝流程如圖2所示。①高溫下,用H2
煉鐵時反應的化學方程式為____________________________。3H2+Fe2O3====2Fe+3H2O高溫知3-練感悟新知②跟“焦炭煉鋼”工藝相比,“氫能煉鋼”的主要優(yōu)點有______________________________。③從物質組成的角度,說明向煉鋼爐中加入廢鋼的目的是__________________。不排放二氧化碳,且無污染調節(jié)鋼中的含碳量感悟新知解析:(1)①高爐煉鐵的主要反應原理是在高溫下,CO奪取Fe2O3
里的氧,將鐵還原出來;②某鋼鐵廠每年需要向高爐中加入120萬噸的焦炭,若加入的焦炭全部轉化為CO2,則該鋼鐵廠每年排放CO2的質量通過計算可得:C~CO21244120萬噸440萬噸知3-練感悟新知知3-練知識鏈接:1.工業(yè)煉鐵中的還原劑是一氧化碳,不是碳單質。焦炭的作用主要體現(xiàn)為:(1)產(chǎn)生還原劑(一氧化碳);(2)產(chǎn)生熱量,提高爐溫。用化學方程式可表示為:C+O2====CO2,CO2+C====2CO。點燃高溫感悟新知知3-練2.石灰石的主要作用:將礦石中的二氧化硅轉化為爐渣而除去。3.工業(yè)煉鐵的主要反應原理不是置換反應。4.工業(yè)煉鐵煉出的不是純鐵,而是生鐵;實驗室煉出的為純鐵。知3-練感悟新知金屬材料在人類文明的發(fā)展中起著重要作用,古代冶金技術彰顯了我國勞動人民的智慧。Ⅰ.戰(zhàn)國《韓非子?內儲說上》提到,早期采金技術均是“沙里淘金”。金在自然界中主要以_______(填“單質”或“化合物”)形式存在。例5單質題型2冶煉金屬的常用方法知3-練感悟新知Ⅱ.北宋沈括所著的《夢溪筆談》中記載了“濕法煉銅”的方法:“熬膽礬鐵釜,久之亦化為銅”。即在硫酸銅溶液中加入鐵,則可得到銅。反應的化學方程式是_____________________________,反應屬于____________(填基本反應類型)反應。Fe+CuSO4====FeSO4+Cu置換知3-練感悟新知Ⅲ.明代宋應星所著的《天工開物》一書,介紹了“火法煉鋅”的方法:把爐甘石(ZnCO3)和煤炭餅裝入煉鋅罐,如圖3所示,泥封,“其底鋪薪,發(fā)火煅紅”“冷定毀罐取出”。知3-練感悟新知(1)爐甘石(ZnCO3)加入鋅罐之前,先將其粉碎的目的是______________________________________________________。(2)反應區(qū)中,爐甘石(ZnCO3)在高溫下分解生成氧化鋅和另一種氧化物,另一種氧化物的化學式是________。增大反應物的接觸面積,加快反應速率CO2知3-練感悟新知(3)反應區(qū)中,煤炭中的碳與氧化鋅反應生成鋅和二氧化碳,反應的化學方程式是________________________,反應中體現(xiàn)了碳的__________(填“還原性”或“氧化性”)。還原性2ZnO+C====2Zn+CO2↑高溫知3-練感悟新知(4)必須“冷定”后才能“毀罐”取鋅,請從化學變化的角度解釋其原因__________________________________________________。防止生成的鋅在較高溫度下又被氧化成氧化鋅感悟新知解題秘方:Fe+CuSO4====FeSO4+Cu,此反應屬于置換反應。Ⅲ.(1)爐甘石(ZnCO3)加入鋅罐之前,先將其粉碎的目的是增大反應物的接觸面積,加快反應速率;(2)反應區(qū)中,爐甘石(ZnCO3)在高溫下分解生成氧化鋅和另一種氧化物,即碳酸鋅在高溫的條件下生成氧化鋅和二氧化碳,另一種氧化物的化學式是CO2。知3-練感悟新知知3-練(3)氧化鋅和碳在高溫的條件下生成鋅和二氧化碳,化學方程式是2ZnO+C====2Zn+CO2↑,反應中體現(xiàn)了碳的還原性。(4)必須“冷定”后才能“毀罐”取鋅,目的是防止生成的鋅在較高溫度下又被氧化成氧化鋅。高溫感悟新知知3-練知識拓展:金屬與氧反應生成金屬氧化物屬于氧化反應;反之,含氧化合物失去氧則稱為還原反應。氧化反應和還原反應都涉及化合價的變化。如本題中碳和氧化鋅在高溫的條件下生成鋅和二氧化碳,就包含氧化反應和還原反應。在反應物中,氧化鋅中鋅元素的化合價為+2價,單質碳中碳元素的化合價為0,在生成物中,鋅的化合價為0,二氧化碳中碳元素的化合價為+4,這些元素的化合價發(fā)生了變化。感悟新知知識點41.生鐵是含碳量為2%~4.3%的鐵碳合金;鋼是含碳量為0.03%~2%的鐵碳合金。2.二者之間的聯(lián)系(1)生鐵和鋼都是鐵和碳的合金;(2)都屬于混合物;(3)煉鋼的原料是生鐵。生鐵和鋼知4-講感悟新知3.二者之間的區(qū)別知4-講類別含碳量含雜質(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、有彈性可鑄可鍛感悟新知拓展視野:煉鋼的原理生鐵缺乏塑性和韌性,力學性能差,除熔化澆鑄外,無法進行壓力加工。為了克服生鐵的這些缺點,必須在高溫下利用各種來源的氧,把它里面的雜質氧化清除到一定的程度,以得到一定成分和一定性質的鐵碳合金——鋼。這種在高溫下氧化清除生鐵中雜質的方法叫煉鋼。知4-講知4-練感悟新知下列有關生鐵和鋼的說法,不正確的是(
)A.鋼是純金屬,生鐵是混合物B.生鐵、鋼的硬度都比純鐵大C.鋼的含碳量比生鐵要低D.生鐵和鋼的性能不同例6A考向生鐵和鋼的區(qū)別與特點感悟新知解析:鋼和生鐵都是鐵的合金,它們的主要成分都是鐵,都屬于混合物;合金的硬度一般比其組分金屬的大,所以生鐵、鋼的硬度比純鐵的大;鋼的含碳量為0.03%~2%,生鐵的含碳量為2%~4.3%,鋼的含碳量比生鐵的低;生鐵和鋼的含碳量不同,使鋼和生鐵的性能不同。知4-練感悟新知知4-練知識鏈接:生鐵和鋼都是鐵的合金,二者的主要區(qū)別是含碳量不同。因此,將生鐵煉成鋼,需要減少生鐵中碳的含量。鋼的性能優(yōu)于生鐵。感悟新知知識點51.化學方程式表示的各物質的質量關系是純凈物間的質量關系。在實際生產(chǎn)過程中,所用的原料和產(chǎn)物一般都含有雜質。當已知量中含有雜質時,必須先將它們換算成純凈物的質量,再代入化學方程式進行計算。含雜質物質的有關化學方程式的計算知5-講感悟新知2.含雜質物質的有關化學方程式的計算步驟:(1)將含雜質物質質量換算成純凈物的質量;(2)將純凈物質量代入化學方程式進行計算;(3)將計算得到的純凈物質量換算成含雜質物質的質量。知5-講感悟新知知5-講知識鏈接:計算時涉及的公式有:含雜質物質質量×純凈物質量分數(shù)÷純凈物質量分數(shù)純凈物質量;物質的純度=
×100%=1-雜質的質量分數(shù)。知5-練感悟新知[中考·杭州]磁鐵礦石(含F(xiàn)e3O4)是常用的煉鐵原料,工業(yè)上可通過如下反應:4CO+Fe3O4====3Fe+4CO2,將其中的Fe3O4
轉化為Fe。(1)Fe3O4
中鐵元素和氧元素的質量比為________。(2)假設冶煉過程中鐵沒有損耗,用含有464tFe3O4的磁鐵礦石可煉出含鐵質量分數(shù)為96%的生鐵多少噸?例721:8考向含雜質物質的相關化學方程式的計算高溫知5-練感悟新知設可煉出含鐵質量分數(shù)為96%的生鐵的質量為x。Fe3O4+4CO====3Fe+4CO2232168464tx×96%解得:x=350t答:可煉出含鐵質量分數(shù)為96%的生鐵350t。高溫感悟新知解題秘方:先將混合物質量換算成純凈物質量,再代入化學方程式計算。知5-練感悟新知知5-練一題多解:本題除了利用化學方程式計算外,還可利用“守恒法”即化學反應前后元素的質量不變,根據(jù)化學式進行計算。即:Fe3O4中鐵元素的質量等于生鐵中鐵的質量,則有:464t××100%÷96%=350t。課堂小結區(qū)別金屬的冶煉方法工業(yè)煉鐵原料原理設備金屬礦物CO還原氧化鐵實驗有關計算產(chǎn)品生鐵守恒思想鋼聯(lián)系第六章金屬和金屬材料6.4金屬的腐蝕逐點導講練課堂小結作業(yè)提升學習目標課時講解1課時流程2探究鐵制品銹蝕的原因防止鐵生銹的措施保護和節(jié)約金屬資源珍惜和保護金屬資源課時導入感悟新知知識點1鐵銹蝕原因的實驗探究探究鐵制品銹蝕的原因知1-講ⅠⅡⅢ實驗條件實驗現(xiàn)象鐵釘生銹鐵釘不生銹鐵釘不生銹感悟新知說明:(1)控制變量單一性的應用:鐵銹蝕是鐵與水、氧氣共同作用的結果,為了探究鐵銹蝕的原因至少要設計鐵與氧氣——項目Ⅲ,鐵與水——項目Ⅱ,鐵與氧氣、水共存——項目Ⅰ三個對比實驗。知1-講實驗結論鐵釘銹蝕的過程,實際是鐵和水、氧氣等發(fā)生化學反應的過程感悟新知(2)鐵銹是混合物,主要成分是Fe2O3,具有疏松多孔的結構,水分和氧氣能夠穿過鐵銹的空隙,不能阻止內層的鐵繼續(xù)與氧氣、水等接觸反應,所以鐵銹對鐵起不到保護作用。發(fā)現(xiàn)鐵制品表面生銹后,要及時除銹,否則會加快鐵制品的銹蝕。(3)影響鐵生銹速率的因素:溫度、濕度、酸和鹽等。所以升高溫度或在鹽水環(huán)境中,鐵生銹的速率會加快。知1-講感悟新知知識拓展:許多金屬都易生“銹”,但“銹”的結構不同,成分不同。1.銅在潮濕的空氣中也易生“銹”,“銅銹”即銅綠,其主要成分為堿式碳酸銅[Cu2(OH)2CO3],是銅與水、氧氣、二氧化碳共同作用的結果。知1-講感悟新知2.金屬鋁也易生“銹”,但“鋁銹”同鐵銹、銅銹不同,它是一層致密的氧化鋁薄膜,覆蓋在金屬鋁的表面,能阻止內部的鋁繼續(xù)與氧氣反應,起到自我保護的作用。知1-講知1-練感悟新知[中考·廣東]探究鐵生銹的條件,有利于尋找防止鐵制品銹蝕的方法。下列對比實驗設計與所探究的條件(蒸餾水經(jīng)煮沸并迅速冷卻),例1考向鐵銹蝕的原因知1-練感悟新知對應關系正確的是(
)A.甲和乙:水B.乙和丙:空氣C.甲和丙:空氣D.甲和丁:水D感悟新知解題秘方:根據(jù)鐵生銹的條件(與O2、H2O同時接觸)來分析即可解答。解析:一段時間后,甲和乙試管中的鐵釘均不生銹,不能探究鐵銹蝕的條件,A錯誤;一段時間后,乙和丙試管中的鐵釘均不生銹,不能探究鐵銹蝕的條件,B錯誤;一段時間后,甲和丙試管中的鐵釘均不生銹,不能探究鐵銹蝕的條件,C錯誤;一段時間后,甲試管中的鐵釘不生銹,丁試管中的鐵釘生銹,可用于探究鐵銹蝕的條件,D正確。知1-練感悟新知知1-練方法:鐵在與氧氣和水同時接觸時才能生銹,因此在設計實驗探究鐵生銹的條件時,可采用控制變量法,使鐵釘只與氧氣、只與水、與氧氣和水同時接觸,比較現(xiàn)象得出結論。只與水接觸時,常將蒸餾水煮沸除盡水中溶解的氧氣并用植物油密封,隔絕氧氣。感悟新知知識點21.根據(jù)鋼鐵生銹的條件,防止鋼鐵生銹的基本思路是破壞其銹蝕的條件,使鐵制品隔絕氧氣和水。2.在生產(chǎn)生活中防止鋼鐵生銹的方法主要包括:防止金屬銹蝕的措施知2-講干保持鋼鐵制品表面潔凈和干燥感悟新知知2-講膜在鋼鐵表面覆蓋保護層,如在車、船的表面噴涂油漆,在機械表面涂油,在鐵制品表面燒制搪瓷等鍍在鋼鐵表面鍍一層耐腐蝕的金屬,如在鋼鐵表面鍍鋅、鍍鉻等烤用化學方法使鋼鐵表面形成致密的氧化膜,如鋸條上的烤藍等改加入其他金屬,改變金屬組成,如在鋼鐵中加入鎳制成不銹鋼,可以增強其耐腐蝕能力感悟新知知識拓展:除銹的方法:1.物理方法:砂紙打磨、刀刮、高壓水沖等。2.化學方法:酸洗法。鐵銹能與稀鹽酸或稀硫酸發(fā)生反應生成可溶性的物質,所以可以用稀鹽酸或稀硫酸除去鐵銹。知2-講知2-練感悟新知為保證船舶的使用壽命,船舶要進行防銹處理。下列防銹措施不可行的是(
)A.刷防銹漆B.用抗銹蝕性能優(yōu)異的合金制造船舶的零部件C.給某些部位涂油D.船體表面鍍一層黃金例2D考向防止鐵生銹的方法感悟新知解析:破壞鐵生銹的任意一個條件(使鐵與O2
或H2O隔絕),即可防止鐵生銹。刷一層防銹漆,可以有效隔絕金屬與氧氣和水的接觸,可以防銹;利用抗銹蝕性能優(yōu)異的合金可以減慢船舶零部件的腐蝕速率;在某些部位涂油,可以隔絕金屬與氧氣和水的接觸,可以防銹;給船體鍍黃金的成本高昂,工藝復雜,從成本上來說不可行。知2-練感悟新知知2-練方法:防止鐵制品生銹應隔絕氧氣和水,且不同情況下需采取不同的防銹方法。如機器軸承、車鏈條用涂油的方法防銹;防盜門用刷漆的方法防銹;炊具、手術刀用不銹鋼制造。感悟新知知識點3保護和節(jié)約金屬資源可以從兩方面考慮:1.從保護金屬材料和制品方面:防止金屬材料和制品銹蝕。防銹的方法主要是用保護層使金屬隔絕空氣和水分,可在鋼鐵制品表面涂油、噴漆、搪瓷或鍍上一層耐腐蝕的金屬,如銅、鎳、鉻等。金屬資源的保護知3-講感悟新知2.從資源的采掘與開發(fā)方面考慮:(1)有計劃、合理地開采資源,禁止無計劃非法亂采金屬礦產(chǎn);(2)積極進行金屬代用品的開發(fā)研究;(3)加強廢舊金屬的回收和再利用。知3-講意義:節(jié)約金屬資源,節(jié)約金屬冶煉成本,減少金屬冶煉時的污染感悟新知知識拓展:廢舊金屬的丟棄,既造成了環(huán)境污染,又浪費了金屬資源。知3-講知3-練感悟新知[中考·廣西]下列做法不能有效保護金屬資源的是(
)A.防止金屬腐蝕B.尋找金屬的代用品C.回收利用廢舊金屬D.肆意開采金屬礦物例3D考向保護金屬資源的措施感悟新知解析:防止金屬腐蝕可有效保護金屬資源,A不符合題意;尋找金屬的代用品,可以節(jié)約金屬資源,保護金屬資源,B不符合題意;回收利用廢舊金屬能保護金屬資源,減少環(huán)境污染,C不符合題意;金屬礦物是有限的,要合理開采,D符合題意。知3-練感悟新知知3-練規(guī)律:金屬資源與化石燃料都是不可再生的,需加以保護。保護措施主要有:合理開采、節(jié)約使用、綜合利用、開發(fā)新資源取代等。課堂小結措施金屬保護資源開采防止金屬銹蝕鐵生銹的條件第七章溶液7.1物質的溶解逐點導講練課堂小結作業(yè)提升學習目標課時講解1課時流程2溶液的組成及特征影響溶解快慢的因素溶解時的吸放熱場景①:青山綠水之間的溪流場景②:黃河—瀑布流水比較兩種情況下水的區(qū)別,說出不同點?溶液的形成課時導入感悟新知知識點11.溶液的形成溶液知1-講分組ⅠⅡⅢⅣ實驗設計感悟新知知1-講實驗現(xiàn)象高錳酸鉀固體消失,得到紫紅色、透明、均一、穩(wěn)定的混合物
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