第8095号第八单元金属和金属材料

第八单元金属和金属材料第一讲金属材料【教材梳理】【考点突破】考点1：几种重要的金属金属材料包括铁、铝、铜等纯金属和合金。

金属具有很多共同的物理性质。

例如，常温下它们都是固体（汞除外），有金属光泽，大多数为电和热的优良导体，有延展性，密度较大，熔点较高。

但在导电性、导热性、密度、熔点、硬度等方面存在较大的差别。

金属与非金属的物理性质在各方面均存在较大的差异。

物资的性质在很大的程度上决定了物资的用途，但这不是唯一的决定因素。

在考虑物资的用途时，还要考虑价格、资源、是否美观、使用是否便利，以及废料是否易于回收和对环境的影响等多种因素。

例1、钨用来制造灯丝，因为钨具有导电性且A．密度大B．熔点高C．硬度大D．延展性好答案：B剖析：物资的性质决定用途。

灯丝工作时，温度高，对材料要求除了能导电外，还要求熔点高，不至于熔化。

应选B。

考点2：合金在金属中加热融合某些金属或非金属，就可以制得具有金属特征的合金。

合金具有许多良好的性能，合金的强度和硬度一般比组成它们的纯金属更高，抗腐蚀性也更好。

以此，生活中大量使用的不是金属而是合金。

生铁和钢都是铁的合金，它们性质上的差异是由于含碳量不同，生铁的含碳量高于钢例2、下列说法正确的是（）A.青铜的主要成分是铜和锡B不锈钢就是纯铁C 生铁不含有碳元素D 黄铜只含有铜元素答案：A剖析：该题考查的是学生对合金概念的了解以及对几种常见合金组成的认识。

合金是在金属中加热融合某些金属或非金属形成的具有金属特征的混合物。

显然，合金至少含有两种元素，而且合金的性质也不同于融合前的金属或非金属。

这样，就否定了B、D。

另外，生铁就是含碳的铁合金，C也不对。

所以，选A。

考点3：金属的化学性质（1）金属与氧气的反应大多数金属都能与氧气发生反应。

常温下，铝能与氧气反应，其表面生成一层致密的氧化铝膜，从而阻止铝进一步氧化，因此，铝具有很好的抗腐蚀性能。

在加热或点燃的条件下，铁、铜等很多金属与氧气化合生成金属氧化物。

4Al + 3O2 点燃2Al2O33 F e + 3O2 点燃Fe3O42Cu + 3O2 2CuO（2）活泼金属能与稀盐酸和稀硫酸发生置换反应生成氢气。

例如：Zn + 2HCl ==== ZnCl2 + H2↑F e+H2S O4==== FeSO4 + H2↑（3）金属与某些盐反应Fe + CuSO4 ==== FeSO4 + Cu现象：铁的表面有红色固体出现，溶液由蓝色逐渐变成浅绿色。

Cu + 2AgNO3 ==== Cu(NO3) 2 + 2Ag现象：铜的表面有银白色固体出现，溶液由无色逐渐变成蓝色。

例3：欲除去铜粉中的铁粉有多种方法，请列举三种。

（1）（2）（3）答案：加入到CuSO4溶液中；加入到稀盐酸（或稀硫酸）中；用磁铁吸引剖析：此题是综合考查对金属化学性质及物理性质的掌握情况，我们可以从铁和铜性质上的差异来答题。

铁能和CuSO4溶液反应，且不会生成新的杂质（Fe + CuSO4 ==== FeSO4 + Cu），可以加CuSO4溶液除去铜；铁能和稀盐酸或稀硫酸反应，而铜不能（F e+H2S O4====FeSO4 + H2↑），因此也可以加稀盐酸或稀硫酸除去铜；另外，铁能被磁铁吸引而铜不能，也能通过用磁铁吸引来除去铜。

考点4：置换反应和金属活动性顺序置换反应由一种单质和一种化合物起反应，生成另一种单质和另一种化合物的反应，叫做置换反应。

可以表示为A + BC ==== AC + B金属活动性顺序(1) 金属活动性顺序K Ca Na Al Mg Zn Fe Sn Pb (H ) Cu Hg Ag Bt Au金属活动性由强逐渐减弱(2) 金属活动性顺序的应用①在金属活动性顺序里，金属的位置越靠前，它的活动性就越强。

②在金属活动性顺序里，位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢。

③在金属活动性顺序里，位于前面的金属能把位于后面的金属从它们化合物的溶液置换出来。

说明：①由于稀硝酸具有强氧化性，金属与稀硝酸反应时一般生成水而不生成氢气。

②铁与酸、铁与盐溶液发生置换反应时，一般生成亚铁盐。

③K、Ca、Na等非常活波的金属与盐溶液反应时，不遵循一般的反应规律。

例4、现有X、Y、Z三种金属，只有X与稀硫酸反应产生氢气，Y、Z则不能，但有下列反应关系：Y+Z(NO3)2=Z+Y(NO3)2，则X、Y、Z三种金属活动性顺序由强到弱的是A．Z、Y、X B．X、Z、Y C．X、Y、Z D．Z、X、Y答案：C剖析：本题考查的是对金属活动性顺序的应用。

由题中“只有X与稀硫酸反应产生氢气，Y、Z则不能”可知，X的金属活动性顺序排在氢之前，而Y、Z的金属活动性顺序排在氢之后，所以X的金属活动性顺序最强。

由Y+Z(NO3)2=Z+Y(NO3)2知，Y能置换Z(NO3)2溶液中的Z,故Y>Z，综上所述，三种金属活动性顺序由强到弱的是X、Y、Z。

【思维拓展】1、会运用比较、归纳、概括等方法，通过实验探究获取新信息，解决问题。

例1、梦颖同学用实验探究Fe、Mg、Cu等三种金属活动性顺序时，有关反应记录如下：Fe + 2HCl ==== FeCl2 + H2↑Mg + 2HCl ==== Mg Cl2 + H2↑Fe + CuSO4 ==== FeSO4 + Cu Cu + HCl――不反应(1)从上述反应中，我获得的信息有：。

(2)梦颖她说，能从使用过程中发现镁比铁活泼，其依据是___________________；如果补充一个实验（用化学方程式表示）______________________，也能说明镁比铁活泼。

(3)我能用金属活动性顺序解释生活中的一些现象，如：____________________。

答案：(1)三种金属中铜最不活泼；铁的活动性比铜强；在金属活动性顺序里，位于氢前面的金属能置换出酸中的氢；在金属活动性顺序里，位于前面的金属能把位于后面的金属从它们的盐溶液中置换出来；金属能与酸反应生成盐和氢气；金属与酸反应属于置换反应；（其他合理答案也克可，但有关镁最活泼的答案在题中没有依据）(2)镁与酸反应比铁与酸反应剧烈（或现象明显或相同时间生成氢气多或产生氢气的速率快）；Mg ＋FeCl2 ==== Fe ＋Mg Cl2；Fe ＋Mg Cl2――不反应（通过镁能置换出铁或铁不能置换出镁的化学方程式来说明均可）（3）波尔多液不能用铁制器皿盛装；铁比铜容易生锈；除铁锈时盐酸使用量不能太多；剖析：这是一道关于金属活动性顺序的探究题，主要考查探究过程和探究能力及运用金属活动性顺序解释日常生活中的一些现象的能力。

从梦颖同学的记录中，我们可获取镁、铁的金属活动性顺序位于氢前面，而铜的金属活动性顺序位于氢后面，即镁、铁的金属活动性顺序比铜强；还可获取铁的金属活动性比铜强。

在回忆镁、铁、铜和酸的反应情景时，镁反应最快，所以镁最活泼。

例2、钛(Ti)是一种重要的航天金属材料。

某学习小组对三种金属Ti、Al、Cu的金属活动性顺序进行探究。

过程如下：【提出假设】a．Ti金属活动性比Al强。

b．Al金属活动性比Cu强。

【查阅资料】钛能与盐酸反应。

【实验设计】同温下，取大小相同的这三种金属薄片，分别投入等体积等浓度的足量的稀盐酸中反应，观察现象。

【操作分析】三种金属加入盐酸前都先用砂布将表面擦光亮，其目的是。

A．除去氧化膜，利于直接反应B．使表面光亮，易观察现象C．使反应金属温度相同，易反应【【不(2)三种金属的金属活动性由强至弱的顺序为。

【结论应用】能否用铝制容器来盛装波尔多液（含硫酸铜），(填“能”或“否”)；理由是。

答案：A （1）a （2）Al Ti Cu 否铝与硫酸铜发生置换反应，损坏铝容器剖析：此题是一道关于金属活动性顺序的探究题。

由于大多金属在空气中都能被氧化，因此三种金属加入盐酸前都先用砂布将表面擦光亮，以除去表面的氧化膜，利于直接反应。

根据实验现象Ti反应缓慢，Al反应剧烈，Cu无明显现象，可知三种金属活动性是Al >Ti > Cu，故假设中a不正确。

因为在金属活动性顺序里，位于前面的金属能把位于后面的金属从它们化合物的溶液置换出来，而Al 、Cu的金属活动性是Al > Cu，所以铝能与硫酸铜发生置换反应，不能用铝制容器来盛装波尔多液。

【名师预测】『基础必备』1、金(Au)、银(Ag)、铜(Cu)曾长期作为货币金属进行流通，我国有着悠久的金属货币历史和丰富的货币文化，右图就是几枚我国不同历史时期制造的金属货币。

下列关于金、银、铜三种金属的说法中，错误的是A．金、银、铜都属于不活泼金属B．单质铜可以将银从硝酸银溶液中置换出来C．黄铜(为铜、锌合金)貌似黄金，有人以此冒充黄金行骗，其真伪可用稀盐酸鉴别D．三种金属原子失去电子能力的大小顺序为：金原子的>银原子的>铜原子的2、中国铁锅盛行世界，铝制炊具正在淘汰。

下面对铁、铝两种金属的叙述中，错误的是A．铁与盐酸反应生成FeCl3B．铝与盐酸反应生成AlCl3C．铁的金属活动性不如铝的金属活动性强D．常见化合物中，铁有+2、+3价，铝只有+3价3、现有X、Y、Z三种金属，只有X与稀硫酸反应产生氢气，Y、Z则不能，但有下列反应关系：Y+Z(NO3)2=Z+Y(NO3)2，则X、Y、Z三种金属活动性顺序由强到弱的是A．Z、Y、X B．X、Z、Y C．X、Y、Z D．Z、X、Y 4、学习化学可以帮助你变得聪明，防止走入生活和学习的某些误区。

你认为下列说法不正确的是A．水银不是银，而是金属汞B．铅笔芯中不含铅，主要是石墨和粘土C．干冰不是冰，而是固体二氧化碳D．苛性钠不是钠, 而是一种常见的盐5、铜和铝是日常生活和生产中重要的金属。

钛(Ti)有许多神奇的性能，越来越引起人们的关注，是21世纪的重要金属之一。

依据三种金属的性质和用途，判断下列说法错误的是A．钛或钛合金放到海水中数年，取出后仍光亮如初，这说明金属钛具有很强的抗腐蚀性。

B．将大小、厚薄相等的铜、铝、钛分别放入盛有稀盐酸的试管中，观察到盛钛的试管放出气泡缓慢，盛铝的试管放出气泡快，盛铜的试管无现象，由此可推测三种金属的活动性顺序为Al＞Cu＞Ti。

C．某同学的铜制眼镜框表面出现了绿色物质[主要成分Cu2(OH)2CO3]可用稀盐酸除去。

D．高层建筑常采用铝合金门窗而不采用铁门窗，主要原因是铝的密度小且易形成一层致密的氧化物薄膜。

6、下列各种物质中，能够用盐酸跟金属直接反应得到的是A. FeCl3B.MgCl2C.CuCl2D.AgCl7、放在手心里就能熔化的稀有金属镓，其沸点为2403℃，更奇妙的是镓熔化后在一120℃仍不易凝固；在常温下几乎不与氧气和水反应，但能溶于强酸和强碱；与其它金属融合可改善合金性能；与硫、硒等非金属化合可生成优质的半导体材料。