年浙江省中考科學(xué)一輪復(fù)習(xí)基礎(chǔ)提升課件金屬和合金是重要的材料（一）

金屬和合金是重要的材料（一）

要點1金屬的性質(zhì)1.金屬的物理性質(zhì)（1）金屬的物理共性：①常溫下都是固體（

汞除外）；②有金屬光澤；③大多數(shù)為電和熱的良導(dǎo)體；④有延展性。（2）金屬的特性：①金屬汞常溫下呈

液態(tài)；②鐵、鋁等大多數(shù)金屬呈銀白色或灰色，但金呈

金黃色，銅呈

紫紅色；③不同金屬的密度、硬度、熔點、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性等有較大差別。汞液金黃紫紅2.金屬的化學(xué)性質(zhì)（1）與氧氣反應(yīng)與氧氣反應(yīng)的難易程度代表金屬種類現(xiàn)象化學(xué)方程式（氧氣中）常溫下與氧氣反應(yīng)鋁常溫下，金屬鋁表面易生成

一層致密的保護(hù)膜4Al＋3O22Al

2O3鐵常溫下，緩慢氧化，生成

紅棕色的鐵銹（Fe2O3）一層致密的保護(hù)膜紅棕色與氧氣反應(yīng)的難易程度代表金屬種類現(xiàn)象化學(xué)方程式（氧氣中）能在空氣中燃燒鎂劇烈燃燒，發(fā)出耀眼白光，生成白色固體，放熱2Mg＋O22MgO

不能在空氣中燃燒，能在氧氣中燃燒鐵劇烈燃燒，火星四射，放出大量的熱，生成

黑色固體3Fe＋2O2Fe3O4黑色與氧氣反應(yīng)的難易程度代表金屬種類現(xiàn)象化學(xué)方程式（氧氣中）不能燃燒，在加熱條件下能與氧氣反應(yīng)生成氧化物銅加熱，生成

黑色物質(zhì)2Cu＋O22CuO

在高溫下也不與氧氣反應(yīng)金黑金屬越活潑，越易與氧氣發(fā)生反應(yīng)，相同條件下反應(yīng)越劇烈。（2）與酸反應(yīng)：金屬活動性順序排在

H

前面的金屬單質(zhì)能與酸發(fā)生反應(yīng)，生成相應(yīng)的鹽和

氫氣。相同條件下，金屬與酸反應(yīng)的劇烈程度也因金屬活動性的強(qiáng)弱而不同，金屬活動性越強(qiáng)，反應(yīng)越

劇烈。①鐵與酸發(fā)生置換反應(yīng)，生成鐵的化合物中鐵元素的化合價為

＋2

價，故溶液呈

淺綠色。

H

氫氣劇烈＋2

淺綠②金屬與酸反應(yīng)的劇烈程度不只與金屬的活動性強(qiáng)弱有關(guān)，還與其他很多因素有關(guān)，如酸的濃度、金屬與酸接觸面積的大小、反應(yīng)溫度等。故在探究金屬與酸反應(yīng)快慢的問題時，一定要注意控制好變量。③由于金屬鋅與稀硫酸反應(yīng)的速率適中，便于對氫氣進(jìn)行收集，實驗室常用鋅與稀硫酸的反應(yīng)來制取氫氣；金屬鎂、鋁與稀硫酸反應(yīng)的速率過快，鐵與稀硫酸反應(yīng)的速率過慢，都不利于氫氣的收集；濃鹽酸具有揮發(fā)性，用鹽酸制取的氫氣中因含有氯化氫氣體而不純凈，故不選擇鹽酸作為實驗室制取氫氣的原料。（3）與某些鹽溶液反應(yīng)活動性較

強(qiáng)的金屬可以把活動性較

弱的金屬從其鹽溶液中置換出來。疑難點：金屬與鹽的反應(yīng)中，鹽必須能溶于水。強(qiáng)弱3.金屬活動性順序（1）金屬活動性順序常見的金屬在溶液中的活動性順序如下：K

Ca

Na

Mg

Al

Zn

Fe

Sn

Pb（H）

Cu

Hg

Ag

Pt

Au活動性由強(qiáng)到弱，原子失電子能力

逐漸減弱。逐漸減弱（2）金屬活動性順序的應(yīng)用①在金屬活動性順序中，位置越靠前，活動性越強(qiáng)。②在金屬活動性順序中，只有排在氫前面的金屬才能置換出鹽酸、稀硫酸中的氫。③在金屬活動性順序中，排在前面的金屬能把排在后面的金屬從其鹽溶液中置換出來（K、Ca、Na除外）。④很活潑的金屬，如K、Ca、Na與鹽溶液反應(yīng)，先與溶液中的水反應(yīng)生成堿和氫氣，堿再與鹽溶液反應(yīng)，沒有金屬單質(zhì)生成。

例1科學(xué)探究可以培養(yǎng)學(xué)生良好的科學(xué)思維。某興趣小組進(jìn)行了金屬燃燒實驗：實驗123步驟將一片鋁箔在空氣中用酒精燈加熱將另一片相同的鋁箔伸入充滿氧氣的集氣瓶，引燃將一段鎂條在空氣中用酒精燈加熱實驗123現(xiàn)象鋁箔不燃燒，熔化后也不滴下，外面立即形成一層薄膜鋁箔劇烈燃燒，發(fā)出耀眼白光鎂條劇烈燃燒，發(fā)出耀眼白光試回答下列問題：（1）進(jìn)行實驗1、2的目的是為研究鋁和氧氣反應(yīng)的劇烈程度是否與氧氣的

濃度（純度、含量）

有關(guān)。濃度（純度、含量）

（2）某同學(xué)分析實驗2、3后就得出了如下結(jié)論：不同金屬的活動性是不同的。其他同學(xué)認(rèn)為這個結(jié)論不可靠，你認(rèn)為他們的理由是

只用鎂、鋁金屬做實驗，選擇的金屬樣本種類太少。（3）在實驗1中，有同學(xué)用細(xì)針去刺破液態(tài)鋁外面的薄膜，觀察到里面的液態(tài)鋁依然沒有流出來。實驗后，同學(xué)們查閱資料獲知該薄膜是氧化鋁，其熔點明顯高于酒精燈火焰的溫度，由此推斷，刺破薄膜后液態(tài)鋁會迅速和

氧氣反應(yīng)又會形成致密氧化膜，所以液態(tài)鋁不會流出來。只用鎂、鋁金屬做實驗，選擇的金屬樣本種類太少氧氣跟蹤訓(xùn)練1納米鐵粉在空氣中不易自燃，但稍加熱即可劇烈燃燒。如圖所示為納米鐵粉在錐形瓶中燃燒的實驗。下列說法錯誤的是（

A

）A.激光手電照射使納米鐵粉的著火點降低B.實驗中可觀察到氣球逐漸膨脹然后縮小C.錐形瓶中加水可防止瓶底炸裂D.納米鐵粉燃燒的化學(xué)方程式為3Fe＋2O2Fe3O4A例2小寧在課外資料中獲悉：在鋅和稀硫酸的反應(yīng)中，加入硫酸銅溶液會影響反應(yīng)的快慢。為此，他進(jìn)行了探究。實驗裝置如圖甲所示?！緦嶒灢襟E】①在規(guī)格相同的A、B試管中分別放入大小相近、數(shù)量相同的鋅粒，膠頭滴管吸入等量的溶液，如圖甲所示。塞緊橡膠塞。甲②將兩個膠頭滴管中的溶液同時擠入試管后，立即開啟數(shù)據(jù)采集器。③約100s后，停止采集數(shù)據(jù)。電腦顯示氣壓p隨時間t變化的關(guān)系如圖乙。乙【實驗分析】（1）圖甲中“★”處應(yīng)填

硫酸銅。（2）要確保實驗成功，實驗前應(yīng)檢查反應(yīng)裝置的

氣密性。（3）實驗中，鋅和稀硫酸反應(yīng)的快慢通過采集到的試管內(nèi)

氣壓值的變化快慢來反映。硫酸銅氣密性氣壓【實驗結(jié)論】在鋅和稀硫酸的反應(yīng)中，加入硫酸銅溶液可以

加快（選填“減慢”或“加快”）反應(yīng)速度。加快跟蹤訓(xùn)練2將顆粒大小相同的等質(zhì)量X、Y、Z三種金屬放入等濃度的稀鹽酸中充分反應(yīng)，產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量與反應(yīng)時間的關(guān)系如圖所示，下列說法正確的是（

D

）DA.金屬X反應(yīng)最快B.金屬Y的相對原子質(zhì)量一定大于XC.若金屬Z是Fe，則金屬X一定是AlD.金屬Z消耗的稀鹽酸一定最少例3小柯為比較Mg、Fe、Cu三種金屬的活動性順序，進(jìn)行了如圖甲所示的實驗。實驗后他把兩試管中的物質(zhì)倒入燒杯中（如圖乙），發(fā)現(xiàn)燒杯內(nèi)的紅色固體明顯增多，充分反應(yīng)后過濾。溶液中含有的金屬離子可能的組成有（C

）C

A.

①②B.

①③C.②④D.

③④跟蹤訓(xùn)練3向一定質(zhì)量的Mg（NO3）2和Cu（NO3）2混合溶液中加入a克鋅粉和鐵粉的混合物，充分反應(yīng)后過濾，得到不飽和的濾液和濾渣，將濾渣洗滌、干燥后再稱量，得到的固體質(zhì)量仍為a克。下列分析合理的是（

C

）①濾渣中可能有銅；②向濾渣中加稀鹽酸，可能有氣泡產(chǎn)生；③濾液中一定有Mg（NO3）2、Zn（NO3）2和Fe（NO3）2，可能有Cu（NO3）2；④若忽略過濾操作中溶液損失，濾液中溶質(zhì)的質(zhì)量一定大于原混合溶液溶質(zhì)的質(zhì)量。A.

①②B.

①③C.②③D.

②④答案：C例4在學(xué)習(xí)了金屬的化學(xué)性質(zhì)后，某小組以“探究鎂的化學(xué)性質(zhì)”為主題開展項目式學(xué)習(xí)。（1）【任務(wù)一】探究鎂、銅的金屬活動性強(qiáng)弱小組同學(xué)進(jìn)行了如圖所示的實驗。實驗中觀察到的現(xiàn)象是

有紅色固體生成，溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o色，由此得出鎂的金屬活動性比銅強(qiáng)。有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為

Mg＋CuSO4＝MgSO4＋Cu

。有紅色固體生成，溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o色Mg＋CuSO4＝MgSO4＋Cu

（2）【任務(wù)二】探究鎂條在空氣中久置表面變黑的原因【查閱資料】常溫下，亞硫酸鈉（Na2SO3）可與O2發(fā)生反應(yīng)，實驗室常用于除去O2?！咀龀霾孪搿砍叵?，鎂條變黑可能與O2、CO2、水蒸氣中的一種或多種有關(guān)?！具M(jìn)行實驗】通過控制與鎂條接觸的物質(zhì)，利用下圖裝置（試管容積為20mL，鎂條長度為3cm，試劑均適量），分別進(jìn)行下列5個實驗，并持續(xù)觀察20天。實驗序號實驗①實驗②實驗③實驗④實驗⑤實驗內(nèi)容

實驗現(xiàn)象鎂條始終無明顯變化鎂條始終無明顯變化鎂條始終無明顯變化鎂條始終無明顯變化鎂條第3天開始變黑，至第20天全部變黑【解釋與結(jié)論】實驗②中，NaOH溶液的作用是

吸收二氧化碳。（3）得出“鎂條變黑一定與O2有關(guān)”結(jié)論，依據(jù)的兩個實驗是

④和⑤

（填序號）。（4）由上述實驗可推知，鎂條變黑的條件是

與O2、CO2、水蒸氣接觸。

吸收二氧化碳④和⑤與O2、CO2、水蒸氣接觸（5）【任務(wù)三】探究鎂在空氣中燃燒的產(chǎn)物成分小組同學(xué)做了鎂在空氣中燃燒的實驗，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)物中除了有大量白色固體外，還有少量黃色固體。【查閱資料】鎂在空氣中燃燒時也能與N2反應(yīng)生成黃色固體氮化鎂（Mg3N2）；氮化鎂可與水劇烈反應(yīng)產(chǎn)生氨氣，氨氣能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)?！緦嶒炋骄俊空堅O(shè)計實驗方案驗證該黃色固體是氮化鎂：

將生成黃色固體放入水中，生成刺激性氣味氣體，將生成氣體與濕潤的紅色石蕊試紙接觸，試紙變藍(lán)色。將生成黃色固體放入水中，生成刺激性氣味氣體，將生成氣體與濕潤的紅色石蕊試紙接觸，試紙變藍(lán)色（6）【拓展延伸】空氣中N2的含量遠(yuǎn)大于O2的含量，而鎂粉在空氣中燃燒生成的MgO卻遠(yuǎn)多于Mg3N2，其原因是

氧氣化學(xué)性質(zhì)活潑，而氮?dú)饣瘜W(xué)性質(zhì)不活潑，相同條件下鎂更易與氧氣反應(yīng)。氧氣化學(xué)性質(zhì)活潑，而氮?dú)饣瘜W(xué)性質(zhì)不活潑，相同條件下鎂更易與氧氣反應(yīng)跟蹤訓(xùn)練4人類對科學(xué)規(guī)律的認(rèn)識常需經(jīng)歷漫長的探索過程，對金屬活動性規(guī)律的認(rèn)識也是如此。（1）1625年格勞貝爾發(fā)現(xiàn)將金屬放入稀鹽酸中會“消失”，這為發(fā)現(xiàn)金屬活動性順序奠定了基礎(chǔ)。小嘉選用錫、銅、鋅三種金屬重溫實驗，則會“消失”的金屬有

錫、鋅。（2）1766年卡文迪許用金屬與酸反應(yīng)制取了一種可燃性氣體，他稱之為“可燃空氣”，其實該氣體就是

氫氣。從此為探索金屬活動性打開了新思路。錫、鋅氫氣

1.金屬與酸反應(yīng)的一些圖象（1）等質(zhì)量的A、B兩種活潑金屬（均為＋2價）與足量稀鹽酸反應(yīng)，產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量與反應(yīng)時間的關(guān)系的圖象：哪種金屬活潑？哪一種金屬的相對原子量大？從圖象上反應(yīng)出A金屬比B金屬活潑，且A金屬的相對原子質(zhì)量較大。金屬的活動性反應(yīng)在金屬與酸反應(yīng)的圖象上，越活潑的金屬，在反應(yīng)時，單位時間內(nèi)生成氫氣的質(zhì)量越大，即在上述圖象中，反應(yīng)時的斜率越大；等質(zhì)量＋2價的金屬在與足量的酸反應(yīng)時，相對分子質(zhì)量越小，完全反應(yīng)時生成的氫氣質(zhì)量越大。（2）過量的鎂、鋁、鋅、鐵分別與一定量稀硫酸反應(yīng)的坐標(biāo)圖象：金屬活動性：Mg＞Al＞Zn＞Fe，因此反應(yīng)的速率Mg＞Al＞Zn＞Fe；反應(yīng)的酸的質(zhì)量相同，所以產(chǎn)生氫氣質(zhì)量Al＝Mg＝Fe＝Zn。（3）相同質(zhì)量的鎂、鋁、鋅、鐵分別與足量稀硫酸反應(yīng)，如果橫坐標(biāo)為加入酸的質(zhì)量，產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量曲線：首先要看清坐標(biāo)的橫縱坐標(biāo)的含義。然后思考：為什么開始重疊？表示什么意思？鎂鋁鋅鐵哪個先反應(yīng)完？橫坐標(biāo)表示加入的酸的質(zhì)量，所以在剛開始時，酸完全反應(yīng)金屬有剩余，故產(chǎn)生的氫氣的質(zhì)量相等，曲線重合；四種金屬中，鋅最先反應(yīng)完產(chǎn)生氫氣量最少，鋁最后反應(yīng)完，產(chǎn)生氫氣量最多。2.金屬與鹽溶液反應(yīng)以鋅片、鐵片、銅片三種金屬分別放入硫酸銅溶液、硝酸銀溶液中為例，觀察到的現(xiàn)象及反應(yīng)的化學(xué)方程式如下：金屬硫酸銅溶液硝酸銀溶液鋅鋅表面有一層紅色物質(zhì)析出，溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o色。Zn＋CuSO4ZnSO4＋Cu鋅表面有一層銀白色物質(zhì)析出，溶液仍為無色。Zn＋2AgNO3Zn（NO3）2＋2Ag金屬硫酸銅溶液硝酸銀溶液鐵鐵表面有一層紅色物質(zhì)析出，溶液由藍(lán)色變?yōu)闇\綠色。Fe＋CuSO4FeSO4＋Cu鐵表面有一層銀白色物質(zhì)析出，溶液由無色變?yōu)闇\綠色。Fe＋2AgNO3Fe（NO3）2＋2Ag銅無變化，不反應(yīng)銅表面有一層銀白色物質(zhì)析出，溶液由無色變成藍(lán)色。Cu＋2AgNO3Cu（NO3）2＋2Ag如涉及到多種金屬元素時，例如把一定量的鐵粉放入硝酸銀和硝酸銅的混合液中時，隨著鐵粉的增加，濾液和濾渣的成分會呈現(xiàn)這樣的變化規(guī)律：濾液成分AgNO3Cu（NO3）2Fe（NO3）2Cu（NO3）2Fe（NO3）2Cu（NO3）2Fe（NO3）2Fe（NO3）2Fe（NO3）2濾渣成分AgAgAgCuAgCuAgCuFe從表中我們發(fā)現(xiàn)濾出的濾渣成分總是從金屬活動性弱的先被析出，然后依次到活動性強(qiáng)的。

1.小明將甲、乙、丙三種金屬與兩種溶液反應(yīng)，并根據(jù)實驗現(xiàn)象編制了如圖的檢索表，根據(jù)檢索表可知甲、乙、丙三種金屬的活動性順序為（

A

）1a能與鹽酸反應(yīng)……甲1b不能與鹽酸反應(yīng)……22a能與硝酸銀反應(yīng)……乙2b不能與硝酸銀反應(yīng)……丙AA.甲＞乙＞丙B.乙＞丙＞甲C.丙＞甲＞乙D.甲＞丙＞乙2.用一小塊未打磨過的鋁片和一定質(zhì)量的稀鹽酸反應(yīng)，產(chǎn)生氣泡的快慢和反應(yīng)時間的關(guān)系如圖所示。待實驗結(jié)束后，發(fā)現(xiàn)試管底部出現(xiàn)了灰色沉淀。為了初步判斷灰色沉淀的成分，往上述試管中繼續(xù)滴加稀鹽酸，觀察到沉淀溶解并有氣泡生成。下列推理正確的有（

B

）①0～t1階段，鋁的氧化物與稀鹽酸反應(yīng)；B②t1～t2階段，鋁和稀鹽酸反應(yīng)生成氣體；③t3～t4階段，稀鹽酸過量生成氣體量減少；④實驗結(jié)束后試管底部出現(xiàn)的灰色沉淀是鋁。A.

①②B.

①②④C.

①③④D.

②③④3.小敏閱讀教材得知：將銅片和鋅片同時插入稀H2SO4，可以組成一個電池（如圖甲所示）。那么該電池的正負(fù)極與什么有關(guān)呢？對此，小敏做了三組實驗，并借助靈敏電流表進(jìn)行判斷（如圖乙所示）。發(fā)現(xiàn)該電池的正負(fù)極與金屬活動性強(qiáng)弱有關(guān)且存在一定規(guī)律。據(jù)此判斷，下列金屬片組合可以使電流表指針向左偏轉(zhuǎn)（如圖丙所示）的是（C

）C甲

乙

丙A.

a鋁片、b鎂片B.

a鐵片、b鋅片C.

a鐵片、b銅片D.

a銅片、b銀片4.將一定量的鋅粉加入含有硝酸銅和硝酸銀的廢液中，充分反應(yīng)后過濾，得到濾渣和濾液，下列說法錯誤的是（

D

）A.若向濾渣中滴加稀鹽酸沒有氣泡，則濾渣中一定有銀，可能有銅B