第八单元 金属和金属材料（期末复习课件）九年级化学上学期新教材人教版

这是一份第八单元 金属和金属材料（期末复习课件）九年级化学上学期新教材人教版，共57页。PPT课件主要包含了考情透视·知识导图，考点梳理·重难破解，考场练兵·真题再练，第一部分，第二部分，第三部分等内容，欢迎下载使用。
目录 CONTENTS
第八单元 金属和金属材料
考点02 金属的化学性质
说出金属的物理共性与特性，并据此解释其常见用途；说明合金的概念，认识合金比纯金属性能更优。
掌握金属与氧气、稀酸及盐溶液的化学反应规律并书写化学方程式；应用金属活动性顺序判断反应能否发生，并用于设计实验比较金属的活动性强弱。
考点03 金属资源的利用和保护
了解工业上炼铁的主要原理、设备及原料作用；认识铁生锈的条件，并列举常见的金属防锈方法；说出废弃金属回收利用的重要性
1.金属材料包括____________及___________。2.金属的共性及用途
3.金属的特性①颜色：大多数金属呈银白色，铜呈___色，金呈___色，铁粉呈___色。②状态：常温下大多数金属为固态，汞（俗称水银）为_____态。4.物质的性质在很大程度上决定了物质的用途，另外还需要考虑价格、资源、废料是否易于回收和对环境的影响，以及是否美观、使用是否便利等多种因素。
5.金属之最地壳中含量最多的金属元素——________ 人体中含量最多的金属元素——________目前世界年产量最多的金属——________ 导电、导热性最好的金属——________熔点最高的金属——________（作灯丝） 熔点最低的金属——________（制作水银温度计）
（1）概念：在金属中加热融合某些_____________，制得具有金属特征的__________。（2）性能：合金和组成其的纯金属相比较，硬度一般更_______，熔点一般更______，抗腐蚀性更_______。
将合金与组成它的纯金属相互刻画，________上有明显划痕。
【典例01】【金属材料的判断】（25-26九年级上·湖北·期末）下列藏品主要由金属材料制成的是A．关内侯金印B．秦代竹简C．东汉陶楼D．秦汉木漆器
【典例02】【合金的性质】（24-25九年级上·甘肃武威·期末）下列合金(金属)的比较，不正确的是A．含碳量：生铁＞钢B．抗腐蚀性：青铜＞铜C．硬度：生铁＞纯铁D．熔点：焊锡＞锡
【典例03】【合金的性质】（25-26九年级上·湖北·期末）如图藏品属于青铜器，考古出土时表面有一层“铜绿”[主要成分：Cu2(OH)2CO3]。青铜是铜与锡的合金。下列叙述错误的是A．青铜器耐磨、可塑性好B．青铜的硬度比纯铜的低C．Cu2(OH)2CO3中铜元素显+2价D．铜、锡都能导电
【训练01】（24-25九年级上·宁夏银川·期末） 纯金属很难满足生产和生活中的各种特殊要求。因此，人们在生产实践中制造出了许许多多具有特殊性能的“新型金属”——合金。下列关于合金的说法正确的有①合金中一定不含非金属元素 ②合金的制作过程中发生了化学变化③合金中一定含有金属 ④合金一定是混合物⑤一般来说，日常使用的金属材料，大多数属于合金A．①②B．②③C．②③⑤D．③④⑤
【训练02】（24-25九年级上·黑龙江牡丹江·期末）生活中处处是化学，下列生活用品中主要属于金属材料的是A．钛合金人造骨B．玻璃钢管道C．光学镜片上的金刚石薄膜D．碳纤维自行车
考点02 金属的化学性质
大多数金属都能与氧气反应，但反应的难易和剧烈程度不同。
（1）镁、铝在常温下就能与空气中的氧气反应
2Mg+O2 = 2MgO
4Al+3O2 = 2Al2O3
铝具有很好的抗腐蚀性能原因：铝与空气中氧气反应，表面生成一层___________________，从而阻止铝进一步氧化。
（2）铁、铜等常温下几乎不与氧气反应，在高温时能与氧气反应。
（3）金在高温时也不能和氧气反应（真金不怕火炼）。
通过金属与氧气能否反应及反应的难易程度判断金属的活动性：___________________。
Mg、Al>Fe、Cu>Au
剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体
二、金属与稀盐酸、稀硫酸的反应
（活动性 H）
Mg+2HCl = MgCl2+H2↑
Mg+H2SO4 =MgSO4+H2↑
Zn+2HCl = ZnCl2+H2↑
Zn+H2SO4 = ZnSO4+H2↑
Fe+ 2HCl =FeCl2 + H2↑
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
金属的活动性：Mg>Zn>Fe>Cu
三、金属与金属化合物溶液的反应
（前换后，金属化合物可溶）
Fe+CuSO4 =Cu+FeSO4
2Al+3CuSO4 =Al2(SO4)3 +3Cu
Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag
概念：由一种单质与一种化合物反应，生成另一种单质和另一种化合物的反应。
A+B+…=AB… （化合反应）AB…= A+B+… （分解反应）A+BC=AC+B （置换反应）
1.金属活动性顺序的规律（1）在金属活动性顺序里，金属的位置越靠前，活动性就越_____。（2）在金属活动性顺序里，位于_______的金属能置换出稀盐酸、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后面的金属从它们________________里置换出来（K Ca Na除外）。
金属活动性由强逐渐减弱
钾 钙 钠 镁 铝 锌 铁 锡 铅（氢）铜 汞 银 铂 金K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
2.应用（1）判断金属被开发利用的先后顺序。（2）判断某些置换反应能否发生。（3）判断金属与混合盐溶液反应后滤液、滤渣的成分。当有多个置换反应都能发生时，在活动性顺序中金属之间间隔___的反应先发生。一个置换反应结束后，另一个置换反应才会发生。如在硫酸亚铁和硫酸铜的混合溶液中加入锌粒，锌先和_______反应，反应完毕后，若锌有剩余，才和_________反应。
3.金属活动性顺序的比较方法：比较Cu、Fe、Ag三种金属的活动性顺序（1）选用试剂：______________________“两金夹一液”：即选用三种金属活动性最强和最弱的两种金属的单质及活动性介于中间的金属的化合物溶液作为试剂，根据两种金属单质分别与化合物溶液反应的情况进行判断。（2）选用试剂：_____________________________“两液夹一金”：即选用三种金属中活动性排在中间的金属单质及其他两种金属的化合物溶液作为试剂，根据金属单质分别与两种化合物溶液反应的情况判断。
Fe、Ag、CuSO4溶液
FeSO4溶液、AgNO3溶液、Cu
4.除杂（不增，不减，易分离，易恢复原状）
Zn + CuSO4 = Cu + ZnSO4
Fe + CuSO4 = Cu + FeSO4
5.判断金属与化合物溶液反应后滤液、滤渣分析
将过量的Fe粉放入 Cu(NO3)2和 AgNO3的混合溶液中，充分反应后过滤，滤渣与滤液中含有哪些物质？
滤渣中含有： .
滤液中含有： .
【典例01】【金属的化学性质】（24-25九年级下·黑龙江·期末）在天平的两个托盘上各放一只烧杯，烧杯中都盛有足量的稀盐酸，此时天平保持平衡，如果在一边的烧杯中投入少量锌粒，另一边的烧杯中投入相同质量的镁条，锌粒和镁条都完全溶解后，天平指针将A．偏向放有镁条的烧杯一边B．不发生偏移C．偏向放有锌粒的烧杯一边D．无法判断
【典例02】【金属活动性顺序】（24-25九年级上·甘肃酒泉·期末）有X、Y、Z三种金属，如果把X和Y分别放入稀硫酸中，只有X表面有气泡产生；如果把Y和Z分别放入硝酸银溶液中，过一会儿，在Y表面有银析出，而Z没有变化。则这三种金属的活动性由强到弱的顺序为A．Z＞Y＞XB．X＞Y＞ZC．Y＞X＞ZD．X＞Z＞Y
X与稀硫酸反应产生气泡，说明X的活动性比氢强(X>H)；Y与稀硫酸不反应，说明Y的活动性比氢弱(H>Y)，因此X>Y；Y与硝酸银反应析出银，说明Y的活动性比银强(Y>Ag)；Z与硝酸银不反应，说明Z的活动性比银弱(Ag>Z)，因此Y>Z
【训练01】（25-26九年级上·湖南衡阳·期末）天平的平衡：在托盘天平两边各放一只烧杯，调节至平衡，再向两只烧杯中各注入相同质量、相同质量分数的稀硫酸，然后按如图所示分别投入相同质量的锌带和镁带，待反应停止后，天平指针的可能指向是①分度盘的左边 ②分度盘的中间 ③分度盘的右边A．仅①B．仅②C．①②D．②③
【训练02】（24-25九年级上·河南新乡·期末） 将一定量的铝粉、铁粉的混合物与足量的稀盐酸完全反应，生成0.2g氢气，则金属混合物的质量不可能是A．4.0gB．3.4gC．5.6gD．2.7g
【训练03】（24-25九年级上·黑龙江牡丹江·期末） 室温时，利用压强传感器研究质量相同的一块镁片和一块锌片分别与等浓度、等质量的稀盐酸反应的实验如图甲，压强传感器测得装置内压强随时间的变化关系如图乙。下列说法正确的是A．根据压强变化推测两个反应都有热量放出H2B．曲线①的压强上升比曲线②高，说明①产生总量更多C．曲线②是Mg与稀盐酸反应的压强变化曲线D．发生的两个反应属于分解反应
考点03 金属资源的利用和保护
原料：铁矿石、焦炭、石灰石、空气
注意：高炉的产物是_____（实验室中“炼”出的铁不含碳，而工业生产中炼出的铁含碳）
澄清的石灰水逐渐变浑浊 CO2 + Ca(OH)2 === CaCO3 ↓ + H2O
排出实验装置内的空气，以免加热时CO与空气混合，发生爆炸。
2. 实验开始时为什么要先通入一会CO？
二氧化碳→澄清石灰水 铁 →用磁铁吸引或加入足量稀盐酸，产生气泡
1. 如何验证反应中生成了什么物质？
3. 实验完毕后为什么要继续通入CO直至玻璃管冷却？
防止生成的铁粉在高温下再被氧化
纯净物的质量 ＝ 不纯物质的总质量×纯度
注意事项：涉及不纯物的化学方程式计算，代入计算的一定是纯净物质量，如不纯物需要转换成纯净物质量。
注意事项：（1）蒸馏水煮沸并迅速冷却的目的是___________________；试管B中植物油的作用是_________；试管C中的干燥剂是氯化钙，具有_______。（2）铁生锈属于缓慢氧化，铁锈呈_______，其主要成分是___________，结构疏松，不能阻碍里面的铁继续氧化。
2.防止铁生锈（1）原理：___________________。（2）具体措施：①保持铁制品表面洁净、干燥；②表面覆盖一层保护膜：如喷漆、涂油、烧制搪瓷、烤蓝、镀耐腐蚀的金属如铬等；③改变内部结构，制成耐腐蚀的合金，如不锈钢。
3.保护金属资源（1）保护金属资源的原因：矿物的储量有限，且不能再生。（2）保护金属资源的途径：①防止金属的腐蚀；②回收利用废旧金属；③有计划、合理地开采金属矿物，严禁不顾国家利益的乱采矿；④寻找金属的代用品。（3）金属回收利用的意义：节约金属资源和能源，减少对环境的污染。
【典例01】【工业炼铁】（24-25九年级下·江苏宿迁·月考）《天工开物》记载的“生铁、熟铁（单质铁的含量大于生铁）连续生成工艺”，处于当时世界领先地位，是现代冶金工艺的雏形，其流程如图所示。下列说法不正确的是A．熔炼过程中铁的氧化物失去氧元素B．选择足量的硫酸可证明生铁是混合物C．生铁变成熟铁中通入氧气的主要目的是将铁氧化D．工业炼铁的原料有铁矿石、焦炭、石灰石、空气
【典例02】【实验室炼铁】（24-25九年级上·山东烟台·期末）如图是实验室探究炼铁原理的实验装置图，下列有关说法正确的是A．该实验无需尾气处理B．玻璃管内的固体由红棕色变为银白色C．实验时应先通入CO，再给氧化铁加热D．该炼铁原理是4CO+Fe3O4 高温 3Fe+4CO2
【典例03】【铁生锈条件的探究】（24-25九年级上·广东东莞·期末） 某化学实验小组用下图实验探究铁钉生锈的条件，一周后发现只有①中铁钉生锈。下列说法正确的是A．①②说明铁钉生锈需要与水接触B．①③说明铁钉生锈需要与氧气接触C．②③说明铁钉生锈需要与氧气、水同时接触D．蒸馏水需要煮沸后使用，以除去水中溶解的氧气
①②对比可知铁钉生锈需要与氧气接触
①③对比说明铁钉生锈需要与水接触
②③都不生锈，变量不唯一，不能对比
探究铁钉生锈条件时，蒸馏水需要煮沸除去水中溶解的氧气，以防水中的氧气干扰实验
【典例04】【金属资源的保护】（24-25九年级上·宁夏银川·期末） 金属资源储量有限，下列措施不能有效保护金属资源的是A．回收利用废旧金属B．加大对金属矿物的开采，提高金属产量C．寻找和开发金属的代替品D．防止金属腐蚀，延长金属制品的使用寿命
回收利用废旧金属，可以重新加工利用，节约了金属资源
加大对金属矿物的开采，提高金属产量，这会加快金属资源的消耗速度
寻找和开发金属的替代品，能减少金属的使用
防止金属腐蚀，延长金属制品的使用寿命，减少了金属因腐蚀而造成的损耗
【训练01】（24-25九年级上·河南驻马店·期末）如图是工业炼铁示意图。下列说法中不正确的是A．赤铁矿的主要成分为Fe2O3B．石灰石的作用是形成炉渣C．焦炭的作用只是提供热量D．高炉烟气对空气造成污染
【训练02】（24-25九年级上·湖南·期末）为了防止铁制品锈蚀，下列做法不恰当的是A．在脸盆、杯子等表面烧涂搪瓷B．将使用后的菜刀用布擦干C．在铁制品表面涂油漆D．要经常用钢刷擦洗铝锅上的污垢
【训练03】（24-25九年级上·河南郑州·期末）控制变量法是一种重要的研究方法。要证明铁钉生锈的过程中一定有水参加了反应，则下列实验中必须完成的是A．①②B．①③C．②③D．①②③
【训练04】（24-25九年级上·宁夏银川·期末）实验室可用CO气体还原Fe3O4模拟工业炼铁.若冶炼含铁168g的生铁，需要含Fe3O492.8%的磁铁矿石的质量是多少?（根据化学方程式进行计算）
【真题演练1】（24-25九年级上·吉林长春·期末） 中国汽车产业正在持续发展。下列汽车组件中，由金属材料制成的是A．橡胶轮胎B．真皮座套C．玻璃车窗D．钢铁车架
解析：A、橡胶轮胎由合成橡胶制成，合成橡胶属于合成材料，不符合题意;B、真皮座套由动物皮革加工而成，动物皮革属于天然材料，不符合题意;C、玻璃车窗由玻璃制成，玻璃属于无机非金属材料，不符合题意；D、钢铁车架由钢铁制成，钢铁是铁的合金，属于金属材料，符合题意。
【真题演练2】（24-25九年级上·湖南长沙·期末）成语“百炼成钢”的化学含义是将反复烧红的生铁在空气中不断锤打，从而降低生铁中的_____________的含量，转化为钢。请写出该过程中的化学方程式：________________________________。
解析：生铁和钢都为铁合金，其中生铁的含碳量比钢高，将反复烧红的生铁在空气中不断锤打，能降低生铁中的含碳量，从而转化为钢;灼烧过程中，碳和氧气反应生成二氧化碳，反应的化学方程式为:C+O2 点燃 CO2。
C+O2 点燃 CO2
【真题演练3】（24-25九年级上·甘肃武威·期末）把X、Y、Z三种金属分别加入稀盐酸中，Y表面有气泡产生，X、Z无明显变化；再把X放到Z的金属化合物溶液中，X的表面有固体析出。则三种金属的活动性顺序是A．Y＞X＞ZB．Y＞Z＞XC．X＞Z＞YD．Z＞X＞Y
解析：把X、Y、Z三种金属加入稀盐酸中，Y表面有气泡产生，X、Z无明显变化，说明Y的金属活动性比氢强，X、Z的金属活动性比氢弱。即Y>H且H>X，H>Z；把X放到Z的金属化合物溶液中，X的表面有固体析出，说明X的金属活动性比Z强，即X>Z;综上，三种金属的活动性顺序为Y>X>Z，故选A。
【真题演练4】（24-25九年级上·河北张家口·期末）分别向a、b两支试管中加入形状和大小完全相同的铁片，再向a中加入煮沸后迅速冷却的蒸馏水浸没铁片后封上植物油，b中在铁片表面滴几滴蒸馏水，均塞上橡皮塞，U型玻璃管内为红墨水(开始时两端液面相平)，如图所示，放置一段时间后，以下说法错误的是A．a中铁片无明显变化，b中铁片锈蚀B．U型玻璃管两端的液面变为左低右高C．该实验是为了验证铁生锈需要与水接触D．实验所用的蒸馏水需要煮沸的目的是除去水中溶解的氧气
解析：A、a中蒸馏水煮沸后迅速冷却，除去了水中溶解的氧气，且有植物油隔绝空气，铁片不与氧气接触，所以无明显变化;b中铁片与氧气、水同时接触，会发生锈蚀，该选项说法正确;B、b中铁片锈蚀消耗氧气，使b试管内压强减小，a试管内压强不变，所以U型玻璃管两端的液面变为左低右高 ，该选项说法正确;C、a中铁片只与煮沸的蒸馏水接触(不含氧气)，b中铁片与氧气、水同时接触，变量是氧气，该实验是为了验证铁生锈需要与氧气接触，不是与水接触，该选项说法错误;D、氧气在水中有一定溶解度，实验所用蒸馏水煮沸可除去水中溶解的氧气，避免对实验产生干扰，该选项说法正确。
【真题演练5】（24-25九年级上·河北邯郸·期末）下列有关金属和合金的说法正确的是A．所有金属都呈银白色B．高炉炼铁时利用焦炭作还原剂冶炼金属铁C．农业上常用的杀菌剂波尔多液不能用铁桶配制D．将打磨后的银片放入硫酸铜溶液中，无明显现象，不能证明铜和银的活动性强弱
解析：A、并不是所有的金属都是银白色，如铜是紫红色，故选项说法不正确;B、工业炼铁时用焦炭燃烧提供热量，同时产生还原剂一氧化碳，而不是直接将焦炭作为还原剂，故选项说法不正确;C、铁的活动性比铜强，铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，则波尔多液不能用铁桶配制，故选项说法正确;D、将打磨后的银片放入硫酸铜溶液中，无明显现象，说明铜比银活泼，即能证明铜和银的活动性强弱，故选项说法不正确。
【真题演练6】（24-25九年级上·山西大同·期末） 很多俗语、诗词中蕴含着丰富的化学知识。下列说法错误的是A．“湿法炼铜”——铁的活动性比铜强B．“真金不怕火炼”——金在高温下也不与氧气反应C．“铜墙铁壁”——铜、铁的硬度大D．“百炼成钢”——指生铁经不断煅烧锤打变成钢，碳含量增加
解析：A、湿法炼铜，发生的是铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，说明铁的活动性比铜强，故选项说法正确;B.“真金不怕火炼”意思是金即使在高温时也不与氧气反应，说明金的化学性质不活泼，故选项说法正确;C、铜墙铁壁，说明铜、铁的硬度大，故选项说法正确;D、生铁和钢的主要区别在于含碳量不同，钢的碳含量低，不断煅烧锤打，目的是让碳和氧气反应生成二氧化碳，从而降低含碳量，故选项说法错误。
【真题演练7】（24-25九年级上·湖北随州·期末）明代科学著作《天工开物》记载了古代炼铁的有关知识：①炼铁：“或用木炭，……扇炉风箱，……土（铁矿石）化成铁……”；②炼钢：“凡钢铁炼法，……火力到时，生铁先化，渗淋熟铁之中……”；③铁器：“烧铁器淬于胆矾水中，即成铜色也”。下列说法不正确的是A．“扇炉风箱”鼓入空气与木炭反应B．“生铁”的熔点比“熟铁”高C．“土（铁矿石）化成铁”时“土”发生了还原反应D．“烧铁器淬于胆矾水（主要成分是硫酸铜溶液）中，即成铜色也”，发生了置换反应
解析：A、“扇炉风箱”鼓入空气，木炭能在空气中燃烧，故A不符合题意;B、由于生铁先熔化，则说明“生铁”的熔点比“熟铁”低，故B符合题意;C、“炼铁”时，土(铁矿石)中的氧被夺取，发生的反应为还原反应，故C不符合题意;D、“烧铁器淬于胆矾水(主要成分是硫酸铜溶液)中，即成铜色也”，发生的反应为铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，该反应为单质和化合物反应生成新的单质和新的化合物的反应，属于置换反应，故D不符合题意。
【真题演练8】（24-25九年级上·山西·期末） 兴趣小组的同学用图甲装置做铁生锈的实验，用氧气传感器测得a、b瓶内氧气的体积分数随时间变化而变化的曲线如图乙。下列分析正确的是A．两瓶内的红色粉末均变黑B．将铁粉换成铁块，图乙中的曲线不变C．该实验说明铁生锈需要消耗氧气D．该实验说明食盐是铁生锈的催化剂
解析：A、铁粉为黑色，根据图乙，à、b中铁粉均生锈，铁锈的主要成分是氧化铁，为红棕色，故两瓶内的黑色粉末均变红棕色，选项分析不正确;B、将铁粉换成铁块，反应物的接触面积变小，反应速率减慢，图乙中的曲线改变，选项分析不正确;C、根据图乙，铁生锈过程中氧气的体积分数下降，该实验说明铁生锈需要消耗氧气，选项分析正确;D、该实验说明食盐可以加快铁生锈的速率，若要证明是催化剂，还需证明氯化钠的质量与化学性质不变，选项分析不正确。
【真题演练9】（24-25九年级下·黑龙江绥化·期末）工业上常用赤铁矿或磁铁矿炼铁。根据矿石的质量可以计算炼出铁的质量。(1)工业炼铁的尾气处理方法_________________。(2)900t含四氧化三铁58%的磁铁矿石，理论上能炼出含铁90%的生铁的质量是多少？(根据化学方程式计算，写出计算过程)