5.1.1 金属的性质（第1课时）-2023-2024学年度高一化学同步精品讲义（沪科版必修第二册）

5.1.1  金属的性质   知识点01  金属的物理性质1．地壳中最多的元素是     ，最多的金属元素是     ；自然界中绝大多数金属元素以____态存在。金属可以制作饰品，是因为许多金属都有        ，金属可以抽成细丝或压成薄膜，是因为金属具有良好的         ，金属作为导体，是因为金属具有         ，金属可制炊具，是因为金属具有         。2．在元素周期表中，金属元素的种类大约占已发现元素种类的      ，越靠近周期表的左下方，元素的金属性越     ，在稳定的元素中，金属性最强的是      。 提醒：要记住地壳中元素含量的前四位——氧、硅、铝、铁。 【知识拓展】金属之最锂——密度最小的金属铝——地壳中含量最高的金属钙——人体中含量最高的金属铬——硬度最大的金属钨——熔点最高的金属汞——熔点最低的金属 【即学即练1】下列关于金属的叙述正确的是A．金属都是银白色的固体，都具有较高的硬度和密度B．金属在化合物中一定显正化合价C．金属单质都可以和酸发生置换反应产生氢气D．金属元素的单质在常温下均为固体  知识点02  合金1．合金的定义：合金是两种或两种以上的金属，或金属与非金属熔合在一起，所组成的具有金属特性的物质。合金属于            （填“纯净物”或“混合物”）。2．信息1：某些金属材料的熔点金属材料锡铅锡铅合金 钠钾钠钾合金熔点℃2323271839864-10信息2：纯金属与合金的结构示意图             纯金属内原子的排列十分规整           合金内原子层之间的相对滑动变得困难由以上信息，可以得出的结论：相对于各组成成分，合金的熔点        ，硬度        。3．生铁和钢都属于         合金。 说明：合金物理性质变化的原因是结构的变化，体现了结构决定性质的思想。 【即学即练2】下列关于合金的说法，正确的是①合金至少含两种金属  ②合金中元素以化合物形式存在  ③合金的熔点一般比其成分金属低  ④合金一定是混合物  ⑤铁锈是一种铁合金A．①②      B．②③⑤      C．③④      D．③ 知识点03  金属元素的原子结构1．对于碱金属元素，它们的最外层电子数相同，按原子序数的顺序，电子层数逐渐      ，失电子能力逐渐        ，单质的还原性逐渐        。2．在金属活动性顺序表中，金属的位置越靠前，金属单质的还原性就越     ；金属的位置越靠后，该金属的正离子的氧化性就越    。3．大多数金属元素原子的最外层电子数较    ，原子半径较    ，在化学反应中容易        电子。主族金属元素的最高正价等于原子的                   ，副族元素的原子在化学反应中除能失去最外层电子外，还能失去排布在内层上的电子，可显示金属价态。 说明：金属元素的原子结构影响金属单质的活泼性，主要体现为还原性。判断金属还原性，也可以使用元素周期表，也可以使用金属活动性顺序表。 【即学即练3】金属原子一般具有的特点是A．有金属光泽，能导电，有延展性      B．熔点和沸点较低C．最外层电子个数少，容易失去        D．在反应中作氧化剂 知识点04  金属与非金属的反应1．金属钠是银白色固体，硬度较小，比水轻，通常保存在       里。2．钠与氧气在常温下反应生成         ，在加热或点燃条件下反应生成         。3．铁在氧气燃烧，生成        ，在潮湿的空气中，铁易被氧化生成铁锈（Fe2O3·xH2O）。4．铁在一定条件下和氯气生成        ，和硫反应，生成        。 提醒：对于钠与氧气的反应，要注意反应条件下对产物的影响；对于铁与氯气、氧气、硫的反应，既要关注铁的化合价，也要关注反应条件（详见下面的“常见考法四”的必杀技）。 【即学即练4】以下有关金属的说法正确的是A．根据金属的活动性：Al>Fe，则两者与相同浓度盐酸反应时，Al更剧烈B．活泼金属都可从不活泼金属的盐溶液置换出不活泼金属C．由于Al、Fe都有+3价，由2Al+6HCl = 2AlCl3+3H2↑，可知：2Fe+6HCl = 2FeCl3+3H2↑D．活泼金属可与氧气在常温下反应，不活泼金属在加热或高温下也可与O2反应  常见考法一  金属的存在与通性【例1】下列关于金属的通性说明不正确的是A．元素周期表中，金属元素的种类比非金属多B．在自然界中没有游离态的钠C．金属单质在化学反应中既可作氧化剂又可作还原剂D．银的导电性和导热性都比铝强 必杀技  （1）地壳中元素含量的顺序为：氧、硅、铝、铁、钙，等，含量最多的金属是铝。（2）金属在自然界中主要以化合态存在，少数的以游离态存在（如金、铂）。（3）金属物理性质的通性有：导电性、导热性、延展性、金属光泽。（4）金属化学性质的通性主要是还原性，金属元素只有正化合价，没有负价。 【同步练习1】下列关于金属元素特征的叙述正确的是A．金属元素的原子只有还原性，离子只有氧化性B．金属元素在化合物中一定显正价C．金属元素在不同化合物中的化合价均不同D．金属单质在常温下均是固体 常见考法二  合金的概念及特性【例2】所谓合金，就是不同种金属(也包括一些非金属)在熔融状态下形成的一种熔合物，根据下列四种金属的熔、沸点，判断其中不能形成合金的是 NaCuAlFe熔点(℃)97.510836601535沸点(℃)883259522003000A．Cu和Al　　　B．Fe和Cu        C．Fe和Na      D．Al和Na 必杀技     （1）合金一般以一种金属为主，另一种或几种是金属或非金属，制作过程是熔合，合金具有金属的特性。（2）金属制成合金后，熔点一般低于成分金属，硬度一般高于成分金属。 【同步练习2】合金有许多特点，如Na-K合金在通常状况下为液体，而Na和K的单质在通常状况下均为固体。据此，试推测：生铁、纯铁、炭三种物质中，熔点最低的是A．生铁      B．纯铁      C．炭      D．不能确定 常见考法三  钠和氧气反应产物的对比【例3】2.3 g金属钠在干燥的空气中与氧气反应，得到3.5 g固体，由此可判断其产物为A．只有2.3 g金属钠        B．只有Na2O2      C．Na2O和Na2O2                 D．无法确定 必杀技     （1）钠在空气中与氧气反应生成Na2O，Na2O是白色固体；钠在空气中加热或点燃时生成Na2O2，Na2O2是淡黄色固体。（2）为防止金属钠在空气中变质，实验室里一般把少量的金属钠保存在煤油里。 【同步练习3】金属钠是一种活泼金属，除了具有金属的一般性质外，还具有自己的特性。下列关于钠的叙述中，正确的是A．钠还可以存在四氯化碳中B．钠放置在空气中，会迅速被氧化而生成淡黄色的氧化钠 C．在氧气中加热时，金属钠剧烈燃烧，发出黄色火焰   D．钠与硫不能反应 常见考法四  利用铁与不同非金属反应比较非金属的氧化性【例4】简答：通过什么事实能够证明氧化性Cl2>O2>S? 必杀技 （1）常温下，铁不易与氧气、氯气、硫等非金属反应。（2）在加热或点燃时，铁与氯气反应生成，与氧气反应生成，与硫反应生成。（3）铁在潮湿的空气中，易被氧化生成铁锈（主要成分是Fe2O3·xH2O）。 【同步练习4】下列各物质中，不能由组成它的两种元素的单质直接化合而得到的是A．FeS         B．Fe3O4          C．FeCl3          D．FeCl2  题组A  基础过关练1．京沪高铁的车厢大部分采用铝合金材料制造，这是因为铝合金A．比纯铝的熔点高B．具有比较活泼的化学性质C．各种成分在自然界中含量丰富，容易获得D．质量轻，强度大，抗腐蚀能力比较强2．C919大型飞机采用了大量新型材料铝锂合金。下列关于铝锂合金的说法不正确的是A．铝锂合金是铝与锂形成的混合物       B．铝锂合金的硬度比锂大C．铝锂合金的熔、沸点比铝低           D．铝锂合金耐酸碱腐蚀3．下列关于金属的叙述不正确的是。A．金属钠在空气中燃烧生成过氧化钠B．在点燃镁条之前应先用砂纸打磨，除去表面的氧化膜C．铁在氧气中燃烧生成的氧化物，主要是Fe3O4D．铁粉和硫粉混合加热，生成Fe2S34．铝锂合金是航空飞行器较理想的结构材料之一。铝锂合金具有的以下性质中，与该应用无关的是A．易导电        B．耐腐蚀        C．密度小        D．硬度大5．武德合金的熔点一般为73~93℃，根据这一性质，可将其制作成A．厨具        B．钢轨        C．保险丝       D．导线6．下列关于金属性质的叙述正确的是A．金属一般都容易导电导热，有延展性B．金属具有较高的硬度和熔点C．所有金属都是固态D．金属都是以化合态存在于自然界 题组B  能力提升练7．钢铁、铝合金、铜合金三种合金具有广泛的用途，下列说法正确的是A．碳钢与生铁的主要成分相同，所以性能相同B．铝合金可用于制造飞机、汽车的部件C．铜合金具有优良的导电导热性能，但耐腐蚀能力较差D．铝铁合金具有很高的熔点，能用于制造火箭外层材料。8．某化学兴趣小组的同学，在学习了钠的性质后，用小刀切割了一小块钠，然后放入盛有空气的集气瓶中，充分燃烧后发现瓶壁上有黑色固体附着，下面是该兴趣小组的几点推测，你认为不合理的是A．黑色固体是碳B．钠在燃烧时只发生了一个反应C．钠在金属活动性顺序中排在镁前面，所以钠能与二氧化碳反应（已知：2Mg+CO22MgO+C）D．钠保存在煤油中，可能滤纸没有完全吸干煤油，煤油不完全燃烧产生碳9．下列有关碱金属元素的叙述正确的是A．碱金属元素的次外层电子数是2或8B．碱金属元素最高价氧化物的水化物都是碱C．第IA族元素都是碱金属元素D．自然界中有游离态的碱金属单质10．将钠和碳分别置于下图所示的两个盛满氧气的集气瓶中，燃烧完毕冷却至室温后，打开装置中的两个活塞，这时观察到A．水进入左瓶                           B．水进入右瓶C．水同时进入两瓶                       D．水不进入11．类比法是研究物质性质的常用方法之一，可预测许多物质的性质。但类比是相对的，不能违背客观事实。下列有关类比推测的说法正确的是   A．已知Fe与S能直接化合生成FeS，推测Cu和S可直接化合生成CuS   B．已知Cu与Cl2能直接化合生成CuCl2，推测Fe与Cl2可直接化合生成FeCl2   C．已知Fe能与氧气、氯气反应，推测Zn能也与氧气、氯气反应   D．已知Al能与O2生成致密氧化膜保护金属，推测Fe也与O2生成氧化膜保护金属12．工业上，钠的用途非常广泛：（1）在实验室里，有一钠块浸在煤油中，要取出金属钠做有关钠的化学实验，取用的操作方法是：______________________________。（2）用金属钠制取Na2O通常用以下方法：2NaNO3＋10Na = 6Na2O＋N2↑，试说明为什么不用钠在O2燃烧而采用此法的原因是____________________________________。（3）金属钠在700℃ ～800℃时与四氯化钛（TiCl4）反应制取金属钛，该反应的化学方程式为：______________________。13．金属是非常有用的材料。以下是四种金属的相关性质：金属熔点（℃）密度（g/cm3）相对强度（1表示很弱）相对硬度（1表示很软）每吨价格（元）铝6602.7112.811400铜10858.9333.038000铁15387.9204.54000钛16684.5406.0160000（1）钛是制造飞机的材料之一。根据表中数据，解释为何用钛来制造飞机。 （2）钢是主要含铁的合金。汽车车身可以用铝或钢制造。已知铁在潮湿的空气中会迅速腐蚀，而铝不会。①请解释铝耐腐蚀的原因。 ②根据表中数据，描述用铝来取代钢制造汽车车身的另一项优点及一项缺点。 题组C  培优拔尖练14．等质量的两块金属钠，第一块在足量氧气中加热，第二块在氧气中（常温下）充分反应，则下列说法正确的是A．第一块钠失去电子多B．两块钠失去电子一样多C．第二块钠的生成物质量最大D．两块钠的生成物质量一样多15．某合金的组成可表示为Al65Cu23Fe12，下列有关说法中正确的是A．W的熔点比铝、铁、铜的都高B．将一定量W投入少量的盐酸中，充分反应后溶液中一定有Fe2+C．把W放入足量的盐酸中，仍有固体残留D．把W在浓硝酸中因钝化而看不到明显现象16．Ca在空气中燃烧的固体产物溶于水，放热，放出有臭味的气体。写出化学方程式。 17．现用金属钠和空气制备纯度较高的Na2O2，可利用的装置如下。回答下列问题（已知：Na2O2可以与H2O、CO2反应）：（1）装置Ⅳ中盛放的药品是________，其作用是_______________________________。（2）若规定气体的气流方向从左到右，则组合实验装置时各件仪器的正确连接顺序为(按从左到右顺序写明仪器的编号Ⅰ、Ⅱ……)____________，各仪器接口的标号字母顺序是：空气进入________，________接________，________接________，________接________(用字母表示)。（3）装置Ⅱ的作用_________________________________________。（4）操作中通空气和加热的顺序为_______________________________。 18．硫酸锌广泛应用于工农业生产中。工业上以粗氧化锌（含Zn、FeO、CuO等杂质）为原料生产ZnSO4﹒7H2O的一种流程的部分过程如下（各过程需控制适宜条件）。（1）过程I、II、III中，分离出X、Y、Z的实验操作是        。（2）过程I中，能与稀硫酸反应的物质有                                。（3）过程I需要持续强制通风，原因是该过程中生成的氢气具有         性。（4）过程II中，滤渣Y含有Fe(OH)3。加入高锰酸钾的主要目的是                        。（5）过程III中，滤渣Z含铜，生成铜的离子方程式为                                   。