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1、《金属与矿物》(金属与金属材料)【学习目标】1.能区分金属与非金属;区别生铁和钢2.了解金属的特征及其应用;3.初步掌握金属的化学性质(与氧气、酸、盐)及金属活动性,置换反应的条件和简单应用;(图像题天平题杂质计算,设计简单实验区别活动性,简单的金属和混合盐的反应次序判断)4.了解金属的冶炼及金属资源的保护和利用(一氧化碳冶铁的实验设计铁生锈实验设计的控制变量思想);5.知道碳单质燃烧(知道反应物的量不同对反应产物是有影响的)、一氧化碳的还原性、可燃性和毒性。【前置性学习】1.金属具有很多共同的物理性质:、、、。2.写出镁、铝、铁、铜分别与氧气反应的化学方
2、程式:、。、。3.铜与硫酸不反应,锌、铁、铝能与稀硫酸反应生成氢气。写出镁、铝、铁、锌分别与稀硫酸反应的化学方程式:、。、。4.金属铁与硫酸铜溶液也能发生置换反应方程式:.。Fe与CuSO4反应或铁与酸反应得到价的铁。FeSO4在水溶液中为颜色,CuSO4在水溶液中为颜色。5.以上四种金属的活动性由强到弱为>>>6.金属元素在自然界中分布很广,除了少数的(,,)以单质存在,其余大都以存在。7.常见的矿石:赤铁矿的主要成分、磁铁矿的主要成分、赤铜矿的主要成分、孔雀石的主要成分。8.工业炼铁(1)设备:;原料:、、、.(2)主要反应:a.高温焦炭中通入过量的空气,生
3、成二氧化碳;b.二氧化碳通入灼热的焦炭:;c.高温下,一氧化碳通入铁矿石中:。d.思考下列问题:实验操作开始应先再通,原因是。反应结束时硬质玻璃管中固体的颜色会由色变为色,实验结束后的操作为应先再。原因为。e.石灰水作用是,实验中会出现现象,尾气操作的方法是9、铁在空气中锈蚀,实际上是铁跟、等物质互相作用,发生一系列复杂的化学变化,使铁转化为疏松的铁锈。铁锈的主要成分是。颜色为。10、人们通常采用在钢铁表面覆盖保护层的方法来防止钢铁生锈。例如:、、等。另外金属铝在空气中能“”,生成致密的_____。11、废金属回收的意义【典型例题】1.金属的性质例1等质量的稀硫
4、酸分别与足量的镁、铁、锌三种金属反应,下列图像能正确生产氢气质量与反应时间之间关系的是()你知道吗?(1)反应过程中谁产生的氢气多?跟什么有关系?(2)反应结束时谁产生的氢气多?又跟什么有关?小结:解决此类问题,可以在横坐标上取两点:过程中取一点;结束时取一点。分析这两个时刻产生的氢气跟什么有关系。变式训练:相同质量的M、N两种活泼金属,分别与足量质量分数为8%的盐酸反应(M、N在生成物中均为+2价),生成H2质量和反应时间的关系如右图。下列叙述正确的是()A.金属的活泼性N>MB.两个反应生成H2的体积相等C.相对原子质量N>MD.两个反应消耗盐酸的质量一定相
5、等例2X、Y、Z是三种不同的金属,将X、Y分别放入稀盐酸中,只有X表面产生气泡;将Y、Z分别放入硝酸银溶液中,一会儿后,Y表面有银析出,而Z无变化。根据以上实验事实,判断三种金属的活动性顺序为()A.X>Y>ZB.X>Z>YC.Z>X>YD.Y>Z>X你知道吗?比较金属的活泼性有哪些方法吗?分别通过什么来判断?小结:比较金属的活泼性应抓住金属的化学性质:金属能与氧气、酸、盐反应(1)通过金属与氧气反应来比较:反应条件越简单,反应越剧烈,说明金属越活泼,如铝和氧气常温下就能反应、铜和氧气需要在加热的条件下才能进行。(2)通过金属能与酸反应来比较:能反应的比不能反应
6、的活泼,且反应越剧烈,说明金属越活泼,如铜不能与稀酸反应,镁、锌与酸能反应,且镁反应更加剧烈,因此这三种金属的活泼性顺序为:镁>锌>铜。(3)通过金属能与盐溶液反应来比较:活泼的金属能将较为稳定金属从它的盐溶液中置换出来。变式训练1:下列四个实验中只需要完成三个就可以证明铁、铜、银三种金属的活动性顺序。其中不必进行的是()A.将铁片放入稀盐酸中B.将铜片放入稀硫酸中C.将铁片放入硝酸银溶液D.将铜片放入硝酸银溶液变式训练2:某化学兴趣小组为测定Fe、Cu、Ag三种金属的活动性顺序设计了四种方案,每种方案所用的试剂如下,其中你认为不可行的是()A.Fe、Ag、Cu
7、SO4溶液B.Fe、Cu、AgNO3溶液、稀盐酸C.Cu、FeCl2溶液、AgNO3溶液D.Cu、Ag、Fe、稀盐酸例3向含有AgNO3、Cu(NO3)2、Zn(NO3)2的混合溶液中加人一定量的铁粉,使其充分反应后,过滤,向滤渣中滴加稀盐酸,有气泡产生,则下列结论不正确的是()A.滤渣中含Ag,滤液中含Ag+、Fe2+、Cu2+、Zn2+B.滤渣中含Ag、Cu,滤液中含Fe2+、Zn2+、Ag+C.滤渣中含Ag、Cu,滤液中含Fe2+、Zn2+、Cu2+D.滤渣中含Ag,滤液中含Zn2+、Fe2+、Cu2+你知道吗?(1)铁可以置换出哪几种金属?是否有先后顺序
8、?如果有,则铁应先置换出
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