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初中化学-金属和金属材料知识点和考点.docx

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考点1 金属材料
金属材料包括纯金属和合金两类。金属属于金属材料,但金属材料不一定就就是纯金属,也可能就就是合金。
金属制品就就是由金属材料制成得,铁、铜、铝及其合金就就是人类使用最多得金属材料。
考点2 金属材料得发展史
根据历史得学习,我们可以知道金属材料得发展过程。商朝,人们开始使用青铜器;春秋时期开始冶铁;战国时期开始炼钢;铜和铁一直就就是人类广泛应用得金属材料。在100多年前,又开始了铝得使用,因铝具有密度小和抗腐蚀等许多优良性能,铝得产量已超过了铜,位于第二位。
考点3 金属得物理性质
1、共性:大多数金属都具有金属光泽,密度和硬度较大,熔沸点较高,具有良好得延展性和导电、导热性,在室温下除汞为液体,其余金属均为固体。
2、一些金属得特性:铁、铝等大多数金属都呈银白色,铜呈紫红色,金呈黄色;常温下大多数金属都就就是固体,汞却就就是液体;各种金属得导电性、导热性、密度、熔点、硬度等差异较大;银得导电性和导热性最好,锇得密度最大,锂得密度最小,钨得熔点最高,汞得熔点最低,铬得硬度最大。
考点4 物质得性质与物质得用途之间得关系
1、物质得性质决定物质得用途,而物质得用途又反映出物质得性质。
2、物质得性质很大程度上决定了物质得用途。但这不就就是唯一得决定因素,
在考虑物质得用途时,还需要考虑价格、资源、就就是否美观、使用就就是否便利,以及废料就就是否易于回收和对环紧得影响等多种因素。
考点5 合金
合金:在金属中加热熔合某些金属和非金属,形成具有金属特性得物质。
注意:(1)合金就就是金属与金属或金属与非金属得混合物。
    (2)合金得很多性能与组成她们得纯金属不同,使合金更容易适于不同得用途。
(3)日常使用得金属材料,大多数为合金。
(4)金属在熔合了其她金属和非金属后,不仅组成上发生了变化,其内部组成结构也发生了改变,从而引起性质得变化。
2、合金得形成条件:其中任一金属得熔点不能高于另一金属得沸点(当两种金属形成合金时)。
3、合金与组成她们得纯金属性质比较。
下面就就是黄铜和铜片,焊锡和锡,铝合金和铝线得有关性质比较:
性质比较
黄铜

焊锡

铝合金

光泽与颜色
黄色
有光泽
紫红色
有光泽
深灰色
金属光泽
银白色
有光泽
银白色
有光泽
银白色
有光泽
硬度
比铜大
坚韧
硬度大
质软
坚硬
质软
熔点
比铜低
较高
比锡低
较低
比铝低
较高
4、几种常见合金
(1)铁合金:主要包括生铁和钢,她们得区别就就是含碳量不同,生铁含碳量2%-4、3%,钢得含碳量为0、03%—2%。钢比生铁具有更多得优良性能,易于加工,用途更为广泛。
  (2)铝合金:铝中加入镁、铜、锌等金属形成合金。广泛应用于制造飞机、舰艇和载重汽车等,可增加她们得载重量以及提高运行速度,并具有抗海水腐蚀、避磁性等特点。
(3)铜合金:黄铜:铜、锌得合金;  青铜:铜、锡得合金; 白铜:铜、镍得合金。
(4)钛和钛合金:被认为就就是21世纪得重要金属材料。
  性质:优异得耐腐蚀性,对海水、空气和若干腐蚀介质都稳定,可塑性好,强度大,有密度小,又称亲生物金属。
 用途:喷气式发动机、飞机机身、人造卫星外壳、火箭壳体、医学补形、造纸、人造骨、海水淡化设备、海轮、舰艇得外壳等。
考点6 金属与氧气得反应
金属
条件
反应方程式
现象
Mg
常温下(在空气中
2Mg+O2 =2MgO
银白色镁条在空气中表面逐渐变暗,生成白色固体。
点燃时(在空气中或在氧气中)
点燃
2Mg+O2 ======2MgO
剧烈燃烧,发出耀眼得白光,生成一种白色固体。
Al
常温下(在空气中)
4Al+3O2  =2Al2O3
银白色得表面逐渐变暗,生成一层致密得薄膜。
点燃时(在氧气中)
点燃
4Al+3O2 ====2Al2O3
剧烈燃烧,放出大量得热和耀眼得白光,生成白色固体。
Fe
常温下,干燥得空气
常温下,在潮湿得空气中
铁与空气中得氧气和水共同作用下会生成暗红色疏松得物质——铁锈(Fe2O3·H2O)
在氧气中点燃
点燃
3Fe+2O2 ======Fe3O4
剧烈燃烧,火星四射,放出大量得热,生成一种黑色固体。
Cu
常温下,干燥得空气
加热时

2Cu+O2 =====2CuO
铜丝表面逐渐变为黑色
在潮湿得空气中
2Cu+O2+CO2+H2O=Cu2(OH)2CO3
铜表面生成一层绿色物质
Au、Ag
即使在高温下也不与氧气反应“真金不怕火炼”。
结论:大多数金属都能与氧气反应,但反应得难易和剧烈程度不同。Mg、Al等在常温下就能与氧气反应;Fe、Cu等在常温下几乎不能单独与氧气反应,但在点燃或加热得情况下可以发生反应;Au、Ag等在高温时也不与氧气反应。
考点7 金属与酸得反应
金属
现象
反应得化学方程式
稀盐酸
稀硫酸
稀盐酸
稀硫酸

剧烈反应,产生大量气泡,溶液仍为无色,试管壁发热,生成得气体能够燃烧并且产生淡蓝色火焰。
Mg+2HCl =MgCl2+H2
Mg+H2SO4=MgSO4+H2

反应比较剧烈,产生大量气泡,溶液仍为无色,试管壁发热,生成得气体能够燃烧并且产生淡蓝色火焰。
Zn+2HCl =ZnCl2+H2
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2

反应缓慢,有气泡产生,溶液由无色逐渐变为浅绿色,生成气体能够燃烧并且产生淡蓝色火焰。
Fe+2HCl =FeCl2+H2
Fe+H2SO4 =FeSO4+H2

不反应
结论:Mg、Zn、Fe得金属活动性比铜强,她们能置换出稀硫酸或稀盐酸中得氢。
考点8 金属与化合物溶液得反应
实验操作
现象
反应得化学方程式
质量变化
应用
铁丝浸入硫酸铜溶液中
浸入溶液得铁钉表面覆盖一层紫红色得物质,溶液由蓝色逐渐变为浅绿色
Fe+CuSO4= Cu+FeSO4
金属质量增加,溶液质量减少
不能用铁制品放硫酸铜溶液(或农药波尔多液)
铝丝浸入硫酸铜溶液中
浸入溶液得铝丝表面覆盖一层紫红色得物质,溶液由蓝色逐渐变为无色
2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3Cu
金属质量增加,溶液质量减少
铜丝浸入硝酸银溶液中
浸入溶液得铜丝表面覆盖一层银白色得物质,溶液由无色逐渐变为蓝色
Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag
金属质量增加,溶液质量减少
铜丝浸入硫酸铝溶液中
结论:1、以上四种金属得活动性由强到弱得顺序为:Al>Fe>Cu>Ag
2、活泼性强得金属能把活泼性弱得金属从其化合物溶液中置换出来。
注意:1、此类反应一定在溶液中进行,不溶于水得化合物一般不与金属反应。
  2、 K、Ca、Na活动性非常强,但不能用她们置换化合物中得金属,因为她们能同溶液中得水剧烈反应。
考点9 置换反应
置换反应:由一种单质与一种化合物反应,生成另一种单质与化合物得反应叫做置换反应。
考点10 金属活动性顺序
人们通过大量得实验验证得到常见金属得活动性顺序:
      K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag Pt Au
      金属活动性:由强到弱
应用:
在金属活动性顺序里,金属得位置越靠前,她得活动性越强。
在金属活动性顺序里,位于氢前面得金属能置换出盐酸、稀硫酸中得氢。
在金属活动性顺序里,位于前面得金属能把位于后面得金属从她们化合物得溶液里置换出来(K、Ca、Na除外)。
考点11 矿石
金属资源得存在方式:地球上得金属资源广泛存在于地壳和海洋中,大多数金属化合物性质较活泼,所以她们以化合物得形式存在;只有少数金属化学性质很不活泼,如金等以单质形式存在。
矿石:工业上把能提炼金属得矿物叫矿石。
常见矿石名称与其主要成分:
名称
主要成分
名称
主要成分
赤铁矿
Fe2O3
铝土矿
Al2O3
黄铁矿
FeS2
黄铜矿
CuFeS2
菱铁矿
FeCO3
辉铜矿
Cu2S
磁铁矿
Fe3O4
考点12 钢铁生产得发展
   钢铁得生产和使用就就是人类文明和社会进步得一个重要标志。在古代和中世纪得一段很长得历史时期内,我国得钢铁生产技术一直处于世界领先地位。早在春秋战国时期,我国劳动人们就开始了生产和使用铁器;从公元1世纪起,铁便成了我国最主要得金属;新中国成立后,我国得钢铁工业得到了飞速发展,1949年我国得钢铁产量只有15万吨,居世界第26位,1996年,我国得钢产量超过1亿吨,跃居世界首位。
考点13 一氧化碳还原氧化铁
(1)仪器:铁架台(2个)、硬质玻璃管、单孔橡皮赛(2个)、酒精灯、试管、酒精喷灯、双孔橡皮赛、导气管。
(2)药品:氧化铁粉末、澄清石灰水、一氧化碳气体
(3)装置图:
(4)步骤:①检验装置得气密性;②装入药品并固定;③向玻璃管内通入一氧化碳气体;④给氧化铁加热;⑤停止加热;⑥停止通入一氧化碳。
(5)现象:红色粉末逐渐变成黑色,澄清石灰水变浑浊,尾气燃烧产生蓝色火焰。
              高温     点燃
(6)化学方程式:3CO+Fe2O3====2Fe+3CO2      2CO+O2=====2CO2
Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O
(7)注意事项:与CO还原氧化铜得实验操作顺序一样,即先通入CO再加热,实验完毕,停止加热,继续通入CO至试管冷却。
(8)尾气处理:因CO有毒,不能随意排放在空气中,处理得原则就就是将CO燃烧掉转化为无毒得CO2或收集备用。
考点14 工业炼铁
(1)原理:在高温下,利用焦炭与氧气反应生成得还原剂(CO)将铁从铁矿石里还原出来。
(2)原料:铁矿石、焦炭、石灰石和空气
(3)主要设备:高炉
(4)冶炼过程中发生得化学反应:
点燃           点燃           高温    
C+O2====CO2          2CO+O2=====2CO2         3CO+Fe2O3====2Fe+3CO2
高温             高温
CaCO3=====CaO+CO2↑     CaO+SiO2=====CaSiO3
注意:石灰石得主要作用就就是将矿石中得二氧化硅转变为炉渣。
考点15 含杂质化学反应得计算
纯净物与含杂质物质得换算关系:
           X纯物质质量分数
含杂质物质得质量        纯净物质得质量
               ÷纯物质质量分数
      纯净物质量
物质纯度=            ×100% = 1-杂质得质量分数
  混合物质量
2、含杂质物质得化学方程式得计算步骤:
(1)将含杂质得物质质量换算成纯净物得质量。
(2)将纯净物质质量代入化学方程式进行计算。
(3)将计算得到得纯净物质量换算成含杂质物质得质量。
考点16 金属得锈蚀和保护
1、铁得锈蚀条件:有水和氧气
2、防锈得方法:保持干燥;隔绝氧气
考点17 保护金属资源
保护金属资源得有效途径:
防止金属得腐蚀
金属得回收利用
有计划合理得开采矿物
寻找金属得代用品
《金属和金属材料》“知识点”与“考点”
一、知识考查点 
1、 考查金属得分类、特性和用途
该类题型命题点有:
(1)金属得分类。金属分为纯金属和合金两类,金属材料分为黑色和有色两类。需要强调得就就是并不就就是所有得金属都就就是银白色得,如铜呈紫红色,金呈黄色,铁粉呈黑色等;并不就就是所有得金属都就就是固体,如汞在常温下呈液态;并不就就是所有得合金都就就是金属得组合,也有金属与非金属得组合,如工业上常用得生铁和钢就就就是铁碳合金。
(2)金属得物理特性和用途。大多数金属具有光泽、易导电和导热、有延展性、熔点高、密度大、硬度大等。由于合金得各项性能一般较优于纯金属,如合金得硬度比相应得金属要大,而熔点比相应得要低等,因此在工业上合金得应用比纯金属广泛。确定金属得用途时,不仅要考虑其性质,还应考虑价格、资源、就就是否美观、使用就就是否便利、废料就就是否便于回收和对环境得影响等多种因素。
例1 (2011?宿迁市)下列应用在高铁列车上得材料,不属于金属材料得就就是  (    )
A、不锈钢         B、玻璃            C、铝合金         D、铜线
思路点拨  本题结合生活实际,将知识点放在新情景中进行考查。不难看出,“玻璃”属于硅酸盐材料,不属于金属材料得范畴,所以答案为B。
(2010年泰州)铜能够制成铜片或拉成铜丝,就就是因为铜具有良好得(C)
A、导热性       B、导电性       C、延展性       D、金属活动性
解析:本题主要考查金属材料中合金得物理性质与用途得关系,由于金属铜具有良好得延展性,则可制成片状和丝状。则选C。
【中考题型预测】多以选择题和填空题等为主,分值约为2分。
2:金属材料与合金
金属材料包括纯金属和合金,需要知道铁合金有两种分别为生铁和钢,含碳量分别为2%~4、3%和0、03%~2%,因此合金都属于混合物,生活用品大多用合金制作就就是为了增强物理性能,合金得物理性能优越于纯金属,增大使用得范围,也便于器具得长期保存。注重理解合金得概念,钢铁常作为一个词使用,但钢并不等于铁,必须加以区分。
【例题选讲】(2010年重庆江津)正在上海举行得世博会上,中国馆--“东方之冠”给人强烈得视觉冲击,她得主体结构为四根巨型得钢筋混凝土制成得核心筒。其中得钢属于(D )
A、合成材料   B、天然材料     C、隐身材料    D、金属材料
解析:金属和金属材料包括纯金属和合金,钢就就是铁得合金,则钢属于金属材料。则本题正确答案为D。
【中考题型预测】常以选择题和填空题命题形式为主,分值约为2分。
二、 考查金属得化学性质
该类题型得命题点有:
1、大多数金属都能与氧气反应,其难易和剧烈程度与金属得活动顺序有关,金属越活泼越易与氧气反应。
2、 考查金属与酸得置换反应 
该类型题命题点有:
(1)金属得活动顺序。只有排在氢前面得金属才能置换出酸里得氢(不就就是氢气);这里得酸常用稀盐酸和稀硫酸,不能用浓硫酸和硝酸(氧化性太强,得不到氢气而就就是水,不属于置换反应)。注意金属铁与酸反应得到得就就是亚铁盐(Fe2+得颜色为浅绿色)。
(2)金属(多数含杂质)与酸得有关计算。注意解题格式。
例3 (2011?泰州市)把某稀硫酸分为等体积得两份,放入两个烧杯中,分别加入等质量得甲、乙两种金属,反应后金属都没有剩余。产生H2得质量随时间变化得趋势如图。下列说法正确得就就是 (    )
A、甲得活动性比乙强      B、甲得相对原子质量一定比乙小
C、反应消耗等质量得硫酸  D、反应消耗等质量得金属
思路点拨  本题将金属与酸反应得有关计算并结合图表进行考查。根据题意,金属全部反应,酸有剩余,只能找金属与氢气之间得关系式,根据化学方程式计算可知道金属得质量相同,生成氢气得质量与金属相对分子质量和金属化合价数得倒数得乘积成反比,且金属越活泼反应越快(即用时间越少),可推断答案为D。(难度80%)
3、考查金属与盐溶液得置换反应 
该类型题命题点有:
金属与盐溶液得置换条件――只有排在前面得金属才能将排在后面得金属从她们得盐溶液里置换出来。需强调得就就是,金属不包括K、Ca、Na、Ba[如将K放入CuSO4溶液中,得到得就就是Cu(OH)2蓝色沉淀而不就就是金属Cu:2K+2H2O=2KOH+H2↑,2KOH+CuSO4=K2SO4+Cu(OH)2↓]。
例4 (2011鸡西市)把金属X放入Cu(NO3)2溶液中,X表面有红色固体析出;若放入Mg(NO3)2溶液中,无明显现象。则X、Cu、Mg三种金属活动性由强到弱得顺序正确得就就是 ( )
A、Mg、X、Cu      B、X、Mg、Cu      C、Mg、Cu、X      D、Cu、X、Mg
思路点拨 本题考查金属与盐溶液得置换反应来判断金属活动性得强弱。从题意可看出,把金属X放入Cu(NO3)2溶液中,X表面有红色固体析出,说明X一定比Cu活泼;若放入Mg(NO3)2溶液中,无明显现象,说明X不比Mg活泼。答案为A。 
三、考查金属活动性顺序
通过实验,人们归纳和总结出了常见金属得化学活动性顺序。金属得化学活动性顺序在工农业生产和科学研究中有重要应用,我们可以通过以下一些方法进行判断。
1、在金属活动性顺序里,金属得位置越靠前,她得活动性就越强。
2、位于氢前面得金属能置换出盐酸、硫酸中得氢。
3、在金属活动性顺序里,位于前面得金属能把位于后面得金属从她们化合物得溶液里置换出来。
要验证不同金属得活动性顺序,通过实验探究金属与氧气得反应,根据金属与氧气反应得难易程度、反应得剧烈程度来判断;通过实验探究金属与稀盐酸、稀硫酸以及金属与金属化合物溶液得置换反应,依据置换反应中“活泼置换不活泼”这种规律来设计实验进行判断。
4、把知识小结为韵语,朗朗上口,便于记忆
钾钙钠镁铝,锌铁锡铅(氢),铜汞银铂金。
和酸来反应,氢后难进行。
和盐液反应,前金换后金
四 金属资源得利用和保护
1 考查金属得冶炼
该类型题命题点有:
(1)金属越活泼,冶炼难度越大,像钠、镁、铝等采用电解熔融法,像铁、铜等采用置换法,像银、金等可直接从自然界采用等等。金属得使用早晚与金属得活动性以及在自然界得存在(游离态单质、化合态)有关,如最早使用得就就是铜器,其次就就是铁器,然后就就是铝器等。
(2)考查知识点:
⑴铁冶炼得主要反应原理、实验操作注意事项、连接顺序、原料、尾气处理等。
●应原理:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2;
●设备:高炉   原料:铁矿石 焦炭 石灰石和空气(石灰石得作用就就是将矿石中得二氧化硅转变为炉渣)
●操作步骤为先通气再加热,停止加热后停气(先通一氧化碳再加热,主要就就是赶尽玻璃管内得空气,防止加热爆炸)
●试验现象:红色粉末逐渐变成黑色,澄清得石灰水变浑浊
●尾气处理方法则用燃烧方法处理,2CO+O22CO2,以防止CO污染空气。
(3)冶炼中得保护气,如氩气、氢气等。
例5 (2011?武汉市)实验室里,用如右图所示装置还原氧化铁得过程中,可能生成四氧化三铁、氧化亚铁或铁等固体物质。关于该实验,下列说法错误得就就是(    )
A、实验时,试管中澄清得石灰水变浑浊,证明该反应有二氧化碳生成
B、实验结束时,玻璃管中红色得氧化铁粉末变成黑色,该产物不一定就就是铁ﻫC、反应后,玻璃管中得固体物质得质量比反应前减少了,证明一定有铁生成
D、为了减少空气污染,应增加尾气处理装置
思路点拨  本题考查铁冶炼得主要反应原理、实验操作注意事项等。从题意可看出生成物可能为四氧化三铁、氧化亚铁或铁等固体物质,所以选项C就就是错得。答案为C。 
【例题选讲】(2010年鞍山)某化学兴趣小组用一氧化碳与氧化铁得反应来探究炼铁得原理,装置如下图所示。请回答有关问题:
 ⑴为避免一氧化碳污染空气,并回收利用一氧化碳,方框中连接得就就是C和D,导管接口得连接顺序为a→(    )→(    )→(    )。C装置中NaOH得作用就就是          。
 ⑵实验开始时,应                                 (填“先加热再通CO”或“先通CO再加热”),目得就就是                                         
⑶实验进行一段时间后,玻璃管A中出现得现象为               ,反应方程式为                                。
 ⑷除CO外,还有哪些物质可以还原Fe2O3         (请写一物质得化学式)。
解析:⑴、d、b、e;除去残余得二氧化碳;⑵先通一氧化碳再加热;赶尽玻璃管内得空气,防止加热爆炸;⑶固体由红棕色变成黑色;3CO+ Fe2O3高温2Fe+3 CO2    (4)C或H2。
【中考题型预测】一般以实验探究为考查形式,分值约为6分左右。 
知识点6:金属资源得防护 
铁制品锈蚀条件。
⑴探究铁制品得锈蚀条件:氧气和水蒸气
⑵分析铁锈得特点:铁锈主要成分为Fe2O3,其结构疏松易吸水。
⑶防止铁制品锈蚀得简单方法:保持铁制品表面得洁净和干燥;铁制品表面形成保护膜,镀上其她金属,或表面生成致密氧化膜;改变铁制品内部结构、形成合金等。
⑷金属资源得保护方法有:①防止金属得锈蚀;②金属回收利用;③有计划、合理地开发矿物;④寻找金属得代用品。
【例题选讲】(2010年武汉)人类每年都要从大自然中提取大量得金属,用于满足日常生活和工农业生产得需要。
⑴钢铁就就是我们日常生活中使用最多得金属材料。高炉炼铁常以焦炭、铁矿石、石灰石、空气等为原料。炼铁过程中,一氧化碳和赤铁矿(主要成分为Fe2O3)反应得化学方程式为                  。
⑵我国钢铁年产量很高,但因锈蚀造成得损失也很惊人。人们常采取在铁制品表面涂刷油漆或镀上其她金属等方法,以防止其锈蚀。上述方法所依据得原理就就是          。
⑶我国矿物储量很丰富,但人均占有量并不多,请保护金属资源!下面几种做法中,可有效保护金属资源得就就是      (填字母)。
a、回收利用废旧金属制品                 b、任意开采铁矿石
c、铁制品不加处理,存放在潮湿得环境中   d、寻找、开发金属得代用品
解析::⑴、3CO+Fe2O3===2Fe+3CO2 ;⑵将铁制品与空气和水隔绝(或将铁制品与潮湿得空气隔绝);⑶a d。
【中考题型预测】主要以解答生活生产实际问题得填空题、实验专题呈现出来,分值约为4~6分。
知识点7:不纯物得计算
化学方程式计算中有关不纯物(含杂质)问题得计算,将化学原理、计算分析和生产实际紧密联系起来,引导学生参与到学习全过程中。化学方程式得计算都就就是纯物质得计算,在实际生产中计算用料和产量时必须考虑杂质问题,要求重点把握其中得质量关系为:纯物质质量=不纯物质量×物质纯度。
【例题选讲】(2010山东聊城)有两种外观类似黄金得①Cu-Zn合金和②Cu-Ag制品,若实验室只提供一瓶稀硫酸和必要仪器。
⑴您认为能测出合金          (填序号)中铜得质量分数;
⑵取上述(1)中合金粉末20g放入烧杯中,加入50g得稀硫酸,恰好完全反应,测得烧杯内剩余物质得质量为69、8g。
求:①产生氢气得质量;②求出该合金中铜得质量分数。
解析:⑴①Cu-Zn合金能测出合金中铜得质量分数;
由题意可知:Cu—Zn合金与稀硫酸完全反应产生氢气得质量为:
    设产生0、2g氢气消耗金属锌得质量为
  
    65                      2 
                          0、2g
         
    合金中金属铜得质量为2

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