第八单元 金属和金属材料专题复习.docx
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第八单元金属和金属材料专题复习
第八单元金属和金属材料
专题复习
一、考点分析
（一）考点提要与课标解读
1、金属材料：
通过日常生活中广泛使用金属材料等具体事例，认识金属材料与人类生活和社会发展的密切关系。
2、金属的物理特性与用途：
了解常见金属的物理性质，知道物质的性质在很大程度上决定了物质的用途，但同时还需考虑如价格、资源以及废料是否易于回收等其他因素。
3、合金：
认识在金属中加热熔合某些金属或非金属可以制得合金，知道生铁和钢等重要合金，以及合金比纯金属具有更广泛的用途。
4、金属的化学性质：
知道铁、铝、铜等常见金属与氧气的反应。
初步认识常见金属与盐酸、硫酸的置换反应，以及与盐溶液的置换反应，能用置换反应解释一些与日常生活有关的化学问题。
5、金属活动性顺序：
能用金属活动性顺序对有关的置换反应进行简单地判断，并能利用金属活动性顺序解释一些与日常生活有关的化学问题。
6、常见的金属矿物几提炼方法：
知道一些常见金属（如Fe、Al、Cu等）的矿物，了解从铁矿石中将铁还原出来的方法。
7、金属的腐蚀及防锈：
了解金属腐蚀的条件及防止金属腐蚀的简单方法。
8、金属资源的保护：
知道废弃金属对环境的污染，认识回收利用废弃金属的重要性。
9、有关含杂质的化学方程式的计算：
会根据化学方程式对含有某些杂质的反应物或生成物进行有关计算。
（二）命题趋向
金属的物理性质和用途是中考的常考点。
如给出一些金属的物理性质，然后根据所给的信息判断一些常见的金属工具应用什么金属材料来制造；讨论一些金属元素在自然界的存在情况，归纳出金属“之最”；根据一些金属的用途、性质考查合金与纯金属性能的比较，以及合金材料的应用等。
由于新金属材料的不断问世，与“合金”有关的试题将会成为中考热点。
金属的化学性质一直是中考题的重点，常与酸、盐溶液的性质以及金属活动性顺序联合命题，突出了学科内、学科间综合的同时，增添了较多的开放题、探究题、实验设计与评价题等，使命题更能体现新课标的要求。
金属的锈蚀与防护主要围绕探究铁生锈的条件设置探究问题，同时结合生活、生产和科技应用方面设置一些有关防止铁锈蚀措施的问题。
近几年此部分知识又拓展到铜以及其他金属锈蚀和防护问题，主要以信息题的形式出现。
炼铁的原理及应用常结合一氧化碳的性质有关含杂质的化学方程式的计算，是中考不可忽视的知识点。
主要题型有实验题、评价题、综合计算题。
需要特别指出的是：
由于近几年考试题中对化学计算的要求相对降低，有关不纯物质的化学方程式的计算单独出现大题的可能性将减少，以选择题或填空题的形式进行考查的可能性增大，也可能u质量分数的计算相结合，出现综合性计算题。
二、考点梳理
考点1几种重要的金属
金属的通性：
有光泽、能够导电、有延展性，能够导热。
一些金属的特性：
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是固体，汞却是液体；各种金属的导电性、导热性、密度、熔点、硬度等差异较大；银的导电性和导热性最好，锇的密度最大，锂的密度最小，钨的熔点最高，汞的熔点最低，铬的硬度最大。
考点2合金
合金：
在金属中加热熔合某些金属或非金属，就可以制得具有金属特征的合金。
（1）几种常见的合金
生产、生活中常见的合金是钢铁、铝合金和铜合金。
1钢铁钢是铁与C（碳）、Si（硅）、Mn（锰）、P（磷）、S（硫）以及少量的其他元素所组成的合金。
其中除Fe（铁）外，C（碳）的含量对钢铁的机械性能起着主要作用，故统称为铁碳合金。
它是工程技术中最重要、也是最有最主要的，用量最大的金属材料。
2铝合金铝中加入镁、铜、锌等金属形成的合金。
广泛应用于制造飞机、舰艇和载重汽车等，可增加它们的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
a．黄铜：
铜、锌的合金。
b.青铜：
铜、锡的合金。
C.白铜：
铜、镍的合金。
（2）特种合金
特种合金有以下几大类；耐蚀合金、耐热合金、钛合金、磁性合金。
其中钛和钛合金具有熔点高、密度小、可塑性好、抗腐蚀性好、易于加工、机械性能好等优点，因此被广泛用于火箭、导弹、航天飞机、船舶、化工和通讯设备等。
考点3金属与氧气的反应
（1）镁和氧气的反应
①常温下（在空气中）：
2Mg+O2==2MgO
现象：
银白色镁条在空气中表面会逐渐变暗，生成白色固体——一氧化镁。
②点燃时（在空气中）：
现象：
剧烈燃烧，发出耀眼的白光，生成一种白色固体——一氧化镁
（2）铝与氧气的反应
①常温下（在空气中）：
2Al+3O2==2Al2O3
现象：
银白色的铝的表面逐渐变暗，生成一层致密的薄膜——一氧化铝。
（3）铁与氧气的反应
①常温下在干燥的空气中，铁很难与氧气发生反应。
②常温下在潮湿的空气中，铁与空气中的氧和水共同作用会生成暗红色疏松的物质——铁锈（主要成分为Fe2O3·xH2O）。
铁丝在氧气中点燃时：
3Fe+2O2=（点燃）Fe3O4。
现象：
剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成一种黑色固体——四氧化三铁。
（3）铜与氧气的反应
①铜常温下在干燥的空气中几乎不与氧气发生反应。
②铜在加热时：
2Cu+O2=（加热）2CuO
现象：
铜丝表面逐渐变成黑色——一氧化铜。
铜在潮湿的空气中：
2Cu+H2O+O2+CO2=Cu2（OH）2CO3
现象：
铜丝表面逐渐生成一层绿色物质——碱式碳酸铜。
（4）金、银等金属即使在高温时也不与氧气反应
结论：
大多数金属都能与氧气反应，但反应难易和剧烈程度不同。
考点4金属活动性顺序
（1）金属与酸的反应
金属
现象
反应的化学方程式
稀盐酸
稀硫酸
稀盐酸
稀硫酸
镁
剧烈反应，产生气泡
剧烈反应，产生气泡
Mg+2HCl===MgCl2+H2↑
Mg＋H2SO4＝MgSO4＋H2↑
锌
反应，产生气泡
反应，产生气泡
Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑
Zn＋H2SO4＝ZnSO4＋H2↑
铁
缓慢反应，产生气泡
缓慢反应，产生气泡
Fe+2HCl===FeCl2+H2↑
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
铜
不反应
不反应
不反应
不反应
（2）金属与盐溶液的反应
活泼的金属能把不活泼的金属从它们的盐酸溶液中置换出来。
实验
现象
反应的化学方程式
铝丝侵入硫酸铜溶液中
反应，置换出红色的物质
2Al+3CuSO4===3Cu+Al2（SO4）3
铜丝侵入硝酸银溶液中
反应，置换出黑色的物质
Cu+2AgNO3===2Ag+Cu（NO3）2
铜丝侵入硫酸铝溶液中
不反应
无
（3）置换反应：
由一种单质与另一种化合物反应，生成另一种单质与另一种化合物的反应。
（4）金属活动性顺序
KCaNaMgAlZnFeSnPb（H）CuHgAgPtAu
金属活动性：
由强到弱
金属活动性顺序可以作为金属能否在溶液中发生置换反应的一种判断依据。
友情提示：
验证金属活动性的方法
（1）验证两中金属的活动性：
①如果两种金属已知一种在氢前，一种在氢后（或两种金属都在氢前，但活动性差别很大），最简单的方法是分别放入相同的酸溶液中（如Fe与Cu、Fe与Zn等）；②如果两种未知的金属，要探究其活动性，最简单的方法是将一种金属放入另一种金属的盐溶液中，看能否反应。
（2）验证三种金属活动性强弱的方法有多种，常用的是：
①“两种金属夹一盐”的方法，即活动性居中的金属用盐溶液，而另外两种金属用单质；②“两盐夹一金属”的方法，即活动性居中的金属用单质，另外两种金属用盐溶液。
在实验过程中，分别把金属单质放入其他金属的盐溶液中，看是否有金属析出。
如验证Zn、Fe、Cu三种金属的活动性，可用“Zn、FeSO4、Cu”或“ZeSO4、Fe、CuSO4”作为试剂。
考点5金属资源的保护
（1）金属的锈蚀与保护
1铁的锈蚀条件
铁制品的锈蚀主要是铁与空气中的氧气、水蒸气等发生化学反应的过程。
2防止铁锈蚀的方法
a.采用保护膜。
在钢铁制品的表面涂上防锈材料，如机油、凡士林、防锈油脂等。
或涂油漆、沥青、橡胶、搪瓷等非金属材料。
还可以用电镀法，浸镀法、喷镀法等，将锌、铬等金属镀在钢铁制品的表面。
b.制成合金，以改变金属内部组织的结构。
例如，在钢铁中加入镍可以增强防锈能力，含铬18%和镍8%的合金钢常称为“铬镍不锈钢”。
（2）金属资源的保护
防止金属腐蚀
金属的回收利用
有计划，合理地开采矿物
寻找金属的代用品
考点6含杂质物质的化学反应计算
（1）化学方程式所表达的都是纯净物发生化学变化的相互关系，各化学式所规定的化学量，反应的是纯净物之间的数量关系。
（2）在现实生活中绝对或理想纯净的物质是不存在的，或多或少都含有杂质，当进行计算时所含杂质并不遵循该方应化学方程式所遵循的规律，因此当参与反应的物质含杂质时，先要把含杂物质的质量换算成纯物质的重量，在进行计算。
（3）公式
纯净物的质量 = 混合物的质量×纯净物的质量分数
三、典型例析
题型1金属的性质与用途
例1（陕西中考）整理和归纳是有效的学习方法。
下面是某学习小组的同学对Mg、Fe、Cu、Hg、Ag五种金属相关知识的归纳复习，请你参与并回答下列问题。
（1）从物理性质上看，每种金属都有自己的特性．你认为与其它金属的不同之处是 ________________________________________________________
（2）从化学性质上看，与盐酸反应最剧烈的是__________，这五种金属中，有一种金属的盐溶液能与其他四种金属发生反应，该金属是__________，写出其中一个反应的化学方程式 _______________________________________________________
（3）性质决定用途，用途反映性质是重要的化学学科思想．用镁粉制作的烟花在夜空中发出耀眼的白光，这是利用了镁的________性。
解析：
（1）常温下，Hg为液体其他为固体或Cu为紫红色，其他为银白色；
（2）五种金属中镁最活泼，银最不活泼，所以与盐酸反应最剧烈的是镁，由于银排在Mg、Fe、Cu、Hg后面，所以银盐（如AgNo3）能与Mg、Fe、Cu、Hg发生置换反应；（3）镁燃烧产生耀眼的白光，用作烟花或照明弹的制作。
答案：
（1）常温下Hg为液体而其余均为固体
（2）Mg（或镁）Ag（或银）Cu+2AgNO3===2Ag+Cu（NO3）2
（3）可燃
题型2合金的概念机性质
例2（2013沈阳）下列有关金属的说法，正确的是（）
A.铜和硬铝都属于金属材料
B.铜和硬铝都属于金属材料
C.铁、铝、铜都是银白色金属
D.不锈钢是永不生锈的钢铁
解析：
金属材料包括纯金属和合金，铜是纯金属，硬铝是铝的合金，故A正确；生铁和钢都是铁的合金，属于混合物，故B错误；铁、铝、是银白色金，铜是紫红色金属，故C错误；不锈钢是抗腐蚀性能好的铁的合金，并非永不生锈，故D错误.。
答案：
A
题型3金属活动性顺序
例3.（2013.潍坊市）有X、Y、Z三种金属，只有Z在自然界中主要以单质形式存在，如果把Y加入X的硝酸盐溶液中，Y表面有X析出。
据此判断这三种金属的活动性由强到弱的顺序为（）
A．X＞Y＞ZB．X＞Y＞ZC．Y＞X＞ZD．Z＞Y＞X
解析：
三种金属中只有Z在自然界中主要以单质形式存在，说明Z最不活泼；而吧Y加入X的硝酸溶液中，Y表面有X析出。
说明Y比X活泼。
即三种金属的活动性由强到弱的顺序为Y＞X＞Z。
答案：
C
例4（2012贵州遵义）某化学兴趣小组，为了探究Ag、Zn、Cu三种金属活动性顺序，设计了如图所示的4种实验方案，请你判断其中不能达到目的是（ ）
A．
B．
C．
D．
解析：
A组：
Zn可以和CuSO4反应，判断出锌比铜活动性强；Ag不能和CuSO4反应，可以判断银不如铜活泼；B组：
根据Cu与CuSo4不反应判断锌比铜的活动性强；C组：
根据Cu与盐酸不反应，而Zn可以和盐酸反应，判断锌的活动性比铜强；根据Cu与AgNO3反应判断铜的活动性比银强；D组：
Zn和Cu都能和AgNO3反应判断出锌和铜都比银的活动性强，但是锌和铜的活动性强弱没有设计实验验证，故选D．答案D
题型4有关托盘天平平衡情况的计算
例4（四川眉山中考）在天平两盘上的烧杯中，各放入质量相同的稀硫酸，调节天平至平衡．分别向两边烧杯各加入5g镁和5g铁，镁和铁全部反应而消失后，天平的指针（ ）
A.偏向加铁的一边B.偏向加镁的一边
C.仍停留在原来的位置D.无法确定
解析：
刚开始，天平两端的硫酸溶液的质量相等且足量，天平平衡；加入等量镁、铁后，由于产生氢气的质量分别为2／24×5g≈0.42g2／56×5g≈0.18g，则天平指针偏向加铁的一边。
答案：
A
题型5含杂质物质的反应及计算
例5（2012天津）某钢铁厂每年消耗4000t含Fe2O380%的赤铁矿石，该理论上可日产Fe98%的生铁质量是多少？
（计算结果保留到0.1）
解析：
根据质量守恒定律，化学变化前后铁元素的质量不变，据此，根据三氧化二铁的化学式可以求出生铁的质量。
本题也可以根据化学方程式计算，具体方法如下：
赤铁矿是中Fe2O3的质量：
4000tX80%=3200t
设可炼出纯铁的质量为x。
3CO2+Fe2O3===（高温）2Fe+3CO2
160112
3200tx
3200t
=
160
112
x=2240t
理论上可炼出生铁的质量为：
2240t／98%≈2285.7t
答案：
解Fe2O3的质量：
4000tX80%=3200t
Fe2O3中的Fe的质量：
3200tX（2X56／160）X100%=2240t
炼出生铁的质量：
2240t／98%≈2285.7t
答：
该厂理论上可日产含Fe98%的生铁质量是2285.7t。
点拨“在应用上述方法解答时，不纯物质的质量不能直接带入化学方程式计算。
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