高考化學一輪專題復習 第三章 第4講 用途廣泛的金屬材料課件 新人教版.ppt

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,第4講 用途廣泛的金屬材料,考點突破題型透析,學科素養(yǎng)技能提升,考點二 銅、銀、金及化合物,考綱要求,第三章 金屬及其化合物,考點三 金屬礦物的開發(fā)和利用,備選素材,考 綱 要 求,1.了解常見金屬的活動順序及金屬冶煉的一般方法。 2.了解合金的概念及重要應用。 3.知道銅及其重要化合物的性質。 4.了解化學科學發(fā)展對自然資源開發(fā)利用的作用。,考點一 金屬材料,知識梳理 思維深化,1合金 (1)概念： 合金是指兩種或兩種以上的金屬(或金屬與非金屬)熔合而成的具有_的物質。 (2)性能： 多數(shù)合金的熔點比它的各成分金屬的熔點_； 合金的硬度一般比它的各成分金屬的硬度_。,金屬特性,低,大,知識梳理 思維深化,考點一 金屬材料,2常見金屬材料 (1)黑色金屬材料鋼鐵： _是用量最大，用途最廣的合金。,鋼,知識梳理 思維深化,考點一 金屬材料,(2)有色金屬材料銅和鋁： 我國使用最早的合金是_，常見的銅合金有_和_。 鋁合金：,青銅,黃銅,白銅,考點一 金屬材料,(1)構成合金的成分不一定是兩種或兩種以上的金屬，也可以是金屬與非金屬，合金中一定含金屬元素。 (2)合金的性質不是各成分金屬的性質之和。合金具有許多良好的物理、化學和機械性能，在許多方面不同于各成分金屬，不是簡單加合；但在化學性質上，一般認為合金體現(xiàn)的是各成分金屬的化學性質。 (3)并非所有的金屬都能形成合金，兩種金屬形成合金，其前提是兩種金屬在同一溫度范圍內都能熔化，若一種金屬的熔點大于另一種金屬的沸點，則二者不能形成合金。 (4)合金一定是混合物。,知識梳理 思維深化,考點一 金屬材料,由銅鋅合金制成的“假金”常常能欺騙善良的人們，原因是銅鋅合金的外觀和黃金相似，鑒別銅鋅合金和真金的物理方法是測其密度，密度小的是_；化學方法是用稀硝酸溶解，不溶解的是_，能溶解的是_。 提示：銅鋅合金 真金 銅鋅合金,知識梳理 思維深化,1鈦和鈦的合金被譽為“21世紀最有發(fā)展前景的金屬材料”，它們具有很多優(yōu)良的性能，如熔點高、密度小、可塑性好、易于加工、耐腐蝕等，尤其是鈦合金與人體器官具有很好的“生物相容性”。根據(jù)它們的主要性能，下列用途不切合實際的是( ) A用來做保險絲 B用來制造航天飛機 C用于制造人造骨 D用于家庭裝修，做鈦合金裝飾門,由于鈦和鈦的合金密度小、可塑性好，因此可用于航天領域，B正確；由于鈦和鈦合金與人體器官具有很好的“生物相容性”，可與人體的組織相容，不引起排異反應，因此可以用來制造人造骨，C正確；由于其密度小、可塑性好、易于加工，因此可用于家庭裝修，做鈦合金裝飾門，D正確；只有A錯誤，由于其熔點高，不適合做保險絲。,題組設計 思維建模,題組一 合金的性能特點及應用,解析,答案,A,2新型鎂合金被大量應用于制造筆記本電腦的外殼、競賽自行車的框架等，這些實際應用充分體現(xiàn)了下列哪些鎂合金的優(yōu)異性能( ) 熔點低 硬度大 延展性好 導電性強 密度小(質地輕盈) 耐腐蝕 A B C D,題組一 合金的性能特點及應用,題組設計 思維建模,答案,D,3某課外活動小組，收集了一種合金進行研究(已知Cu的焰色反應為綠色)。 (1)外觀暗灰色，表面光滑； (2)在酒精燈上灼燒，火焰呈綠色；合金片熔化，但不滴落； (3)取刮去表皮的金屬10.0 g，放入足量稀硫酸溶液中，收集到標準狀況下的H2 9.96 L； (4)另取刮去表皮的金屬10.0 g，放入足量NaOH溶液中，也收集到標準狀況下的H2 9.96 L。,題組二 有關合金成分的分析與計算,題組設計 思維建模,試據(jù)此判斷，合金中一定含有的元素是_(寫元素符號)；下列元素可能含有的是_(填選項編號)。 aAg BMg cPb DFe 如果該合金中，只含兩種元素，它們的質量比是_。,解析,題組二 有關合金成分的分析與計算,題組設計 思維建模,Cu、Al,a,m(Al)m(Cu)41,正誤判斷，正確的打“”，錯誤的打“”。 (1)(2012天津高考，1D)鑭鎳合金能大量吸收H2形成金屬氫化物，可作儲氫材料( ) (2)(2012廣東高考，7D)新型復合材料使手機、電腦等電子產品更輕巧、實用和新潮( ),題組二 有關合金成分的分析與計算,高考真題 明確考向,考點二 銅、銀、金及化合物,知識梳理 思維深化,1銅及其化合物 (1)銅的物理性質 銅是硬度較小的_色金屬，具有良好的延展性、導電導熱性，因其具有良好的導電性而廣泛應用于電器和電子工業(yè)中。 (2)銅的化學性質 與非金屬的反應 分別寫出Cu與O2、S、Cl2反應的化學方程式： _。,紫紅,考點二 銅、銀、金及化合物,知識梳理 思維深化,與酸反應：與銀相似，銅不能與鹽酸、稀硫酸反應，但卻能溶解在硝酸等強氧化性酸中。 分別寫出Cu與濃硝酸、稀硝酸、濃硫酸反應的化學方程式_,考點二 銅、銀、金及化合物,知識梳理 思維深化,與鹽溶液的反應 寫出Cu與FeCl3溶液、AgNO3溶液反應的離子方程式： _ 銅的銹蝕：銅在干燥空氣中性質穩(wěn)定，但在潮濕空氣中會被腐蝕，在其表面逐漸形成一層綠色的銅銹：_。 (3)銅的常見化合物顏色、溶解性 CuO黑色、難溶；Cu2O磚紅色、難溶：Cu2S黑色、難溶；CuSO4白色、易溶；CuSO45H2O藍色、易溶；Cu2(OH)2CO3綠色、難溶；Cu(OH)2藍色、難溶。,Cu2Fe3=Cu22Fe2、Cu2Ag=2AgCu2,2CuO2H2OCO2=Cu2(OH)2CO3,考點二 銅、銀、金及化合物,知識梳理 思維深化,(4)氧化銅和氧化亞銅,Cu2H2O,考點二 銅、銀、金及化合物,知識梳理 思維深化,(5)氫氧化銅 物理性質 藍色不溶于水的固體。 化學性質及應用 (6)CuSO45H2O CuSO45H2O為藍色晶體，俗稱藍礬、膽礬。無水CuSO4為白色粉末，遇水變藍色(生成CuSO45H2O)，可作為水的檢驗依據(jù)。,考點二 銅、銀、金及化合物,知識梳理 思維深化,2金、銀的性質 金、銀、銅的活動性依次增強，其中金不能被硝酸等強氧化性酸氧化，但金可溶解在王水中，在電化學中常做惰性電極。銀雖然不能與鹽酸、稀硫酸反應，但卻能溶解在硝酸等強氧化性酸中，如：Ag2HNO3(濃)=_；3Ag4HNO3(稀)=_。,AgNO3NO2H2O,3AgNO3NO2H2O,(1)溶液中的Cu2常為藍色(濃CuCl2溶液為綠色，稀CuCl2溶液為藍色)，可作為Cu2的鑒別依據(jù)。如CuSO4溶液呈藍色。 (2)Cu2與堿反應生成藍色沉淀Cu(OH)2，這是鑒定Cu2的原理之一。 (3)Cu2作為重金屬離子能使蛋白質變性，此性質可用來配制農藥，如波爾多液就是由硫酸銅、生石灰和水按一定比例配成的天藍色膠狀懸濁液。 (4)CuSO4溶液可除去H2S氣體CuSO4H2S=CuSH2SO4,考點二 銅、銀、金及化合物,知識梳理 思維深化,考點二 銅、銀、金及化合物,知識梳理 思維深化,考點二 銅、銀、金及化合物,知識梳理 思維深化,1下表中，對陳述、的正確性及其有無因果關系的判斷都正確的是( ),題組設計 思維建模,題組一 銅及其化合物的性質,解析,答案,D,稀鹽酸可以與Cu2(OH)2CO3反應，而且稀鹽酸不能與Cu反應，所以可用稀鹽酸除銅器表面的銅綠Cu2(OH)2CO3，、有因果關系，A錯誤；銅表面不能形成致密的氧化膜，銅與濃硫酸在一定溫度下能發(fā)生反應，所以不能用銅制容器盛裝濃硫酸，B錯誤；硫酸銅與氨水生成Cu(OH)2，Cu(OH)2受熱分解生成黑色CuO，、均正確，但沒有因果關系，C錯誤；藍色硫酸銅晶體受熱轉化為白色硫酸銅粉末有新物質生成，屬于化學變化，CuSO4可用作消毒劑，但與前者沒有因果關系，D正確。,2已知酸性條件下可發(fā)生反應：2Cu=Cu2Cu。由于反應溫度不同，用氫氣還原氧化銅時，可能產生Cu或Cu2O，兩者都是紅色固體。一同學對某次用氫氣還原氧化銅實驗所得的紅色固體產物作了驗證，實驗操作和實驗現(xiàn)象記錄如下： 由此推出本次氫氣還原氧化銅實驗的產物是( ) ACu BCu2O C一定有Cu，可能有Cu2O D一定有Cu2O，可能有Cu,解析,題組一 銅及其化合物的性質,題組設計 思維建模,答案,D,因為是紅色固體，所以排除未反應的CuO(黑色)的存在。根據(jù)加入稀H2SO4產生藍色溶液，所以一定有Cu2O存在，根據(jù)后續(xù)現(xiàn)象，也可能有Cu生成。,3某課外研究小組，用含有較多雜質的銅粉，通過不同的化學反應制取膽礬。其設計的實驗過程為： (1)雜銅中含有大量的有機物，可采用灼燒的方法除去有機物，灼燒時將瓷坩堝置于_上(用以下所給儀器的編號填入，下同)，取用坩堝應使用_，灼燒后的坩堝應放在_上，不能直接放在桌面上。,題組二 銅及其化合物的制備,題組設計 思維建模,(1)因加熱坩堝時溫度較高，應放在泥三角上進行加熱，且取用坩堝時要用坩堝鉗，并且為防止坩堝炸裂和燒壞桌面，燒后的坩堝要在石棉網(wǎng)上冷卻，不能直接放在桌面上。,解析,c,e,b,實驗所用儀器： a蒸發(fā)皿 b石棉網(wǎng) c泥三角 d表面皿 e坩堝鉗 f試管夾 (2)雜銅經灼燒后得到的產物是氧化銅及少量銅的混合物，灼燒后含有少量銅的可能原因是_。 a灼燒過程中部分氧化銅被還原 b灼燒不充分銅未被完全氧化 c氧化銅在加熱過程中分解生成銅 d該條件下銅無法被氧氣氧化,題組二 銅及其化合物的制備,題組設計 思維建模,(2)灼燒后含有少量銅，其原因可能是灼燒不充分，銅未被完全氧化，也可能是灼燒過程中部分氧化銅被還原。,解析,a、b,解析,題組二 銅及其化合物的制備,題組設計 思維建模,(3)通過途徑實現(xiàn)用粗制氧化銅制取膽礬，必須進行的實驗操作步驟：酸溶、加熱通氧氣、過濾、_、冷卻結晶、_、自然干燥。 (4)由粗制氧化銅通過兩種途徑制取膽礬，與途徑相比，途徑有明顯的兩個優(yōu)點是 _、 _。,蒸發(fā),過濾,產生等量膽礬途徑消耗硫酸少,途徑不會產生污染大氣的氣體,題組二 銅及其化合物的制備,題組設計 思維建模,題組二 銅及其化合物的制備,題組設計 思維建模,1正誤判斷，正確的打“”，錯誤的打“” (1)(2014高考課標卷，9A)氫氣通過灼熱的CuO粉末，固體質量增加( ) (2)(2014高考課標卷，9D)將鋅粒投入Cu(NO3)2溶液中，固體質量增加( ),高考真題 明確考向,題組二 銅及其化合物的制備,高考真題 明確考向,題組二 銅及其化合物的制備,(2)用稀H2SO4浸泡熔渣B，取少量所得溶液，滴加KSCN溶液后呈紅色，說明溶液中存在_(填離子符號)，檢驗溶液中還存在Fe2的方法是_(注明試劑、現(xiàn)象)。 (3)由泡銅冶煉粗銅的化學反應方程式為_。,解析,題組二 銅及其化合物的制備,高考真題 明確考向,答案,高考真題 明確考向,題組二 銅及其化合物的制備,(1)步驟()中Cu2(OH)2CO3發(fā)生反應的化學方程式為_。 (2)步驟()所加試劑起調節(jié)pH作用的離子是_(填離子符號)。 (3)在步驟()發(fā)生的反應中，1molMnO2轉移2mol電子，該反應的離子方程式為_。,解析,題組二 銅及其化合物的制備,高考真題 明確考向,答案,考點三 金屬礦物的開發(fā)和利用,知識梳理 思維深化,1金屬在自然界中存在的形態(tài) 除了_、_等極少數(shù)金屬外，絕大多數(shù)金屬以_的形式存在于自然界中。在這些金屬化合物中，金屬元素都顯_化合價。 2金屬冶煉的實質 使金屬化合物中的金屬離子_電子被_為金屬單質的過程：Mnne=M。,化合物,金,鉑,正,還原,得,3金屬冶煉的一般步驟,知識梳理 思維深化,考點三 金屬礦物的開發(fā)和利用,4金屬冶煉的方法,知識梳理 思維深化,考點三 金屬礦物的開發(fā)和利用,2HgO2,2Fe3CO2,W3H2O,3Mn2Al2O3,知識梳理 思維深化,考點三 金屬礦物的開發(fā)和利用,4Al3O2,MgCl2,考點三 金屬礦物的開發(fā)和利用,(1)電解法冶煉活潑金屬使用的是熔融的金屬鹽或金屬氧化物，而不是鹽溶液。 (2)銅除了用熱還原法冶煉外，還可以用濕法煉銅或用電解法進行冶煉。 (3)鋁是地殼中含量最高的金屬元素，但人類對鋁的使用比鐵、銅晚得多，是因為鋁的金屬活動性比鐵、銅強，難于冶煉，古代技術條件達不到，不能冶煉鋁。 (4)鐵的冶煉也可通過置換反應得到，如鋁熱反應。,知識梳理 思維深化,考點三 金屬礦物的開發(fā)和利用,1鋁熱反應的本質是利用鋁的還原性，將難熔金屬從其氧化物中置換出來，關于鋁熱反應思考下列問題： (1)是否所有的金屬氧化物都能和鋁發(fā)生鋁熱反應？ 提示：否，判斷鋁熱反應能否發(fā)生，應首先看金屬的活動性。例如MgO和Al不能發(fā)生鋁熱反應。 (2)在鋁熱反應中，鎂條、KClO3起_作用。 提示：引燃,知識梳理 思維深化,考點三 金屬礦物的開發(fā)和利用,(3)做鋁熱反應，應注意哪些事項？ 提示：要保證紙漏斗重疊時四周均為四層，且內層紙漏斗一定要用水潤濕，以防止高溫物質從四周濺出，同時損壞紙漏斗。 蒸發(fā)皿中的細沙要適量，既要防止蒸發(fā)皿炸裂，又要防止熔融的液體濺出傷人。 實驗裝置不要距人群太近，應遠離易燃物。 2能否用電解AlCl3和MgO的方法冶煉Al、Mg? 提示：不能。因為AlCl3是共價化合物，熔融時無法電離出自由移動的離子，不導電；而MgO雖是離子化合物，但其熔點太高，熔融會消耗大量電能，成本較高。,知識梳理 思維深化,考點三 金屬礦物的開發(fā)和利用,3“沙里淘金”體現(xiàn)了什么冶煉方法？此方法體現(xiàn)了物理變化還是化學變化？ 提示：“沙里淘金”指的是“富集”，此過程是物理變化。,知識梳理 思維深化,1下列有關金屬的工業(yè)制法中正確的是( ) A制鈦：用金屬鈉置換氯化鈦(TiCl4)溶液中的鈦 B煉鐵：用焦炭和空氣反應產生的CO在高溫下還原鐵礦石中鐵的氧化物 C制鈉：用海水為原料制得精鹽，再電解純凈的NaCl溶液 D煉銅：用黃銅礦經電解精煉得到純度為99.9%的銅,A中不能用TiCl4溶液，要用熔融態(tài)的TiCl4；電解NaCl溶液得到NaOH、Cl2和H2；電解法精煉銅的原料是粗銅。,題組設計 思維建模,題組一 金屬的冶煉原理,解析,答案,B,2(2015石家莊模擬)下列制備金屬單質的方法或原理正確的是( ) A在高溫條件下，用H2還原MgO制備單質Mg B在通電條件下，電解熔融Al2O3制備單質Al C在通電條件下，電解飽和食鹽水制備單質Na D加強熱，使CuO在高溫條件下分解制備單質Cu,解析,題組一 金屬的冶煉原理,題組設計 思維建模,答案,B,3被稱為“國防金屬”的鎂，60%來自于海洋，從海水中提取鎂的正確方法是( ),解析,題組一 金屬的冶煉原理,題組設計 思維建模,答案,D,由MgCl2溶液制備無水MgCl2應在HCl氛圍中加熱，電解熔融MgCl2(不是MgO)制取Mg。,根據(jù)金屬活動順序表選擇冶煉方法 (1)電解法KAl (2)熱還原法ZnCu (3)熱分解法HgAg (4)富集法PtAu,題組一 金屬的冶煉原理,題組設計 思維建模,題組二 金屬冶煉的重要實驗鋁熱反應,題組設計 思維建模,(1)該同學推測，鋁熱反應所得到的熔融物應是鐵鋁合金。這種推測有一定的道理，理由是_。 (2)設計一個簡單的實驗方案，證明上述所得的塊狀熔融物中含有金屬鋁。該實驗所用試劑是_，當觀察到_的現(xiàn)象時，說明熔融物中含有金屬鋁。 (3)實驗室溶解該熔融物，最好選用下列試劑中的_(填序號)。 A濃硫酸 B稀硫酸 C稀硝酸 D氫氧化鈉溶液,(1)該反應溫度下鋁已熔化，未反應的鋁可與生成的鐵熔合在一起，形成合金 (2)NaOH溶液 有氣泡生成 (3)B,題組二 金屬冶煉的重要實驗鋁熱反應,題組設計 思維建模,答案,題組二 金屬冶煉的重要實驗鋁熱反應,題組設計 思維建模,題組二 金屬冶煉的重要實驗鋁熱反應,題組設計 思維建模,高考真題 明確考向,題組二 金屬冶煉的重要實驗鋁熱反應,2(2013高考山東卷節(jié)選)由下列物質冶煉相應金屬時采用電解法的是_。 aFe2O3 BNaCl cCu2S DAl2O3,題組二 金屬冶煉的重要實驗鋁熱反應,高考真題 明確考向,答案,b、d,