備考2019高考化學(xué)第一輪復(fù)習(xí) 第3章 金屬及其化合物 第4節(jié) 用途廣泛的金屬材料學(xué)案 必修1.doc

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第四節(jié) 用途廣泛的金屬材料 開發(fā)利用金屬礦物一、合金及常見金屬材料1金屬的通性(1)金屬具有共同的物理性質(zhì)是 、 、 、 。大多數(shù)金屬單質(zhì)呈 色，但銅、金、銫等少數(shù)金屬有特殊顏色。常溫下金屬大多都是固體，但 是液體。(2)不同的金屬，密度相差較大，其中密度最小的金屬是 (0.534 gcm3)，常見金屬中密度最大的是鉑 (Pt，俗稱白金，21.45 gcm3)。金屬的熔、沸點相差也很大，其中 的熔點都低于水的沸點(100)，而熔點最高的 達到3 410 。金屬中硬度最大是鉻(Cr)。(3)在冶金工業(yè)中，稱鐵、鉻、錳為黑色金屬，其它金屬稱為有色金屬；在有色金屬范圍內(nèi)，又以單質(zhì)密度4.5 gcm3為界，分成重金屬和輕金屬。根據(jù)在地殼中含量，又把金屬分為常見金屬和稀有金屬等。(4)金屬的化學(xué)性質(zhì)：金屬原子的最外層電子數(shù)一般少于4個（但A、A、A族金屬元素原子最外層電子數(shù)等于或多于4個），在化學(xué)反應(yīng)中易 電子，表現(xiàn)出較強的 性。其主要表現(xiàn)為：易與O2、Cl2、Br2等非金屬反應(yīng)；部分能與H2O反應(yīng)；大多數(shù)能與酸反應(yīng)；一般能與鹽溶液發(fā)生反應(yīng)。2合金概念： 。性質(zhì)特點：合金的物理性質(zhì)各成分金屬 。化學(xué)性質(zhì)與各成分金屬 。具有金屬特性，屬于 （混合、純凈）物。合金的硬度：一般比它的各成分金屬的 ，多數(shù)合金的熔點：一般比它的各成分金屬的 。二、金屬礦物的開發(fā)利用1金屬在自然界中存在的形態(tài)：除了金 、鉑等極少數(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 （正、負）化合價。2金屬冶煉的實質(zhì)：使金屬化合物中的金屬離子 的過程，Mnne=M。3金屬冶煉的一般步驟： （含除雜） （含提純）4金屬冶煉的方法：由于金屬的化學(xué)活動性不同，因此需采用不同的冶煉方法?；顫娊饘伲鏚、Ca、Na、Mg、Al等，用 法。Mg： ； Al： 。冶Mg等多數(shù)金屬用氯化物，但冶Al用Al2O3。原因是 。中等活潑金屬，如Zn、Fe、Cu等，用 法，還原劑多用CO、Al、C、H2等。H2還原WO3： 。Al還原Cr2O3（鋁熱反應(yīng)）： 。CO還原Fe2O3： 。不活潑金屬，如Hg、Ag等，用 法。HgOHg： ，Ag2OAg： 。極不活潑金屬，如Pt、Au等，用 法。5.鋁熱反應(yīng)知識(1)原理： 。（活潑性排在 的金屬氧化物）。(2)實驗裝置：如圖所示。氯酸鉀作用 ，鎂條作用 。(3)實驗現(xiàn)象鎂條 ，氧化鐵粉末和鋁粉劇烈反應(yīng)，紙漏斗 。待熔融物冷卻后，除去外層熔渣，可以發(fā)現(xiàn)落下的是 。(4)鋁熱反應(yīng)的應(yīng)用由于該反應(yīng)放熱，鋁在高溫下還原出金屬，常用這一原理 的金屬，如鉻、錳等。該反應(yīng)原理可以應(yīng)用在生產(chǎn)上，如 等。一、常見金屬的主要化學(xué)性質(zhì)總結(jié)：金屬活動順序表K Ca NaMg Al ZnFe Sn Pb(H)Cu Hg AgPt Au性質(zhì)變化規(guī)律元素的金屬性 ，單質(zhì)還原性 。陽離子得電子能力 ，陽離子氧化性 。與水的反應(yīng)條件產(chǎn)物不反應(yīng)生成 生成 與非氧化性酸反應(yīng) 反應(yīng)反應(yīng)逐漸 與氧化性酸反應(yīng)只溶于 與強堿反應(yīng)只有 和鋅能與強堿反應(yīng)放出H2，這是特殊的兩性金屬。與鹽溶液反應(yīng)促進水解與氧氣反應(yīng)常溫快速反應(yīng)常溫生成 加熱 反應(yīng) 氧化 氧化氧化物性質(zhì)能與水生成 氧化物（除H外） 溶于水， 跟水反應(yīng)，堿的強弱和穩(wěn)定性 堿、分解都是 堿，熱穩(wěn)定性逐漸 ，逐漸 。冶煉方法 法（到Al為止） 法（到Cu為止） 法 法二、判斷金屬活動性的規(guī)律(1)金屬與水或酸反應(yīng)的劇烈程度，反應(yīng)越劇烈，該金屬活潑性越 。(2)金屬對應(yīng)的最高價氧化物的水化物的堿性強弱，堿性越強，該金屬活潑性越 。(3)一種金屬能從另一種金屬的鹽溶液中將其置換出來，則該金屬活潑性比另一金屬 。(4)用稀硫酸或鹽酸作電解質(zhì)溶液，兩金屬能夠構(gòu)成原電池時，一般作負極的金屬比作正極的金屬活潑性越 。（溶液特殊時也有例外）(5)在電解過程中，一般先得電子的金屬陽離子對應(yīng)的金屬單質(zhì)的活潑性比后得電子的金屬陽離子對應(yīng)的金屬單質(zhì)的活潑性 。第四節(jié) 用途廣泛的金屬材料 開發(fā)利用金屬礦物參考答案【基礎(chǔ)落實】一、合金及常見金屬材料1金屬的通性(1) 金屬光澤、導(dǎo)電性、傳熱性、延展性 銀白 汞，(2)鋰_ 鈉、鉀、銣、銫 ，鎢 (4) 失去 還原2兩種或兩種以上的金屬或金屬與非金屬熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)不同 相同 混合 大 低二、金屬礦物的開發(fā)利用1化合物 正 2得 電子被還原 生成金屬單質(zhì)3富集 冶煉 精煉 4電解熔融化合物 MgCl2(熔融) Mg+Cl2 2 Al2O3(熔融) 4Al+3O2熱還原 WO3+3H2 W+3H2O Cr2O3+2Al 2Cr+Al2O3 Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2熱分解 2 HgO2Hg+O2 2Ag2O4Ag+O2物理富集5.(1)高溫下鋁將金屬氧化物中的金屬還原出來 鋁以后(2)供氧，與鎂共同產(chǎn)生高溫 燃燒產(chǎn)生的高溫(3) 劇烈燃燒，發(fā)出耀眼的強光 的下部被燒穿，有熔融物落入沙中 鐵(4)冶煉熔點較高 野外焊接【規(guī)律總結(jié)】一、常見金屬的主要化學(xué)性質(zhì)總結(jié)：金屬活動順序表K Ca NaMg Al ZnFe Sn Pb(H)Cu Hg AgPt Au性質(zhì)變化規(guī)律 逐漸減弱 ， 由強到弱 。 由難到易 ， 由弱到強 。與水的反應(yīng)條件產(chǎn)物冷水沸水高溫水蒸氣不反應(yīng)堿和氫氣 氧化物 和H2 與非氧化性酸反應(yīng)劇烈 減緩 不反應(yīng)與氧化性酸反應(yīng)能反應(yīng)，不放出H2 能反應(yīng)不放H2王水與強堿反應(yīng)只有 鋁 和鋅能與強堿反應(yīng)放出H2，這是特殊的兩性金屬。與鹽溶液反應(yīng)先與水反應(yīng)，再復(fù)分解促進水解置換反應(yīng)與氧氣反應(yīng)常溫快速反應(yīng)致密膜 快速反應(yīng) 加熱快速 加熱能夠 不能 氧化物性質(zhì) 堿 不 ， 不 ，堿的強弱和穩(wěn)定性強 不 弱 ， 減弱 ， 易分解 。冶煉方法 電解 熱還原 熱分解 物理富集二、判斷金屬活動性的規(guī)律強 強 強 強 差