2022年中考化學總復習 金屬及金屬的化學性質（基礎）知識講解學案（含解析）

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1、2022年中考化學總復習 金屬及金屬的化學性質（基礎）知識講解學案（含解析） 【學習目標】 1.知道常見金屬的物理性質、特性及其應用；知道生鐵和鋼等重要合金。 2.掌握鐵、鋁等常見金屬與氧氣的反應；掌握常見金屬與鹽酸、稀硫酸的置換反應，以及與化合物的溶液的反應。 3.掌握金屬的活動性順序；能用金屬的活動性順序對有關的置換反應進行簡單的判斷。 【要點梳理】 要點一、金屬材料 　 金屬材料包括純金屬和它們的合金。 1.幾種常見的金屬 （1）常見的重要金屬：鐵鋁銅鋅鈦錫金銀等。 （2）金屬有許多共同的性質，如：①金屬光澤；②良好導電性、導熱性；③良好的延性、展性；④韌性好、能彎

2、曲。 　　 2.常見金屬的特性 （1）顏色：大多為銀白色，銅呈紫紅色、金呈黃色； （2）狀態(tài)：常溫下大多為固體，汞為液體； （3）密度差別很大：金為19.3g/cm3，鋁為2.7 g/cm3； （4）導電性差異很大：銀為100，鉛僅為7.9； （5）熔點差別大：鎢為3410℃，錫僅為232℃； （6）硬度差別大：鉻為9，鉛僅為1.5。 3.一些金屬物理性質的比較 4.合金知識 （1）合金：是由兩種或兩種以上的金屬（或金屬和非金屬）熔合而成的具有金屬特性的物質。合金是混合物，合金中至少含有一種金屬。 （2）生鐵（含碳量為2%～4.3%）和鋼（含碳量為0.03%～2%）都是

3、鐵合金。因含碳量不同合金的性能不同，含碳量越大，硬度越大；含碳量越低，韌性越好。 （3）黃銅、青銅、焊錫、硬鋁、18K黃金、18K白金、鈦合金等也是常見的合金。 （4）合金的性能與組成合金的各成分的性能不同。合金的硬度比組成它們的純金屬的硬度大，合金的熔點比組成它們的純金屬的熔點低。 【要點詮釋】 1.金屬的用途要從不同金屬的各自不同的性質以及價格、資源、美觀、便利、回收等各方面考慮。如銀的導電性（100）比鋁的導電性（61）大很多，但電線一般用鋁制而不用銀制。因為鋁的密度（2.7 g/cm3）比銀的密度(10.5 g/cm3)小，價格比銀低很多，資源比銀豐富得多。 2.合金的硬度、

4、強度、抗腐蝕性等一般都好于組成它們的純金屬。 要點二、金屬活動性順序（高清課堂《金屬的化學性質》三） 常見金屬的活動性順序如下： 【要點詮釋】 1.在金屬活動性順序里，金屬的位置越靠前，它的活動性就越強。 2.在金屬活動性順序里，位于氫前面金屬可以置換出鹽酸、稀硫酸中的氫。且金屬的位置越靠前，它與酸反應的速率就越大。 3.在金屬活動性順序里，位于前面的金屬能把位于后面的金屬從它們化合物的溶液里置換出來（K、Ca、Na除外）。 要點三、置換反應 置換反應是由一種單質與一種化合物反應，生成另一種單質和另一種化合物的反應。如： Mg+2HCl=MgCl2+

5、H2↑ Fe+H2SO4=FeSO4+ H2↑ Fe+CuSO4=FeSO4+Cu Cu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)2 【要點詮釋】 1.置換反應可以表示為：A+BC=AC+B 2.置換反應的特征：單質+化合物=單質+化合物 （1）反應物一定是單質與化合物； （2）生成物一定是單質與化合物。 要點四、金屬的化學性質?（高清課堂《金屬的化學性質》） 1．金屬與氧氣的反應 　 鐵 鋁 鎂 反應現(xiàn)象 在氧氣中，點燃，劇烈燃燒，火星四射，放出大量的熱，生成黑色固體 在空氣中，常溫下，鋁表面變暗（生成一層致密氧化膜） 在空氣中，點燃，劇烈燃燒，發(fā)出耀眼白光，

6、生成白色固體 化學方程式 3Fe+2O2Fe3O4 4Al+3O2=2Al2O3 2Mg+O22MgO 反應特征 都是氧化反應，生成金屬氧化物，且都屬于化合反應 【要點詮釋】 （1）鉀鈣鈉鎂鋁鋅等金屬在常溫下都能與空氣中的氧氣發(fā)生反應，其中鋁鋅在其表面形成一層致密的氧化膜，阻止氧化反應的繼續(xù)進行。 （2）鐵、銅在潮濕的空氣中，常溫下能夠發(fā)生緩慢氧化——生銹。鐵生銹的條件是：鐵與水、空氣中的氧氣共同作用；銅比鐵難生銹，生銹的條件是：銅與水、空氣中的氧氣、二氧化碳共同作用。 （3）鎂在空氣中可以點燃，劇烈燃燒；鐵絲在空氣中不燃燒，在純氧中可以燃燒；銅在空氣、氧氣中都不燃燒，

7、但可以與氧氣發(fā)生氧化反應生成氧化銅；真金不怕火煉，金在高溫下也不與氧氣反應。 2．金屬與酸的反應 　 鐵絲 鋁絲 銅絲 反應現(xiàn)象 稀鹽酸 鐵絲表面產生少量氣泡，溶液由無色變成淺綠色 鋁絲表面產生大量氣泡，溶液顏色沒有變化 沒有明顯現(xiàn)象（不反應） 稀硫酸 鐵絲表面產生少量氣泡，溶液由無色變成淺綠色 鋁絲表面產生大量氣泡，溶液顏色沒有變化 沒有明顯現(xiàn)象（不反應） 化學方程式 稀鹽酸 Fe+2HCl=FeCl2+H2↑ 2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑ 　 稀硫酸 Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑ 2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H

8、2↑ 　 討論 ①上述方程式的特點是一種單質與一種化合物反應，生成另一種單質與另一種化合物，屬于置換反應類型 ②根據(jù)銅與酸不反應，鐵反應較不劇烈，而鋁反應現(xiàn)象最劇烈，可初步推斷，三種金屬的活動性由強到弱依次是：Al>Fe>Cu ③Fe與酸反應，生成的是氯化亞鐵（FeCl2）、硫酸亞鐵（FeSO4），而不是氯化鐵（FeCl3）、硫酸鐵（Fe2(SO4)3） 【要點詮釋】 （1）參加反應的金屬必須是排在金屬活動性順序氫前面的金屬。 （2）酸不能為強氧化性酸：如濃硫酸、硝酸。 （3）金屬與酸發(fā)生反應后，溶液的質量均增加。 （4）金屬與酸反應都產生氣泡，但快慢有別；都放出熱量，

9、但有多有少；溶液的顏色大多不發(fā)生變化（鐵除外）。 3.金屬與某些化合物的溶液反應 　 鐵絲浸入硫酸銅溶液 鋁絲浸入硫酸亞鐵溶液 銅絲浸入硫酸鋁溶液 反應 現(xiàn)象 鐵絲表面有光亮的紅色物質析出，溶液由藍色變成淺綠色 鋁絲表面有黑色物質析出，溶液由淺綠色變成無色 沒有明顯現(xiàn)象（不反應） 化學方 程式 Fe+CuSO4=FeSO4+Cu 2Al+3FeSO4=Al2(SO4)3+3Fe 　 討論 ①上述方程式的特點是一種單質與一種化合物反應，生成另一種單質與另一種化合物，屬于置換反應類型 ②由鋁能置換出鐵，鐵能置換出銅，可推斷三種金屬的活動性由強到弱依次是：Al>F

10、e>Cu ③銅不能與硫酸鋁溶液反應，是因為銅的金屬活動性比鋁弱 【要點詮釋】 （1）只有較活潑的金屬才能把不太活潑的金屬從它的化合物溶液里置換出來。 （2）被置換的金屬化合物必須溶于水。 （3）鐵與酸或金屬化合物發(fā)生置換反應時生成的鐵的化合物中鐵均顯+2價。 （4）參加反應的金屬不能為鉀鈣鈉。如把鈉放入CuSO4溶液中，發(fā)生的反應不是2Na+CuSO4=Na2SO4+Cu，　而是2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4?。 【典型例題】 類型一、考查金屬材料及其應用 1.燈泡里的燈絲用鎢制而不用錫制，主要原因是（ ）

11、 A．鎢的導電性好　 B．鎢的熔點高　 C．鎢的硬度大 　 D．鎢的密度大 【思路點撥】金屬的用途取決于金屬的性質，但還要考慮其可行性。 【答案】B 【解析】作為燈泡中的燈絲要具有耐高溫的優(yōu)良性能，因為燈絲在通電時會產生熱量，如果燈絲的熔點低，則燈絲很容易熔斷。鎢和錫都能導電，但鎢的熔點較高。 【總結升華】物質的性質在很大程度上決定了物質的用途。但同時還需考慮如價格、資源以及廢料是否易于回收等其他因素。而物質的用途反映了它具有的性質。 舉一反三： 【變式】下列應用在高鐵列車上的材料，不屬于金屬材料的是（ ） A．不銹鋼 B．玻璃

12、 C．鋁合金 D．銅線 【答案】B 類型二、考查金屬的化學性質 　2.下列關于金屬與氧氣反應的觀點中正確的是（　 ） 　　A．細鐵絲在空氣中不能燃燒，是因為溫度沒有達到它的著火點 　　B．鋅在空氣中能與氧氣發(fā)生化學反應，其化學方程式為：Zn+O2=ZnO2 　　C．根據(jù)各種金屬與氧氣反應的難易程度，可以初步比較一些金屬的化學活潑性 　　D．金屬與氧氣發(fā)生化學反應時，都需要在點燃或加熱的條件下才能發(fā)生 【思路點撥】知道不同金屬在空氣和氧氣中的反應情況和現(xiàn)象。 【答案】C 【解析】細鐵絲在空氣中不能燃燒，但在純氧中能燃燒，對比實驗條件可知空氣中鐵不能燃燒

13、的原因是氧氣的濃度不夠（空氣中氧氣的體積分數(shù)約為21%）。鋅與氧氣反應生成氧化鋅，鋅是+2價，氧是-2價，因此氧化鋅的化學式為ZnO。鎂、鋁等金屬與氧氣在常溫下就能發(fā)生反應，如鋁制品、鎂條放在空氣中表面就能生成一層致密的氧化膜，而這也體現(xiàn)了金屬的化學活潑性的差異。 【總結升華】鋁鋅在空氣中其表面形成一層致密的氧化膜，阻止氧化反應的繼續(xù)進行；鐵、銅在潮濕的空氣中，常溫下能夠發(fā)生緩慢氧化——生銹；鎂在空氣中可以點燃，劇烈燃燒；鐵絲在空氣中不燃燒，在純氧中可以燃燒；銅在空氣、氧氣中都不燃燒，但可以與氧氣發(fā)生氧化反應生成氧化銅；真金不怕火煉，金在高溫下也不與氧氣反應。 3.下列物質能由金屬和酸反應

14、得到的是（　 ） 　　A.CuCl2 　 　B.AgCl　 　C. AlCl3　 D.?FeCl3 【答案】C 【解析】根據(jù)金屬活動性順序，Cu、Ag都位于H的后面不能和酸反應；而Fe、Al位于H的前面可以和鹽酸、稀硫酸反應，生成相應的鹽。但Fe與鹽酸反應生成FeCl2，而不是FeCl3；而Al和鹽酸反應生成AlCl3。故選C。 【總結升華】鐵與鹽酸、稀硫酸、某些鹽溶液反應生成＋2價的鐵的化合物，即生成的是氯化亞鐵（FeCl2）、硫酸亞鐵（FeSO4），而不是生成FeCl3、Fe2(SO4)3。 4.（xx.福州市）常見金屬的活動性順序如

15、下： 下列各組物質間能發(fā)生反應的是（ ） A. 銅和硝酸鈉溶液 B. 鐵和稀鹽酸 C.鋅和氯化鉀溶液 D.銀和稀硫酸 【答案】B 【解析】根據(jù)金屬活動性順序，銅沒有鈉活潑，銅和硝酸鈉不反應；鐵位于氫前面，鐵和稀鹽酸反應；鋅位于鉀后面，銀位于氫后面，故C和D也不發(fā)生反應。 【總結升華】在金屬活動性順序里，位于氫前面的金屬可以與酸反應；位于前面的金屬能把位于后面的金屬從它們化合物的溶液里置換出來。 舉一反三： 【變式1】下列有關鐵及其化合物的說法中錯誤的是（ ） 　　A．生鐵和鋼都是鐵的合金? 　　B．鐵在潮濕的空氣中容

16、易生銹 　　C．地殼中含量最多的金屬元素是鐵元素? 　　D．一氧化碳與氧化鐵在高溫下反應生成鐵 【答案】C 【解析】地殼中含量最多的金屬元素是鋁元素 【變式2】“真金不怕火煉”。這句話說明黃金的化學性質在加強熱的條件下（　 ） 　　A．很穩(wěn)定　　　　 B．很活潑　　 　C．易氧化　　 　D．易還原 【答案】A 【解析】金在高溫下也不與氧氣反應，黃金的化學性質很穩(wěn)定。 【變式3】下列物質中，不能與氯化銅溶液發(fā)生置換反應的是（　 ） 　　A．鎂　 B．鋅　　 C．鐵　 　 D．銀 【答案】D 【解析】在金屬活動性順序里，鎂、鋅、鐵排在銅的前面，銀排在銅的后面，因此銀不能與氯化銅發(fā)生置換反應。