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(共12张PPT)
第39讲　金属
1．我国很多珍贵文物都记载着中华文明的灿烂成就。下列文物主要由合金材料制成的是( )
A
2．3·15晚会曝光黄金造假：个别不法商贩为牟取暴利，在黄金中掺入少量金属铱颗粒。已知黄金的熔点是1064.43 ℃，铱的熔点是2450 ℃，可以有效检测黄金制品中有无铱颗粒的手段是( )
A．加热至1064.0 ℃并观察有无颗粒物
B．加热至1065.0 ℃并观察有无颗粒物
C．加热至2470 ℃并观察有无颗粒物
D．加热至3507.6 ℃并观察有无颗粒物
B
3．将一根洁净的铜丝放入AgNO3溶液中，一段时间后，溶液从无色变为蓝色，铜丝表面生长出右图所示的白色“树枝”。下列叙述错误的是( )
A．白色“树枝”的成分是银
B．溶液变为蓝色，表明Cu转变为Cu2＋
C．所得溶液中肯定不含有Ag＋
D．铜的金属活动性比银的强
C
4．科学兴趣小组在对金属R的活动性进行探究时发现：将R放入稀硫酸中，有气泡产生，同时生成正二价的盐；将R放入ZnSO4溶液中无任何变化。根据以上信息，下列化学方程式正确的是( )
A．R＋MgCl2===RCl2＋Mg
B．R＋2AgCl===RCl2＋2Ag
C.R＋2HCl===RCl2＋H2↑
D．Al＋RSO4===AlSO4＋R
C
5．(2024，杭州拱墅区模拟)如图所示的装置，甲、乙两个相同的瓶内分别装有等质量的铁粉和锌粉，同时加入等量等质量分数的稀硫酸，反应结束后金属均有剩余。则在反应过程中原先处于导管中点P的红色液柱移动的情况是( )
A．先向左移动，最后停在P左侧
B．先向左移动，最后停在P位置
C．先向右移动，最后停在P位置
D．先向右移动，最后停在P左侧
B
6．(2024，杭州模拟)小乐将一定量的锌粉加入Al(NO3)3、Fe(NO3)2和AgNO3的混合溶液中，充分反应后将混合物过滤得到滤液和滤渣。已知混合溶液中的某些阳离子个数随时间的变化关系如图所示，则下列分析正确的是( )
A．②表示的阳离子是Ag＋
B．③表示的阳离子是Zn2＋
C．过滤得到的滤渣中只有Ag和Fe
D．过滤得到的滤液中只有Zn(NO3)2和Al(NO3)3
C
7．某科学小组借助相关仪器研究Zn、Fe、Cu的金属活动性。
(1)将一定量的硫酸铜溶液加入锌粉和铁粉的混合固体中，反应的示意图如图所示，分析可知，实验中发生反应的化学方程式是_______________________________，可得出金属活动性的顺序为______________________。
(2)往上述溶液中继续添加一定量硫酸铜溶液，观察到微粒种类和数量的变化情况为：_________________________________________。可得出金属活动性的顺序为Zn＞Fe＞Cu。
Zn＋CuSO4===ZnSO4＋Cu
Zn＞Cu，Zn＞Fe
Fe数量减少，出现了Fe2＋，Cu数量增多
8．(2024，杭州模拟)我国古代科技璀璨夺目，金属的冶炼与使用在当时已处于世界先进水平。
(1)上图为古代炼锌工艺原理示意图。炉甘石成分是ZnCO3，
高温易分解生成ZnO。
①已知锌的沸点为907 ℃。泥罐下部温度可达1200 ℃，上部约
为600 ℃，该工艺从反应混合物中分离液态锌的方法叫做_________。
②必须冷却后才能取锌，这是为了防止___________________________________。
(2)利用置换反应湿法冶金。向Cu(NO3)2和AgNO3的混合液中加入Fe粉，充分反应后过滤。若滤渣中只有一种金属，则滤液中一定含有的金属阳离子是____________，可能含有的金属阳离子是_______。
蒸馏
生成的锌在高温下重新被氧气氧化
Cu2＋、Fe2＋
Ag＋
9．(2024，杭州二模)古代的青铜器由于时间久远，表面有一层铜锈，其主要成分是碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]。科学兴趣小组借鉴教材中“铁钉锈蚀条件的探究”实验，对铜锈的产生条件进行了探究。
(1)铜生锈除了可能与空气中的氧气和水有关外，还有可能与_____________有关，该猜想的理论依据是______________________________________________。
(2)小组同学用洁净、光亮的相同铜片设计了如下图所示的实验(试管内的“ ”为铜片)：
①上述实验A试管中植物油的作用是_____________________。
②预测较长时间后______(填试管字母编号)试管中的铜片最先生锈。
二氧化碳
化学反应前后元素种类不变或质量守恒定律
防止氧气溶于水
D
10．小余了解到：活泼金属与酸反应会放出热量。为深入研究金属和酸反应的特点，小余用如图甲所示装置进行实验：在烧瓶中加入一定质量的镁和足量的稀盐酸，塞紧瓶塞，利用传感器记录160 s内瓶内气压变化。用等质量的铁和锌重复上述实验，得到相关曲线如图乙。
(1)图乙中，能支持锌比铁活动性强的证据是____________________________________
__________________________________________________。
(2)请解释镁与稀盐酸反应，0～80 s瓶内气压发生如图乙变化的原因：_____________
__________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
40～160 s的任意时间点，锌与稀盐酸
反应瓶内气压都大于铁与稀盐酸反应瓶内气压
由于镁与稀
盐酸反应生成氢气，同时放热，0～40 s时装置中气压不断增加，40 s时反应停止，
瓶中热量不断散失，温度将至室温，瓶内气压逐渐减小，但仍高于初始气压(共33张PPT)
第39讲　金属
金属与非金属
1．金属的普遍特性：常温下呈固态(除汞外)，有__________________，是良好的________________________，有____________性，密度和熔点高。
2．非金属的性质：固、液、气态，有多种颜色，不具备金属特性，性质不一，应用不一。
3．常见金属的主要性质和用途
金属光泽
导电、导热体
延展
主要性质 用途
铁 银白色金属光泽，质软 制各种铁合金，用于机械、建筑、医疗等行业
铜 紫红色金属光泽，纯铜质软、韧性好 制造电线、电缆及导热器具，用于制各种铜合金
铝 银白色金属光泽，密度小，抗腐蚀性强 制造电线、电缆、铝箔包装，用于建筑装饰材料及汽车等的材料
1．《天工开物》是我国古代科技发展的智慧结晶。书中记载：“每金七厘造方寸金一千片”，体现了黄金具有的物理性质是( )
A．磁性　　　　
B．延展性
C．导电性
D．导热性
B
金属的化学性质
1．金属与氧气反应
(1)通式：金属＋氧气―→金属氧化物。
(2)常见金属与氧气反应的现象
4Al＋3O2===2Al2O3
白
白
条件 金属 现象 化学方程式
常温 铝 打磨过的铝在空气中，表面会逐渐变暗，生成一层致密的氧化膜 ____________________
点燃 镁 剧烈燃烧，发出耀眼的_______光，放出大量的热，生成__________色固体 ____________________
铁 剧烈燃烧，____________，放出大量的热，生成________色固体 ___________________
加热 铜 生成黑色固体 ____________________
火星四射
黑
【备考补充】大多数金属能与氧气反应，但反应的剧烈程度不同。在常温下，铝与氧气反应，在铝的表面生成一层致密的氧化铝保护膜，它能阻止金属铝继续被空气氧化，这就是铝制器皿耐腐蚀的原因。
2．金属与酸反应
(1)通式：金属＋酸―→盐＋氢气。
(2)常见金属与酸反应的现象
Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑
Mg＋H2SO4===MgSO4＋H2↑
2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑
金属 现象(与稀盐酸/稀硫酸反应) 化学方程式
镁 反应剧烈，有大量气泡产生，溶液为无色 ______________________________、
______________________________
铝 反应剧烈，有大量气泡产生，溶液为无色 ______________________________、
______________________________
锌 反应较为剧烈，有较多气泡产生，溶液为无色 ______________________________、
______________________________
铁 反应较为缓慢，有气泡产生，溶液由无色逐渐变为________色 ______________________________、
______________________________
2Al＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋3H2↑
Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑
Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑
浅绿
Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑
Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑
【备考补充】①氢前面的金属都能与酸发生置换反应，活动性越强的金属，与酸反应得越剧烈；②浓硫酸、浓硝酸与金属发生反应时，不能生成氢气。(碳酸一般也不反应)
3．金属与盐反应
(1)通式：金属＋盐(可溶)―→新盐＋新金属。
(2)常见金属与盐溶液的反应
Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu
红
蓝
反应物 反应的化学方程式(或结论) 现　象
铁与硫酸铜溶液 ______________________________(不能用铁桶配制波尔多液的原因) 铁表面覆盖一层_____色固体，溶液由_____色逐渐变为______色
铜与硝酸银溶液 ______________________________ 铜表面有银白色固体析出，溶液由无色变为_____色
铜与硫酸亚铁溶液 不反应 没有明显现象
Cu＋2AgNO3===2Ag＋Cu(NO3)2
浅绿
蓝
2．金属与人类的生活密切相关。回答下列有关金属性质的问题。
(1)铝较为活泼，为什么铝制品却很耐腐蚀？
___________________________________________________________________。
(2)现将过量的锌粉加入到AgNO3和Mg(NO3)2的混合溶液中，充分反应后，过滤。过滤后留在滤纸上的固体是什么？__________。
铝与氧气反应，其表面生成致密的氧化铝薄膜，阻止铝继续与氧气反应
银、锌
3．钪元素符号为Sc，相对原子质量为45，活动性在镁和铝之间，主要化合价为＋3价。如图，相同条件下取等质量的金属钪和锌，分别与等质量同浓度稀硫酸、CuSO4溶液反应。下列现象中错误的是( )
A．试管①产生气泡速率大于试管②
B．反应结束后试管①②中的总质量都减小
C．试管③④中都出现红色固体
D．反应结束后试管③④中的固体质量都增大
D
金属活动性顺序
1．金属活动性顺序
2．金属活动性判断依据
判断依据 结论
根据金属能否与酸反应产生氢气来判断 若能反应，则该金属在金属活动性顺序中位于氢前面，否则位于氢后面
根据金属与酸反应的剧烈程度来判断 反应越剧烈，金属活动性越强
根据金属与氧气反应的难易程度和剧烈程度来判断 反应越容易，金属活动性越强
根据金属A与金属B的化合物溶液能否发生置换来判断 若A能置换出B，则A的金属活动性比B强；反之则比B弱
4．(2024，瑞安市模拟)镉是镍镉电池的重要材料，它可以从铜镉渣(主要含有镉、锌、铜等单质)中分离出来，其过程如图所示。镉、锌、铜三种金属活动性的顺序是( )
A．锌＞镉＞铜　
B．锌＞铜＞镉
C．镉＞锌＞铜　
D．镉＞铜＞锌
A
金属的防腐
1．金属腐蚀的条件
(1)外因：水分、氧气等物质的作用。
(2)内因：金属的内部结构。
2．防止金属腐蚀的常用方法
(1)改善外部条件，保持金属表面清洁干燥。
(2)表面覆盖__________，如刷漆、涂机油、涂搪瓷、电镀、烤蓝等。
(3)改变金属的____________，制成耐腐蚀的合金。如在普通钢中加入铬、镍等金属元素制成不锈钢。
保护膜
内部结构
废弃金属对环境的影响
1．金属污染：由于垃圾填埋处理后，金属不会自行分解，并且铅、镉等金属被腐蚀后，会形成溶于水的有毒的金属离子，污染土壤和地下水源。
2．保护金属资源的途径
(1)废旧金属的回收利用。
(2)有计划、合理地开采矿物。
(3)防止金属锈蚀。
(4)寻找金属替代品。
5．(2024，浙江)下列图示实验中的铁钉最容易生锈的是( )
A B C D
A
金属材料的发展
1．合金：一种金属跟其他一种或几种金属(或非金属)一起熔合而成的具有金属特征的物质。合金的硬度、强度一般比组成他们的纯金属更__________，熔点更__________，抗腐蚀性能也更__________。
2．改善金属材料性能的主要方法是改变金属的内部结构和外部条件。
高
低
好
6．铜在潮湿的空气中易生锈，古人通过往铜中加入锡，加热熔融后制成青铜合金，来增强防锈能力，其原理是( )
A．隔绝水
B．改变铜原子的种类
C．隔绝空气
D．改变金属内部结构
D
金属的性质和用途
【例1】　下列有关金属及合金的说法正确的是( )
A．合金是由两种或两种以上金属熔合而成的具有金属特性的物质
B．多数合金的熔点低于组成它的成分金属
C．铜的化学性质不活泼，所以铜制品不会生锈
D．“真金不怕火炼”说明黄金硬度非常大
B
1．(2024，宁波模拟)小周学习了金属的相关性质后，做了如图所示的两个实验。下列说法正确的是( )
A．甲实验滤渣加入盐酸会有气泡产生
B．甲实验滤液中有三种阳离子
C．乙实验滤液中有两种阳离子
D．乙实验滤液质量变大
B
金属活动性顺序
【例2】　小博设计了如图所示实验，向打磨过的三条金属片x、y、z的左侧滴加ZnCl2溶液，右侧滴加AgNO3溶液，只观察到④⑤⑥有明显现象，关于三种金属的活动性强弱正确的是( )
A ． x＞y＞z　
B．y＞x＞z　
C．z＞y＞x　
D．z＞x＞y
C
2．兴趣小组为探究Fe、Cu、Ag三种金属的活动性，将铜片放入硝酸银溶液中，观察到铜片表面出现银白色物质。一段时间后将图甲试管中的物质过滤，向滤液中加入铁片，析出固体的质量随时间变化如图乙所示，下列说法错误的是( )
A．该实验可以证明金属的活动性Fe＞Cu＞Ag
B．试管中的物质过滤后，滤液中的溶质有两种
C．a点对应的溶液中溶质有Cu(NO3)2、AgNO3
D．bc段析出的固体是铜
C
金属与酸反应的图像问题
【例3】　(2024，杭州一模)常温下，相同质量的镁和铁分别与足量的溶质质量分数相同的稀硫酸反应，以下图像中纵坐标表示生成氢气的质量，横坐标表示相关的量。其中图像表示正确的是( )
A B C D
C
3．向三个盛有相同质量锌粉、铁粉和镁粉的烧杯中，分别滴加相同浓度的稀硫酸，产生氢气的质量与加入稀硫酸的质量关系如图所示。下列用柱状图表示a、b、c、d处的氢气的质量与金属种类的关系，其中不正确的是( )
　 a 　 b c 　 d
A．a处　　B．b处　　C．c处　　D． d处
D
金属与盐溶液反应后滤液、滤渣成分的判断
【例4】　(2024，杭州一模)某废液中含有硝酸银和硝酸铜，为回收利用和减少污染，往废液中加入一定量的铁粉，充分反应后，过滤得到滤渣和滤液，向滤渣中加入少量稀盐酸，产生气泡。则下列判断正确的是( )
A．滤渣中一定含有银，可能含有铜
B．滤渣中一定含有银和铜，可能含有铁
C．滤液中一定含有硝酸亚铁，一定没有硝酸银和硝酸铜
D．滤液中一定含有硝酸亚铁，可能含有硝酸银和硝酸铜
C
4．(2024，宁波镇海区模拟)小宁分别将不同质量的锌粉加入一定量的Cu(NO3)2和AgNO3混合溶液中，充分反应后过滤。以下是在不同情况下对滤渣或滤液成分的说法，错误的是( )
A．若滤液中只含一种溶质，滤渣一定含有Ag、Cu，可能含有Zn
B．当滤液含两种溶质时，滤渣一定含有Ag，可能含有Cu，一定不含Zn
C．若滤渣中有红色固体，滤液一定含有Zn(NO3) 2，一定不含Cu(NO3) 2
D．若向所得滤液中滴加稀盐酸有白色沉淀生成，滤渣一定只含有Ag
C
金属腐蚀条件的研究
【例5】　(2024，瑞安市模拟)小明为探究铁制品锈蚀的条件，利用图甲所示装置进行实验：将干燥的氧气从导管a通入，使氧气充满U形管。一段时间后观察三处铁丝的变化情况。
(1)为确定U形管已经充满氧气，进行的实验操作是_________________________
_________。
把带火星的木条放在导管口
b处
(2)小明得出纯铁丝不易锈蚀的结论，他比较的铁丝是________。(填编号)
(3)在一次实验中，小明将装置密闭，测出内部的温度和气压变化趋势(图乙)，在0到t1阶段气压下降的原因是________________________________________________
________。
②③
氧气消耗导致气压减小幅度大于温度升高导致气压
增大幅度
5．小金利用如图甲所示装置探究“溶液中的阴离子种类对铁钉锈蚀的快慢是否有影响”，实验中测得装置中溶液上方氧气浓度变化曲线如图乙所示。下列分析不正确的是( )
A ．实验装置里将铁钉一半浸在溶液中，是为了满足铁锈蚀的条件
B．实验中可根据不同溶液上方的氧气浓度变化的快慢，判断铁钉锈蚀快慢
C．实验所用三种溶液中，铁钉在含氯离子的溶液中锈蚀最快
D．三条曲线都是先陡后缓，是由于阴离子种类影响了锈蚀快慢
D
【例】　(2024，温州三模)小科在学习金属活动性顺序后，知道钾、钙、钠金属活动性特别强，能与水反应生成碱和氢气。他猜想：镁的金属活动性顺序排在钠后面，镁是否也能与水反应呢？于是他在两个烧杯中都分别加入等量的冷水和镁条，具体实验过程和现象如图所示。
(1)小科得出的实验结论是____________________________________________。
镁条不能与冷水反应，但能与热水反应
(2)加热后图乙的烧杯中出现气泡，一段时间后该现象消失。他联想到实验室制取二氧化碳不以稀硫酸和大理石为反应物，便对该现象进行了解释。他的解释是_______________________________________________________。
(3)小科发现图乙的试管B放置在空气中一段时间后溶液会褪色，这说明溶液的碱性减弱了。请你根据该实验现象进行解释：________________________________
______________________________________________________________。
镁条表面覆盖了难溶于水的氢氧化镁，导致反应停止
可能是氢氧化镁的溶解度受温度的
影响变化较大，温度降低，溶解度变小，从而导致溶液碱性减弱
1．“真金不怕火炼”指的是金即使在高温时也不与氧气反应。
2．金属与酸反应的易错点
(1)铁与酸发生的置换反应中，生成了亚铁盐(铁元素显＋2价)和氢气。
(2)金属与酸反应的图像类型：
①一定量的酸与足量金属反应 ②一定量的金属与足量酸反应
③将酸逐滴加入一定量的金属中 ④多金属多溶液反应(溶液的质量)
3.金属与盐反应的易错点：①特别活泼的金属如钾、钙、钠等与盐溶液反应时，是先和水反应，故不能置换出盐溶液中的金属元素。②金属与盐反应中的盐必须可溶，Fe＋2AgCl(难溶)≠FeCl2＋2Ag。③“远距离先置换”：即越不活泼的金属越易被置换出来，越活泼的金属先反应。

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