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专题6 金属材料和无机非金属材料海水的开发利用
【名师预测】
近几年的高考对专题内容的考查，主要考点有四：①考查合金与成分金属熔点及机械性能的比较；②运用金属活动性顺序，处理相关的电化学腐蚀问题；③铜及其某些化合物的性质在高考中经常出现；④金属矿物和海水资源的开发利用。以金属、非金属及其化合物的性质、合金的性质、金属的冶炼、非金属单质溴、碘制备、提纯在日常生活、生产中的应用为主，题型以选择题、综合推断题、实验题为主，尤其是以金属及其化合物在实际生产中的应用为载体的综合实验题的趋势较大。 【知识精讲】 一、铜及其化合物
1.单质铜
(1)物理性质：紫红色固体，具有良好的延展性、导热性和导电性。 (2)化学性质
①常温下，铜在干燥的空气中性质稳定，但在潮湿的空气里则会被锈蚀，在其表面逐渐形成一层绿色的____________。有关化学方程式____________________________________
1
________________________________________________________________________。 ②写出下列化学方程式：
铜在空气中加热：_________________________________________________________； 铜丝在硫蒸气中反应：______________________________________________________。 答案 ①铜锈 2Cu＋O2＋CO2＋H2O===Cu2(OH)2CO3 △△
②2Cu＋O2=====2CuO 2Cu＋S=====Cu2S 2.铜的重要化合物
(1)Cu2(OH)2CO3的名称为碱式碳酸铜，是铜绿、孔雀石的主要成分，受热分解可生成黑色的氧化铜，化学方△＋2＋
程式：Cu2(OH)2CO3=====2CuO＋CO2↑＋H2O，可溶于稀硫酸，离子方程式：Cu2(OH)2CO3＋4H===2Cu＋CO2↑＋3H2O。
高温
(2)黑色氧化铜在高温下分解为红色的Cu2O，化学方程式为4CuO=====2Cu2O＋O2↑。
△
(3)蓝色的硫酸铜晶体受热分解为白色的硫酸铜粉末，化学方程式为CuSO4·5H2O=====CuSO4＋5H2O。 (4)红色的Cu2O与稀硫酸反应，溶液变蓝，同时生成红色的单质铜，离子方程式为Cu2O＋2H===Cu＋Cu＋H2O。 二、金属材料与金属矿物的开发利用
＋
2＋
1.合金
(1)概念：合金是指两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。 (2)性能：合金具有不同于各成分金属的物理、化学性能或机械性能。
2
①熔点：一般比它的各成分金属的低； ②硬度和强度：一般比它的各成分金属的大。 2.常见金属材料 金属材料—?
?黑色金属材料：铁、铬、锰以及它们的合金
?有色金属材料：除黑色金属以外的其他金属及其合金
(1)重要的黑色金属材料——钢 钢是用量最大、用途最广的合金。
低碳钢：韧性、焊接性好，强度低??
碳素钢?中碳钢：强度高，韧性及加工性好钢??高碳钢：硬而脆，热处理后弹性好
??
?合金钢：具有各种不同的优良性能，用于制不锈钢及各种特种钢
??性能：良好的延展性和导电性铝?
?用途：制导线?
(2)几种有色金属材料
? ?性能：密度小、强度高、塑性好、易于成型、
铝及铝合金??? 制造工艺简单、成本低廉
铝合金?
??用途：主要用于建筑业、容器和包装业、?? 交通运输业、电子行业等
?性能：良好的导电性和导热性?铜??
?用途：主要用于电器和电子工业、建筑业铜及铜合金??
?铜合金：青铜是我国使用最早的合金，常见的还有黄铜和白铜
3.金属矿物的开发利用 (1)金属在自然界中的存在
在地壳中除了金、铂等少数极不活泼的金属外，绝大多数金属元素以________________形式存在。 (2)金属冶炼的实质
金属元素只有正价，没有负价，所以金属的冶炼过程就是把金属从其化合物中____________出来的过程。 (3)金属冶炼的方法 ①热分解法
如由HgO、Ag2O冶炼Hg、Ag：___________________________________________、 ________________________________________________________________________。
3
②热还原法
a.CO还原Fe3O4：_______________________________________________________； b.H2还原WO3：_________________________________________________________； 高温
c.C还原ZnO：ZnO＋C=====Zn＋CO↑。 ③电解法
工业上用电解法冶炼Na、Mg、Al的化学方程式分别为
________________________________________________________________________、 ________________________________________________________________________、 ________________________________________________________________________。
△△高温
答案 (1)化合物 (2)还原 (3)①2HgO=====2Hg＋O2↑ 2Ag2O=====4Ag＋O2↑ ②Fe3O4＋4CO=====3Fe＋高温电解电解电解
4CO2 WO3＋3H2=====W＋3H2O ③2NaCl(熔融)=====2Na＋Cl2↑ MgCl2(熔融)=====Mg＋Cl2↑ 2Al2O3冰晶石=====4Al＋3O2↑
4.铝热反应实验中的有关问题
实验装置 ①镁带剧烈燃烧，放出大量的热，并发出耀眼的白光，氧化铁与铝粉在较实验现象 高温度下发生剧烈的反应；②纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中 高温实验结论 高温下，铝与氧化铁发生反应，放出大量的热Fe2O3＋2Al=====2Fe＋Al2O3 ①制取熔点较高、活动性弱于Al的金属，如铁、铬、锰、钨等；②金属原理应用 焊接，如野外焊接钢轨等 三、硅及其重要化合物、无机非金属材料
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（1.存在
硅单质主要有晶体和无定形两大类。 2.物理性质
一）硅单质
带有金属光泽的灰黑色固体，熔点高，硬度大，有脆性。 3.化学性质
(1)常温下不活泼，一般不与其他物质反应，但可以与氟、氢氟酸、碱反应。反应的化学方程式分别为： 与氟：Si＋2F2===SiF4；
与氢氟酸：Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑； 与碱：Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑。
△
(2)在加热或者点燃的条件下可以与氢气、氧气、氯气等反应，与氧气反应的化学方程式为Si＋O2=====SiO2。 （二）二氧化硅 1.存在
自然界中，碳元素既有游离态，又有化合态，而硅元素仅有化合态，主要以氧化物和硅酸盐的形式存在。天然SiO2有晶体和无定形两种，统称硅石。 2.物理性质
熔点高，硬度大，难溶于水。 3.结构
SiO2晶体有多种晶型，其基本结构单元为硅氧四面体(如下图甲所示)，硅氧四面体通过氧原子相互连接为空
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山东省2024年高考化学一轮复习专题3.6金属材料和无机非金属材料海水的开发利用考点扫描含解析
