第9讲 金属及金属的性质
知识梳理
知识点1 金属材料
1、金属材料包括______和它们的______。
2、金属的物理性质:
(1)常温下一般为固态(汞为______态)。
(2)大多数呈银白色金属光泽(铜为______色,金为______色)。 (3) 具有良好的______性、______性和______性、一定的韧性。 3、物质的性质与物质的用途之间的关系:
物质的性质很大程度上决定了物质的用途。但这不是唯一的决定因素,在考虑物质的用途时,还需要考虑
______、______、______、______,以及______和______等多种因素。
4、合金
(1)定义:由一种金属与其他______(或______)相互熔合而成的具有金属特性的物质。(合金都为混合
物)
形成条件:其中任一金属的熔点不能高于另一金属的沸点(当两种金属形成合金时)。 ★:一般说来,合金的熔点比各成分___,硬度比各成分___,抗腐蚀性能更___。
(2)铁合金主要包括___和___,它们的区别是______不同。钛和钛合金被认为是21世纪的重要金
属材料,钛合金与人体有很好的______,因此可用来制造人造骨等。 5、金属之最:
(1)___:地壳中含量最多的金属元素 (2)___:人体中含量最多的金属元素
(3)___:目前世界年产量最多的金属(铁>铝>铜) (4)___:导电、导热性最好的金属(银>铜>金>铝) (5)___:硬度最高的金属 (6)___:熔点最高的金属 (7)___:熔点最低的金属 (8)___:密度最大的金属 (9)___ :密度最小的金属
知识点2 金属的化学性质
1、 金属+氧气→金属氧化物
(1)常温下:a.铝在空气中易氧化________________________(请写出化学方程式)
b.铁、铜在潮湿的空气中都会生锈。
镁带在空气中燃烧 ________________________ 铁在氧气中燃烧 ________________________ 铜在空气中受热变黑________________________
(2)点燃或加热条件下:(请完成下列化学方程式)
(3)高温下也不与氧气反应的金属,如金等,“真金不怕火炼”是指________________________。
1
2、置换反应定义: ________________________________________ 。 3、活泼金属与酸的反应:金属+酸→盐+氢气
该反应发生的条件:________________________________________
金现象 稀硫酸 反应的化学方程式 稀盐酸 ↑属 稀盐酸 稀硫酸 _____________________ 镁 剧烈反应,产生大量气泡,Mg+2HCl =MgCl2+H2 溶液仍为无色 锌 反应比较剧烈,产生大量气泡,溶液仍为无色 铁 反应缓慢,有气泡产生,溶液由无色逐渐变为浅绿色 铜 无明显变化 _____________________ _____________________ Zn+H2SO4=ZnSO4+H2 ↑Fe+H2SO4 =FeSO4+H2 ↑ 结论:Mg、Zn、Fe的金属活动性比铜强,它们能置换出稀硫酸或稀盐酸中的氢。 ★ 当一定质量的金属与足量的稀盐酸(或硫酸)反应时,产生的氢气质量与金属质量的关系:
________________________________________
4、金属 + 盐溶液 → 另一金属 + 另一盐溶液
实验操作 现象 反应的化学方程式 铁丝浸入硫浸入溶液的铁钉表面Fe+CuSO4= Cu+FeSO4 酸铜溶液中 ____________________溶液由__色逐渐变为____色 铝丝浸入硫浸入溶液的铝丝表面覆2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3Cu 酸铜溶液中 盖一层____色的物质,溶液由__色逐渐变为__色 铜丝浸入硝浸入溶液的铜丝表面覆Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag 酸银溶液中 盖一层____色的物质, 溶液由__色逐渐变为__色 注意:1.此类反应一定在溶液中进行,不溶于水的化合物一般不与金属反应。
质量变化 金属质量增加,溶液质量减少 应用 不能用铁制品放硫酸铜溶液(或农药波尔多液) 金属质量 增加,溶液质量减少 金属质量 增加,溶液质量减少 2. K、Ca、Na活动性非常强,但不能用它们置换化合物中的金属,因为它们能同溶液中的水剧烈反应。3.铁单质在置换反应中都生成亚铁盐。 考点3 金属活动性顺序表
知识点3 金属的活动性
人们通过大量的实验验证得到常见金属的活动性顺序:
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag Pt Au
2
金属活动性:由强到弱
应用:
1、在金属活动性顺序里,金属的位置越靠前,它的活动性越强。
2、在金属活动性顺序里,位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢。
3、在金属活动性顺序里,位于前面的金属能把位于后面的金属从它们化合物的溶液里置换出来(K、Ca、Na除外)
典例精讲
例1 (2024.宜昌)取一定量的Mg 放入Cu(NO3)2 和AgNO3 的混合溶液中
充分反应后过滤,得到固体和滤液。下列说法错误的是
( ) A.固体中只有Ag时,滤液一定呈蓝色 B.固体中有Cu和Ag时,滤液一定呈无色 C.固体中一定有Ag,滤液中可能有AgN03 D.固体中可能有Cu,滤液中一定有MgNO32
【分析】 三种金属的活动性由强到弱依次是镁、铜、银。因此镁先与硝酸银溶液反应生成硝酸镁和银,镁再与硝酸铜溶液反应生成硝酸镁和铜。若固体中只有银,说明铜没有被置换出来,滤液中一定含有硝酸铜,呈蓝色,A说法正确;若固体中有铜、银,可能由于镁质量偏小只置换出一部分铜,此时滤液中仍有未反应完的硝酸铜,呈蓝色,B说法错误;镁先与硝酸银溶液反应,因此固体中一定有银,若镁质量很小,没有将硝酸银消耗完,则滤液中还含有未反应完的硝酸银,C说法正确;若镁与硝酸银、硝酸铜都发生了反应,则固体中含有银、铜,滤液中一定有反应生成的硝酸镁,D说法正
确
例2 (2024?吉林)用铝丝、洁净的铜丝、稀盐酸、AgNO3溶液,验证Al、Cu Ag的活动性顺序。
(1)把打磨过的铝丝和洁净的铜丝分别浸入稀盐酸中,观察到铝丝表面有气泡产
生,铜丝表面无明显现象,由此判断出Al和Cu的活动性强弱顺序为____________________ ;发生反应的基本反应类型是_______________;铝丝使用前需用砂纸打磨的原因是____________________ (2)为了达到实验目的,除(1)中实验外,还需要进行的实验是
____________________。
【分析】在金属活动性顺序中,氢前的金属能与酸反应生成氢气,位置在前的金属能将位于其后的金属从其盐溶液中置换出来。据此分析回答有关的问题。 (1)把打磨过的铝丝和洁净的铜丝分别浸入稀盐酸中,观察到铝丝表面有气泡产
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