第8单元金属和金属材料-【知识清单】2022-2023学年九年级化学同步必备单元知识清单(人教版)
第8单元 金属和金属材料同步知识必备
考点 1 金属材料
1.金属材料:包括纯金属( 纯净物 ) 和合金( 混合物 )
2.金属物理性质:
(1)常温下为固体(特殊:汞为液体),有金属光泽,密度较大,熔点较高。
(2)大多数金属呈银白色,特殊:铜紫红色,金金黄色,铁粉黑色(铁片为银白色)。
(3)大多数金属具有优良的导电性、导热性,有延展性(延:拉成丝;展:压成片)。
3.金属之最:
(1)铝:地壳中含量最多的金属元素 (2)钙:人体中含量最多的金属元素
(3)铁:目前世界年产量最多的金属(铁>铝>铜) (4)银:导电、导热性最好的金属(银>铜>金>
铝)
(5)铬:硬度最高的金属 (6)钨:熔点最高的金属
(7)汞:熔点最低的金属 (8)锇:密度最大的金属
(9)锂:密度最小的金属
4.金属的用途:(性质和用途要对应)
物质的性质在很大程度上决定了物质的用途,另外还需要考虑价格、资源、是否美观、使用是否便利以及是否
容易回收和对环境的影响等多种因素。
(1)性质决定用途
铜、铝具有导电性→电线;钨熔点高→灯丝;铬硬度大→做镀层金属;铁硬度大→菜刀、镰刀、锤子等;
(2)生活中应用的金属
干电池外皮→锌 / 锰 ;“银粉”→铝;水银温度计→汞;“锡箔”纸→铝 或锡 ;保温瓶内胆→银
考点 2 合金
1.概念:在金属中加热融合某些金属或非金属,制得具有金属特征的合金。
①合金是混合物 ②形成合金的过程是物理变 化 ③合金各成分的 化学 性质不变
2.合金的优点:
合金和组成其的纯金属相比较,硬度一般 更 大 ,熔点一般 更 低 ,抗腐蚀性 更好 。
合金 铁的合金 铜合金 焊锡 钛和钛合金 形状记忆合金
生铁 钢 黄铜 青铜
成分 含碳量
2% ~ 4.3%
含碳量
0.03% ~
2%
铜锌 铜锡 铅锡合金 钛镍合金
备注 铁的合金主要含 Fe、C,
区别主要是含碳量不同 紫铜是纯铜 熔点低
焊接金属
与人体有很好的
相容性,
可用于制造人造骨
具有形状记忆效应用
于制成人造卫星天线
注意:①“百炼成钢”的原理是降低含碳量,通入纯氧的目的是使生铁中的碳充分反应。C+O2CO2
考点 3 置换反应
1.定义:由一种单质与一种化合物反应,生成另一种单质与另一种化合物的反应 A+BC→AC+B
2.置换反应类型:
①金属+酸→金属化合物+H2
②金属+金属化合物→另一金属+另一金属化合物
③C+金属氧化物→金属单质+CO2
④H2+金属氧化物→金属单质+H2O
(注意:CO+金属氧化物→金属单质+CO2 该反应不属于基本反应)
化合反应:多变一 CO2+H2O = H2CO3
3.化学反应基本类型 分解反应:一变多 H2CO3 = CO2↑+H2O
置换反应:单化生化单 C + 2CuO 2Cu+CO2↑
复分解反应:
相互刻画,纯金属上有划痕
考点 4 金属的化学性质
1.金属与氧气的反应
金属+氧气→金属氧化物 (化合反应)
镁 铝 铁 铜
2Mg+O2 = 2MgO 4Al+3O2 = 2Al2O33Fe+2O2Fe3O42Cu+O22CuO
常温下表面形成氧化膜 常温下表面形成氧化膜
铁丝在氧气中剧烈燃
烧,火星四射,生成黑
色固体
紫红色的铜丝加热后变黑
*通过金属与氧气能否反应及反应的难易程度 判断 金属的活动性 。镁、铝>铁、铜>金。
铝具有很好的抗腐蚀性能原因:铝与空气中氧气反应,表面生成一层致密的氧化铝薄膜,从而阻止铝进一步氧
化。
2.金属与酸的反应
金属+酸→盐+H2↑
(置换反应) 反应条件:金属活动性排在H前
注意:实验前用砂纸打磨金属,除去镁、铁等金属表面的氧化膜,便于金属与酸接触反应。
+稀盐
酸
+稀硫
酸
镁 锌 铁
现象 固体逐渐溶解,产生大量气泡固体逐渐溶解,产生较多气泡固体逐渐溶解,无色溶液变为
浅绿色,产生少量气泡
方程式Mg+2HCl = MgCl2+H2↑ Zn+2HCl = ZnCl2+H2↑ Fe+ 2HCl = FeCl2 + H2↑
Mg+H2SO4 = MgSO4+H2↑ Zn+H2SO4 = ZnSO4+H2↑ Fe+H2SO4 =FeSO4+H2↑
根据金属与酸混合时是否有氢气产生将金属分为两类:活泼金属和不活泼金属;
*通过金属与酸能否反应或与酸反应的剧烈程度判断金属的活动性。镁>锌>铁>铜(不反应)
铁与稀盐酸和稀硫酸反应生成的铁的化合物中,铁化合价为+2价。含有 Fe2+的溶液为浅绿色
3.金属与金属化合物的反应
金属+盐→新盐+新金属 (置换反应)
反应条件:参加反应的金属活动性必须强于盐中金属的活动性(K、Ca、Na 除外),且盐必须可溶
现象的描述重点:金属表面生成固体的颜色,溶液颜色的变化。
实验 铁钉+硫酸铜溶液 铝丝+硫酸铜溶液 铜丝+硝酸银溶液
现象
铁表面有红色固体产生,
溶液由蓝色逐渐变为浅绿
色。
铝表面有红色固体产生,
溶液由蓝色逐渐变为无色。
铜表面有银白色固体产生,
溶液由无色逐渐变为蓝色。
化学方程式Fe+CuSO4 =Cu+FeSO4
2Al+3CuSO4 =Al2(SO4)3
+3Cu
Cu+2AgNO3
=2Ag+Cu(NO3)2
活动性比较 铁>铜 铝>铜 铜>银
*通过金属与金属化合物溶液是否反应判断金属的活动性。
总结:比较金属活动性的方法:
考点 5 金属活动性
1.常见金属在溶液中的活动性顺序:(巧记:捡个大美女;身体细纤轻;总共一百斤)
钾 钙 钠 镁 铝 锌 铁 锡 铅 (氢) 铜 汞 银 铂 金
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
(1)判断不同金属的活动性强弱:金属的位置越靠前,活动性越强。
(2)判断金属能否与酸反应:位于氢之前的金属能置换出稀盐酸、稀硫酸中的氢元素。
(3)判断金属能否与金属化合物溶液反应:位于前面的金属能把位于后面的金属从其化合物的溶液里置换出
来。*金属化合物必须溶于水;AgCl 不溶于水,不能用于和金属发生置换反应;
*K、Ca、Na 太活泼,常温下和水反应,不能置换出金属化合物中的金属。
考点 6 金属活动性顺序的应用
类型 1 金属活动性顺序的判断
分析:注意金属与酸反应时作对比实验要控制变量(如酸种类、浓度、体积;金属的形状、接触面积;温度
等)
例1.有甲、乙、丙、丁四种颗粒大小相同的金属,分别投入等质量等浓度的稀硫酸中,乙、丙表面有气泡产
生,且丙产生气泡较快;再将甲投入含丁化合物的溶液中,甲的表面有丁析出,则这四种金属活动性顺序为(
)
A.甲>乙>丙>丁 B.丙>乙>甲>丁 C.丙>乙>丁>甲 D.丁>甲>乙>丙
例2.有X、Y、Z三种金属,把X、Z分别投入稀硫酸中,只有Z表面产生气泡,把X投入Y的盐溶液中, X
表面有 Y析出。下列判断错误的是( )
A. 金属活动性顺序是:Z X Y B. X﹥ ﹥ 、Y、Z可能依次是:Fe、Cu、Ag
C. Y 投入Z的盐溶液中,无Z析出 D. X、Y、Z可能依次是:Cu、Hg、Zn
类型 2 金属活动性的判断实验设计
(1)两种金属活动性判断
待比较金属 Zn、Fe Fe、Cu Cu、Ag
活动性比较 Zn>Fe>H Fe>H>Cu H>Cu>Ag
金属+酸
稀盐酸或
稀硫酸
将打磨过的铁和锌分别放
入等质量等浓度的同种酸
比较反应的剧烈程度
将打磨过的铁和铜分别放
入等质量等浓度的同种酸
比较能否反应
均不与酸反应
不能证明
金属单质+
化合物溶液
方案:前金属+后溶液,能置
换
Zn+FeCl2=ZnCl2+Fe
操作:将打磨过的锌条放入氯
化亚铁溶液中,观察到有银白
色金属析出
方案:前金属+后溶液,能置
换
Fe+CuCl2=FeCl2+Cu
操作:将打磨过的铁丝放入氯
化亚铜溶液中,观察到有紫红
色金属析出
方案:前金属+后溶液,能置
换
Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2
Ag
操作:将铜丝放入硝酸银溶液
中,观察到有银白色金属析出
方案:后金属+前溶液,不置
换
Fe+ZnSO4 X
操作:将打磨过的锌条放入氯
化亚铁溶液中,无明显现象
方案:后金属+前溶液,不置
换
Cu+FeSO4 X
操作:将铜片放入硫酸亚铁溶
液中,无明显现象
方案:后金属+前溶液,不置
换
Ag+Cu(NO3)2 X
操作:将银丝放入硝酸铜溶液
中,无明显现象
(2)三种金属活动性判断
待比较金属 Fe、Cu、Ag 活动性:Fe>H>Cu>Ag
方案 1:
前金属 + 后溶液
方案:①证明 Fe>Cu: Fe+Cu(NO3)2能置换 ②证明 Cu>Ag: Cu+AgNO3能置换
药品:打磨过的铁丝、铜丝,硝酸铜溶液、硝酸银溶液(4种)
操作:将打磨过的铁丝放入硝酸铜溶液中,铁丝上有红色固体析出;将铜丝放入硝酸
银溶液中,铜丝表面出现银白色固体。
方案 2:
后金 属 + 前 溶 液
方案:①证明 Ag<Cu: Ag+Cu(NO3)2 不置换 ②证明 Cu<Fe: Cu+Fe(NO3)2 不
置换
药品:打磨过的银丝、铜丝,硝酸铜溶液、硝酸亚铁溶液(4种)
操作:将打磨过的银丝放入硝酸铜溶液中,无明显现象;将铜丝放入硝酸亚铁溶液
中,无明显现象。
方案 3: 方案:①证明 Fe>Cu: Fe+Cu(NO3)2能置换 ②证明 Ag<Cu: Ag+Cu(NO3)2不
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