1、第八单元 课题 2 课题 3一. 本周教学内容： 第八单元课题 2 金属的化学性质课题 3 金属资源的利用和保护二. 重点、难点：1. 掌握铁、铝、铜等金属与氧气的反应。2. 掌握常见金属与盐酸、硫酸的反应。3. 掌握常见金属的活动顺序，并能利用金属活动顺序解释一些与日常生活有关的化学问题。4. 了解从铁矿石中将铁还原出来的方法。5. 了解金属锈蚀的条件以及防止金属锈蚀的简单方法。三. 教学过程：（一）金属的化学性质1. 金属与氧气的反应在学习氧气的化学性质时，已经学习了镁条、铝箔、铁丝等金属与氧气的反应。（通过学习，知道了这些金属与氧气反应的难易和剧烈程度不同。）镁、铝等金属在常温下就能与氧
2、气反应，其表面生成氧化物。例如，铝在空气中与氧气反应，其表面生成一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝进一步氧化。因此，铝具有很好的抗腐蚀性。在点燃的条件下，则剧烈反应。在空气中点燃镁条，镁条剧烈燃烧，发出耀眼的强光，放出大量的热。在氧气中点燃铝箔，铝箔剧烈燃烧，发出耀眼的白光，放出大量的热。而铁、铜在常温下几乎不与氧气反应，点燃铁丝，铁丝在氧气中能剧烈燃烧，铜在加热条件下与氧气反应。有关化学反应方程式为：22MgOg点 燃433All点 燃24Fee点 燃CuOu实验表明大多数金属都能与氧气发生反应，但反应的难易和剧烈程度是不同的。2. 金属和盐酸、稀硫酸的反应取镁、锌、铁、铜等金属分别与稀盐酸、
3、稀硫酸反应。实验现象：镁与盐酸、稀硫酸反应，产生的气泡最多，其次是锌；铁与盐酸、稀硫酸反应产生的气泡较少，而铜与稀盐酸、稀硫酸不发生反应。收集所生成的气体，点燃，证明生成的气体是氢气。实验表明：镁、锌、铁等金属与稀盐酸、稀硫酸能反应。有关反应方程式：MgHClglZnnFelelSOZeHe22224422442实验还表明：镁、锌、铁与稀盐酸、稀硫酸反应的剧烈程度不同。3. 金属和某些盐溶液的反应将铁钉放在硫酸铜溶液中，片刻取出，铁钉上有紫红色的铜生成。将用砂纸打磨过的铝丝浸入硫酸铜溶液中，过一会儿取出，观察到铝丝上也有紫红色物质生成。实验表明：铁、铝都能跟硫酸铜溶液反应。反应方程式为：FeC
4、uSOeCuAllS4423234. 置换反应从镁、锌、铁跟稀盐酸、稀硫酸以及铁、铝跟硫酸铜溶液的反应中，可以看出：它们都是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。这种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，叫置换反应。（二）金属活动性顺序1. 从镁、铝、铁、铜与氧气反应，以及镁、锌、铁、铜与稀盐酸、稀硫酸的反应中，可以看出：不同金属的活泼性不同。从金属与盐酸或稀硫酸反应是否有氢气生成，可以把金属分为两大类，能生成氢气的金属其活动性比较强，不能生成氢气的金属其活动性比较弱。2. 从铁、铝分别与硫酸铜溶液的反应中，可以得出：从一种金属能否把另一种金属从它
5、的盐溶液中置换出来，可以比较出这两种金属的活动性强弱，能置换出来的，则这种金属比另一种金属活泼。如铁、铝金属的活动性强于铜金属的活动性。而将一洁净的铜丝浸入硫酸铝溶液中，过一会儿取出，铜丝上没有新物质生成，这一实验也表明：铜金属的活动性弱于铝金属的活动性。3. 金属活动顺序：经过了很多类似实验的探究过程，人们归纳和总结出了常见金属的活动性顺序：KCaNMgAlZnFeSPbHCugAPtu、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、金 属 活 动 性 由 强 逐 渐 减 弱() 根据金属活动性顺序可知：（1）在金属活动顺序里，金属的位置越靠前，它的活动性就越强。（2）在金属活动顺序里，位
6、于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢。（3）在金属活动顺序里，位于前面的金属能把位于后面的金属从它们的盐溶液里置换出来。（三）铁的冶炼地球上的金属资源广泛地存在于地壳和浩瀚的海洋中，除少数很不活泼的金属如金、银等有单质形式存在外，其余都以化合物形式存在。工业上把能用来提炼金属的矿物叫做矿石。人类每年要向地壳和海洋索取大量的金属矿物资源，以提取数以亿吨计的金属。其中，提取量最大的是铁。1. 原料：（1）铁矿石：赤铁矿（主要成分是三氧化二铁， ），暗红色FeO23磁铁矿（主要成分是四氧化三铁， ），铁黑色4等（2）焦炭（3）石灰石2. 冶炼原理：在高温下，利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁从
7、铁矿石里还原出来。FeOCFeO23 23高 温3. 一氧化碳还原氧化铁的实验操作注意事项：（1）先通 CO 以赶走试管内的空气，防止爆炸。（2）CO 有毒，所以要将 CO 尾气进行处理，如点燃或回收再利用等。4. 有关化学方程式计算中含杂质的计算（例题中详讲）（四）金属资源保护一方面，我们每年要向自然界索取大量的金属矿物资源，以提取数以亿吨计的金属。另一方面，据有关资料报道，现在世界上每年因腐蚀而报废的金属设备和材料相当于年产量的 20%40%。因此，研究腐蚀机理，采取防护措施，对经济建设有着十分重大的意义。1. 金属的腐蚀和防护：（1）金属：锈蚀的条件以铁为例：铁制品在干燥的空气中不易生锈
8、，但在潮湿的空气中容易生锈说明，铁制品锈蚀的过程，实际上是铁与空气中的氧气、水蒸气等发生化学反应的过程。铁与氧气、水蒸气等反应生成铁锈（主要成分是 ），很FeOxH232疏松，不能阻碍里层的铁继续与氧气、水蒸气等反应，因此铁制品可以全部被锈蚀。而铝跟氧气反应生成的致密的氧化铝薄膜，能覆盖在铝表面，从而保护里层的铝不再与氧气反应。了解了铁制品锈蚀的条件，就能找到如何防止铁制品锈蚀的方法。即：如果破坏金属腐蚀的条件，使它们不再具备腐蚀的基础，就能防止金属腐蚀。（2）金属的防护：改善金属的本质根据不同的用途选择不同的材料组成耐蚀合金，或在金属中添加合金元素，提高其耐蚀性，可以防止或减缓金属的腐蚀。例
9、如，在钢中加入镍制成不锈钢，可以增强防腐蚀能力。在金属表面覆盖保护层在金属表面覆盖致密的保护层，从而使金属制品跟周围物质隔离开来，这是一种普遍采用的防护方法。如：在钢铁表面涂矿物性油脂、油漆或覆盖搪瓷、塑料等物质。在钢铁表面镀上一层不易被腐蚀的金属，如锌、锡等。另外，还可以通过改善腐蚀环境，利用电化学保护法等防护金属的锈蚀。2. 金属资源保护：矿物的储量有限，而且不能再生。因此，保护金属资源很重要。具体做法：（1）防止金属的腐蚀，减少因腐蚀而使金属报废。（2）金属的回收利用：金属的回收利用，一方面可节约金属资源，还可以减少对环境的污染。（3）有计划、合理地开采矿物，严禁不顾国家利益的乱采矿。（
10、4）寻找金属的代用品。【典型例题】例 1. 下列各组物质，由金属跟同一种酸的稀溶液直接作用生成的是（ ）A. B. ZnClSO24和 ZnSOFe44和C. D. Fel3和 Cu和解析：A 组中的 是锌跟盐酸反应生成的， 是锌跟稀硫酸反应生成的，所以 A 选项不符合题意。ZnCl2 ZnSO4B 组中的 是锌、铁分别跟稀硫酸反应生成的，所以 B 选项符合题意。SOFe44、C 组中的 是铁跟稀盐酸反应生成的，而 则不能由铁和稀盐酸反应生成，所以 C 选项不符合题意。l2 FeCl3因为铜在金属活动顺序里，排在氢的后面，所以铜不能跟稀硫酸反应，不能生成 。uSO4正确答案：B例 2. 有下列
11、三组试剂：（1） 溶液，（2） 溶液、 溶液，（3） 溶ZnAgCuSO、 、 4AgZnS、 4C4CuZnSO、 4液、 溶液。能用来验证金属 活动性的试剂组有（ ）AgNO3 、 、A. （1）和（2） B. （1）和（3）C. （2）和（3） D. 只有（3）解析：（1）组试剂中，Zn 能跟 反应，证明 Zn 金属活动性大于 Cu 的金属活动性，Ag 不能跟 反应，CuSO4 CuSO4证明 Ag 金属活动性小于 Cu 的金属活动性，所以能用来验证金属活动性顺序： 。ZnCuAg（2）组试剂中，Ag 不与 溶液反应，也不与 溶液反应，说明 Ag 的金属活动性小于 Zn 和 Cu，但无Z
12、n4CuS4法验证 Zn 和 Cu 的金属活动性大小。（3）组试剂中，Cu 与 溶液反应，而不与 溶液反应，证明 Cu 的金属活动性大于 Ag 的金属活动性而AgNO3ZnO4小于 Zn 的金属活动性。从而验证金属活动性 。uAg所以，（1）组和（3）组试剂能验证金属 Zn、Cu、Ag 活动性。答案：B例 3. 如果除去铜粉中含有的少量铁粉，应选用的方法是（ ）A. 加硫酸铜溶液 B. 在氧气流中加热 C. 加水 D. 加稀硫酸解析：这是一道除杂题，除杂质可利用各物质的化学性质的区别。依据是选择的物质和杂质反应，而不能与所要物质反应，也要注意不能引入新杂质。A 中 溶液可与杂质 Fe 反应，D
13、 中稀硫酸和杂质铁粉反应而不与铜粉反应，所以 A、D 都可将铜粉中含有的CuSO4少量铁粉除去。铜粉、铁粉均能在加热时与氧气反应，水不跟铁粉在常温下反应，所以，B、C 选项是不能选用的方法。答案：A、D例 4. 高炉炼铁的还原剂是（ ）A. 焦炭 B. 铁矿石 C. 氢气 D. 一氧化碳解析：常用作还原剂的物质有碳、氢气、一氧化碳等，而在高炉炼铁中用的还原剂是一氧化碳。首先碳燃烧生成， 再跟碳反应生成 CO。所以还原剂是 CO。CO2答案：D例 5. 为了验证铁生锈的条件，某校化学兴趣小组的成员进行了如图所示的实验。十天后，发现 B 中铁丝慢慢生锈，且水面处铁丝生锈较严重，而 A、C 中铁丝基
14、本无变化。试根据图中的实验，回答下列问题：（1）实验 A 中的铁丝为什么没有生锈？（2）实验 C 中的铁丝基本无变化的原因是什么？解析：（1）A 试管中的植物油起到了隔绝空气的作用，因为在常温和隔绝空气的条件下，铁丝很难跟水发生反应，所以 A 试管中的铁丝没有生锈。（2）在常温下，铁在干燥的空气中很难跟氧气发生反应，所以 C 试管中的铁丝基本无变化。例 6. 含 的赤铁矿 5000t，经高炉冶炼后，可得到含碳等杂质 2.5%的生铁多少吨？FeO2380%解析：在实际生产时，所用的原料或产物一般都含有杂质，在计算用料和产量时，应考虑到杂质问题。因此，化学方程式计算中的杂质问题计算是一类在实际生产
15、中具有重要意义的计算，应了解它的价值。解这一类计算题时，要归纳出解题思路，即有关化学方程式的计算都是纯物质的计算，要把含杂质物质的质量换算成纯物质的质量。5000t 赤铁矿中纯 的质量5000t 80%4000tFeO23生铁中铁的质量分数为 12.5%97.5% ，若冶炼出生铁的质量为 x，其中铁的质量为 97.5%x，这样把含杂质的物质换算成纯物质后，就可代入化学方程式中进行计算。FeCetx23 2316014975%高 温 .xtt01269758.答：略。一. 选择题。1. 铁是一种应用广泛的金属，下列有关铁的说法中，正确的是（ ）A. 铁丝在氧气中燃烧生成氧化铁 B. 铁在干燥的空
16、气中容易生锈C. 铁是地壳里含量最多的金属元素 D. 用铁锅炒菜可使食物中增加微量铁元素2. 铝有很好的抗腐蚀性能是因为（ ）A. 化学性质不活泼，在空气中不与氧气反应 B. 常温下不能与氧气反应，在高温时才反应C. 在空气中铝的表面生成的一层致密的氧化铝薄膜阻止铝进一步氧化D. 铝不能与酸、碱发生化学反应3. “真金不怕火炼”说明（ ）A. 金的硬度大 B. 金的性质不活泼，在高温时也不与氧气反应C. 金的熔点高，可以用火烧 D. 金在常温与氧气反应，高温不反应4. 将铁片分别放入下列溶液中充分反应，反应后溶液质量减少的是（ ）A. B. C. D. 盐酸HSO24CuSO4FeSO45.
17、将足量的稀硫酸与 5.6 g 某金属充分反应，生成二价金属化合物，并放出 0.2 g 氢气，则这种金属是（ ）A. Fe B. Mg C. Cu D. Zn6. 将铝片放入硫酸铜溶液中，观察到的现象是（ ）A. 有气泡生成 B. 铁片表面镀上一层红色的铜C. 溶液颜色由无色变为蓝色 D. 有银白色的铜生成7. 下列反应中，生成物是一种单质和一种化合物，但不是置换反应的是（ ）A. B. FeHSOe2442 233424AlCuSOlCuC. D. C点 燃 FeFe23 2高 温8. 下列物质混合时，铁能溶解但无气体产生的是（ ）A. 铁粉和盐酸 B. 铁屑和稀硫酸 C. 铁粉和硫酸铜溶液
18、D. 铁钉浸没在水中9. 将一瓶盐酸等分成三份，分别跟等质量的铝、铁、锌反应后，三种金属都有剩余，且剩余金属的质量为铝铁锌，如生成的 质量分别为 a、b、c，则其关系（ ）H2A. B. C. D. abbcbabca10. 下列有关铁的反应的化学方程式，正确的是（ ）A. B. 43223FeOe点 燃 FeHSOe2442C. D. 6HCll33CuFSCu11. 下列物质相互混合后，反应最剧烈的是（ ）A. 铜和稀硫酸 B. 锌和稀硫酸 C. 镁和稀硫酸 D. 铁和稀硫酸12. 有 A、B、C 三种金属，它们与有关溶液的反应用如下化学方程式表示 SOB44 HSO2442 不反应A则
19、A、B、C 三种金属的活动性顺序为（ ）A. ABC B. ACB C. CBA D. CAB13. 下列叙述正确的是（ ）A. 锌能置换出盐酸、稀硫酸中的氢气B. 在金属活动性顺序里，镁的位置比铁靠前，所以镁的活动性比铁强C. 铁能把位于它后面的金属从它的化合物中置换出来D. 金属活动性顺序不能作为金属在溶液中发生置换反应的一种判断依据14. 现有 X、Y、Z 三种金属，它们在溶液中能发生如下反应：XYCllYZXHl222金属 X、Y、Z（包括氢）活动性由强到弱的顺序可能是（ ）A. ZXHY B. ZXYH C. XZHY D. ZYXH15. 收藏家收藏清末铝制品，至今保存仍十分完好，
20、该艺术品不易锈损的主要原因是（ ）A. 铝不易发生化学反应 B. 铝的氧化物易发生还原反应C. 铝不易被氧化 D. 铝易氧化，但铝表面致密的氧化铝薄膜具有保护内部铝的作用16. 社会上一些不法分子以铜锌合金（颜色为金黄色，俗称黄铜）假冒黄金进行诈骗活动。为了鉴别黄铜和黄金，以下方法可行的是（ ）A. 观察颜色 B. 加稀盐酸 C. 磁铁吸引 D. 称量质量17. 将过量的铁粉投入硫酸和硫酸铜的混合溶液中，反应完毕后过滤，在滤液里含有的物质是（ ）A. B. C. D. FeSO243CuSO4FeSO4HSO2418. 向 的混合溶液中加入一些铁粉，完全反应后过滤。不可能存在的情况是（ ）Ag
21、N32、A. 滤纸上有 Ag，滤液中有 B. 滤纸上有 Ag、Cu，滤液中有Age、 、2 AgFe、 2C. 滤纸上有 Ag、Cu、Fe ，滤液中有 D. 滤纸上有 Ag、Cu 、Fe，滤液中有F Cu、19. 现有 X、Y 、Z 三种金属，只有 X 与稀硫酸反应产生氢气，Y、Z 则不能，但有下列反应关系：，则 X、Y 、Z 三种金属活动性顺序 由强到弱的是（ ）YZNO()()3232A. Z、Y、X B. X、Z、Y C. X、Y、Z D. Z、X 、Y20. 地球上的金属资源广泛存在于地壳和海洋中，它们的存在形式为（ ）A. 都是单质 B. 都是化合物 C. 都是混合物 D. 少数是单
22、质，其余都是化合物21. 矿石的名称与其主要成分的化学式不一致的是（ ）A. 黄铁矿（ ） B. 赤铁矿（ ） C. 辉铜矿（ ） D. 铝土矿（ ）FeS2FeOCuS2AlO2322. 工业上高炉炼铁用的原料是（ ）（1）焦炭 （2）石灰石 （3）一氧化碳 （4）铁矿石A. （1）（2） B. （3）（4） C. （1）（2）（4） D. （2）（3）（4）23. 人类每年向地壳和海洋索取大量的金属矿物资源，以提取数亿吨计的金属，其中提取量最大的是（ ）A. 铜 B. 铝 C. 铁 D. 金24. 下列情况中铁最易生锈的是（ ）A. 放在干燥的空气中 B. 放在潮湿的空气中 C. 全部浸在
23、机油中 D. 全部浸在煮沸过的水中25. 铁在一定条件下容易生锈，下列有关铁生锈的叙述中，错误的是（ ）A. 铁生锈时一定伴随着物理变化 B. 铁生锈是铁发生了缓慢氧化C. 铁生锈是常温下铁直接跟氧气反应生成四氧化三铁 D. 铁生锈难以察觉放出热量26. 据报道，全世界每年被锈蚀损耗的钢铁材料，约占全年钢铁产量的 1/4。为防止钢铁制品锈蚀，下列措施不正确的是（ ）A. 在车、船表面喷涂油漆 B. 在铁制品表面镀上一层其他金属C. 将使用后的铁锅洗净、擦干 D. 用洗衣粉将铁制品表面油膜洗净后放置二. 填空题。27. 镁、铁在日常生活中都有广泛的用途。如：（1）镁在空气中燃烧时，能发出耀眼的白
24、光，可用来制造镁闪光灯，其反应的化学方程式为_。（2）市场上出售的补血麦片中常含有微量颗粒细小的还原性铁粉，铁粉与人体胃液中的盐酸反应转化为亚铁盐，起到补血的作用，写出这个反应的化学方程式_。28. 一根带有红色铁锈的铁钉，放入足量的稀硫酸中，首先看到的现象是_和_，反应一段时间后，铁钉上又有_产生，有关反应的化学方程式是_。29. 实验室中要除去铜粉中的少量铁粉。某生设计了如下两个实验方案：（1） CuFe、 加 适 量 稀 盐 酸搅 拌 过 滤 洗 涤 （2） 、 加 适 量 硫 酸 铜 溶 液搅 拌 过 滤 洗 涤 上述两个方案中较好的是_（填序号），理由是_。你是否有更简便的方法，若有
25、，请写出做法：_。30. 某钢铁厂高炉炼铁的主要原料是焦炭、赤铁矿（主要成分为 ）、空气等，主要反应过程如下所示：FeO23 焦 炭 过 量 空 气 ， 高 温 焦 炭 ， 高 温 赤 铁 矿 ， 高 温 铁 （1）在上面方框中写出有关反应的生成物的化学式。（2）写出、两步反应的化学方程式：_；_。三. 实验题。31. 某化学活动小组对过量炭粉与氧化铁反应中气体的成分进行研究。（1）假设：该反应的气体产物全部是二氧化碳。（2）设计方案：将一定量的氧化铁在隔绝氧气的条件下与过量炭粉完全反应，测定参加反应的碳元素与氧元素的质量比。（3）查阅资料：氮气不与碳、氧化铁反应，可用来隔绝氧气。（4）实验：
26、操作步骤及实验现象 简答a. 称取 3.2g 氧化铁与 2g 炭粉均匀混合，放入重48.48g 的玻璃管中，按上图装置连接写出装置中编号仪器的名称：A_，B_b. 加热前，先通一段时间纯净、干燥的氮气 其目的是_c. 夹紧 T 处弹簧夹，加热一段时间，澄清石灰水变浑浊该现象说明_d. 完全反应后，冷却至室温，称得玻璃管和固体的总质量为 52.24g（5）数据处理：经计算，参加反应的碳元素质量为 0.48g，氧元素质量为 0.96g（6）结论：根据数据处理结果，得出原假设不成立，理由是_。四. 计算题。32. 某炼铁厂用含氧化铁 80%的赤铁矿冶炼生铁。若要炼出 1120t 含铁 95%的生铁，
27、需要含氧化铁 80%的赤铁矿多少吨？（反应方程式： ）FeOCFeO23 23高 温【试题答案】一. 选择题。1. D 2. C 3. B 4. B 5. A 6. B 7. D8. C 9. B 10. B 11. C 12. D 13. B 14. B15. D 16. B 17. C 18. D 19. C 20. D 21. B22. C 23. C 24. B 25. C 26. D二. 填空题。27. （1） 22MgOg点 燃（2） FeHlel28. 铁锈溶解，溶液由无色变为浅黄色，气泡SHOeOe2324243229. （1）；铁粉与盐酸反应，而铜粉不与盐酸反应，过滤后可分离；用磁铁吸引铁粉跟铜粉分开。而方案（2）中，Fe 能置换出 中的 Cu，生成的 Cu 会附在 Fe 的表面，不能使 Fe 反应充分，因此，Cu 中易CuS4含有 Fe。30. （1） C2，（2） O高 温 323232FeeCO高 温三. 实验题。31. a. A：铁架台，B ：试管b. 赶尽试管内的空气c. 有 生成CO2（6）实验所得 C、O 元素质量比与 中 C、O 元素的质量比不相符合，因为 中 C、O 元素的质量比不是2 20.480.96，即 12，而是 38。四. 计算题。32. 1900t
