第五章 金属与矿物

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1、明祖陵中学初三化学备课组 时间：2011-4-3 设计人：徐红兵 审核人： 第五章 金属与矿物一、 学习目标认知目标：了解金属的物理、化学性质，并能熟练写出相关化学方程式；掌握金属活动性顺序，并能利用其解决实际问题；了解工业炼铁的原理；知道金属防锈的意义和方法。能力目标：学会整理归纳；学会分析理解，结合事例运用。情感目标：体会化学的运用。教学重点和难点：探究金属锈蚀实验。二、自主、合作、导学学习过程学法指导与提示学案纠错基本概念1、 化学性质：与氧气反应（写出铝、铁、铜与氧气反应的化学方程式） 2、生铁和钢的区别是含碳量不同，其中生铁的含碳量为 ，钢的含碳量为 。合金是由一种金属跟其他金属（或

2、非金属）熔合形成的有金属特性的物质。最早使用的合金是 合金的性质：（1） （2） 3、氧化钙（俗称 ）的烧制：化学方程式： ；氧化钙具有很强的吸水性，化学方程式 ，生成物俗称 、 ；用化学方程式说明：刚用熟石灰粉刷过的墙壁，可在房间生一只煤炉（柴火），墙壁干得快 。4、检验碳酸根离子的方法： 、 。以碳酸钠为例，化学方程式 提示：阅读课本和资料完成本版块内容。考点探究考点一：置换反应1、金属活动性：K、Ca、Na、 、 、 、 、Sn、Pb（H） 、Hg、 、Pt、Au2、金属与酸反应（写出铁、铝、锌、镁分别与硫酸、盐酸反应的化学方程式） 、 。 、 。 、 。 、 。3、用铁桶盛放硫酸溶液（

3、写出化学反应的方程式） 此反应的现象是 。【例题】1、将X、Y、Z三块大小相同的金属片分别投入到10%的稀盐酸中，X表面无明显现象，Y表面缓慢地产生气泡，Z表面迅速产生大量气泡。则X、Y、Z的金属活动性顺序为（ ）A.XZY B.ZYX C.XYZ D.ZXY 2、金属Ni、Mn分别放入其他三种金属X、Y、Z的盐溶液中，反应的结果和有无金属析出的情况如下表所示。X盐溶液Y盐溶液Z盐溶液Ni无无有Mn无有有它们的金属活动性由强到弱的顺序为（ ）AX Mn Y Ni Z BZ Ni Y Mn X CZ Mn Y Ni X DX Mn Ni Y Z考点二：铁的冶炼铁的冶炼：阅读第119页内容：炼铁的

4、反应原理：（以赤铁矿石为例写出化学反应的方程式） 炼铁的原料： 、 、 。注意事项：（1）加热前先通一会儿CO，再加热。理由： （2）尾气处理的方法： （3）能说明CO与氧化铁发生反应的现象是 （4）如何用简单的方法判断反应中生成的物质。 考点三：钢铁的锈蚀铁生锈的条件： 。主要成分是 ，颜色是 另外，盐溶液能加快铁生锈的速度防止铁生锈的方法：（1） （2） （3） 【例题】光亮的铁钉在下列几种情况下，最不容易生锈的是（ ）三、小组合作小结四、当堂检测五、学案纠错、巩固延伸必做题：配套测试，中考指导用书相应练习。六、反思第五章 金属与矿物可能用到的相对原子质量： C：12 O：16 Ca：40

5、 Fe:56 Cl:35.5 H:1一、选择题1.质量相同的下列金属，分别加入到足量的稀盐酸中充分反应，放出氢气最多的是 ( )A.Mg B.Al C.Cu D.Zn2. x、Y、z、W是四种不同的金属，为比较金属活动性的强弱，某同学利用这四种金属单质、盐酸、Z的硝酸盐、W的硝酸盐，进行有关实验，结果如下表(能发生置换反应的记为“”，不能反应的记为“一”，无标记的表示未做该实验)。这四种金属的活动性顺序为 ( )A.XWYZ B.XYWZ C.WXYZ D.YWZXXYZW盐酸Z的硝酸盐W的硝酸盐3.关于金属物品的使用正确的是 ( )A.铝合金门窗变旧变暗后用砂纸或钢丝球打磨B.铁桶中加入硫酸

6、铜溶液和石灰乳配制杀菌剂波尔多液C.铝壶内的水垢用质量分数为18的热盐酸长时间浸泡D.校内用钢架制作的自行车防雨棚应定期喷涂油漆防锈4.下列金属活动性由强至弱顺序及元素名称、符号均正确的一组是( )A.钾K钙Ca钠Na镁Mg B.铝Al锌Zn铁Fe锡XiC.铅Pb铜Cu贡Hg D.金Au银Ag铂pt5.某同学探究金属单质的活泼性时发现：X、Y都能与稀硫酸反应放出氢气而Z不能；Y能在X的盐溶液中置换出X。则它们的金属活动顺序为 ( )A.XY(H)Z B.YX(H)Z C.XZ(H)Y D.Y(H)X Z6.下列说法正确的是 ( )A.铁在潮湿的空气中容易生锈 B.金属的活动性：ZnAgCuC.

7、合金属于纯净物 D.铝是地壳中含量最多的元素7.如图所示是X 、Y、Z三种金属在容器中的反应现象，下列说法正确的是 ( )A.X 、Y、Z三种金属均发生了置换反应B.三种金属的活动性顺序是XYZC.若Z能从金属Y的盐溶液里置换出Y，则三种金属的活动性顺序是XZY D.若X为金属镁，则Z可能是铁8.埋在地下的铸铁管道在下列哪种情况下腐蚀最慢 ( )A.在干燥、致密的土壤中 B. 在干燥、疏松的土壤中C. 在潮湿、致密的土壤中 D. 在潮湿、疏松的土壤中9.有x、y、z三种金属，如果把x和y分别放人稀硫酸中，x溶解并产生氢气，而Y 不反应；如果把y 和z分别放入硝酸银溶液中，过一会儿，在y 表面有

8、银析出，而z没有变化。根据以上实验事实，判断x、y和z的金属活动顺序正确的是 ( )A.XyZ B.XZy， C.Zy X D.ZXy，10.若金属锰(Mn)在金属活动性顺序中位于铝和锌之间，则下列反应不正确的是 ( )A.Mn + H2SO4 = MnSO4 + H2 B.Mg + MnSO4 = MgSO4 + MnC.Fe + MnSO4 = FeSO4 + Mn D.Mn + CuSO4 = MnSO4 + Cu11.向一定量的铁粉中逐滴加入稀硫酸至过量,下图是反应过程中某种物质的质量Y随加入稀硫酸的质量变化的关系,则Y不可能表示（ ）A.消耗铁粉的质量 B.生成硫酸亚铁的质量C.溶液

9、的总质量 D生成氢气的质量二、填空、简答题12.用化学用语表示： (1)磷元素 ； (2)2个氮分子 ； (3)3个亚铁离子 ；(4) 硫酸锌中硫元素的化合价 。13.生活处处有化学，家庭厨房就是一个化学小世界。（1）液态植物油和固态动物油合称为油脂。若锅里的油着火了，应立即盖上锅盖灭火，其原理是 。（2）为了全民的健康，卫生部推广使用强化加铁酱油。这里的“铁”指的是 (填“单质”“元素”或“原子”)。（3）小明晚上切完西瓜后就将菜刀放在菜板上了，第二天早上发现菜刀生锈了。请你帮他分析菜刀生锈的原因： ；为了防止这把菜刀生锈，小明应采取哪些防锈措施 、 （填两条）。14.在CuCl2和MgCl

10、2 的混合溶液中，加入过量的铁粉，充分反应后过滤，所得固体为 。15.有X、Y、Z三种金属，如果把X和Y分别放入稀硫酸中，X溶解并产生氢气，Y不反应；把Y和Z分别放入硝酸银溶液中，过一会儿，在Z表面有银析出，而Y没有变化。根据以上实验事实，回答下列问题：(1)X、Y和Z的金属活动性由强到弱的顺序为 ；(2)举出符合上述金属活动性顺序的三种常见金属(写化学式) ；并写出在Z表面有银析出反应的化学方程式 。16.月球的沙土中含有丰富钛铁矿，主要成分为TiO2、Fe2O3等，若用CO还原这种矿石，其中生成铁的化学方程式为： ；用稀盐酸清洗铁钉表面的铁锈(主要成分是Fe2O3)，其化学方程式为： ，该

11、反应的反应类型是 反应。17.把相同体积、相同质量分数的稀盐酸，分别滴到等质量、颗粒大小相同的X、Y、Z三种较活泼金属中，生成H2的质量与反应时间的关系如右图所示。这三种金属的活动性顺序为 ；假如X、Y、Z都是+2价金属，则相对原子质量由大到小的顺序为 。18. 颗粒达到纳米级的单质铁具有很强的反应活性，俗称“纳米铁”。实验室制备的方法是：以高纯氮气作保护气，在高温条件下用H2和FeCl2发生置换反应，生成“纳米铁”。请回答以下问题：(1)写出生成“纳米铁”的化学方程式_。(2)反应中需要保护气的原因是 。(3)某化学探究小组为了验证铁、铜、镁、汞的金属活动性顺序，设计了如下实验方案：将大小一

12、样的铁片和镁片分别加入到溶质质量分数相同的稀盐酸中；将铜片加入到硝酸汞溶液中，铜片上出现银白色物质；将金属片A加入到溶液B中。根据实验判断出镁的金属活动性比铁强，依据的现象是 ；根据实验的现象得出的结论是 ；要通过实验得出铁和铜的金属活动性顺序，那么，如果B是硫酸铜溶液，则金属A是 ，如果A是铜，则溶液B是 。19.金属材料在生产、生活中有着广泛的应用。(1)人类每年从自然界提取大量的金属，其中提取量最大的是铁。用赤铁矿(主要成分为Fe2O3)和一氧化碳炼铁的化学方程式为 。(2)北京奥运会用到多种材料。下列应用中使用金属材料的有 (填序号)。使用金、银和铜等制作奖牌 使用纯羊毛和聚酯纤维制作

13、“福娃，使用新型钢材建造“鸟巢” 使用聚氟乙烯制造“水立方”外层膜(3)金属矿物的储量有限，而且不能再生，所以保护金属资源尤为重要。保护金属资源的有效途径是 (答出两条即可)。20.将一根锃亮的铁丝放入蓝色的硫酸铜溶液中，过一会儿，发现铁丝表面出现了红色物质。(1)写出发生反应的化学方程式 。(2)由此判断，金属的活动性：Fe Cu。(用“”、“”或“”填空)(3)在化学反应中，元素化合价升高的反应物是还原剂，元素化合价降低的反应物是氧化剂。试判断上述反应中，氧化剂是 。三、实验、探究题（19分）21. 人类的生产生活离不开金属，下列三种金属被发现、使用的先后顺序依次为：铜、铁、铝。(1)金属

14、大规模被使用的先后顺序跟_(填序号)选项关系最大。地壳中金属元素的含量；金属的导电性；金属的活动性。(2)为探究锰与铁的金属活动性，在相同温度下，取大小相同、表面光亮的两种金属薄片，分别投入等体积、等溶质质量分数的足量稀盐酸中(反应中Mn显+2价)，请回答：金属铁锰与盐酸反应现象放出气泡速率缓慢放出气泡速率较快结论活动性铁_(填“”“”)锰除了比较与酸反应产生气体速率的快慢，请你再举出一种可比较这二种金属活动性强弱的方法(写出所需药品即可)：_和_。(3)将盛有等质量、等溶质质量分数的稀盐酸的两只烧杯，放在托盘天平左右两盘上，调节至平衡，再向两只烧杯中分别放入质量相等的镁和铁，待反应停止后，请

15、判断：若天平仍保持平衡，烧杯中一定没有剩余的物质是_；若天平失去平衡，则指针一定偏向放_的一边。22.同学们一起探究铝、铁、铜三种金属的活动性，小刚同学设计了用铜丝、铁丝、铝丝和稀盐酸，只用一只试管，取一次盐酸的探究方案。请你和他们一起完善下表的探究方案并回答有关问题。(1)填表实验步骤观察到的现象在试管中取少量盐酸，插入铁丝，充分作用。所得的溶液中，插入 ，充分作用。无明显现象所得的溶液中插入 ，充分作用。结论：金属活动性Al Fe Cu(2)将铝丝插入前应进行的操作是 ；(3)小华同学认为在小刚设计的方案中，只要补充一个实验，就可得出Al Fe H Cu的结论。小华要补充的实验是 ；(4)

16、小强同学认为要得到Al Fe H Cu的结论，不必做补充实验，只需将小刚同学方案中插入金属的顺序调整即可，你认为调整后插入金属的顺序是 。(5)通过比较、分析，可以发现上述四个反应有相似之处：均属于四种基本反应类型中的_反应。再分析这四个反应前后各元素的化合价，我们还会发现一个相似之处：_23.钢铁、铝合金、铜制品等是应用广泛的金属材料。据估计，每年全世界被腐蚀损耗的钢铁材料，约占全年钢产量的十分之一。某校化学兴趣小组的同学探究金属腐蚀的原因，设计如下实验：(1)如图，取一根约10cm的光亮铁钉放在自来水中，观察A、B、C三处的变化。几天后，他们会发现处最先出现铁锈，大家结合书本知识知道，铁在

17、空气中生锈实际是铁和 、 等物质相互作用发生一系列复杂的化学反应的过程。 (2)一同学联想到家里铜制餐具上有一层绿色物质，认为铜在空气中也会生锈。他们上网查阅资料，知道这种绿色物质的化学成分为Cu2(OH)2CO3(铜绿)。他们从铜绿组成和空气的成分大胆猜测，铜生锈除了与铁生锈条件相同外，还应该有CO2参加反应。 请写出铜在空气中生成铜绿的化学方程式 。(3)【查阅资料】孔雀石的主要成分是Cu2(OH)2CO3，也可以表示成CuCO3Cu(OH)2。 与孔雀石相似，还有许多矿物可用xCuCO3yCu(OH)2(x、y都是正整数)表示，石青 就是其中的一种。 【实验探究】为了验证石青的组成成分，

18、他们设计了如下实验，请你共同参与探究。实验操作实验现象结论步骤l取少量石青样品置于大试管中加入足量稀硫酸(1)产生大量气体(2)溶液呈蓝色(1)石青中含有 离子(2)石青中含有 离子步骤2取少量石青样品置于大试管中加热(1)残留固体呈 色(2)大试管内壁石青加热易分解【反思与拓展】确定步骤1中产生气体成分的实验方法是 。防止金属锈蚀的方法很多，如制成不锈钢、在金属表面 (任写一种方法)。四、计算题24. “反对运动员使用违禁药品”是北京2008“人文奥运”的重要体现。“乙基雌烯醇”(C20H32O)是一种违禁药品，它是由 种元素组成，该分子中碳、氢、氧原子的个数比 。25.三明市民新水泥厂化验室，为了测定某矿山石灰石中碳酸钙的质量分数，取石灰石样品与足量稀盐酸在烧杯中反应（假设石灰石样品中杂质不与稀盐酸反应也不溶于水。）有关实验数据如下表：反应前反应后实验数据烧杯和稀盐酸的质量石灰石样品的质量烧杯和其中混合物的质量150 g12 g157.6 g 根据质量守恒定律可知，反应中生成二氧化碳的质量为 g。 求该石灰石中碳酸钙的质量分数。6