高考化學(xué)一輪專題復(fù)習(xí) 第三章 第4講 用途廣泛的金屬材料課件 新人教版.ppt

,第4講 用途廣泛的金屬材料,考點(diǎn)突破題型透析,學(xué)科素養(yǎng)技能提升,考點(diǎn)二 銅、銀、金及化合物,考綱要求,第三章 金屬及其化合物,考點(diǎn)三 金屬礦物的開(kāi)發(fā)和利用,備選素材,考 綱 要 求,1.了解常見(jiàn)金屬的活動(dòng)順序及金屬冶煉的一般方法。 2.了解合金的概念及重要應(yīng)用。 3.知道銅及其重要化合物的性質(zhì)。 4.了解化學(xué)科學(xué)發(fā)展對(duì)自然資源開(kāi)發(fā)利用的作用。,考點(diǎn)一 金屬材料,知識(shí)梳理 思維深化,1合金 (1)概念： 合金是指兩種或兩種以上的金屬(或金屬與非金屬)熔合而成的具有_的物質(zhì)。 (2)性能： 多數(shù)合金的熔點(diǎn)比它的各成分金屬的熔點(diǎn)_； 合金的硬度一般比它的各成分金屬的硬度_。,金屬特性,低,大,知識(shí)梳理 思維深化,考點(diǎn)一 金屬材料,2常見(jiàn)金屬材料 (1)黑色金屬材料鋼鐵： _是用量最大，用途最廣的合金。,鋼,知識(shí)梳理 思維深化,考點(diǎn)一 金屬材料,(2)有色金屬材料銅和鋁： 我國(guó)使用最早的合金是_，常見(jiàn)的銅合金有_和_。 鋁合金：,青銅,黃銅,白銅,考點(diǎn)一 金屬材料,(1)構(gòu)成合金的成分不一定是兩種或兩種以上的金屬，也可以是金屬與非金屬，合金中一定含金屬元素。 (2)合金的性質(zhì)不是各成分金屬的性質(zhì)之和。合金具有許多良好的物理、化學(xué)和機(jī)械性能，在許多方面不同于各成分金屬，不是簡(jiǎn)單加合；但在化學(xué)性質(zhì)上，一般認(rèn)為合金體現(xiàn)的是各成分金屬的化學(xué)性質(zhì)。 (3)并非所有的金屬都能形成合金，兩種金屬形成合金，其前提是兩種金屬在同一溫度范圍內(nèi)都能熔化，若一種金屬的熔點(diǎn)大于另一種金屬的沸點(diǎn)，則二者不能形成合金。 (4)合金一定是混合物。,知識(shí)梳理 思維深化,考點(diǎn)一 金屬材料,由銅鋅合金制成的“假金”常常能欺騙善良的人們，原因是銅鋅合金的外觀和黃金相似，鑒別銅鋅合金和真金的物理方法是測(cè)其密度，密度小的是_；化學(xué)方法是用稀硝酸溶解，不溶解的是_，能溶解的是_。 提示：銅鋅合金 真金 銅鋅合金,知識(shí)梳理 思維深化,1鈦和鈦的合金被譽(yù)為“21世紀(jì)最有發(fā)展前景的金屬材料”，它們具有很多優(yōu)良的性能，如熔點(diǎn)高、密度小、可塑性好、易于加工、耐腐蝕等，尤其是鈦合金與人體器官具有很好的“生物相容性”。根據(jù)它們的主要性能，下列用途不切合實(shí)際的是( ) A用來(lái)做保險(xiǎn)絲 B用來(lái)制造航天飛機(jī) C用于制造人造骨 D用于家庭裝修，做鈦合金裝飾門,由于鈦和鈦的合金密度小、可塑性好，因此可用于航天領(lǐng)域，B正確；由于鈦和鈦合金與人體器官具有很好的“生物相容性”，可與人體的組織相容，不引起排異反應(yīng)，因此可以用來(lái)制造人造骨，C正確；由于其密度小、可塑性好、易于加工，因此可用于家庭裝修，做鈦合金裝飾門，D正確；只有A錯(cuò)誤，由于其熔點(diǎn)高，不適合做保險(xiǎn)絲。,題組設(shè)計(jì) 思維建模,題組一 合金的性能特點(diǎn)及應(yīng)用,解析,答案,A,2新型鎂合金被大量應(yīng)用于制造筆記本電腦的外殼、競(jìng)賽自行車的框架等，這些實(shí)際應(yīng)用充分體現(xiàn)了下列哪些鎂合金的優(yōu)異性能( ) 熔點(diǎn)低 硬度大 延展性好 導(dǎo)電性強(qiáng) 密度小(質(zhì)地輕盈) 耐腐蝕 A B C D,題組一 合金的性能特點(diǎn)及應(yīng)用,題組設(shè)計(jì) 思維建模,答案,D,3某課外活動(dòng)小組，收集了一種合金進(jìn)行研究(已知Cu的焰色反應(yīng)為綠色)。 (1)外觀暗灰色，表面光滑； (2)在酒精燈上灼燒，火焰呈綠色；合金片熔化，但不滴落； (3)取刮去表皮的金屬10.0 g，放入足量稀硫酸溶液中，收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的H2 9.96 L； (4)另取刮去表皮的金屬10.0 g，放入足量NaOH溶液中，也收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的H2 9.96 L。,題組二 有關(guān)合金成分的分析與計(jì)算,題組設(shè)計(jì) 思維建模,試據(jù)此判斷，合金中一定含有的元素是_(寫(xiě)元素符號(hào))；下列元素可能含有的是_(填選項(xiàng)編號(hào))。 aAg BMg cPb DFe 如果該合金中，只含兩種元素，它們的質(zhì)量比是_。,解析,題組二 有關(guān)合金成分的分析與計(jì)算,題組設(shè)計(jì) 思維建模,Cu、Al,a,m(Al)m(Cu)41,正誤判斷，正確的打“”，錯(cuò)誤的打“”。 (1)(2012天津高考，1D)鑭鎳合金能大量吸收H2形成金屬氫化物，可作儲(chǔ)氫材料( ) (2)(2012廣東高考，7D)新型復(fù)合材料使手機(jī)、電腦等電子產(chǎn)品更輕巧、實(shí)用和新潮( ),題組二 有關(guān)合金成分的分析與計(jì)算,高考真題 明確考向,考點(diǎn)二 銅、銀、金及化合物,知識(shí)梳理 思維深化,1銅及其化合物 (1)銅的物理性質(zhì) 銅是硬度較小的_色金屬，具有良好的延展性、導(dǎo)電導(dǎo)熱性，因其具有良好的導(dǎo)電性而廣泛應(yīng)用于電器和電子工業(yè)中。 (2)銅的化學(xué)性質(zhì) 與非金屬的反應(yīng) 分別寫(xiě)出Cu與O2、S、Cl2反應(yīng)的化學(xué)方程式： _。,紫紅,考點(diǎn)二 銅、銀、金及化合物,知識(shí)梳理 思維深化,與酸反應(yīng)：與銀相似，銅不能與鹽酸、稀硫酸反應(yīng)，但卻能溶解在硝酸等強(qiáng)氧化性酸中。 分別寫(xiě)出Cu與濃硝酸、稀硝酸、濃硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式_,考點(diǎn)二 銅、銀、金及化合物,知識(shí)梳理 思維深化,與鹽溶液的反應(yīng) 寫(xiě)出Cu與FeCl3溶液、AgNO3溶液反應(yīng)的離子方程式： _ 銅的銹蝕：銅在干燥空氣中性質(zhì)穩(wěn)定，但在潮濕空氣中會(huì)被腐蝕，在其表面逐漸形成一層綠色的銅銹：_。 (3)銅的常見(jiàn)化合物顏色、溶解性 CuO黑色、難溶；Cu2O磚紅色、難溶：Cu2S黑色、難溶；CuSO4白色、易溶；CuSO45H2O藍(lán)色、易溶；Cu2(OH)2CO3綠色、難溶；Cu(OH)2藍(lán)色、難溶。,Cu2Fe3=Cu22Fe2、Cu2Ag=2AgCu2,2CuO2H2OCO2=Cu2(OH)2CO3,考點(diǎn)二 銅、銀、金及化合物,知識(shí)梳理 思維深化,(4)氧化銅和氧化亞銅,Cu2H2O,考點(diǎn)二 銅、銀、金及化合物,知識(shí)梳理 思維深化,(5)氫氧化銅 物理性質(zhì) 藍(lán)色不溶于水的固體。 化學(xué)性質(zhì)及應(yīng)用 (6)CuSO45H2O CuSO45H2O為藍(lán)色晶體，俗稱藍(lán)礬、膽礬。無(wú)水CuSO4為白色粉末，遇水變藍(lán)色(生成CuSO45H2O)，可作為水的檢驗(yàn)依據(jù)。,考點(diǎn)二 銅、銀、金及化合物,知識(shí)梳理 思維深化,2金、銀的性質(zhì) 金、銀、銅的活動(dòng)性依次增強(qiáng)，其中金不能被硝酸等強(qiáng)氧化性酸氧化，但金可溶解在王水中，在電化學(xué)中常做惰性電極。銀雖然不能與鹽酸、稀硫酸反應(yīng)，但卻能溶解在硝酸等強(qiáng)氧化性酸中，如：Ag2HNO3(濃)=_；3Ag4HNO3(稀)=_。,AgNO3NO2H2O,3AgNO3NO2H2O,(1)溶液中的Cu2常為藍(lán)色(濃CuCl2溶液為綠色，稀CuCl2溶液為藍(lán)色)，可作為Cu2的鑒別依據(jù)。如CuSO4溶液呈藍(lán)色。 (2)Cu2與堿反應(yīng)生成藍(lán)色沉淀Cu(OH)2，這是鑒定Cu2的原理之一。 (3)Cu2作為重金屬離子能使蛋白質(zhì)變性，此性質(zhì)可用來(lái)配制農(nóng)藥，如波爾多液就是由硫酸銅、生石灰和水按一定比例配成的天藍(lán)色膠狀懸濁液。 (4)CuSO4溶液可除去H2S氣體CuSO4H2S=CuSH2SO4,考點(diǎn)二 銅、銀、金及化合物,知識(shí)梳理 思維深化,考點(diǎn)二 銅、銀、金及化合物,知識(shí)梳理 思維深化,考點(diǎn)二 銅、銀、金及化合物,知識(shí)梳理 思維深化,1下表中，對(duì)陳述、的正確性及其有無(wú)因果關(guān)系的判斷都正確的是( ),題組設(shè)計(jì) 思維建模,題組一 銅及其化合物的性質(zhì),解析,答案,D,稀鹽酸可以與Cu2(OH)2CO3反應(yīng)，而且稀鹽酸不能與Cu反應(yīng)，所以可用稀鹽酸除銅器表面的銅綠Cu2(OH)2CO3，、有因果關(guān)系，A錯(cuò)誤；銅表面不能形成致密的氧化膜，銅與濃硫酸在一定溫度下能發(fā)生反應(yīng)，所以不能用銅制容器盛裝濃硫酸，B錯(cuò)誤；硫酸銅與氨水生成Cu(OH)2，Cu(OH)2受熱分解生成黑色CuO，、均正確，但沒(méi)有因果關(guān)系，C錯(cuò)誤；藍(lán)色硫酸銅晶體受熱轉(zhuǎn)化為白色硫酸銅粉末有新物質(zhì)生成，屬于化學(xué)變化，CuSO4可用作消毒劑，但與前者沒(méi)有因果關(guān)系，D正確。,2已知酸性條件下可發(fā)生反應(yīng)：2Cu=Cu2Cu。由于反應(yīng)溫度不同，用氫氣還原氧化銅時(shí)，可能產(chǎn)生Cu或Cu2O，兩者都是紅色固體。一同學(xué)對(duì)某次用氫氣還原氧化銅實(shí)驗(yàn)所得的紅色固體產(chǎn)物作了驗(yàn)證，實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象記錄如下： 由此推出本次氫氣還原氧化銅實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)物是( ) ACu BCu2O C一定有Cu，可能有Cu2O D一定有Cu2O，可能有Cu,解析,題組一 銅及其化合物的性質(zhì),題組設(shè)計(jì) 思維建模,答案,D,因?yàn)槭羌t色固體，所以排除未反應(yīng)的CuO(黑色)的存在。根據(jù)加入稀H2SO4產(chǎn)生藍(lán)色溶液，所以一定有Cu2O存在，根據(jù)后續(xù)現(xiàn)象，也可能有Cu生成。,3某課外研究小組，用含有較多雜質(zhì)的銅粉，通過(guò)不同的化學(xué)反應(yīng)制取膽礬。其設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)過(guò)程為： (1)雜銅中含有大量的有機(jī)物，可采用灼燒的方法除去有機(jī)物，灼燒時(shí)將瓷坩堝置于_上(用以下所給儀器的編號(hào)填入，下同)，取用坩堝應(yīng)使用_，灼燒后的坩堝應(yīng)放在_上，不能直接放在桌面上。,題組二 銅及其化合物的制備,題組設(shè)計(jì) 思維建模,(1)因加熱坩堝時(shí)溫度較高，應(yīng)放在泥三角上進(jìn)行加熱，且取用坩堝時(shí)要用坩堝鉗，并且為防止坩堝炸裂和燒壞桌面，燒后的坩堝要在石棉網(wǎng)上冷卻，不能直接放在桌面上。,解析,c,e,b,實(shí)驗(yàn)所用儀器： a蒸發(fā)皿 b石棉網(wǎng) c泥三角 d表面皿 e坩堝鉗 f試管夾 (2)雜銅經(jīng)灼燒后得到的產(chǎn)物是氧化銅及少量銅的混合物，灼燒后含有少量銅的可能原因是_。 a灼燒過(guò)程中部分氧化銅被還原 b灼燒不充分銅未被完全氧化 c氧化銅在加熱過(guò)程中分解生成銅 d該條件下銅無(wú)法被氧氣氧化,題組二 銅及其化合物的制備,題組設(shè)計(jì) 思維建模,(2)灼燒后含有少量銅，其原因可能是灼燒不充分，銅未被完全氧化，也可能是灼燒過(guò)程中部分氧化銅被還原。,解析,a、b,解析,題組二 銅及其化合物的制備,題組設(shè)計(jì) 思維建模,(3)通過(guò)途徑實(shí)現(xiàn)用粗制氧化銅制取膽礬，必須進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作步驟：酸溶、加熱通氧氣、過(guò)濾、_、冷卻結(jié)晶、_、自然干燥。 (4)由粗制氧化銅通過(guò)兩種途徑制取膽礬，與途徑相比，途徑有明顯的兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)是 _、 _。,蒸發(fā),過(guò)濾,產(chǎn)生等量膽礬途徑消耗硫酸少,途徑不會(huì)產(chǎn)生污染大氣的氣體,題組二 銅及其化合物的制備,題組設(shè)計(jì) 思維建模,題組二 銅及其化合物的制備,題組設(shè)計(jì) 思維建模,1正誤判斷，正確的打“”，錯(cuò)誤的打“” (1)(2014高考課標(biāo)卷，9A)氫氣通過(guò)灼熱的CuO粉末，固體質(zhì)量增加( ) (2)(2014高考課標(biāo)卷，9D)將鋅粒投入Cu(NO3)2溶液中，固體質(zhì)量增加( ),高考真題 明確考向,題組二 銅及其化合物的制備,高考真題 明確考向,題組二 銅及其化合物的制備,(2)用稀H2SO4浸泡熔渣B，取少量所得溶液，滴加KSCN溶液后呈紅色，說(shuō)明溶液中存在_(填離子符號(hào))，檢驗(yàn)溶液中還存在Fe2的方法是_(注明試劑、現(xiàn)象)。 (3)由泡銅冶煉粗銅的化學(xué)反應(yīng)方程式為_(kāi)。,解析,題組二 銅及其化合物的制備,高考真題 明確考向,答案,高考真題 明確考向,題組二 銅及其化合物的制備,(1)步驟()中Cu2(OH)2CO3發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)。 (2)步驟()所加試劑起調(diào)節(jié)pH作用的離子是_(填離子符號(hào))。 (3)在步驟()發(fā)生的反應(yīng)中，1molMnO2轉(zhuǎn)移2mol電子，該反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)。,解析,題組二 銅及其化合物的制備,高考真題 明確考向,答案,考點(diǎn)三 金屬礦物的開(kāi)發(fā)和利用,知識(shí)梳理 思維深化,1金屬在自然界中存在的形態(tài) 除了_、_等極少數(shù)金屬外，絕大多數(shù)金屬以_的形式存在于自然界中。在這些金屬化合物中，金屬元素都顯_化合價(jià)。 2金屬冶煉的實(shí)質(zhì) 使金屬化合物中的金屬離子_電子被_為金屬單質(zhì)的過(guò)程：Mnne=M。,化合物,金,鉑,正,還原,得,3金屬冶煉的一般步驟,知識(shí)梳理 思維深化,考點(diǎn)三 金屬礦物的開(kāi)發(fā)和利用,4金屬冶煉的方法,知識(shí)梳理 思維深化,考點(diǎn)三 金屬礦物的開(kāi)發(fā)和利用,2HgO2,2Fe3CO2,W3H2O,3Mn2Al2O3,知識(shí)梳理 思維深化,考點(diǎn)三 金屬礦物的開(kāi)發(fā)和利用,4Al3O2,MgCl2,考點(diǎn)三 金屬礦物的開(kāi)發(fā)和利用,(1)電解法冶煉活潑金屬使用的是熔融的金屬鹽或金屬氧化物，而不是鹽溶液。 (2)銅除了用熱還原法冶煉外，還可以用濕法煉銅或用電解法進(jìn)行冶煉。 (3)鋁是地殼中含量最高的金屬元素，但人類對(duì)鋁的使用比鐵、銅晚得多，是因?yàn)殇X的金屬活動(dòng)性比鐵、銅強(qiáng)，難于冶煉，古代技術(shù)條件達(dá)不到，不能冶煉鋁。 (4)鐵的冶煉也可通過(guò)置換反應(yīng)得到，如鋁熱反應(yīng)。,知識(shí)梳理 思維深化,考點(diǎn)三 金屬礦物的開(kāi)發(fā)和利用,1鋁熱反應(yīng)的本質(zhì)是利用鋁的還原性，將難熔金屬?gòu)钠溲趸镏兄脫Q出來(lái)，關(guān)于鋁熱反應(yīng)思考下列問(wèn)題： (1)是否所有的金屬氧化物都能和鋁發(fā)生鋁熱反應(yīng)？ 提示：否，判斷鋁熱反應(yīng)能否發(fā)生，應(yīng)首先看金屬的活動(dòng)性。例如MgO和Al不能發(fā)生鋁熱反應(yīng)。 (2)在鋁熱反應(yīng)中，鎂條、KClO3起_作用。 提示：引燃,知識(shí)梳理 思維深化,考點(diǎn)三 金屬礦物的開(kāi)發(fā)和利用,(3)做鋁熱反應(yīng)，應(yīng)注意哪些事項(xiàng)？ 提示：要保證紙漏斗重疊時(shí)四周均為四層，且內(nèi)層紙漏斗一定要用水潤(rùn)濕，以防止高溫物質(zhì)從四周濺出，同時(shí)損壞紙漏斗。 蒸發(fā)皿中的細(xì)沙要適量，既要防止蒸發(fā)皿炸裂，又要防止熔融的液體濺出傷人。 實(shí)驗(yàn)裝置不要距人群太近，應(yīng)遠(yuǎn)離易燃物。 2能否用電解AlCl3和MgO的方法冶煉Al、Mg? 提示：不能。因?yàn)锳lCl3是共價(jià)化合物，熔融時(shí)無(wú)法電離出自由移動(dòng)的離子，不導(dǎo)電；而MgO雖是離子化合物，但其熔點(diǎn)太高，熔融會(huì)消耗大量電能，成本較高。,知識(shí)梳理 思維深化,考點(diǎn)三 金屬礦物的開(kāi)發(fā)和利用,3“沙里淘金”體現(xiàn)了什么冶煉方法？此方法體現(xiàn)了物理變化還是化學(xué)變化？ 提示：“沙里淘金”指的是“富集”，此過(guò)程是物理變化。,知識(shí)梳理 思維深化,1下列有關(guān)金屬的工業(yè)制法中正確的是( ) A制鈦：用金屬鈉置換氯化鈦(TiCl4)溶液中的鈦 B煉鐵：用焦炭和空氣反應(yīng)產(chǎn)生的CO在高溫下還原鐵礦石中鐵的氧化物 C制鈉：用海水為原料制得精鹽，再電解純凈的NaCl溶液 D煉銅：用黃銅礦經(jīng)電解精煉得到純度為99.9%的銅,A中不能用TiCl4溶液，要用熔融態(tài)的TiCl4；電解NaCl溶液得到NaOH、Cl2和H2；電解法精煉銅的原料是粗銅。,題組設(shè)計(jì) 思維建模,題組一 金屬的冶煉原理,解析,答案,B,2(2015石家莊模擬)下列制備金屬單質(zhì)的方法或原理正確的是( ) A在高溫條件下，用H2還原MgO制備單質(zhì)Mg B在通電條件下，電解熔融Al2O3制備單質(zhì)Al C在通電條件下，電解飽和食鹽水制備單質(zhì)Na D加強(qiáng)熱，使CuO在高溫條件下分解制備單質(zhì)Cu,解析,題組一 金屬的冶煉原理,題組設(shè)計(jì) 思維建模,答案,B,3被稱為“國(guó)防金屬”的鎂，60%來(lái)自于海洋，從海水中提取鎂的正確方法是( ),解析,題組一 金屬的冶煉原理,題組設(shè)計(jì) 思維建模,答案,D,由MgCl2溶液制備無(wú)水MgCl2應(yīng)在HCl氛圍中加熱，電解熔融MgCl2(不是MgO)制取Mg。,根據(jù)金屬活動(dòng)順序表選擇冶煉方法 (1)電解法KAl (2)熱還原法ZnCu (3)熱分解法HgAg (4)富集法PtAu,題組一 金屬的冶煉原理,題組設(shè)計(jì) 思維建模,題組二 金屬冶煉的重要實(shí)驗(yàn)鋁熱反應(yīng),題組設(shè)計(jì) 思維建模,(1)該同學(xué)推測(cè)，鋁熱反應(yīng)所得到的熔融物應(yīng)是鐵鋁合金。這種推測(cè)有一定的道理，理由是_。 (2)設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)方案，證明上述所得的塊狀熔融物中含有金屬鋁。該實(shí)驗(yàn)所用試劑是_，當(dāng)觀察到_的現(xiàn)象時(shí)，說(shuō)明熔融物中含有金屬鋁。 (3)實(shí)驗(yàn)室溶解該熔融物，最好選用下列試劑中的_(填序號(hào))。 A濃硫酸 B稀硫酸 C稀硝酸 D氫氧化鈉溶液,(1)該反應(yīng)溫度下鋁已熔化，未反應(yīng)的鋁可與生成的鐵熔合在一起，形成合金 (2)NaOH溶液 有氣泡生成 (3)B,題組二 金屬冶煉的重要實(shí)驗(yàn)鋁熱反應(yīng),題組設(shè)計(jì) 思維建模,答案,題組二 金屬冶煉的重要實(shí)驗(yàn)鋁熱反應(yīng),題組設(shè)計(jì) 思維建模,題組二 金屬冶煉的重要實(shí)驗(yàn)鋁熱反應(yīng),題組設(shè)計(jì) 思維建模,高考真題 明確考向,題組二 金屬冶煉的重要實(shí)驗(yàn)鋁熱反應(yīng),2(2013高考山東卷節(jié)選)由下列物質(zhì)冶煉相應(yīng)金屬時(shí)采用電解法的是_。 aFe2O3 BNaCl cCu2S DAl2O3,題組二 金屬冶煉的重要實(shí)驗(yàn)鋁熱反應(yīng),高考真題 明確考向,答案,b、d,