初三C专题 金属专题 教师版.doc

教学内容

知能梳理
＜建议用时5--10分钟！＞
1． 金属的物理性质

金属的用途
对应的金属物理性质
1.把金制成耳环
2.用铜丝做电线
3.用铁制铁锅
4.用铝做铝箔
（1）延展性
（2）导电性
（3）延展性，导热性
（4）延展性

2．金属的化学性质

化学方程式
用途
某些金属与氧气的反应

Fe + O2 Fe3O4
2Mg + O22MgO
信号弹
某些金属与酸反应
Mg + 2HClMgCl2 + H2↑
Zn + H2SO4ZnSO4 + H2↑
Fe + 2HClFeCl2 + H2↑
实验室制备氢气
某些金属与CuSO4溶液反应
Fe + CuSO4Cu + FeSO4
湿法炼铜

3．金属的冶炼
一氧化碳炼铁的原理： 3CO + Fe2O3 2Fe + 3CO2
实验室中一氧化碳与氧化铁反应的装置：

A．实验中产生的现象主要有哪三点：
红棕色的氧化铁粉末逐渐变成黑色，
同时澄清的石灰水逐渐变浑浊，
尾气燃 烧并产生淡蓝色火焰

B．实验开始时应先 通CO ，再 点燃酒精灯 ；
结束时应先 停止加热 ，再 停止通CO 。

C．右边酒精灯的作用为 处理尾气 。

4．合金
合金因为有许多良好性能被广泛运用，以下对合金的叙述正确的是（ A ）
A．合金硬度一般比各成分金属大 B．合金有固定的组成
C．多数合金的熔点比组成它的金属高 D．合金中不能含有非金属元素

5．探究金属活动性强弱
最常见的金属活动性顺序
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
金属活动性依次减弱
在金属活动性顺序中，排在氢前面的金属能置换出稀盐酸或稀硫酸中的氢，排在氢后面的金属不能置换出稀盐酸或稀硫酸中的氢。只有排在前面的金属，才能把排在后面的金属从它们的盐溶液中置换出来。
【注意】金属活动性顺序可采用“五元素一句”的方法记忆，即“钾钙钠镁铝，锌铁锡铅（氢），铜汞银铂金”。

精讲精练
＜建议用时10--15分钟！＞
一、合金、金属的特性及分类
【例1】下列物质不属于金属材料的是 ( )
A．青铜 B．铁矿石 C．钢 D．铝
【解析】金属材料包括纯金属和合金。青铜是铜锡合金，钢是含碳在0.03%～2%的铁的合金，铝是纯金属，铁矿石是一种混合物，其主要成分是含铁的化合物，还含有一定量杂质，不具有金属特性，不是金属材料。
【答案】B
【例2】下列金属中，属于黑色金属的是 ( )
A．镁 B．铁 C．铜 D．铝
【分析】本题主要考查金属的分类。
【答案】B
【例3】 下列性质中属于金属的共性的是 ( )
①导电性②熔点低③延展性④有光泽⑤不易导电⑥导热性
A．①②④⑤ B．①③④⑥ C．②④⑤⑥ D．②④⑤
【解析】金属共有的物理性质：导电性、导热性、延展性、有金属光泽等，而熔点低、不易导电一般为非金属的性质。
【答案】B
【点拨】本题考查的是金属与非金属物理性质的区别，让学生学会用对比法分析问题的异同点。

【变式训练1】铜是制作输电导线的材料，主要利用它的 ( )
A．延展性 B．导热性 C．导电性 D．化学活动性
【答案】C
【变式训练2】(1)油罐下面常有一条拖地铁链，在高层建筑的顶端都装有铁制的避雷针，这是应用了铁的____性质。
(2)铁锅可用来烧水、炒菜，这是利用了铁的____性质。
(3)铁块可变成很细的铁丝，这说明铁有 性；铁块也可以变成很薄的铁片，这说明铁有____性。
【解析】纯铁是银白色有金属光泽的固体，质软、有良好的延展性，是电和热的导体。解答本题要能从用途来推知性质。
【答案】(1)导电 (2)导热 (3)延展、延展

【教学建议】此处需渗透“物质的性质决定物质的用途，而物质的用途又反映出物质的性质，这是重要的化学思想方法之一”。

二、铁的化学性质
【例4】将Mg、Al、Zn分别放入相同溶质质量分数的盐酸中，反应完全后，放出的氢气质量相同，其可能的原因是 ( )
A．放入的三种金属质量相同，盐酸足量
B．放入的Mg、Al、Zn的质量比为12 : 9 : 32.5，盐酸足量
C．盐酸质量相同，放入足量的三种金属
D．放入盐酸的质量比为3 : 2 : 1，反应后无盐酸剩余
【解析】三种不同的金属与盐酸反应，放出氢气的质量相同可能有两种：(1)金属均过量，酸都用完，放出的氢气质量由酸的量决定，当酸的浓度与质量相等时，放出的氢气的质量相等；(2)酸过量，放出的氢气的量由金属的量决定，根据化学方程式中反应物与生成物质量比分析，当Mg、Al、Zn的质量比为12 : 9 : 32.5时，这三种金属与足量的酸反应放出的氢气的质量相等。
【答案】BC

【例5】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。则它们的金属活动性顺序为 ( )
A．X>Y>(H)>Z B．Y>X>(H)>Z
C．X>Z>(H)>Y D．Y>(H)>X>Z
【解析】X、Y与酸反应，则X、Y排在氢前，Z不与酸反应，则Z排在氢后；Y能从X的盐溶液中置换出X，则Y>X。
【答案】B

【变式训练3】能用金属与同一种稀酸反应制取的化合物是 ( )
（A）ZnCl2 CuCl2 B．KCl FeCl2 C．Fe2(SO4)3 FeSO4 D． K2SO3 Na2SO4
【错解】ACD
【错解分析】错选A是只考虑了同一种酸是稀盐酸，没有考虑到Cu住于氢的后面，不能与酸反应；错选C对铁与稀硫酸反应生成FeSO4这一知识点没有掌握；错选D是没有明确SO42-与SO32-不是同一种酸根。
【正解】B
【变式训练4】分别用以下四组物质测定Zn和Cu的活动性顺序：①Zn、Cu、H2SO4溶液；②Zn、Cu、MgSO4溶液；③Zn、Cu、AgNO3溶液；④Zn、CuSO4溶液。仅用组内物质就能够直接达到目的的是 ( )
A．①③ B．①④ C．①②④ D．①③④
【解析】根据金属活动性顺序，利用组内金属与酸，化合物溶液的反应规律，进行全面分析比较！往往易忽略题目要求：“直接达到目的”，误认为③项也可以。
【正解】B

三、置换反应
【例6】下列反应中，属于置换反应的是 ( )
A．2Cu + O22CuO B．Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu
C．CuO + COCu + CO2 D．NaCl + AgNO3NaNO3 + AgCl↓
【解析】置换反应是由单质和化合物反应生成单质和化合物的反应，C中虽然反应生成单质和化合，但反应物是化合物和化合物。
【正解】B
【变式训练5】下列反应中属于置换反应的是 ( )
A．CO + CuOCu + CO2 B．CH4 + 2O2CO2 + 2H2O
C．C + 2CuO2Cu+ CO2↑ D． Fe + 2FeCl33FeCl2
【解析】置换反应是一种单质和一种化合物反应生成新的单质和新的化合物的反应。
【正解】C

四、金属的冶炼
【例7】如图是用一氧化碳还原氧化铜的实验装置图。

(1)先通一氧化碳，过一会儿再给氧化铜加热的意图是___________________________。
(2)根据实验事实填写下来：
位 置
观察到现象
所发生现象的化学方程式
A处(CuO处)

B处(澄清石灰水)

C处(酒精灯处)

(3)实验结束前，要先熄灭酒精灯，继续通一氧化碳直到试管冷却的意图是___________________________。
(4)C处需点燃，其目的是___________________________。
【思路点拨】此题是考查一氧化碳还原氧化铜的操作顺序和实验现象。
【解析】做好实验可以帮助对知识的理解。在做一氧化碳还原氧化铜的实验中，要把握住正确的操作顺序：①验纯； ②通CO； ③加热； ④停止加热 ⑤停止通CO。注意燃烧尾气处理。(1)先通一氧化碳，．过会儿再加热的意图是先排尽空气，防止爆炸事故的发生。(2)A处黑色粉末变成红色，发生的化学方程式为CO+CuOCu+CO2，B处的澄清石灰水变浑浊，发生的化学方程式为Ca(OH)2+CO2→CaCO3↓+H2O，C处能看见蓝色火焰，发生的化学方程式为2CO+O22CO2 。(3)结束实验时，先熄灭酒精灯再继续通一氧化碳直到试管冷却，防止生成的铜再次被氧化。(4)CO有毒，排放到空气中会造成污染，故需点燃处理掉。
【点评】 初中学过物质的知识有O2、CO2、CO、CaCO3等，有关实验操作现象及原理是不一样的，要认真理解。

【变式训练6】用纯净、干燥的一氧化碳还原氧化铜(见右图)，
则A、B处可看到的实验现象是_____________________，
右图实验装置存在着缺陷，从环保及能源方面考虑，
应如何改进?(请画在右图中)
答案：A处黑色粉末变红色，B处石灰水变浑浊
画图：

方法回顾
＜ 建议用时5分钟！＞
（建议与上面题目中问题讲解结合）

【教学建议】总结时注意强调本节知识在理解与运用中常见的错误是：
1． 不清楚铁与盐酸、稀硫酸及化合物溶液发生置换反应，生成的是+2价铁的化合物，即FeCl2或FeSO4，而不是生成FeCl3或Fe2(SO4)3；
2． 不理解置换反应的概念和金属与化合物溶液发生置换反应的两个条件：
(1)活泼性强的金属(除K、Ca、Na)能把活泼性弱的金属从其化合物溶液里置换出来；
(2)与金属反应的化合物必须能溶于水。

限时小测
＜建议用时10分钟！＞
1．报纸上常有报道，炒菜最好使用铁锅，这主要是因为 ( )
A．铁锅具有良好的导热性
B．铁资源丰富，铁制品价格低廉
C．用铁锅炒菜可使食物中增加人体必需的铁元素
D．铁在干燥的空气中不易生锈，使用寿命长
2．实验课时老师要求同学设计制取铜的方案，提供的原料有锌料、氧化铜、稀硫酸。李佳设计了如下的方案：ZnH2Cu，张可同学设计了这样的方案：CuOCuSO4Cu现在老师要求大家对这两个方案作出评价，哪个方案更好？原因是什么？
3．金属材料在人类活动中已得到越来越广泛的应用。下列性质属于金属共性的是 ( )
A．硬度很大、熔点很高 B．有良好的导电性、导热性
C．是银白色的固体 D．易与酸反应产生氢气
4．下列金属中，属于黑色金属的是 ( )
①铁 ②铜 ③金 ④银 ⑤铬 ⑥锰 ⑦锌
A．①⑤⑥ B．②③④ C．①②⑦ D．①②⑤⑥
5．以下性质中，不属于金属共性的是 ( )
A．导电性 B．传热性 C．易溶性 D．延展性
6．一种新兴的金属由于其密度小，延展性好，耐腐蚀性强，它和它的合金在航空、航海和化学工业中逐步取代铝和铝合金而被广泛应用，该金属是 ( )
A．锌 B．钛 C．铜 D．镁
7．下列反应中属于置换反应的是 ( )
A．CO + CuOCu + CO2 B．CH4 + 2O2CO2 + 2H2O
C．C + 2CuO2Cu+ CO2↑ D． Fe + 2FeCl33FeCl2
8．下列左栏是铝的用途、右栏是铝的性质，请用短线把用途及其相关的性质连结起来：

9．将一定量的锌粉、铜粉投入到CuSO4溶液中，充分反应后，现象是 ，将反应溶液静置片刻，将沉在溶液底部的固体取出，加入稀硫酸，充分振荡，现象是 ，
写出上述变化的化学方程式：(1)____________________(2)____________________。

10． 用锌跟稀H2SO4反应制取0.15 mol氢气，需要_______mol锌，改用铁则需铁____mol，改用铝制则需铝________mol。
11．请设计两种不同的方法，证明铁的活动性比铜强，完成实验报告（每种方法只能使用一种试剂）。

实验步骤
现象
结论
方法一

方法二

12．某课外活动小组从实验废液中回收银，再检验所得银粉样品中是否含有铁粉：
(1)甲同学用简单的方法迅速证明样品中含有铁粉，他的方法是____。
(2)乙同学很快拟定了进一步测定样品中银的质量分数的实验步骤：
①取二药匙样品，加入过量稀硫酸；
②待充分反应，滤出不溶物；
③不溶物经洗涤、干燥后称量，记下其质量。
步骤②中如何判断已充分反应？_________。根据乙同学的设计进行实验，能否达到实验目的？______（填“能”或“不能”），你的理由是：___________________________________________________________
_____________________________________________________________。
13．将黄铜（铜锌合金）19.4克足量的稀盐酸完全反应，放出0.4克氢气。
(1)计算0.4克氢气中氢原子的个数。

(2)求黄铜中铜的物质的量。

答案：
1．【分析】本题综合地考查了金属的用途和性质间的关系，学会分析选择某种金属最主要的原因。铁能制成铁锅是利用了铁的导热性，铁的价格相对其它金属来说是便宜的，铁锅炒菜可以增加人体所必需的铁元素，铁元素可以预防贫血，这三个原因都是正确的，但比较下来最优的原因肯定是和人体健康相关的。而选项D所叙述的原因是不正确的，炒菜不可能在干燥的空气中进行。 【答案】C
2．【分析】本题考查的是对实验方案的评价，这要求学生要较全面的知道评价物质制备方案的几个基本原则：科学合理、经济有效、操作简便、利于环保等。
通过分析，可以得出张可同学的方案比李佳同学的好，其主要原因有：①操作简单，张可同学的方案中涉及的反应常温下就能进行，而李佳同学的方案H2还原CuO需加热才能进行。②节省能源。③安全，李佳同学的方案要涉及H2还原CuO，H2易燃、易爆，有一定的危险性。④节省原料，张可同学的方案每一步反应的物质都能充分利用，而李佳的在H2还原CuO时，反应前后都要通一定量的氢气，原料浪费较多。
【答案】张可的方案好。因为他的方案操作简单，节省原料和能源，操作又安全。
3．【分析】汞熔点低，常温下为液体，铜是紫红色，排在氢后的金属不与酸反应。
【答案】B
4．A
5．C分析：金属的共性有导电性、传热性、金属表面有光泽、有良好的延展性，易溶性是某些物质所具有的溶解性，不属于金属的性质。
6．B分析：符合题目中特点的金属就是钛，锌和镁耐腐蚀性不是很强的，铜的密度也不小。常温下，钛不和非金属、强酸反应，而且还具有高强度、低密度的特性。
7．C分析：置换反应是一种单质和一种化合物反应生成新的单质和新的化合物的反应。
8．(1)④⑤⑥ (2)③⑤ (3)①③ (4)②③
9．分析：锌跟CuSO4反应产生的铜附着在锌表面．故沉在底部的物质中仍然有锌．加入稀硫酸后，经振荡，附着的铜会脱落，锌跟稀H2SO4接触，故有氢气产生。
答案：蓝色溶液逐渐变成无色 有气体产生
(1)Zn + CuSO4 ZnSO4 + Cu
(2)Zn + H2SO4 ZnSO4 +H2↑
10．分析：应用摩尔法解：
Zn + H2SO4ZnSO4 +H2↑
Fe + H2SO4FeSO4+H2↑
2Al + 3H2SO4Al2(SO4)3 + 3H2↑
n(Zn) = n(H2)，n(Fe) = n(H2)，n(Al) = 2/3(H2)。
和n(H2) = 0.15 mol代入，解得其他各值。
答案：0.15 0.15 0.10
11．

实验步骤
现象
结论
方法一
将铁丝和铜丝分别放入硫酸（或盐酸申）
铁丝表面有气泡，铜丝表面无现象
铁的活动性大于铜
方法二
将铁丝放入硫酸铜溶液中
铁丝表面有红色物质析出
铁的活动性大于铜
12．2. 408×1023 0.1 mol
师生小结
＜建议用时5分钟！＞
本节课我们学习了：

备注：此小结主要由学生总结，包括学生出现的错误和不理解的地方，教师补充
身边化学
合金
金属机械转动、撞击、摩擦有震动，有噪音是难免的，但是，高科技却研制出了可以减震降噪的合金。请看下面这个故事：
1968年的一天，英国某军港，一艘新型核潜艇正在下水。岸上的人群和潜艇上的官兵个个兴高采烈。而此时前苏联海底声呐网的监控人员却急得满头大汗。前苏联一直依靠强大的声呐网通过监听美国、英国战略导弹核潜艇水下运行的噪音来监视它们的行动。可这次眼看着这艘英国核潜艇下水，却怎么也搜寻不到它的信号。原来英国科学家们使用减震合金来制作这艘核潜艇的螺旋桨，使其水下运行的噪音大为降低，从而大大提高了核潜艇的隐形生存能力。
20世纪50年代初，英国一家实验室在作一项实验时，不小心把一块含80%锰的锰铜合金铸块掉到地上，却只发出了微弱的声音。敏感的实验人员立即意识到，这就是人们梦寐以求的减震金属材料。从此，科学家们进行了一系列的研究工作，经过40多年的不懈努力，终于发现了数十种减震合金，如钴镍合金、镁铝合金镍钛合金等。
目前减震合金在各个领域大显身手。在航天航空方面，用作卫星、导弹、火箭、喷气式飞机的控制盘和陀螺仪等精密仪器的防震台架；在汽车方面，用作车体、制动器、变速器等；在船舶号面，用作发动杌转动部分，螺旋桨等。

教师感悟
在授课过程中发现的问题（包括讲义再需要完善的地方,自己的不足，本节课的收获等）

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