鲁科版化学必修1 第四章 材料家族中的元素 第2节 铝 金属材料 第2课时.doc

精品资料www.ks5u.com第2课时金属与金属材料1了解不锈钢特性，了解金属性质与金属材料的关系。2了解金、银和铜的主要性质及在工农业生产中的应用。3了解金属材料在生产及高科技领域的应用。一、金属材料1金属材料的分类。(1)黑色金属材料：包括铁、铬、锰以及它们的合金。(2)有色金属材料：除铁、铬、锰以外的其他金属材料及其合金。2重要的黑色金属材料钢铁。(1)钢铁。钢铁是铁、碳的合金的总称，由铁转化为钢改变了铁中的碳及其他元素的含量，性能增强。由于钢铁中含有其他物质，所以易被腐蚀。生铁钢(2)重要的合金不锈钢。在普碳钢的基础上加入铬、镍等多种元素形成不锈钢，具有良好的化学稳定性和耐腐蚀性。 1.铁的三种重要的合金是生铁、钢、不锈钢，三者成分的主要区别是什么？答案：含碳量较高的是生铁，含碳量较低并增加硅锰等的是钢，在普通钢中加入铬、镍成为不锈钢。二、金属的通性1金属的物理通性。常温下，汞呈液态，其余呈固态。|有金属光泽，大部分为银白色。|良好的导电性性、导热性性、延展性。2金属的化学通性。(1)金属元素在反应中的主要化合价为正价。(2)反应过程中金属单质只有还原性，没有氧化性。三、几种有色金属材料金、银、铜1金、银、铜的重要物理性质、性能及应用比较。名称金银铜色泽黄色银白色紫红色硬度较小，且AuAgCu延展性AuAgCu导电、导热性AgCuAu密度AuAgCu性能极高的抗腐蚀性催化、抗腐蚀性在潮湿空气中易锈蚀应用电子工业，航空、航天工业有机合成、能源开发、医用材料制造 电气和电子工业、建筑材料2.铜及其化合物的化学性质。(1)铜。常温下，铜在潮湿空气里发生反应的化学方程式为：2CuO2CO2H2O=Cu2(OH)2CO3。铜与氧气在加热条件下反应的化学方程式为：2CuO22CuO。铜与硫在加热条件下反应的化学方程式为：2CuSCu2S。(2)铜的化合物。氧化铜。氧化铜在高温下分解：4CuO2Cu2OO2。硫酸铜晶体(CuSO4·5H2O)。俗名蓝矾或胆矾，受热分解的化学方程式为：CuSO4·5H2OCuSO45H2O。2铝、铁等金属在地壳中的含量远大于铜，为什么人们使用铜器的历史更长久？答案：铝、铁等均为较活泼金属，难冶炼，所以使用历史短，而铜是不活泼金属，冶炼方便，成为人类在生产、生活中最早使用的金属。四、几种新型金属材料1铀(U)用做核电厂反应堆的核燃料。2镅(Am)在烟雾探测器中用做烟雾监测材料。3钛(Ti)被誉为“21世纪的金属”， 具有一定的抗腐蚀能力，还具有熔点高，硬度大，可塑性强， 密度小等优点，可以制成“人造骨骼”，是一种“亲生物金属”。1下列有关金属的说法正确的是(D)A生铁与钢的区别在于生铁含碳杂质，而钢不含B铜在自然界中的含量高，所以铜是人类最早使用的金属C黑色金属材料包括铁、铬、锰及其化合物D金属一般都具有导电性、导热性、延展性2下列各项性质中，均属于金属共性的是(D)A易与水反应；易导电B可与NaOH溶液反应；熔点低C遇浓硫酸钝化；银白色D易表现还原性；可导热解析：只有Na、K、Ca等活泼金属与水反应，A错；大多数金属与NaOH不反应， B错；大多数金属遇浓H2SO4不表现钝化性质，C错；在化学反应中，金属表现还原性，金属是热的导体，D正确。3Cu及其化合物之间相互转化时常伴随着颜色的变化。下列符合黑色红色变化的是(D)ACu(OH)2CuOBCuCu2SCCu2(OH)2CO3CuO DCuOCu2O解析：A项Cu(OH)2是蓝色，CuO是黑色；B项Cu是紫红色，Cu2S是黑色；C项Cu2(OH)2CO3是绿色，CuO是黑色；D项CuO是黑色，Cu2O是红色。1铜在潮湿的空气里长期放置表面会生成一层绿色的铜锈，除去铜锈最好的试剂或方法是(B)A浓硝酸 B稀盐酸C氢氧化钠溶液 D加热解析：绿色铜锈的主要成分是Cu2(OH)2CO3，能与稀盐酸反应，且Cu与稀盐酸不反应，所以用稀盐酸除去铜表面的铜锈。2普通铜器时间稍久便容易出现铜绿。而圆明园两件1760年铜铸的鼠首和兔首在今天看上去仍然熠熠生辉不生锈。下列对其原因的分析，最可能的是(D)A它们的表面都电镀上了一层耐腐蚀的黄金B环境污染日趋严重，它们表面的铜绿被酸雨溶解洗去C铜的金属活动性比氢小，因此不易被氧化D它们是含一定比例金、银、锡、锌的铜合金解析：1760年铸的鼠首和兔首不可能使用电镀技术，A项错；酸雨会加快金属的腐蚀，B项错；铜的金属活动性弱，在潮湿空气中易被氧化生成铜绿，C项错。3某同学想用实验证明硫酸铜溶液显蓝色与SO无关，进行下列实验无意义的是(D)A观察硫酸钠溶液没有颜色B向硫酸铜溶液中滴加适量的氯化钡溶液，振荡后静置，溶液蓝色未消失C向硫酸铜溶液中滴加适量的氢氧化钠溶液，振荡后静置，溶液蓝色消失D加水稀释硫酸铜溶液，溶液蓝色变浅解析：加水稀释，铜离子和硫酸根离子的浓度均会降低，无法证明硫酸铜溶液显蓝色与SO无关。4(双选)金属材料在日常生活以及生产中有着广泛的应用。下列关于金属的一些说法正确的是(AC)A .铜是人类在生产、生活中最早使用的金属B金、银、铜是应用最广泛的金属材料C钛被誉为“21世纪的金属”，应用前景很广阔D铜是导电性、导热性最好的有色金属解析：人类在生产、生活中最早使用的金属是铜，所以A正确；应用最广泛的金属材料是钢铁，所以B错误；钛被誉为“21世纪的金属”，应用前景很广阔，C正确；导电性、导热性最好的有色金属是银，所以D错误。5人类历史上大量生产和使用铝、铁、钛、铜四种金属单质的时间顺序是(A)A铜铁铝钛 B铁铜铝钛C铁铜钛铝 D铜铁钛铝 6.(双选)向稀H2SO4中加入铜粉不反应，若再加入某种盐，则铜粉可逐渐溶解，符合此条件的盐是(AD)ANaNO3 BKClCZnSO4 DFe2(SO4)3解析：加入NaNO3后，NO在酸性条件下与Cu反应。加入Fe2(SO4)3后，Cu与Fe3反应生成Fe2和Cu2，而加入KCl和ZnSO4不反应。7历史上金、银、铜主要是作为货币金属或装饰品被应用。(1)金、银、铜常被作为钱币流通，从化学角度来看，主要是利用它们的_。A硬度适中B密度适中C在自然界里都可得到纯净的单质D不活泼性(2)一位收藏者有一枚表面是黑色，且有少量绿色锈状物的货币，则这肯定是_币，黑色物质是_，形成这种物质的化学方程式为_，绿色物质是_，形成这种物质的化学方程式为_，这枚金属币的真面目为_色。另外一枚是闪闪发光的黄色金属币，它肯定是_币，表面一直未被氧化的原因是_。(3)不法分子有时用铜锌合金制成假金币行骗。下列方法中，能有效鉴别其真假的是_。A观察颜色B查看图案C用手掂量轻重D滴一滴硝酸在此金币的表面，观察现象解析：(1)金、银、铜化学性质较稳定可作为钱币长时间流通。(2)铜为红色，其表面黑色物质是CuO，绿色物质是Cu2(OH)2CO3。(3)金与硝酸不反应，而铜、锌与硝酸反应，故可用硝酸鉴别金币真伪。答案：(1)D(2)铜氧化铜2CuO22CuOCu2(OH)2CO32CuO2CO2H2O=Cu2(OH)2CO3红金金不活泼，不易被氧化(3)D8中学化学中有很多物质可以实现下图中物质之间的转化，其中反应条件和部分反应的产物已略去。液体B和C可能是单一溶质的溶液，也可能是纯净物。 (1)若A是一种紫红色金属，气体D能使品红溶液退色，加热时又恢复原色。写出反应的化学方程式_。该气体D与另一种气体H混合后生成一种淡黄色固体W，写出该反应的化学方程式_。(2)若A是一种金属单质，D是密度最小的气体，B能否是水？_(填“能”或“否”)。(3)若A是金属单质，D是一种无色气体，遇到空气变为红棕色，液体C呈蓝色。写出反应的离子方程式_。写出反应的任意一个离子方程式_。解析：(1)A为紫红色金属，是Cu，D能使品红溶液退色，加热时又恢复原色，D为SO2。(2)D是密度最小的气体，为H2，B若是水，则A是很活泼金属的碱金属，以钠为例，则液体C为NaOH溶液，NaOH不能再转化为单质钠，因此B不能是水。(3)D是无色气体，遇空气变为红棕色，D为NO，液体C呈蓝色，含有Cu2，则反应是Cu与稀硝酸的反应。答案：(1)Cu2H2SO4(浓)CuSO4SO22H2OSO22H2S=3S2H2O(2)否(3)3Cu8H2NO=3Cu22NO4H2OCu2Fe=Fe2Cu(其他合理答案也可)9在FeCl3、CuCl2混合溶液中，加入一定量的铁屑，反应完全后将固体滤出，下列说法中正确的是(B)A若滤出的固体中只有铜，则溶液中一定含有的阳离子是Fe2，一定不含Cu2B若滤出的固体中含有铁和铜，则溶液中一定含有的阳离子是Fe2，一定不含Cu2和Fe3C若滤出的固体中只有铜，则溶液中一定含有的阳离子是Fe2，可能含有Cu2和Fe3D若滤出的固体中只有铜，则溶液中一定含有的阳离子是Fe3和Fe2，一定不含Cu2解析：由于氧化性Fe3>Cu2，所以反应是：先2Fe3Fe=3Fe2，后Cu2Fe=Fe2Cu，若滤出的固体中只有Cu，则溶液中一定不含Fe3，Cu2可能有，也可能没有，但Fe2一定有，故A、C、D三项均错误。若滤出的固体含有Fe和Cu，则Fe3、Cu2都完全反应，故B正确。10孔雀石主要含CuCO3·Cu(OH)2，还含少量Fe、Si的化合物，实验室以孔雀石为原料制备CuSO4·5H2O及CaCO3，步骤如下： 已知：向含有少量Fe3杂质的铜盐溶液中加入CuO后，生成Fe(OH)3，可除去Fe3。请回答下列问题：(1)溶液A中的金属离子有Cu2、Fe2、Fe3。从下列所给试剂中选择：实验步骤中试剂为_(填代号)，检验溶液A中Fe3的最佳试剂为_(填代号)。aKMnO4 b(NH4)2ScH2O2 dKSCN(2)由溶液C获得CuSO4·5H2O，需要经过加热蒸发、_、过滤等操作。除烧杯、漏斗外，过滤操作还用到另一玻璃仪器，该仪器在此操作中的主要作用是_。(3)制备CaCO3时，应向CaCl2溶液中先加入_(填化学式)。若实验过程中有氨气逸出，应选用下列_装置回收(填代号)。 (4)欲测定溶液A中Fe2的浓度，需要用容量瓶配制某标准溶液，定容时视线应_，直到_。解析：(1)由题意分析可知试剂应为氧化剂，将Fe2氧化为Fe3且不能引入新的杂质，故H2O2最合适；KSCN与Fe3反应呈明显的红色。(2)由溶液到晶体的操作是加热蒸发、冷却结晶、过滤等基本操作；在过滤操作中用到的玻璃仪器除烧杯、漏斗外，还用到玻璃棒，它的主要作用是引流。(3)应先使CaCl2溶液呈碱性与CO2反应才能生成CaCO3并且不引入难以除去的新杂质，故应先加NH3·H2O。NH3在水中的溶解度很大，应选用一套防止倒吸的装置，故选用b。(4)配制一定物质的量浓度溶液时，视线应与凹液面相切，且要平视。答案：(1)cd(2)冷却结晶 引流(3)NH3·H2Ob(4)平视凹液面(或平视刻度线)凹液面的最低点与刻度线相切