初三化学_第五章_金属的冶炼和利用知识点
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第五章 金属的冶炼和利用
第一节 金属的性质与利用
一、金属的物理性质
大多数金属为银白色(铜为紫红色、金为黄色、铁粉为黑色)、
有金属光泽、常温下为
固体(汞为液体)、硬度大、熔沸点高、能导电导热、有延展性
问题:黄铜和黄金外观很相似,你们可用哪些方法将它们鉴别出来?
方法:测密度、硬度等(物理方法)
火烧,变黑的为黄铜,不变色的为黄金。(化学方法)
二、金属的化学性质
(1)金属与氧气的反应
常温下,铝和氧气也能反应,
在表面形成一层致密的氧化铝膜。在加热条件下,铁、铜等
很多金属都能跟氧气化合生成金属氧化物。
活动与探究:在酒精灯火焰上加热铜丝,观察现象
现象:铜丝表面变黑
△
2Cu+O
2
=2CuO
总结:实验表明:绝大多数金属能与氧气反应,但反应的难易程度不同和剧烈程度不同。
△
表达式:金属+氧气→金属氧化物 (化合反应)
①铝在常温下能与氧气反应,那么我们用的铝制餐具不易生锈而铁制品却容易生锈呢?
②为何不宜用钢刷来擦洗铝制餐具呢?
(2)金属与酸(稀盐酸或稀硫酸)的反应
观察与思
考:在试管中分别加入少量镁带、锌、铜片、铁,再分别加少量稀盐酸或稀硫酸,
观察各组物质是否反应
,有没有气泡,有没有放热现象,反应速度如何,完成反应方程式。
Mg+2HCl=MgCl
2
+H
2
金属表面有气泡。
Fe+2HCl=FeCl
2
+H
2
金属表面有气泡,溶液由无色变成浅绿色。
Zn+2HCl=ZnCl
2
+H
2
铁、镁、锌能和稀盐酸或稀硫酸反应时剧烈程度不同。____反应最剧烈,其次是
_____,然
后是_____
(3)由此推出
,金属活动性顺序__________________
小结:绝大数金属能与稀盐酸或稀硫酸反应,但反应的剧烈程度不同。
哪个反应最适合实验室制取氢气?为什么?
金属+酸→盐+氢气 (置换反应)
(3)铁与硫酸铜的反应(金属与盐溶液的反应)
活动与探究:铁与硫酸铜的反应
现象:铁钉表面有红色物质生成,溶液由蓝色变成浅绿色
化学方程式:Fe+CuSO
4
=FeSO
4
+Cu
拓展:铜与硝酸银溶液的反应、铝丝与硫酸铜溶液的反应
金属+盐溶液→新金属+新盐
(置换反应)
小结:金属的化学性质
金属
+
氧气
+酸
+盐溶液
金属氧化物
盐+氢气
新金属+新盐
金属与酸反应条件:1、金属为活泼金属 2、酸为稀盐酸和稀硫酸
金属与盐溶液的反应条件:1、(金属符合)前换后 2、反应物盐要可溶
三、金属活动性顺序
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb
(H) Cu Hg Ag Pt Au
活泼金属
不活泼金属
强 金属活动性顺序 弱
1、在金属活动顺序表中,只有排在氢前面的金属才能置换出酸中的氢
2、在金属活动顺序表中,排在前面的金属能把排在后面的金属从溶液中置换出来
现学现用:工人在切割钢板时,常用硫酸铜溶液画线你知道为什么?
四、置换反应
Fe+CuSO
4
=FeSO
4
+Cu
Mg+2HCl=MgCl
2
+H
2
Mg+H
2
SO
4
=Mg
SO
4
+H
2
单质+化合物=单质+化合物
1、概念:一种单质和一种化合物反应,生成另一种单质和另一种化合物的反应叫做置换反
应
2、形式:
A+BC B+AC
小结:化学反应的类型
化合反应:A + B + … → AB…
分解反应:AB… →A + B + …
置换反应:A +BC →AC + B
拓展:氢气的实验制法等(原料、原理、装置、收集方法、验满)
五、常见的金属矿物
拓展:金属与酸反应的计算
1、等质量的四种金属Al、Mg、Fe、Zn与足量的稀盐酸反应,生成氢气的多少?
2Al+6HCl=2AlCl
3
+3H
2
54
6
1 x x=6/54=2/18
Mg+2HCl=MgCl
2
+H
2
24
2
1 x x=2/24
Fe+2HCl=FeCl
2
+H
2
56
2
1 x x=2/56
Zn+2HCl=ZnCl
2
+H
2
65
2
1 x x=2/65
生成氢气的质量为Al>Mg>Fe>Zn
1、
足量的四种金属Al、Mg、Fe、Zn与等质量的稀盐酸反应生成氢气的多少?
结论:生成氢气一样多
第二节 金属矿物 铁的冶炼
一、 铁的冶炼
使金属矿物变成金属的过程,叫做金属的冶炼
1、 实验室铁的冶炼
高温
(1)实验原理:3CO+2Fe
2
O
3
=4Fe+3CO
2
(2)实验操作:
1、按上图组装仪器,并检查其密性
2、把
少量研细的氧化铁粉末装进硬质玻管中,轻轻转动,使氧化铁粉末均匀地附在玻璃
管内壁上
3
、把硬质玻管接入装置系统中,先通入一氧化碳气体排气;待排尽后,点燃出气口处的
酒精灯及酒精喷灯
,并观察装置中所发生的变化
4、当红棕色粉末已转变成黑色后,先停止加热,再通一会儿一氧化碳,直至玻璃管冷
却
(3)实验现象:
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
(4)注意问题:
1、一氧化碳还原氧化铁是在封闭的硬质玻管中进行的,先通一氧化碳,可以把管内的空
气排出,防止一
氧化碳与空气混合受热爆炸
2、实验完毕先停止加热,还要继续通入一氧化碳直到玻璃管冷却为止。(防
止灼热
的铁与氧气反应)
(5)实验改进:
可将上述装置除尾气的部分,
改成用气球收集,这样收集得到的未燃一氧化碳气体可
重复利用、或点燃、或能源的再利用
2、 工业炼铁的原理
设备:高炉
工业炼铁的主要原理:3CO+2Fe
2
O
3
高温
===
4Fe+3CO
2
化学反应: C+O
2
=== CO
2
C+CO
2
高温
===
2CO
高温
3CO+2Fe
2
O
3
===4Fe+3CO
2
点燃
第五章 金属的冶炼和利用
第一节 金属的性质与利用
一、金属的物理性质
大多数金属为银白色(铜为紫红色、金为黄色、铁粉为黑色)、
有金属光泽、常温下为
固体(汞为液体)、硬度大、熔沸点高、能导电导热、有延展性
问题:黄铜和黄金外观很相似,你们可用哪些方法将它们鉴别出来?
方法:测密度、硬度等(物理方法)
火烧,变黑的为黄铜,不变色的为黄金。(化学方法)
二、金属的化学性质
(1)金属与氧气的反应
常温下,铝和氧气也能反应,
在表面形成一层致密的氧化铝膜。在加热条件下,铁、铜等
很多金属都能跟氧气化合生成金属氧化物。
活动与探究:在酒精灯火焰上加热铜丝,观察现象
现象:铜丝表面变黑
△
2Cu+O
2
=2CuO
总结:实验表明:绝大多数金属能与氧气反应,但反应的难易程度不同和剧烈程度不同。
△
表达式:金属+氧气→金属氧化物 (化合反应)
①铝在常温下能与氧气反应,那么我们用的铝制餐具不易生锈而铁制品却容易生锈呢?
②为何不宜用钢刷来擦洗铝制餐具呢?
(2)金属与酸(稀盐酸或稀硫酸)的反应
观察与思
考:在试管中分别加入少量镁带、锌、铜片、铁,再分别加少量稀盐酸或稀硫酸,
观察各组物质是否反应
,有没有气泡,有没有放热现象,反应速度如何,完成反应方程式。
Mg+2HCl=MgCl
2
+H
2
金属表面有气泡。
Fe+2HCl=FeCl
2
+H
2
金属表面有气泡,溶液由无色变成浅绿色。
Zn+2HCl=ZnCl
2
+H
2
铁、镁、锌能和稀盐酸或稀硫酸反应时剧烈程度不同。____反应最剧烈,其次是
_____,然
后是_____
(3)由此推出
,金属活动性顺序__________________
小结:绝大数金属能与稀盐酸或稀硫酸反应,但反应的剧烈程度不同。
哪个反应最适合实验室制取氢气?为什么?
金属+酸→盐+氢气 (置换反应)
(3)铁与硫酸铜的反应(金属与盐溶液的反应)
活动与探究:铁与硫酸铜的反应
现象:铁钉表面有红色物质生成,溶液由蓝色变成浅绿色
化学方程式:Fe+CuSO
4
=FeSO
4
+Cu
拓展:铜与硝酸银溶液的反应、铝丝与硫酸铜溶液的反应
金属+盐溶液→新金属+新盐
(置换反应)
小结:金属的化学性质
金属
+
氧气
+酸
+盐溶液
金属氧化物
盐+氢气
新金属+新盐
金属与酸反应条件:1、金属为活泼金属 2、酸为稀盐酸和稀硫酸
金属与盐溶液的反应条件:1、(金属符合)前换后 2、反应物盐要可溶
三、金属活动性顺序
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb
(H) Cu Hg Ag Pt Au
活泼金属
不活泼金属
强 金属活动性顺序 弱
1、在金属活动顺序表中,只有排在氢前面的金属才能置换出酸中的氢
2、在金属活动顺序表中,排在前面的金属能把排在后面的金属从溶液中置换出来
现学现用:工人在切割钢板时,常用硫酸铜溶液画线你知道为什么?
四、置换反应
Fe+CuSO
4
=FeSO
4
+Cu
Mg+2HCl=MgCl
2
+H
2
Mg+H
2
SO
4
=Mg
SO
4
+H
2
单质+化合物=单质+化合物
1、概念:一种单质和一种化合物反应,生成另一种单质和另一种化合物的反应叫做置换反
应
2、形式:
A+BC B+AC
小结:化学反应的类型
化合反应:A + B + … → AB…
分解反应:AB… →A + B + …
置换反应:A +BC →AC + B
拓展:氢气的实验制法等(原料、原理、装置、收集方法、验满)
五、常见的金属矿物
拓展:金属与酸反应的计算
1、等质量的四种金属Al、Mg、Fe、Zn与足量的稀盐酸反应,生成氢气的多少?
2Al+6HCl=2AlCl
3
+3H
2
54
6
1 x x=6/54=2/18
Mg+2HCl=MgCl
2
+H
2
24
2
1 x x=2/24
Fe+2HCl=FeCl
2
+H
2
56
2
1 x x=2/56
Zn+2HCl=ZnCl
2
+H
2
65
2
1 x x=2/65
生成氢气的质量为Al>Mg>Fe>Zn
1、
足量的四种金属Al、Mg、Fe、Zn与等质量的稀盐酸反应生成氢气的多少?
结论:生成氢气一样多
第二节 金属矿物 铁的冶炼
一、 铁的冶炼
使金属矿物变成金属的过程,叫做金属的冶炼
1、 实验室铁的冶炼
高温
(1)实验原理:3CO+2Fe
2
O
3
=4Fe+3CO
2
(2)实验操作:
1、按上图组装仪器,并检查其密性
2、把
少量研细的氧化铁粉末装进硬质玻管中,轻轻转动,使氧化铁粉末均匀地附在玻璃
管内壁上
3
、把硬质玻管接入装置系统中,先通入一氧化碳气体排气;待排尽后,点燃出气口处的
酒精灯及酒精喷灯
,并观察装置中所发生的变化
4、当红棕色粉末已转变成黑色后,先停止加热,再通一会儿一氧化碳,直至玻璃管冷
却
(3)实验现象:
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
(4)注意问题:
1、一氧化碳还原氧化铁是在封闭的硬质玻管中进行的,先通一氧化碳,可以把管内的空
气排出,防止一
氧化碳与空气混合受热爆炸
2、实验完毕先停止加热,还要继续通入一氧化碳直到玻璃管冷却为止。(防
止灼热
的铁与氧气反应)
(5)实验改进:
可将上述装置除尾气的部分,
改成用气球收集,这样收集得到的未燃一氧化碳气体可
重复利用、或点燃、或能源的再利用
2、 工业炼铁的原理
设备:高炉
工业炼铁的主要原理:3CO+2Fe
2
O
3
高温
===
4Fe+3CO
2
化学反应: C+O
2
=== CO
2
C+CO
2
高温
===
2CO
高温
3CO+2Fe
2
O
3
===4Fe+3CO
2
点燃