1、1第 4 课时 归纳拓展金属单质的共性归纳知识点一 金属的通性及合金材料1金属的结构特征(1)金属元素在元素周期表中的位置在元素周期表中，没有金属元素的族是A 族和 0 族，全部为金属元素的族是A 族、全部副族(BB)和族。(2)金属元素原子的最外层电子数一般小于 。42金属的物理性质(1)金属的物理通性通常情况下，除 外，其余金属都是固态。Hg有金属光泽，不透明。有导热性和导电性。 有延展性。(2)物理性质特殊的金属示例有颜色的金属 紫红色 Cu、黄色 Au常温下呈液态的金属 Hg密度最小的金属 Li硬度最大的金属 Cr熔点最高的金属 W地壳中含量最高的金属 Al3金属的化学性质金属活动性顺
2、序 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H) Cu Hg AgPt Au单质还原性 强 弱离子氧化性 弱 强与 O2化合 常温下易被氧化 常温下被缓慢氧化 加热时被氧化不能被氧化置换水中 H 常温能置换加热时能置换不能置换置换酸中 H 能置换 不能置换与盐溶液反应先与水反应 左边的金属可置换出右边的金属2自然界中存在状态化合态(陨石中含铁单质)少量游离态，主要为化合态游离态提醒 金属活动性顺序中存在“一强一弱”规律。金属单质的还原性越弱，对应阳离子的氧化性越强，即常见离子的氧化性由强到弱的顺序是Ag Fe3 Cu2 H Pb2 Sn2 Fe2 Zn2 。(注意 Fe3 、Fe
3、2 的位置)4合金(1)概念：合金是指两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。(2)特性：合金具有不同于各成分金属的物理、化学或机械性能。熔点：一般比它的各成分金属的 ；低硬度和强度：一般比它的各成分金属的 。大提醒 常温下，多数合金是固体，但钠钾合金是液体。合金的物理性质相对于各成分金属有所改变，但合金中各成分金属的化学性质仍然不变。5常见的金属材料(1)金属材料黑色金属材料 有色金属材料铁、铬、锰以及它们的合金 除黑色金属以外的其他金属及其合金(2)重要的黑色金属材料钢低碳钢 韧性、焊接性好，强度低，用于制钢板、钢丝等中碳钢 强度高，韧性及加工性好，用于制钢轨、
4、车轮等碳素钢高碳钢 硬而脆，热处理后弹性好，用于制器械、弹簧等合金钢 具有各种不同的优良性能，用于制不锈钢及各种特种钢(3)几种有色金属材料性能 良好的延展性和导电性铝用途 制导线性能密度小、强度高、塑性好、易于成型、制造工艺简单、成本低廉铝及铝合金 铝合金用途主要用于建筑业、容器和包装业、交通运输业、电子行业等3性能 良好的导电性和导热性铜用途 主要用于电器和电子工业、建筑业铜及铜合金 铜合金 青铜是我国使用最早的合金，常见的还有黄铜和白铜对点训练1判断正误(正确的打“” ，错误的打“”)。(1)金属元素的单质只有还原性，其离子只有氧化性()(2)金属元素的单质在常温下均为固体()(3)金属
5、元素在不同化合物中化合价均相同()(4)大多数金属元素的单质为电的良导体()(5)铝合金的熔点比纯铝的高()(6)合金材料中不可能含有非金属元素()(7)地震灾区重建要使用大量钢材，钢材是合金()(8)铁是人类在生产、生活中最早使用的金属()(9)合金中的金属元素都是以化合态形式存在()(10)合金的硬度一般大于它的纯金属成分，而熔点一般低于它的成分金属()2金属单质具有的通性是( )A硬度大B熔、沸点较低C质软D具有金属光泽、导电、导热、有延展性解析：选 D 由金属的物理性质可知，大多数金属具有金属光泽，在常温下除汞外，金属都是固体，具有良好的导电性、导热性和延展性，多数金属密度和硬度较大，
6、熔点和沸点较高，但有的金属质软，熔、沸点较低，如金属钠。3 “拟晶”(quasicrystal)是一种具有凸多面体规则外形但不同于晶体的固态物质。Al65Cu23Fe12是二十世纪发现的几百种拟晶之一，具有合金的某些优良物理性能。下列有关这种拟晶的说法正确的是( )A无法确定 Al65Cu23Fe12中三种金属的化合价BAl 65Cu23Fe12的硬度小于金属铁CAl 65Cu23Fe12不可用作长期浸泡在海水中的材料D1 mol Al 65Cu23Fe12溶于过量的硝酸时共失去 265 mol 电子解析：选 C A 项，拟晶 Al65Cu23Fe12是由三种金属元素组成，由于金属无负价，根据
7、化合价代数和为 0 的原则，三种金属的化合价均可视作零价；B 项，拟晶具有合金的某些优良物理性能，合金的硬度一般比各成分金属大；C 项，Al 65Cu23Fe12与海水可以构成原电4池，会加速金属的腐蚀，因此不可用作长期浸泡在海水中的材料；D 项，溶于过量硝酸时，Al 与 Fe 均变为3 价，Cu 变为2 价，故 1 mol Al65Cu23Fe12失电子为 65 mol323 mol212 mol3277 mol。知识点二 金属冶炼的一般方法1金属冶炼的实质金属的冶炼过程就是把金属从化合态还原为游离态的过程。即：M n ne =M(写反应通式，用 M 表示金属)。2金属冶炼的一般步骤3金属冶
8、炼的方法(用化学方程式表示)提醒 冶炼 Mg 时电解熔融 MgCl2而不电解 MgO，原因是 MgO 的熔点高，熔融时耗费更多能源，增加生产成本。冶炼 Al 时只能电解熔融 Al2O3而不能电解 AlCl3，原因是 AlCl3是共价化合物，熔融态不导电；加入冰晶石(Na 3AlF6)的目的是降低 Al2O3的熔化温度。用热还原法得到的铜还要经过电解精炼才能得到精铜。4铝热反应实验装置实验现象镁带剧烈燃烧，放出一定的热，并发出耀眼的白光，氧化铁和铝粉在较高温度下发生剧烈反应；纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中实验结论 高温下，铝与氧化铁发生反应，放出大量的热，反应的化学方程式为52AlFe 2
9、O3 2FeAl 2O3= = = = =高 温 原理应用制取熔点较高、活泼性弱于 Al 的金属，如铬、锰、钨等；金属焊接，如野外焊接钢轨等提醒 利用铝热反应只能冶炼活泼性比 Al 弱的金属，如 Al 与 MgO 不能发生铝热反应。用 H2还原法冶炼得到的金属，纯度高，但成本也高；用 CO 和 C 还原法冶炼得到的金属，纯度低，冶炼成本也低；用铝热法可以冶炼熔点较高、难以冶炼的金属，但成本较高。对点训练1判断正误(正确的打“” ，错误的打“”)。(1)金属氧化物与铝粉的混合物都是铝热剂()(2)用金属钠在高温下还原 TiCl4可制取金属钛()(3)人类历史上使用铝的时间比铁晚，原因是铝的冶炼成
10、本高()(4)用黄铜矿经电解精炼得到纯度为 99.9%的铜()(5)电解氯化镁溶液制取金属镁()(6)用焦炭和空气反应产生的 CO 在高温下还原铁矿石中铁的氧化物()2明代天工开物记载“火法”冶炼锌：“炉甘石十斤，装载入一泥罐内然后逐层用煤炭饼垫盛，其底铺薪，发火煅红冷定，毁罐取出即倭铅也”(注：炉甘石的主要成分为碳酸锌，泥罐中掺有煤炭)。下列说法不正确的是( )A倭铅是指金属锌和铅的混合物B煤炭中起作用的主要成分是 CC冶炼 Zn 的过程中有氧化还原反应发生D该冶炼锌的方法属于热还原法解析：选 A A 项，由题意可知，倭铅是指金属锌，不是混合物；B 项，反应中 C 作还原剂，则煤炭中起作用的
11、主要成分是 C；C 项，碳酸锌与碳在高温下反应生成锌和一氧化碳，有氧化还原反应发生；D 项，该反应是利用碳还原碳酸锌生成锌单质，属于热还原法。3工业上以铝土矿(主要成分 Al2O33H2O)为原料生产铝，主要包括下列过程：.将粉碎、筛选、湿磨后的铝土矿浸泡在氢氧化钠溶液中，过滤；.通入过量二氧化碳使所得滤液中析出氢氧化铝固体，过滤；.使中所得氢氧化铝脱水生成氧化铝；.电解熔融氧化铝生成铝。下列说法正确的是( )6A过程说明氧化铝具有酸性氧化物的性质B过程说明碳酸的酸性比氢氧化铝的酸性弱C过程发生的反应类型属于氧化还原反应D过程也可以用加热法代替电解法冶炼铝解析：选 A Al 2O3与 NaOH(碱)反应生成 NaAlO2(盐)与水，具有酸性氧化物的性质，A正确；过量 CO2与 NaAlO2生成 Al(OH)3固体，所以 H2CO3的酸性强于 Al(OH)3，B 错误；Al(OH)3分解生成 Al2O3和水，是非氧化还原反应，C 错误；适合用电解法冶炼的金属为活泼金属，常见的有 Na、Mg、Al 等，Al 是活泼金属不能用加热法，D 错误。7
