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课件网) 专题9 金属与人类文明 专题整合 知识网络系统构建 核心归纳素养整合 知识网络系统构建 核心归纳素养整合 一、金属冶炼方法(宏观辨识与微观探析) 1.金属冶炼方法与金属活动性的关系。 金属的活动性顺序 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H) Cu Hg Ag Pt Au 金属原子失电子能力 强→弱 金属阳离子得电子能力 弱→强 自然界中的存在形态 化合态 多数是化合态,极少数是游离态 游离态 主要冶炼方法 电解法 高温还 原法 热分 解法 物理 方法 2.几种常用金属冶炼方法的比较。 3.关于金属冶炼方法选择的步骤。 【例题1】 汞(熔点-39 ℃,沸点356 ℃)是制造电池、电极及温度计等的重要原料,工业上制粗汞的流程见下图,下列分析正确的是( )。 A.采用辰砂、生石灰 混合焙烧生成,而不用 在空气中直接灼烧, 因为辰砂在空气中 加热不反应 B.辰砂与氧化钙加热,反应的化学方程式可能为4HgS+4CaO 4Hg+3CaS+CaSO4 C.洗涤粗汞可用5%的盐酸代替5%的硝酸 D.在北极考察一定能使用水银温度计 答案:B 解析:辰砂在空气中加热的反应为HgS+O2 Hg+SO2,SO2会污染环境,故A项错误;盐酸不能与铜反应,因此不能用盐酸代替硝酸,故C项错误;北极温度可能低于汞的熔点,汞可能凝固成固体,故D项错误。 二、“铁三角”、Fe2+和Fe3+的检验方法(证据推理与模型认知) 1.“铁三角”的转化关系。 典型Fe2+与Fe3+的离子方程式。 (1)将H2S气体通入FeCl3溶液中产生淡黄色沉淀:H2S+2Fe3+ ══S↓+2Fe2++2H+。 (2)将FeCl3溶液滴入KI淀粉溶液,溶液变蓝:2I-+2Fe3+══ I2+2Fe2+。 (3)FeCl3可溶解铁片:2Fe3++Fe══3Fe2+。 (4)FeSO4可使酸性KMnO4溶液褪色: (5)将FeCl2溶液滴入稀硝酸中,有无色气体放出: 2.Fe2+、Fe3+的检验方法。 (1)用KSCN溶液和氯水。 (2)用NaOH溶液。 (3)含Fe2+、Fe3+的混合溶液中Fe3+、Fe2+的检验,溶液中不含Cl-等还原性离子。 【例题2】 在一定量的稀硝酸中慢慢加入铁粉,得到的Fe2+的物质的量(纵坐标)与所加铁粉的物质的量(横坐标)的关系如图所示。请将正确答案的序号填在相应的横线上。 ①Fe3+ ②Fe2+ ③Fe、Fe2+ ④Fe2+、Fe3+ (1)AB段铁元素以 形式存在。 (2)BC段铁元素以 形式存在。 (3)CD段铁元素以 形式存在。 答案:(1)① (2)④ (3)③ 解析:向稀硝酸中加入铁粉,开始时稀硝酸过量应生成Fe3+,随加入铁粉量的增加,HNO3反应完全后,发生反应2Fe3++Fe══3Fe2+,最后全部转化为Fe2+。 三、常见的合金及其重要应用(证据推理与模型认知) 1.铜合金。 2.铁合金。 铁合金 主要元素成分 主要特性 主要用途 生铁 Fe、C(2%~4.3%)及Si、Mn、S、P 硬而脆,强度大,可铸不可锻 炼钢,制各种铸件 钢 碳素钢 低碳钢 Fe、C(低于0.3%) 韧性、焊接性好,强度低 制钢板、钢丝、钢管 中碳钢 Fe、C (0.3%~0.6%) 强度高、韧性及加工性好 制钢轨、车轮和建材 高碳钢 Fe、C(高于0.6%) 硬而脆, 弹性好 制器械、弹簧、刀具等 铁合金 主要元素成分 主要特性 主要用途 钢 合金钢 锰钢 Fe、Mn 韧性好, 强度大 钢轨、轴承、钢磨、坦克装甲 硅钢 Fe、Si 导磁性好 变压器、发电机和电动机中的铁芯 不锈钢 Fe、Cr、Ni 抗腐蚀性好 医疗器械、炊具、反应釜、容器 3.铝合金。 4.钛合金。 钛合金具有强度高、密度小、耐腐蚀、耐高温等优点,主要用于飞机、火箭、导弹、人造卫星、宇宙飞船等尖端领域。 元素成分 主要特性 主要用途 Al、Mg、Cu、Si等 密度小,强度大 用于汽车、飞机、火箭、船舶制造 【例题3】 某合金与铁的物理性质比较如下。 物质 硬度(金刚 石为10) 导电性 (银为100) 其他 性质 某合金 2 500 3.00 7.4 2.3 耐腐蚀 铁 1 538 7.87 4.5 17 纯铁 耐腐蚀 从以上性能看,该合金不适合制成( )。 A.导线 ... ...
