◆金属与氧化的反应:
1.镁与氧气的反应
(1)常温下(在空气中)2Mg+O2==2MgO
现象:
银白色镁条在空气中表面会逐渐变暗,生成白色固体——氧化镁
(2)点燃时在空气中)
现象:
剧烈燃烧,发出耀眼的白光,生成白色固体—氧化镁
2、铝与氧气的反应
(1)常温下(在空气中)4Al+3O2==2Al2O3
现象:
银白色铝的表面逐渐变暗,生成一层致密的薄膜——氧化铝
(2)点燃时(在氧气中)
现象:
剧烈燃烧,放出大量的热,生成白色固体——氧化铝
★铝与氧气发生反应时,用的是铝粉。
不用铝箔、铝丝或铝条,否则就不会发生燃烧现象,原因是在加热时,铝的表面生成了氧化铝,其熔点很高,使里面的铝无法与氧气继续反应。
所以用铝箔、铝条或铝丝不会发生燃烧现象
3、铁与氧气的反应
(1)常温干燥的空气中,铁很难与氧气发上反应
(2)常温潮湿的空气中,铁与空气中的氧气、水共同作用生成暗红色、疏松的物质铁锈(三氧化二铁)
(3)铁在氧气中燃烧:
现象:
剧烈燃烧,火星四射,放出大量的热,生成黑色固体——四氧化三铁
★①铁丝燃烧实验中,通常将铁丝的末端绕成螺旋状是为了增大反应物之间的接触面积
②需要预先在集气瓶的底部铺一层细沙或放少量水,是为了防止生成的高温熔融物落下将瓶底炸裂
4、铜与氧气的反应
(1)铜在常温下干燥的空气中几乎不与氧气反应
(2)铜在加热时
现象:
铜丝表面逐渐变为黑色——氧化铜
5、金、银等金属即使在高温下也不与氧气反应
6、金属与酸反应
金属
现象(与稀盐酸、稀硫酸反应))
反应方程式
镁
剧烈反应,产生大量气泡,溶液无色。
试管壁发热。
生成的气体可以燃烧并且产生淡蓝色火焰
Mg+2HCl=MgCl2+H2↑
Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑
锌
反应比较剧烈,其它同上
Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
铁
反应比较剧烈,其它同上
Fe+2HCl=FeCl2+H2↑
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
铜
不反应
无色
(1)镁、铁、锌三种金属与都能与稀盐酸、稀硫酸反应,生成氢气,但反应剧烈程度不同
(2)金属跟酸溶液反应产生氢气必须是在金属活动顺序中位于氢前面的金属
(3)酸一般指稀硫酸或稀盐酸,硝酸与浓硫酸不能与金属反应产生氢气,因为这两种酸具有较强的氧化性
◆常见金属与盐溶液反应
(1)Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
现象:
浸入溶液中的铁钉表面覆盖一层紫红色物质,溶液由蓝色变为浅绿色
(2)2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+Cu
现象:
浸入溶液中的铝丝表面覆盖一层紫红色物质,溶液由蓝色变为无色
(3)Cu+Ag(NO3)2=Cu(NO3)2+Ag
现象:
浸入溶液中的铜丝表面覆盖一层银白色物质,溶液由无色变为蓝色
(4)Fe+Al2(SO4)3→不反应
◆在金属活动顺序中,金属位置越靠前它的活动性就越强
◆在金属活动顺序中,位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢,位于氢后面的金属不能
◆在金属活动顺序中,活动性较强的金属一般可以将位于其后的金属从它们的盐溶液中置换出来(K、Ca、Na除外)
◆金属与酸反应生成氢气,其中酸一般指盐酸、和稀硫酸。
如果是具有强氧化性的酸(如硝酸、浓硫酸)与金属反应则不生成氢气而生成水
◆金属与盐溶液反应时,金属一般不用极活泼的金属K、Ca、Na,因为这些金属在常温下就能与水反应,而不能置换出化合物溶液中的金属
◆置换反应只能在溶液中才能发生,所以反应物要可溶
◆铁参加置换反应时只能生成亚铁盐
◆描述置换反应现象:
①置换出的金属覆盖在原金属表面②溶液颜色的变化
◆地球上的金属资源广泛,分布在地壳的海洋中,除少数不活泼金属以单质形式存在外(如金、银),绝大多数以化合物形式存在
◆地壳中含量位于前五位的金属:
铝、铁、钙、钠、钾
◆几种常见的矿石
铁矿石:
赤铁矿(Fe2O3)黄铁矿(FeS2)
菱铁矿(FeCO3)磁铁矿(Fe3O4)
铝矿石:
铝土矿(Al2O3)
铜矿石:
黄铜矿(CuFeS2)辉铜矿(Cu2S)
◆工业炼铁
(1)原料:
铁矿石、焦炭、石灰石、空气
(2)主要设备:
高炉
(3)方法:
将铁矿石、焦炭和石灰石按一定比例一起放入高炉中,从高炉下部鼓进热空气,在高炉内发生复杂的化学反应,焦炭会转变成一氧化碳,一氧化碳在高温条件下与铁矿石反应生成铁
(4)其中石灰石的作用主要是与矿石中的杂质(又称“脉石”,主要成分是二氧化硅)发生化学反应,生成固体不熔物浮在铁水上面,以炉渣的形式被排出
(5)
主要反应原理
◆氧化还原反应(按得失氧分类)
(1)氧化反应:
物质与氧反应(氧包括氧气和含氧的化合物)
(2)还原反应:
含氧化合物中的氧被夺去的反应
(3)氧化剂:
失去氧的物质
(4)还原剂:
得到氧的物质
◆
名称
金刚石
石墨
C60
外观
无色透明正四面体形状的
固体,有璀璨夺目的光辉
深灰色细鳞片状固体,有
金属光泽
形似足球,有金属光泽的
固体,其粉末呈黄色
导电性
几乎不导电
优良导电
几乎不导电
硬度
天然存在的最硬的物质
质软
质脆
◆金刚石、石墨和C60分别在纯氧中燃烧,其唯一产物是CO2。
CO2中的含碳量恰好等于它们各自燃烧前后所减少的质量。
证明金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的单质
◆木炭、焦炭、活性炭和炭黑都是由石墨的微小晶体和少量杂质组成的,均属于混合物,无一定几何形状,叫做无定型碳
物质
炭黑
木炭
活性炭
焦炭
性质
黑色粉末固体
灰黑色多孔性固体
燃烧时放出大量热,但火焰很小
具有吸附能力
吸附能力比木炭强
浅灰色多孔固体
◆炭是指由碳元素组成的某种单质
◆木炭和活性炭的吸附作用是将被吸附物(有色液体、气体及有毒气体等)吸附在表面(细管道内),这个变化是物理变化
◆碳的化学性质不活泼,但随着温度的升高其化学活动性会增强
1、稳定性:
常温下,碳的化学性质不活泼
2、可燃性:
充分燃烧(氧气多)(放出热量多)
不充分燃烧(氧气少)(放出热量少)
3、还原性:
高温下,碳可以与氧化物发生反应
现象:
①黑色粉末变红色②澄清石灰水变浑浊
◆单质碳在高温时具有还原性,它能夺去某些金属氧化物(如ZnO、Fe3O4、CuO等)中的氧,使金属氧化物还原,故焦炭可用于冶金工业
◆木炭还原CuO的产物:
实际反应过程中,有CO和CO2生成,若CuO还原不完全,可生成Cu2O