专题03 元素化合物下重难突破中考化学十大难点突破解析版.docx
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专题03元素化合物下重难突破中考化学十大难点突破解析版
专题3元素化合物（下）
一、金属和金属材料
（一）金属材料
1、定义：
金属材料是指金属元素或以金属元素为主构成的具有金属特性的材料的统称。
2、常见的金属材料包括：
纯金属、合金、金属材料金属间化合物和特种金属材料等。
（注：
金属氧化物（如氧化铝）不属于金
属材料）
（二）几种重要的金属：
1、
（1）铁（Fe）
纯铁具有银白色金属光泽，质软，有良好的延展性，是电和热的良导体，密度为7.86g/cm3，属重金属，熔点为1535℃，沸点为2750℃。
（2）铝（Al）
具有银白色金属光泽，密度为2.70g/cm3，熔点为660℃，沸点为2200℃。
具有良好的延展性、导电性和导热性。
在空气中，铝表面能形成一层致密的氧化物薄膜，可阻止铝进一步被氧化;铝对浓硝酸等有耐腐蚀性;在高温时还原性很强，可以来冶炼高熔点金属;导电性仅次于银和铜，常用于制造电线和电缆。
（3）铜（Cu）
具有红色金属光泽，密度为8.92g/cm3，熔点为1083℃，沸点为2595℃。
具有良好的延展性、导电性和导热性。
铜在干燥的空气中化学性质不活泼，在潮湿的空气中，表面可生成碱式碳酸铜（铜绿）；导电性在金属中仅次于银，用于制造电线、电缆和各种电器。
（4）锌（Zn）
具有青白色金属光泽，密度为7.14g/cm3，熔点为419.4℃，沸点为907℃.锌在空气中比较稳定，在表面能形成一层致密的氧化物薄膜，所以常将锌镀在铁的表面，以防止铁被腐蚀;锌还常用于电镀、制造铜合金和干电池。
（5）钛（Ti）
具有银白色金属光泽，密度为4.5g/cm3，熔点为1725℃，沸点为3260℃。
具有良好的延展性和耐腐蚀性。
钛和钛的合金可用于制造喷气发动机，轮船外壳，反应器和电信器材。
2、金属之最：
（]）地壳中含量最多的金属元素—铝（Al）
（2）人体中含量最高的金属元素—钙（Ca）
（3）导电、导热性最好的金属—银（Ag）
（4）熔点最高的金属—钨（W）
（5）目前世界年产值最高的金属—铁（Fe）
（6）硬度最大的金属—铬（Cr）
（7）密度最大的金属—锇（Os）
（8）密度最小的金属—锂（Li）
3、金属材料的分类：
金属材料可分为黑色金属材料和有色金属材料。
黑色金属材料通常包括铁、铬、锰以及它们的合金，是应用最广泛的金属材料，除黑色金属外其他各种金属称为有色金属。
4、合金的概念：
合金是在金属中加热熔合某些金属或非金属形成的具有金属特性的物质。
①合金可以是金属与金属或金属与非金属的混合物，不一定全部由金属组成。
②合金具有金属特性，如导电性、导热性、延展性等。
③合金是几种成分熔合在一起形成的，发生的是物理变化，不是化学变化；合金不是几种成分简单地混合而成的。
④合金中各成分仍保持自己的性质。
5、合金与组成它们的金属的性质比较：
金属熔合了其他金属或非金属后，不仅组成上发生了变化，其内部结构也发生了改变，从而引起性质
的变化。
因而合金比纯金属具有更广泛的用途。
纯金属与合金性质的比较:
①合金一般比其组分金属的颜色更鲜艳。
②合金的硬度一般应高于组成它的金属。
③合金的熔点一般低于成它的金属。
④合金的抗腐蚀能力一般强于组成它的金属。
⑤合金的导电性、导热性能一般差于组成它的金属。
【典例1】【2017年黑龙江省绥化市】人类的生活和生产都离不开金属，铝、铁、铜是人类广泛使用的三种金属，与我们的生活息息相关。
（1）生活中常用铜做导线，主要是利用了铜的。
（2）铝制品具有良好抗腐蚀性能的原因是。
（3）为了验证三种金属的活动性顺序，可选择Al、Cu和下列试剂中的来达到实验目的。
（选填字母序号）
A．Al2（SO4）3溶液B．FeSO4溶液C．CuSO4溶液
（4）请你写出一条保护金属资源的有效途径。
【答案】
（1）导电性
（2）铝在常温下与氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜（3）B（4）防止金属腐蚀或金属的回收利用或有计划合理开采或寻找金属的代用品。
（三）常见金属的化学性质：
1、金属和氧气的反应
金属
在空气中
在氧气中
方程式
镁
常温下表面逐渐变暗。
点燃
剧烈燃烧，发出耀眼的白光，生成白色固体
点燃，剧烈燃烧，发出耀
眼的白光，生成白色固体
2Mg+O2
2MgO
铝
常温下，铝表而变暗，生成一
层致密氧化膜，保护铝不再被腐蚀
点燃。
剧烈燃烧，火星四射，
放出大量的热，生成白色固体
4Al+3O2
2Al2O3
铁
持续加热发红，离火变冷
火星四射，放出大量的热，
生成黑色固体
3Fe+2O2
Fe3O4
铜
加热，生成黑色物质，在潮湿的
空气中，生成铜绿而被腐蚀
加热，生成黑色固体
2Cu+O2
2CuO
金
即使在高温也不和氧气反应
——
结论
大多数金属都能喝氧气反应，但反应的难易程度和剧烈程度不同
2、金属与酸的反应
盐酸
稀硫酸
反应现象（两种酸中相同）
镁
Mg+2HCl==MgCl2+H2↑
Mg+H2SO4==MgSO4+H2↑
反应比较剧烈，产生大量
气泡，溶液仍为无色，生成
的气体能够燃烧，并且产
生淡蓝色火焰
铝
2Al+6HCl==2AlCl3+3H2↑
2Al+3H2SO4==Al2（SO4）+3H2↑
锌
Zn+2HCl==H2↑+ZnCl2
Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑
反应缓慢，有气泡产生，溶
液由无色逐渐变为浅绿色，
生成的气体能够燃烧，并且
产生淡蓝色火焰
铁
Fe+2HCl==FeCl2+H2↑
Fe+H2SO4==FeSO4+H2↑
铜
不反应
不反应
无
3、金属与盐的反应
将锌片、铁丝、铜丝三种金属分别放入硫酸铜溶液、硝酸银溶液、氯化钠溶液中，观察现象
CuSO4溶液
AgNO3溶液
NaCl溶液
锌
锌表面有一层红色金属析出，溶液由蓝色变为无色
Zn+CuSO4==ZnSO4+Cu
锌表面有一层银白色金属析出
Zn+2AgNO3==Zn（NO3）2+2Ag
无变化，不反应
铁
铁表面有一层红色金属析出，溶液由蓝色变为浅绿色
Fe+CuSO4==FeSO4+Cu
铁表面有一层银白色金属析出，溶液由无色变为浅绿色
Fe+2AgNO3==Fe（NO3）2+2Ag
无变化，不反应
铜
无变化，不反应
铜表面有一层银白色金属析出，溶液由无色变为蓝色
Cu+2AgNO3==Cu（NO3）2+2Ag
无变化，不反应
【典例2】【2017年江苏省淮安市】我国化学家傅鹰教授有一句名言“科学只给我们知识，而历史却给我们智慧”在化学学习中，了解知识的发展历程，可以促进我们正确理解科学本质。
（1）我国西汉时期就有“曾青得铁则化为铜”的记载，期中蕴涵的湿法冶铜原理为（用化学方程式表示）。
（2）火药起源于唐朝。
为使烟火产生耀眼的白光，可在其火药中加入（填一种金属名称）。
（3）十八世纪，化学家们研究发现某些金属与酸反应能生成一种气体，该气体被喻为“会制造水的物质”，对上述反应原理的认识加快了推翻燃素学说的进程。
该气体在空气中燃烧制造水的化学方程式是。
（4）现代以来，人们对金属的认识不断深入，助推多种新材料的研制与使用。
2017年5月5日我国首架试飞成功的大型客机C919使用了多种新材料，其中有锂铝合金，在飞机制造中使用该材料说明其具有的有点有（填序号）。
①硬度大②密度小③易导电④耐腐蚀
【答案】
（1）Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
（2）镁（3）2H2+O2
2H2O（4）①②④
重难突破
1、
（1）一般在金属活动性顺序表中排在氢前面的金属（也叫活泼金属）能置换出酸中的氢;排在氢后面的金属则不能，如铜、银与盐酸、稀硫酸都不反应。
（2）浓硫酸和硝酸与金属反应不生成氢气，因为它们有很强的氧化性，与金属反应不生成氢气。
（3）在金属活动性顺序表中排在最前面的金属如K、Na活泼性太强，放入酸溶液中首先跟酸发生置换反应，过M的金属会继续跟水发生剧烈的反应。
（4）铁与非氧化性酸反应时，始终生成亚铁盐（Fe2+）。
（5）金属与酸反应后溶液的质量增大。
2、
（1）在金属活动性顺序表中，位于前面的金属可以把位于其后面的金属从它们的盐溶液中置换出来（K,Ca,Na除外）。
相隔越远，反应越容易发生。
（2）金属与盐溶液的反应，盐必须能溶于水，不溶性的盐与金属不反应，如AgCl难溶于水，Fe和AgCl不反应。
（3）不能用活泼的金属K,Ca,Na，与盐溶液反应，因为K,Ca,Na会先与H2O发生置换反应生成碱和氢气。
3、生铁和钢的比较：
生铁
钢
含碳量
2%—4%
0.03%—2%
其他元素
Si、Mn、S、P（少量）
Si、Mn等
机械性能
硬而脆，无韧性
坚硬，韧性大，塑性好，有弹性
机械加工性质
可铸不可锻
可铸，可锻，可压延
分类
白口铁，灰口铁，球墨铸铁
碳素钢，合金钢
【典例3】【2017年海南省】人类对材料的发现和使用经历了从石器、青铜器、铁器到铝的大规模使用等漫长的征程。
请回答：
（1）我国最早使用的合金是______；
（2）我国是最早采用湿法冶铜的国家。
文献记载“胆铜法”：
用铁与“胆水”（含CuSO4）反应获得铜。
铁与硫酸铜溶液反应的化学方程式为______；
（3）下列金属矿物中，可以用来炼铁的是______（填正确选项前的字母）；
A．赤铜矿（Cu2O）B．赤铁矿（Fe2O3）C．软锰矿（MnO2）
（4）19世纪初，铝的发现得益于电解技术的应用。
下图为用铝土矿炼制铝的生产流程。
现有含Al2O351%的铝土矿200t，经上述反应后可制得铝_____t（假设上述各步反应中，铝元素一共损失10%。
计算结果精确到小数点后一位）。
【答案】
（1）青铜
（2）Fe+CuSO4=Cu+FeSO4（3）B（4）48.6
Al2O3—————2Al
10254
200t×51%x90%
102/54=200t×51%:
x90%
X=48.6t
二、化学与生活
（一）六大营养素
蛋白质、糖类、油脂、维生素、无机盐和水（无机盐和水可被人体直接吸收）
蛋白质
1、功能：
是构成细胞的基本物质，是机体生长及修补受损组织的主要原料。
成人每天需60-70g
2、存在：
动物肌肉、皮肤、毛发、蹄、角的主要成分植物的种子（如花生、大豆）
3、构成：
由多种氨基酸（如丙氨酸、甘氨酸等）构成
4、人体蛋白质代谢
5、几种蛋白质（维持生长发育，组织更新）
（1）血红蛋白：
由血红素和蛋白质构成
作用：
运输O2和CO2的载体
CO中毒机理：
血红蛋白与CO结合能力比与O2结合能力强200倍，导致缺氧而死。
吸烟危害：
CO、尼古丁、焦油等
（2）酶：
生物催化剂
特点：
高效性、选择性、专一性
6、蛋白质的变性（不可逆）：
破坏蛋白质的结构，使其变质，引起变质的因素
物理：
高温、紫外线等
化学：
强酸、强碱、甲醛、重金属盐
应用：
用甲醛水溶液（福尔马林）制作动物标本，使标本长期保存。
糖类：
是生命活动的主要供能物质（60％—70％）
1、组成：
由C、H、O三种元素组成。
又叫做碳水化合物
2、常见的糖
（1）淀粉（C6H10O5）n：
存在于植物种子或块茎中。
如稻、麦、马铃薯等。
（2）葡萄糖C6H12O6（人体可直接吸收的糖）
（3）蔗糖C12H22O11：
主要存在于甘蔗、甜菜中。
生活中白糖、冰糖、红塘中的主要成分是蔗糖
油脂
1、分类：
植物油脂：
油动物油脂：
脂肪
2、功能：
提供大量能量
3、脂肪：
维持生命活动的备用能源
糖类和脂肪在人体内经氧化放出热量，为机体活动和维持恒定的体温提供能量。
维生素：
多数在人体中不能直接合成，需从食物中摄取
1、存在：
水果、蔬菜、鱼类等
2、作用：
调节新陈代谢、预防疾病、维持身体健康
缺VA：
夜盲症缺VC：
坏血症
【典例4】【2017年四川省自贡市】平衡膳食是健康饮食的重要保证．食物中的糖类是人体的主要供能物质，
下列食物中主要为我们提供糖类的是（ ）
A．米饭、土豆B．番茄、黄瓜C．牛肉、鸡蛋D．色拉油、花生
【答案】A
【典例5】【2017年天津市】人类为了维持生命和健康，必须摄取食物，以获得营养。
（l）六大基本营养素包括_____、糖类、油脂、维生素、无机盐和水。
（2）葡萄糖（C6H12O6）由_______种元素组成（填数字）。
（3）葡萄糖中碳元素的质量分数为__________。
【答案】
（1）蛋白质；
（2）3；（3）40%；
【解析】（l）六大基本营养素包括蛋白质、糖类、油脂、维生素、无机盐和水。
（2）葡萄糖（C6H12O6）由碳、氢、氧三种元素组成。
（3）葡萄糖中碳元素的质量分数为
=40%
（二）化学元素与人体健康
组成人体的元素50多种常量元素（11种）在人体中含量>0.01％
O>C>H>N>Ca>P>K>S>Na>Cl>Mg
微量元素在人体中含量<0.01％Fe、Zn、Se、I、F等
人体中的常量元素
1、钙99％在于骨骼和牙齿中
（1）成人体内约含钙1.26g，主要以Ca10（PO4）6（OH）2晶体的形式存在
（2）来源：
奶类、绿色蔬菜、水产品、肉类、豆类
（3）钙过多：
结石、骨骼变粗过少：
青少年老年人
佝偻病、发育不良骨质疏松
（4）补钙产品：
钙中钙；葡萄糖酸钙；
2、钠和钾
（1）Na存在于细胞外液人体内含钠80g—120g
K存在于细胞内液成人每千克含钾约2g
（2）作用：
维持人体内的水分和维持体液恒定的pH（如血液的pH7.35-7.45）
人体中的微量元素
必需元素（20多种）：
Fe、Zn、Se、I、F等
对人体有害的元素：
Hg、Cr、Pb、Ag、Ba、Al、Cu等
元素对人体的作用：
摄入量过高、过低对人体的影响：
Fe血红蛋白的成分，能帮助氧气的运输缺铁会引起贫血
Zn影响人体发育缺锌会引起食欲不振，生长迟缓，发育不良
Se有防癌、抗癌作用缺硒可能引起表皮角质化和癌症。
如摄入量过高，会使人中毒
I（碘）甲状腺素的重要成分缺碘会引起甲状腺肿大，幼儿缺碘会影响生长发育，造成思维迟钝。
过量也会引起甲状腺肿大
F（氟）能防治龋齿缺氟易产生龋齿，过量会引起氟斑牙和氟骨病
【典例6】【2017年山东省枣庄市】化学与健康密切相关。
下列说法正确的是（）
A．缺钙会导致贫血B．吸烟对健康有危害
C．甲醛对健康无危害D．碘只能通过加碘盐摄入
【答案】B
（三）有机合成材料
有机化合物
1、生活中常见的有机物
CH4（最简单的有机物、相对分子质量最小的有机物）、C2H5OH（乙醇，俗名：
酒精）、
CH3COOH（乙酸，俗名：
醋酸）、C6H12O6（葡萄糖）、蔗糖、蛋白质、淀粉等
2、有机物数目庞大的原因：
原子的排列方式不同
3、有机物
有机小分子如：
CH4、C2H5OH、CH3COOH、C6H12O6等
（根据相对分子质量大小）有机高分子化合物（有机高分子）如：
蛋白质、淀粉等
有机合成材料
1、有机高分子材料
（1）分类：
天然有机高分子材料如：
棉花、羊毛、蚕丝、天然橡胶等
合成有机高分子材料塑料
合成纤维：
涤纶（的确良）、锦纶（尼龙）、晴纶合成橡胶
（2）高分子材料的结构和性质
链状结构热塑性如：
聚乙烯塑料（聚合物）
网状结构热固性如：
电木
（3）鉴别聚乙烯塑料和聚氯乙烯塑料（聚氯乙烯塑料袋有毒，不能装食品）：
点燃后闻气味，有刺激性气味的为聚氯乙烯塑料。
（4）鉴别羊毛线和合成纤维线：
物理方法：
用力拉，易断的为羊毛线，不易断的为合成纤维线；
化学方法：
点燃，产生烧焦羽毛气味，不易结球的为羊毛线；无气味，易结球的为合成纤维线。
2、“白色污染”及环境保护
（1）危害：
①破坏土壤，污染地下水②危害海洋生物的生存；③如果焚烧含氯塑料会产生有毒的氯化氢气体，从而对空气造成污染
（2）解决途径
①减少使用不必要的塑料制品；②重复使用某些塑料制品，如塑料袋、塑料盒等；③使用一些新型的、可降解的塑料，如微生物降解塑料和光降解塑料等；④回收各种废弃塑料
（3）塑料的分类是回收和再利用的一大障碍
【典例7】【2017年江苏省连云港市】维生素是人体必需的营养物质，维生素D2的化学式为C28H44O。
下列说法正确的是
A．维生素D2属于有机化合物B．维生素D2中含有73个原子
C．维生素D2的相对分子质量是396gD．维生素D2中氢元素的质量分数最大
【答案】A
【典例8】【2017年江苏省扬州市】化学与生活密切相关。
（1）每100克巧克力中营养成分的含量如下表。
蛋白质/g
脂肪/g
糖类/g
矿物质/mg
维生素B/mg
维生素C/mg
总能量/千焦
5
32
51
钙
铁
磷
0.2
_____
2142
50
4
120
①表中2142千焦能量全部来自糖类吗？
（填“是”或“不是”）。
葡萄糖（C2H12O6）完全烧焦后得到黑色物质，说明葡萄糖含元素（填元素符号）。
②摄入元素不足。
会导致骨骼疏松，易得佝偻病。
铁、磷元素中人体必需微量元素的是。
③补充维生素C，选择为宜。
（填序号）
a．猪肉b．青菜c．纯净水
（2）2017年，扬州电缆助力我国货运飞船“天舟一号”顺利升空。
①电缆内一般是铜芯，外面包有聚乙烯绝缘层。
铜属于，聚乙烯属于。
（填序号）
a．金属材料b．合成材料c．复合材料
②纯铜制作铜芯电缆，主要是因为。
（填序号）
a．密度大b．色彩鲜艳C．导电能力强
【答案】
（1）①不是c②CaFe③b；
（2）①ab②c
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