第八单元 金属和金属材料 考点 1 金属材料 1. 金属材料包含纯金属和合金两类。金属归于金属材料，但金属材料纷歧定是纯金属，也可能是合金。 2. 金属制品是由金属材料制成的，铁、铜、铝及其合金是人类运用最多的金属材料。 考点 2 金属材料的开展史 依据前史的学习，咱们可以知道金属材料的开展过程。商朝，人们开端运用青铜器；春秋时期开端冶 铁；战国时期开端炼钢；铜和铁一向是人类广泛运用的金属材料。在 100 多年前，又开端了铝的运用，因 铝具有密度小和抗腐蚀等许多优秀功能，铝的产值已超越了铜，坐落第二位。 考点 3 金属的物理性质 1.共性：大多数金属都具有金属光泽，密度和硬度较大，熔沸点较高，具有杰出的延展性和导电、导热性， 在室温下除汞为液体，其他金属均为固体。 2.一些金属的特性：铁、铝等大多数金属都呈银白色，铜呈紫赤色，金呈黄色；常温下大多数金属都是固 体，汞却是液体；各种金属的导电性、导热性、密度、熔点、硬度等差异较大；银的导电性和导热性最 好，锇的密度最大，锂的密度最小，钨的熔点最高，汞的熔点最低，铬的硬度最大。 考点 4 物质的性质与物质的用处之间的联系 1.物质的性质决议物质的用处，而物质的用处又反映出物质的性质。 2.物质的性质很大程度上决议了物质的用处。但这不是仅有的决议要素， 在考虑物质的用处时，还需要考虑价格、资源、是否漂亮、运用是否便当，以及废料是否易于收回和对 环紧的影响等多种要素。 考点 5 合金 1. 合金：在金属中加热熔合某些金属和非金属，构成具有金属特性的物质。 留意： （1）合金是金属与金属或金属与非金属的混合物。 （2）合金的许多功能与组成它们的纯金属不同，使合金更简单适于不同的用处。 （3）日常运用的金属材料，大多数为合金。 （4）金属在熔合了其它金属和非金属后，不只组成上产生了改变，其内部组成结构也产生了改 变，然后引起性质的改变。 2.合金的构成条件：其间任一金属的熔点不能高于另一金属的沸点（当两种金属构成合金时） 。 3.合金与组成它们的纯金属性质比较。 下面是黄铜和铜片，焊锡和锡，铝合金和铝线的有关性质比较： 性质比较 黄铜 铜 焊锡 锡 铝合金 光 泽 与 颜 黄色 紫赤色 深灰色 银白色 银白色 色 有光泽 有光泽 金属光泽 有光泽 有光泽 硬度 比铜大 坚韧 硬度大 质软 坚固 熔点 比铜低 较高 比锡低 较低 比铝低 4.几种常见合金 （1） 铁合金： 首要包含生铁和钢， 它们的区别是含碳量不同， 生铁含碳量 2%-4.3%， 钢的含碳量为 0.03% —2%。钢比生铁具有更多的优秀功能，易于加工，用处更为广泛。 （2）铝合金：铝中参加镁、铜、锌等金属构成合金。广泛运用于制作飞机、舰艇和载重汽车等，可增 加它们的载重量以及进步运转速度，并具有抗海水腐蚀、避磁性等特色。 第 1 页 共 5 页 铝 银白色 有光泽 质软 较高 （3）铜合金：黄铜：铜、锌的合金； 青铜：铜、锡的合金； 白铜：铜、镍的合金。 （4）钛和钛合金：被认为是 21 世纪的重要金属材料。 性质：优异的耐腐蚀性，对海水、空气和若干腐蚀介质都安稳，可塑性好，强度大，有密度小， 又称亲生物金属。 用处：喷气式发动机、飞机机身、人工卫星外壳、火箭壳体、医学补形、造纸、人工骨、海水 淡化设备、海轮、舰艇的外壳等。 考点 6 金属与氧气的反响 金属 Mg 条件 常温下（在空气中 点着时（在空气中或 在氧气中） Al 常温下（在空气中） 点着时（在氧气中） Fe 常温下，枯燥的空气 常温下，在湿润的空 气中 在氧气中点着 Cu 常温下，枯燥的空气 加热时 在湿润的空气中 Au、Ag △ 2Cu＋O2 =====2CuO 2Cu+O2+CO2+H2O=Cu2(OH)2CO3 铜外表生成一层绿色物质 即便在高温下也不与氧气反响“真金不怕火炼” 。 铜丝外表逐步变为黑色 铁与空气中的氧气和水一起效果下会生成暗赤色疏松的物质— —铁锈（Fe2O3·H2O） 点着 3Fe＋2O2 ======Fe3O4 剧烈焚烧，火星四射，放出大 量的热，生成一种黑色固体。 反响方程式 2Mg＋O2 =2MgO 点着 2Mg＋O2 ======2MgO 4Al+3O2 =2Al2O3 点着 4Al+3O2 ====2Al2O3 现象 银白色镁条在空气中外表逐步 变暗，生成白色固体。 剧烈焚烧，宣布耀眼的白光， 生成一种白色固体。 银白色的外表逐步变暗，生成 一层细密的薄膜。 剧烈焚烧，放出很多的热和耀 眼的白光，生成白色固体。 定论：大多数金属都能与氧气反响，但反响的难易和剧烈程度不同。Mg、Al 等在常温下就能与氧 气反响；Fe、Cu 等在常温下简直不能独自与氧气反响，但在点着或加热的情况下可以产生反响； Au、Ag 等在高温时也不与氧气反响。 考点 7 金属与酸的反响 金 属 镁 现象 稀盐酸 稀硫酸 反响的化学方程式 稀盐酸 稀硫酸 Mg＋H2SO4=MgSO4＋H2 ↑ 剧烈反响，产生很多气泡， Mg＋2HCl =MgCl2＋H2 ↑ 溶液仍为无色，试管壁发 热，生成的气体可以焚烧并 且产生淡蓝色火焰。 锌 反响比较剧烈，产生很多气 泡，溶液仍为无色，试管壁 发热，生成的气体可以焚烧 而且产生淡蓝色火焰。 Zn＋2HCl =ZnCl2＋H2 ↑ Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2 ↑ 第 2 页 共 5 页 铁 反响缓慢，有气泡产生，溶 液由无色逐步变为浅绿色， 生成气体可以焚烧而且产 生淡蓝色火焰。 Fe＋2HCl =FeCl2＋H2 ↑ Fe＋H2SO4 =FeSO4＋H2 ↑ 铜 不反响 定论：Mg、Zn、Fe 的金属活动性比铜强，它们能置换出稀硫酸或稀盐酸中的氢。 考点 8 金属与化合物溶液的反响 试验操作 现象 反响的化学方程式 质量改变 运用 铁 丝 浸 入 硫 酸 浸 入 溶 液 的 铁 Fe＋CuSO4= Cu＋FeSO4 金 属 质 量 不能用铁制 铜溶液中 钉外表掩盖一 添加， 溶液 品放硫酸铜 层紫赤色的物 质量削减 溶液（或农 质， 溶液由蓝色 药 波 尔 多 逐步变为浅绿 液） 色 铝 丝 浸 入 硫 酸 浸 入 溶 液 的 铝 2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3Cu 金 属 质 量 铜溶液中 丝外表掩盖一 添加， 溶液 层紫赤色的物 质量削减 质， 溶液由蓝色 逐步变为无色 铜 丝 浸 入 硝 酸 浸 入 溶 液 的 铜 Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag 金 属 质 量 银溶液中 丝外表掩盖一 添加， 溶液 层银白色的物 质量削减 质， 溶液由无色 逐步变为蓝色 铜丝浸入硫酸 铝溶液中 定论：1.以上四种金属的活动性由强到弱的次序为：AlFeCuAg 2.生动性强的金属能把生动性弱的金属从其化合物溶液中置换出来。 留意：1.此类反响一定在溶液中进行，不溶于水的化合物一般不与金属反响。 2. K、Ca、Na 活动性十分强，但不能用它们置换化合物中的金属，由于它们能同溶 液中的水剧烈反响。 考点 9 置换反响 置换反响：由一种单质与一种化合物反响，生成另一种单质与化合物的反响叫做置换反响。 考点 10 金属活动性次序 人们经过很多的试验验证得到常见金属的活动性次序： K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag Pt Au 金属活动性：由强到弱 运用： 1. 在金属活动性次序里，金属的方位越靠前，它的活动性越强。 2. 在金属活动性次序里，坐落氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢。 3. 在金属活动性次序里，坐落前面的金属能把坐落后边的金属从它们化合物的溶液里置换出来（K、 Ca、Na 在外） 。 考点 11 矿石 第 3 页 共 5 页 1. 金属资源的存在办法：地球上的金属资源广泛存在于地壳和海洋中，大多数金属化合物性质较活 泼，所以它们以化合物的方式存在；只要少量金属化学性质很不生动，如金等以单质方式存在。 2. 矿石：工业上把能提炼金属的矿藏叫矿石。 3. 常见矿石称号与其首要成分： 称号 赤铁矿 黄铁矿 菱铁矿 磁铁矿 考点 12 钢铁出产的开展 钢铁的出产和运用是人类文明和社会进步的一个重要标志。在古代和中世纪的一段很长的前史时期 内，我国的钢铁出产技术一向处于国际领先地位。早在春秋战国时期，我国劳作人们就开端了出产和运用 铁器；从公元 1 世纪起，铁便成了我国最首要的金属；新中国建立后，我国的钢铁工业得到了飞速开展， 1949 年我国的钢铁产值只要 15 万吨，居国际第 26 位，1996 年，我国的钢产值超越 1 亿吨，跃居国际首 位。 考点 13 一氧化碳复原氧化铁 (1)仪器：铁架台（2 个） 、硬质玻璃管、单孔橡皮赛（2 个） 、酒精灯、试管、酒精喷灯、双孔橡皮赛、导 气管。 (2)药品：氧化铁粉末、弄清石灰水、一氧化碳气体 （3）设备图： 首要成分 Fe2O3 FeS2 FeCO3 Fe3O4 称号 铝土矿 黄铜矿 辉铜矿 首要成分 Al2O3 CuFeS2 Cu2S （4）过程：①查验设备的气密性；②装入药品并固定；③向玻璃管内通入一氧化碳气体；④给氧化铁加 热；⑤中止加热；⑥中止通入一氧化碳。 （5）现象：赤色粉末逐步变成黑色，弄清石灰水变污浊，尾气焚烧产生蓝色火焰。 高温 （6）化学方程式：3CO+Fe2O3====2Fe+3CO2 Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O （7）留意事项：与 CO 复原氧化铜的试验操作次序相同，即先通入 CO 再加热，试验结束，中止加热，继 续通入 CO 至试管冷却。 （8）尾气处理：因 CO 有毒，不能随意排放在空气中，处理的原则是将 CO 焚烧掉转化为无毒的 CO2 或搜集 备用。 考点 14 工业炼铁 第 4 页 共 5 页 点着 2CO+O2=====2CO2 （1）原理：在高温下，使用焦炭与氧气反响生成的复原剂（CO）将铁从铁矿石里复原出来。 （2）质料：铁矿石、焦炭、石灰石和空气 （3）首要设备：高炉 （4）锻炼过程中产生的化学反响： 点着 C+O2====CO2 高温 CaCO3=====CaO+CO2↑ 点着 2CO+O2=====2CO2 高温 CaO+SiO2=====CaSiO3 高温 3CO+Fe2O3====2Fe+3CO2 留意：石灰石的首要效果是将矿石中的二氧化硅转变为炉渣。 考点 15 含杂质化学反响的核算 1. 纯洁物与含杂质物质的换算联系： X 纯物质质量分数 含杂质物质的质量 ÷纯物质质量分数 纯洁物质量 物质纯度= 混合物质量 2.含杂质物质的化学方程式的核算过程： （1）将含杂质的物质质量换算成纯洁物的质量。 （2）将纯洁物质质量代入化学方程式进行核算。 （3）将核算得到的纯洁物质量换算成含杂质物质的质量。 考点 16 金属的锈蚀和维护 1.铁的锈蚀条件：有水和氧气 2.防锈的办法：坚持枯燥；阻隔氧气 考点 17 维护金属资源 维护金属资源的有效途径： 1． 避免金属的腐蚀 2． 金属的收回使用 3． 有方案合理的挖掘矿藏 4. 寻觅金属的代用品 ×100% = 1-杂质的质量分数 纯洁物质的质量 第 5 页 共 5 页