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1、第八单元金属和金属材料知识点一、金属材料：含金属单质（90多种）和合金（几千种）1、金属的物理性质： （1）常温下一般为固态（汞为液态），有金属光泽。（2）大多数呈银白色（铜为紫红色，金为黄色，铁粉呈黑色）（3）有良好的导热性、导电性、延展性2、金属之最：（1）铝：地壳中含量最多的金属元素 （2）钙：人体中含量最多的金属元素（3）铁：目前世界年产量最多的金属（铁铝铜） （4）汞：熔点最低的金属（5）金属材料的使用顺序；铜、铁、铝3、合金：由一种金属跟其他一种或几种金属（或金属与非金属）一起熔合而成的具有金属特性的混合物。 合金是混合物。金属氧化物不是合金。 ：一般说来，合金的熔点比各成分低，硬
2、度比各成分大，抗腐蚀性能更好合金铁的合金铜合金焊锡钛和钛合金形状记忆金属生铁钢黄铜青铜:成分含碳量2%4.3%含碳量0.03%2%铜锌合金铜锡合金铅锡合金钛镍合金备注不锈钢是含铬、镍的钢，具有抗锈蚀性能。生铁较脆，钢铁具有韧性。生铁常制成暖气片。紫铜为纯铜熔点低注意：钛和钛合金：被认为是21世纪的重要金属材料，钛合金与人体有很好的“相容性”。因此可用来制造人造骨等。优点：熔点高、密度小、可塑性好、易于加工、机械性能好、抗腐蚀性能好。注意：生铁和钢性能不同的原因：含碳量不同。（百炼成钢）二、金属的化学性质1、大多数金属可与氧气的反应（黄金不能：真金不怕火炼，用于区别真假黄金） 镁、铝：在常温下能
3、与空气中的氧气反应：2Mg+O2=2MgO 4Al+3O2=2Al2O3u 铝的抗腐蚀性能好的原因：铝在空气中与氧气反应，其表面生成一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝进一步氧化。铁、铜：在常温下、干燥的环境中，几乎不与氧气反应，但在潮湿的空气中会生锈。铁、铜在高温时能与氧气反应：3Fe+2O2Fe3O4 2Cu+O22CuO2、 金即使在高温时也不与氧气反应。2、金属 + 酸 盐 + H2（置换反应，等价交换。铁只生成+2价的亚铁盐）反应物反应现象反应速度反应方程式稀盐酸或稀硫酸镁镁剧烈反应，不断减少,产生大量气泡、放热、溶液变重很快Mg + 2HCl=MgCl2 + H2Mg + H2SO4=
4、MgSO4 + H2锌锌剧烈反应，不断减少,产生大量气泡、放热较快Zn +2HCl =ZnCl2 +H2Zn + H2SO4 = ZnSO4 +H2铁反应缓慢，有气泡生，溶液由无色变为浅绿色较慢Fe+2HCl =FeCl2+ H2Fe+ H2SO4 =FeSO4+H2铜不反应（因其排在H后）3、金属 + 盐 另一金属 + 另一盐（条件：“前换后，盐可溶”） Fe + CuSO4 = Cu + FeSO4 (“湿法冶金”原理)现象：铁钉表面有红色固体出现，溶液由蓝色变成浅绿色，溶液质量减轻三、常见金属活动性顺序：K Ca Na ； Mg Al Zn ； Fe Sn Pb （H）；Cu Hg Ag
5、 Pt Au金属活动性由强逐渐减弱在金属活动性顺序表里：（）金属的位置越靠前，它的活动性就越强。（）位于H前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢（不可用浓硫酸、硝酸）（）位于前面的金属能把位于后面的金属从它们的盐溶液中置换出来。（除K、Ca、Na）l 金属活动顺序的判断：依据能否反应及反应快慢推断（前换后，强换弱）l 在活动性顺序表中，金属的距离大的，反应先发生。一个置换反应结束后，另一个置换反应才会发生。例如：在硫酸亚铁和硫酸铜的混合溶液中加入锌粒，锌会先和硫酸铜反应，反应完毕后锌才和硫酸亚铁反应。l 利用置换关系判断余下所得物质：对反应后所得物质的判断：依据：生成物、不参加反应的、过量的、催
6、化剂一定有。两者能互相反应的不可能同时存在。四、金属资源的保护和利用l 常见的矿石及主要成分：赤铁矿（Fe2O3）、磁铁矿（Fe3O4）l 铁的冶炼1、 工业：高炉炼铁（1） 设备：高炉（图见书17页）。（2） 原料：铁矿石、焦炭、石灰石、（空气）。（3） 反应原理：C+O2CO2、CO2+C2CO、3CO+Fe2O32Fe+3CO2。（4） 产品：生铁（实验室中“炼”出的铁不含碳，而工业生产中炼出的铁含碳）。2、 实验室： 一氧化碳还原氧化铁实验现象：固体由红变黑、澄清石灰水变浑浊；尾气能燃烧产生蓝色火焰。CO实际用量大于反应值。装置要求：有CO参与的反应都要尾气处理，套气球或放一燃着的酒精
7、灯操作步骤：先通气再加热（防止CO与空气混合受热爆炸）; 停止加热后停气（防止已生成铁又被氧化）；袋装或点燃掉尾气（防止空气污染）3、铁的锈蚀（1）铁生锈的条件是：铁与O2、水接触（铁锈的主要成分：Fe2O3） （铜生铜绿的条件：铜与O2、水、CO2接触。铜绿的化学式：Cu2(OH)2CO3）注意：铁锈很疏松，不能阻碍里层的铁继续与氧气、水蒸气反应，因此铁制品可以全部被锈蚀。因而铁锈应及时除去。而铝与氧气反应生成致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝进一步氧化，因此，铝具有很好的抗腐蚀性能。（2）防止铁制品生锈的措施：（破坏生锈条件）保持铁制品表面的清洁、干燥 表面涂保护膜：如涂油、刷漆、 电镀、烤蓝等
8、 制成不锈钢3、金属资源的保护和利用:保护金属资源的途径：防止金属腐蚀 回收利用废旧金属 合理开采矿物 寻找金属的代用品一、知识考查点1 考查金属材料的判断、分类、特性和用途例1下列应用在高铁列车上的材料，不属于金属材料的是 （ ）A不锈钢 B玻璃 C铝合金 D铜线1、利用新技术能将不锈钢加工成柔软的金属丝，用它和棉纤维一起编织成性能优良的劳保防护服，这是利用了不锈钢的（填序号）。 A耐腐蚀性B延展性C导热性D导电性2、铝、铁、铜是人类广泛使用的三种金属，与我们生活息息相关。按人类开始使用这三种金属的先后排序为 （用元素符号表示）3、人们大量使用的是合金而不是纯金属，这是因为合金具有更多优良性
9、能，例如钢比纯铁硬度 （填“大”或“小”）4、我国第四套人民币硬币从1999年开始发行，一元币为钢芯镀镍（Ni）,伍角币为钢芯镀铜合金，一角币为铝合金或不锈钢。（1）铸造以上硬币用到的材料都是 （填“合成材料”或“金属材料”）。（2）选择铸造硬币的材料不需要考虑的因素是 （填序号）。A. 金属的导电性 B. 金属的耐腐蚀性 C. 金属的硬度 D. 金属价格与硬币面值的吻合度5制作下列仪器时，要用到金属材料的是 A蒸发皿 B胶头滴管 C燃烧匙 D集气瓶6、金属材料包括纯金属以及它们的合金，黄铜(含铜和锌)、生铁都属于 。6（2014广州）下列关于金属材料的说法中，不正确的是A生铁、硬铝、焊锡都属
10、于合金B铜有良好的导电性，因而大量用于制作电线C铝表面易生成致密氧化铝薄膜，因而具有良好的抗腐蚀性D 锈蚀后的铁制品没有回收价值7、（2013.广州）下列关于铁制品的使用合理的是A.铁桶加入硫酸铜溶液和石灰水配制农药B.菜刀用湿布包起来防止生锈C.不锈钢可用于制作外科手术刀D.用铁锅长期盛放醋高温（2013.广州）8将炉甘石（ZnCO3）、赤铜（Cu2O）和木炭粉混合后加热到约800，得到一种锌和铜的合金黄铜，外观似黄金但质地坚硬。（提示：ZnCO3 ZnO + CO2）（1）黄铜是金属材料吗？_（填“是”或“不是”）。（2）写出其中赤铜和木炭粉反应的化学方程式_。（3）若原料中含25吨ZnC
11、O3 ，充分反应后，理论上所得黄铜中锌的质量为_吨。2 考查金属的氧化与防护该类题型的命题点有：（1）大多数金属都能与氧气反应（金不能），其难易和剧烈程度与金属的活动顺序有关，金属越活泼越易与氧气反应。镁、铝常温时发生缓慢氧化，点燃时加快，铁、铜需要点燃或加热（铁在空气里不能燃烧，只是发红。铁在纯氧里燃烧生成的Fe3O4）。（2）铁、铜在潮湿的空气（氧气）里易生锈（加盐生锈更快），（即与水和氧气同时接触，铜生锈还有二氧化碳参加）防锈措施是针对生锈的条件提出来的，隔绝其中的任何一个就能达到目的。保护金属资源的有效途径防腐、减少损耗、回收利用、合理开采新资源、寻找金属替代品等。例2 将洁净光亮的铁
12、钉在潮湿的棉花中比放在空气中更易生锈，主要原因是（ ）A铁钉附近湿度增大，溶氧量增多 B隔绝了氧气C温度更低 D更易与二氧化碳反应：为预防自行车生锈，下列做法中不合理的是 （ ）A车架表面喷涂油漆 B钢圈表面镀防护金属C链条表面涂机油 D露天放置，日晒雨淋2人类的生产、生活离不开金属。（1）地壳中含量最高的金属元素是 。（2）在建筑工地露天放置的钢铁容易生锈，钢铁生锈实际是铁与空气中的 发生化学反应，所以在钢铁表面涂油、刷漆等，能防止钢铁生锈。（3）生活中铝制器皿在空气不易腐蚀的原因是 ，该反应的方程式是 反应类型是 。3 考查金属与酸的置换反应该类型题命题点有：（1）金属的活动顺序。只有排在
13、氢前面的金属才能置换出酸里的氢（不是氢气）；这里的酸常用稀盐酸和稀硫酸，不能用浓硫酸和硝酸（氧化性太强，得不到氢气而是水，不属于置换反应）。注意金属铁与酸反应得到的是亚铁盐（Fe2+的颜色为浅绿色）。（2）金属（多数含杂质）与酸的有关计算。反应前后溶液质量的变化。例3把某稀硫酸分为等体积的两份，放入两个烧杯中，分别加入等质量的甲、乙两种金属，反应后金属都没有剩余。产生H2的质量随时间变化的趋势如图。下列说法正确的是 （ ）A甲的活动性比乙强 B甲的相对原子质量一定比乙小C反应消耗等质量的硫酸D反应消耗等质量的金属练习：1.现有等质量的X、Y两种金属，分别放入溶质质量分数相同的足量稀硫酸中，产生氢气的质量与反应时间的关系如右图所示（已知X、Y在生成物中化合价均为+2价）。则下列说法中不正确的是 （ ）A生成氢气的质量：XYB相对原子质量：XYC金属活动性：YXD消耗硫酸的质量：XY2.某合金由两种金属元素组成，取该合金60g投入足量稀硫酸中，反应完全后，测得生成H23g，则合金的组成不可能是（ ） A、Fe与Zn B、Mg与Cu C、Na与Al D、Al与Fe3 Wg铁与足量的稀硫酸充分反
