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1、第八单元 金属和金属材料课题1 金属材料1、金属材料与其发展史1金属材料：金属材料包括纯金属以与它们的合金.2金属材料的发展简史.商朝青铜器春秋冶铁战国冶钢一百多年前使用铝现在世界上年产量居前三位的金属依次为：铁、铝、铜.2、金属的物理性质（1） 共性：在常温下,大多数金属都为固态,有金属光泽,具有优良的导电性、导热性、延展性、机械加工性能.中考常考填空题,一般结合生活举例来考（2） 特性：常温下,绝大多数金属是固体,汞呈液态；大多数金属呈银白色,但铜呈紫红色,金呈黄色.（3） 用途:由金属本身的性质、价格、资源、是否美观、使用是否便利、是否便于回收和环保等因素决定.a) 铜、铝电线导电性好、
2、价格低廉b) 钨灯丝熔点高c) 铬电镀硬度大d) 铁菜刀、镰刀、锤子等e) 汞体温计液柱f) 银保温瓶内胆g) 铝银粉、锡箔纸3、金属之最：中考选择题的选项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银：导电、导热性最好的金属银铜金铝.5铬：硬度最高的金属. 6钨：熔点最高的金属.7汞：熔点最低的金属. 8锇：密度最大的金属.9锂：密度最小的金属.4、金属的分类黑色金属：通常指铁、锰、铬与它们的合金.有色金属：通常是指除黑色金属以外的其他金属.重金属：如铜、锌、铅等轻金属：如钠、镁、铝等5、合金1概念：在金属中加热熔合某些金属或非金属
3、,就可以制得具有金属特性的合金.合金是混合物.2一般来说,合金与组成它们的纯金属相比,其强度和硬度比组成它的纯金属的高,熔点比组成它的纯金属的熔点低,抗腐蚀性能更好.中考常考简答题3常见的合金：铁合金：生铁和钢是含碳量不同的两种铁合金.生铁的含碳量比铁高,因此有生铁炼钢,发生的化学方程式为：C + O2点燃 CO2比较合金和纯金属的硬度：将它们互相刻画.合金铁的合金铜合金焊锡形状记忆合金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.紫铜是纯铜熔点低具有形状记忆效应（4）
4、 钛和钛合金：被认为是21世纪的重要金属材料,钛合金与人体具有良好的相容性,可用来造人造骨.钛和钛合金的优点：每年都在中考考试大纲中出现,年年专家预测要 考,但一直没考过,所以该背还是要背. 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.课题2金属的化学性质1、大多数金属可与氧气的反应2Mg +O2=2MgO 银白色的镁条表面会逐渐变暗,生成白色固体4Al +3O2 = 2Al2O3银白色的表面逐渐变暗,生成一层致密的保护膜3Fe + 2 O2 Fe3O4现象：剧烈燃烧,火星四射,放出大量热,生成黑色固体2Cu + O2 2CuO 现象：铜丝表面逐渐变成黑色1为什么铝具有很好
5、的抗腐蚀性？常温下,铝在空气中与氧气反应,其表面生成了一层致密的氧化铝薄膜,从而阻止铝进一步氧化.中考简答题2真金不怕火炼说明金即使在高温时也不能与氧气反应,金的化学性质极不活泼.2、金属Mg 、Al、Zn、Fe与盐酸、稀硫酸的反应金属+酸=盐+氢气 置换反应1、镁和稀盐酸稀盐酸、反应Mg+ 2HCl= MgCl2 + H2该反应放热,串第9.10单元出综合题Mg + H2SO4 = MgSO4 + H22、铝和稀盐酸、稀硫酸反应2Al + 3H2SO4 = Al23 + 3H22Al + 6HCl =2AlCl3 + 3H23、锌和稀盐酸、稀硫酸的反应Zn + H2SO4 = ZnSO4 +
6、 H2实验室制取氢气的化学方程式Zn + 2HCl= ZnCl2 + H24、铁和稀盐酸、稀硫酸反应Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2Fe + 2HCl= FeCl2 + H23、置换反应：1、概念：由一种单质与一种化合物反应,生成另一种单质与另一种化合物的反应.2、特点：反应物、生成物都是两种；物质种类分别是单质与化合物.3、当铁单质参加置换反应时,生成物中的铁元素呈+2价3：金属活动性顺序（1） 金属与化合物溶液的反应实验现象反应的化学方程式铁丝侵入硫酸铜溶液中铁丝上有红色的物质生成,溶液由蓝色变为浅绿色.Fe + CuSO4=Cu + FeSO4湿法治铜的反应原理铝丝侵入硝酸
7、银溶液中铝丝上有银白色物质析出,Al+3AgNO3=Al3+3Ag铜丝侵入硝酸银溶液中铜丝上有银白色物质析出,溶液由无色变为蓝色.Cu+2AgNO3=Cu2+2Ag铜丝侵入硫酸铝溶液中无变化不反应2、金属 + 盐另一金属 + 另一盐置换反应条件：前换后,盐可溶3、常见金属活动性顺序：中考常考点,卷面分值在2-8分K Ca Na Mg Al Zn Fe SnPb H Cu Hg Ag Pt Au金属活动性由强逐渐减弱在金属活动性顺序里：在金属活动性顺序里,金属的位置越靠前,它的活动性就越强.在金属活动性顺序里,位于氢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.在金属活动性顺序里,位于
8、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.K、Ca、Na除外u 钾、钙、钠不符合这一条.它们会先和水反应生成碱和氢气,然后碱和盐反应.4将多种金属放入同一种金属的盐溶液或将一种金属放入多种金属的盐的混合溶液时,反应应遵守前换后原则外,还同时遵循远距离先置换的规律. 如;将铁和铜同时放入硝酸银溶液中,铁先与硝酸银发生置换反应；将铁同时放入硝酸铜和硝酸银的混合溶液中,铁先与硝酸银溶液发生置换反应,后与硝酸铜溶液发生置换反应.课题3 金属资源的利用和保护1、金属资源在自然界的存在1金属资源的存在形式地球上的金属资源广泛地存在于地壳和海洋中,除少数很不活泼的金属如金、银等有单质形式存在外,
9、其余都以化合物形式存在.常见矿石矿石：工业上把能用来提炼金属的矿物叫做矿石.名称赤铁矿磁铁矿黄铁矿菱铁矿铝土矿主要成分Fe2O3Fe3O4FeS2FeCO3Al2O32、铁的冶炼1：一氧化碳还原氧化铁的实验原理：3CO+ Fe2O3高温2Fe + 3CO2或4CO+ Fe3O4高温3Fe + 4CO22实验装置3实验现象玻璃管中的红色粉末变为黑色若玻璃管内为Fe3O4,则无现象,因为Fe3O4与Fe均为黑色,洗气瓶中澄清石灰水变浑浊,玻璃导管尖嘴处产生蓝色火焰.4：实验注意事项实验开始先通入一氧化碳排尽玻璃管中的空气,以免加热时发生爆炸.实验结束时先停止加热,继续通入一氧化碳至温度降低到室温,
10、防止生成的铁在高温时被氧化,同时防止石灰水进入灼热的玻璃管内.尾气处理：一氧化碳有毒,实验装置中必须有尾气处理装置.一般采用一下两种方法：点燃和收集：另外还可以直接将导管转向酒精喷灯即可防止CO污染空气,又能充分利用尾气燃烧放出的热量,节约能源3：高炉炼铁工业炼铁（1） 原料：铁矿石赤铁矿或磁铁矿、焦炭、石灰石、空气（2） 设备3炉内的反应C+O2CO2、CO2+C2CO3CO+Fe2O32Fe+3CO2或 4CO+ Fe3O4高温3Fe + 4C4高炉炼铁中两种重要原料的作用燃烧放热,提高炉温焦炭提供还原剂CO石灰石：将铁矿石中的SiO2转变为炉渣.5含杂质的反应物或生成物的有关计算当参加反
11、应的物质含杂质时,先要把含杂质的物质的质量换算成纯物质的质量,再进行计算.一般利用该公式与其变形：.例题1000t含氧化铁80%的赤铁矿石,理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量是多少？解法11000t赤铁矿石中含氧化铁的质量为： 1000t80=800t设：800t氧化铁理论上可以炼出的铁的质量为x.3CO+Fe2O32Fe+3CO2 160 112 800t x=x=560t折合为含铁96的生铁的质量为： 560t 96 = 583 t答:略解法2设理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量为x.3CO+Fe2O32Fe+3CO2 160 112 1000t80 x96=x=583t答：略4：金属
12、资源保护（1） 金属的腐蚀和防护实验操作一周后观察到只有A中的铁钉生锈,而B、C中铁钉均无变化,请回答下列问题：在B试管中蒸馏水需要煮沸并覆盖一层植物油的目的是排除水中溶解的 氧气,防止铁钉与氧气接触.实验A和实验B对比,证明了铁钉生锈需要接触氧气.某同学将A试管中生锈的铁钉浸入装有足量的稀盐酸的试管中,发现溶液颜色由无色逐渐变成黄色,这是因为Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O用化学方城式；一段时间后,该同学发现试管中有气泡产生,这气体是H2.结论:铁制品锈蚀的过程,实际是铁与空气中的氧气、水蒸气等发生化学反应的过程.2防止铁制品生锈的方法a) 保持铁制品的洁净、干燥；b) 擦干后涂
13、一层保护膜作用：隔绝空气、防水.具体方法如下：i. 物理方法刷漆油漆或银粉、涂油ii. 化学方法电镀其它金属铬或锌、烤蓝c) 制成不锈钢.3金属资源的保护措施： 防止金属的腐蚀； 回收利用废旧金属； 有计划、合理地开采矿物； 寻找金属的代用品.意义：节约金属资源和能源,降低金属的生产成本,减少对环境的污染.巩固练习：1铁所具有的物理性质是 延性 展性 导电性 传热性A B C D 2下列各组物质反应时,剧烈燃烧,火星四射并生成黑色固体的是A铁在氧气中燃烧 B镁在氧气中燃烧 C碳在氧气中燃烧 D硫在空气中燃烧3下列物质中,不属于合金的是 A球墨铸铁 B氧化锌 C 不锈钢 D 硅钢4生铁中碳的质量分数为 A0306 BO52 C2043 D125在下列条件中,铁最容易生锈的是 A仅与空气接触 B仅与水接触C与空气和水同时接触
