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1、金属与金属材料金属与金属材料【知识结构知识结构】常见金属的性质及其应用常见金属的性质及其应用 金属金属(铁等铁等) 金属锈蚀及金属锈蚀及 防锈方法防锈方法 金属金属矿物（铁矿石等）矿物（铁矿石等） 金属回收金属回收合金（生铁和钢等）合金（生铁和钢等）金属的物理性质金属的物理性质 大多数金属常温下是固体大多数金属常温下是固体（汞是液体）（汞是液体），有金属光泽，呈银，有金属光泽，呈银白色白色（铜呈紫红色，金呈黄色）（铜呈紫红色，金呈黄色），密度、硬度较大，熔沸点，密度、硬度较大，熔沸点较高，有优良的导电导热性和延展性。较高，有优良的导电导热性和延展性。考点考点: :金属与合金金属与合金常见的合金
2、制品常见的合金制品合金：是由一种金属跟其他金属或非金属加热熔合形成的有金属特性的物质。合金：是由一种金属跟其他金属或非金属加热熔合形成的有金属特性的物质。（合金属于混合物）（合金属于混合物）生铁和钢属于铁合金。生铁和钢属于铁合金。生铁和钢主要成分都是铁，但含碳量不同（生铁含碳生铁和钢主要成分都是铁，但含碳量不同（生铁含碳量高于钢），因此机械性能不同。量高于钢），因此机械性能不同。合金与组成它们的金属的性质差异：合金与组成它们的金属的性质差异：合金的硬度合金的硬度大于大于组成它们的金属组成它们的金属合金的熔点合金的熔点低于低于组成它们的金属组成它们的金属合金的抗腐蚀能力合金的抗腐蚀能力强于强于组
3、成它们的金属组成它们的金属合金的机械性能合金的机械性能优于优于组成它们的金属组成它们的金属考点考点: :金属与合金金属与合金( (反馈练习反馈练习) )下列做法符合科学常识的是（下列做法符合科学常识的是（ ） A A、电路中的保险丝熔断后，换用了更粗的保险丝、电路中的保险丝熔断后，换用了更粗的保险丝 B B、向燃着的酒精灯中添加酒精、向燃着的酒精灯中添加酒精 C C、用燃着的木条检验石油液化气是否泄漏、用燃着的木条检验石油液化气是否泄漏 D D、油罐车的尾部装有一条拖在地面上的铁链、油罐车的尾部装有一条拖在地面上的铁链D铁铁丝丝在在氧氧气气中中燃燃烧烧镁镁带带在在空空气气中中燃燃烧烧考点考点:
4、金属的化学性质金属的化学性质1 1、大多数金属能跟氧气反应、大多数金属能跟氧气反应金属与氧气反应的难易和剧烈程度不同，取决于金属的化学活动性。金属与氧气反应的难易和剧烈程度不同，取决于金属的化学活动性。金在高温时也不与氧气反应。金在高温时也不与氧气反应。考点考点:金属的化学性质金属的化学性质2 2、某些金属能跟酸反应、某些金属能跟酸反应金属能否与非氧化性酸反应，以及反应的剧烈程度取决于金属的化学活金属能否与非氧化性酸反应，以及反应的剧烈程度取决于金属的化学活动性。动性。强调：铁与盐酸、稀硫酸发生置换反应生成亚铁盐。强调：铁与盐酸、稀硫酸发生置换反应生成亚铁盐。( (反馈练习反馈练习) )化学的
5、研究目的就是帮助人们认识、改造和应用物质，把金化学的研究目的就是帮助人们认识、改造和应用物质，把金属矿物冶炼成金属就是人们利用化学方法实现物质改造的属矿物冶炼成金属就是人们利用化学方法实现物质改造的典型范例。下表中不同的金属被开发和利用的年代不同，典型范例。下表中不同的金属被开发和利用的年代不同，从化学反应的角度看，决定这一年代先后顺序的关键因素从化学反应的角度看，决定这一年代先后顺序的关键因素是（是（ ） A A、金属的活动性、金属的活动性 B B、金属的导电性、金属的导电性 C C、金属的延展性、金属的延展性 D D、地壳中金属元素的含量、地壳中金属元素的含量K K 、CaCa、 NaNa
6、、 Mg Mg 、Al Al 、Zn Zn 、FeFe、 SnSn、 PbPb、(H) (H) 、Cu Cu 、Hg Hg 、Ag Ag 、Pt Pt 、AuAu约约200200年前年前约约60006000年前年前约约60006000年前年前A约约25002500年前年前主要应用：主要应用：一一一一 、判断金属跟酸能否发生置换反应及其反应的快慢。、判断金属跟酸能否发生置换反应及其反应的快慢。、判断金属跟酸能否发生置换反应及其反应的快慢。、判断金属跟酸能否发生置换反应及其反应的快慢。二二二二 、判断金属跟盐溶液能否发生置换反应。、判断金属跟盐溶液能否发生置换反应。、判断金属跟盐溶液能否发生置换反
7、应。、判断金属跟盐溶液能否发生置换反应。 三三三三 、判断金属跟混合盐溶液反应的次序。、判断金属跟混合盐溶液反应的次序。、判断金属跟混合盐溶液反应的次序。、判断金属跟混合盐溶液反应的次序。 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au金属活动性顺序由强逐渐减弱金属活动性顺序由强逐渐减弱考点考点:金属活动性顺序金属活动性顺序2考点考点:金属的化学性质金属的化学性质 铝铝与与硫硫酸酸铜铜溶溶液液的的反反应应铜铜与与硝硝酸酸银银溶溶的的反反应应3 3、金属能跟某些盐溶液反应、金属能跟某些盐溶液反应Fe+CuSO4=Cu+FeSO4( (湿法冶铜湿法冶铜)
8、)2Al+3CuSO4=3Cu+Al2(SO4)3Cu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)2强调强调: :铁与盐溶液发生置换反应，生成亚铁盐。铁与盐溶液发生置换反应，生成亚铁盐。( (反馈练习反馈练习) )X X、Y Y、Z Z三种金属中，只有三种金属中，只有Z Z能和稀硫酸反应；将能和稀硫酸反应；将Y Y放人放人X X的盐溶液中，的盐溶液中，Y Y表面有表面有X X析出。则析出。则X X、Y Y、Z Z三三种金属的活动性顺序为（种金属的活动性顺序为（ ） A A、X Z Y X Z Y B B、Y X Z Y X Z C C、Y Z X Y Z X D D、Z Y X Z Y X D D(
9、 (反馈练习反馈练习) ) 向含有向含有AgNOAgNO3 3、Cu(NOCu(NO3 3) )2 2的混合溶液中加入一定量的混合溶液中加入一定量的铁粉，充分反应后过滤，向滤出的固体中滴加的铁粉，充分反应后过滤，向滤出的固体中滴加稀硫酸，有气体生成，则滤出的固体一定为稀硫酸，有气体生成，则滤出的固体一定为( ( ) ) A A、AgAg、CuCu两种单质的混合物两种单质的混合物 B B、CuCu、FeFe两种单质的混合物两种单质的混合物 C C、AgAg、FeFe两种单质的混合物两种单质的混合物 D D、AgAg、CuCu、 FeFe三种单质的混合物三种单质的混合物D D考点考点:金属的冶炼金
10、属的冶炼自自然然界界中中以以单单质质形形式式存存在在的的金金自自然然界界中中以以单单质质形形式式存存在在的的银银自然界中金属除金、银等以单质形式存在外，其余都以化合物形式存自然界中金属除金、银等以单质形式存在外，其余都以化合物形式存在。同时主要存在于矿石中。在。同时主要存在于矿石中。赤铁矿赤铁矿（Fe2O3）黄铁矿黄铁矿（FeS2）菱铁矿菱铁矿（FeCO3）铝土矿铝土矿（Al2O3)黄铜矿黄铜矿(CuFeS2)辉铜矿辉铜矿(Cu2S)考点考点:金属的冶炼金属的冶炼几种常见的矿石几种常见的矿石现象：现象：红色红色粉末变成黑色，澄清的石灰水变浑浊。粉末变成黑色，澄清的石灰水变浑浊。一氧化碳还原氧化
11、铁一氧化碳还原氧化铁石灰水的作用：检验是否有二氧化碳生成。石灰水的作用：检验是否有二氧化碳生成。酒精灯的作用：点燃尾气，防止尾气污染空气。酒精灯的作用：点燃尾气，防止尾气污染空气。考点考点: :金属的冶炼金属的冶炼炼铁主要设备：高炉炼铁主要设备：高炉炼铁反应原理是：在高温下，用还原剂一氧化碳把铁从铁矿石炼铁反应原理是：在高温下，用还原剂一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来里还原出来 。Fe2O3 + 3CO = 2Fe + 3CO2高温高温炼铁的主要原料：铁矿石、焦炭、石灰石、空气炼铁的主要原料：铁矿石、焦炭、石灰石、空气考点考点: :金属的冶炼金属的冶炼铁的冶炼铁的冶炼考点考点: :有关炼铁有关炼
12、铁( (含杂质物质含杂质物质) )的计算的计算 由于炼铁所用原料和产品都是混合物由于炼铁所用原料和产品都是混合物, ,因此牵涉到混合物和因此牵涉到混合物和纯净物之间的质量换算。纯净物之间的质量换算。纯度纯度M M混合物混合物M M纯净物纯净物纯度纯度有关炼铁的计算可以根据化学方程式计算，也可以根据化学有关炼铁的计算可以根据化学方程式计算，也可以根据化学式计算。根据化学式计算利用的是元素质量守衡的原则。式计算。根据化学式计算利用的是元素质量守衡的原则。某钢铁厂每天消耗某钢铁厂每天消耗2000t2000t含氧化铁含氧化铁80%80%的赤铁矿，理论上的赤铁矿，理论上可以炼出含铁可以炼出含铁98%98
13、%的生铁多少吨？的生铁多少吨？( (反馈练习反馈练习) ) 解解:mFe2O3=2000:mFe2O3=2000t t80%=160080%=1600t t 设可以炼出铁的设可以炼出铁的质量质量为为X X。 3CO+Fe3CO+Fe2 2O O3 3=2Fe+3CO=2Fe+3CO2 2 160 112 160 112 1600 1600t t X X 160/1600 160/1600t t=112/=112/X X X=1120 X=1120t t m m生铁生铁=1120=1120t t98%=1142.998%=1142.9t t答答: :可以炼出含铁可以炼出含铁98%98%的生铁是的
14、生铁是1142.91142.9t t。高温高温解法一：解法一：分析：分析：m m铁矿石铁矿石m mFeFe2 2O O3 3m mFeFem m生铁生铁铁的纯度铁的纯度FeFe2 2O O3 3中中FeFe的质量分数的质量分数 Fe Fe2 2O O3 3的纯度的纯度解：解：20002000t t80%80%（112/160100%112/160100%）98%=1142.998%=1142.9t t答答: :可以炼出含铁可以炼出含铁98%98%的生铁是的生铁是1142.91142.9t t。解法二：解法二：铁轨的锈蚀铁轨的锈蚀铁钉的生锈铁钉的生锈各种铁制品的锈蚀各种铁制品的锈蚀 世界上每年因
15、腐蚀而报废的金属相当于年产量的世界上每年因腐蚀而报废的金属相当于年产量的20%-40%,20%-40%,金属锈蚀给人类带来了巨大的损失。金属锈蚀给人类带来了巨大的损失。考点：金属的锈蚀、防锈与保护考点：金属的锈蚀、防锈与保护考点：金属的锈蚀、防锈与保护考点：金属的锈蚀、防锈与保护铁生锈的探究铁生锈的探究铁生锈的条件：与氧气和水同时接触时容易生锈。铁生锈的条件：与氧气和水同时接触时容易生锈。防锈的方法：保持铁制品表面的洁净和干燥；涂一层保护膜，防锈的方法：保持铁制品表面的洁净和干燥；涂一层保护膜，如刷油漆、涂油、镀其他的金属、烤蓝等，还可以制成合金。如刷油漆、涂油、镀其他的金属、烤蓝等，还可以制
16、成合金。考点：金属的锈蚀、防锈与保护考点：金属的锈蚀、防锈与保护金属资源的保护金属资源的保护防止金属的腐蚀防止金属的腐蚀金属的回收利用金属的回收利用有计划、合理地开采矿物有计划、合理地开采矿物 寻找金属的代用品寻找金属的代用品( (反馈练习反馈练习) )人们的日常生活离不开金属，高科技新材料的开发和应用也人们的日常生活离不开金属，高科技新材料的开发和应用也需要金属。请回答：需要金属。请回答：(1)(1)地壳中含量最多的金属元素是地壳中含量最多的金属元素是 。(2)(2)根据下图的应用实例，试说出金属具有的两点物理性质根据下图的应用实例，试说出金属具有的两点物理性质 (3)(3)早在春秋战国时期，我国古代人民已经开始炼铁。早在春秋战国时期，我国古代人民已经开始炼铁。写出磁铁矿写出磁铁矿(Fe(Fe3 3O O4 4) )与与COCO反应的化学方式反应的化学方式 。钢铁防腐十分重要钢铁防腐十分重要! !请写出一种防止钢铁生锈的方法请写出一种防止钢铁生锈的方法 。AlAl4CO+Fe4CO+Fe3 3O O4 4=3Fe+4CO=3Fe+4CO2 2高温高温刷油漆刷油漆
