第八單元金屬和金屬材料
總結時間:2023年4月10日
講解時間:2023年4月13日
一、金屬材料
1、金屬材料:純金屬(90多種);合金(幾千種)
黑色金屬:通常指鐵、錳、鉻及它們的合金。
純金屬重金屬:如銅、鋅、鉛等
有色金屬
輕金屬:如鈉、鎂、鋁等;
有色金屬:通常是指除黑色金屬以外的其他金屬。
2、金屬的物理性質:①常溫下一般為固態(汞為液態),有金屬光澤;②大多數呈銀白色(銅為紫紅色,金為黃色);③有良好的導熱性、導電性、延展性(又稱可塑性→金屬所具有的展性和延性:在外力的作用下能夠變形,而且在外力停止作用以後仍能保持已經變成的形狀和性質。
各種金屬的可塑性有差別;金屬的可塑性一般是隨著溫度的公升高而增大。)
3、金屬之最:①鋁:地殼中含量最多的金屬元素;②鈣:
人體中含量最多的金屬元素;③鐵:目前世界年產量最多的金屬(鐵》鋁》銅);④銀:導電、導熱性最好的金屬(銀》銅》金》鋁);⑤鉻:
硬度最高的金屬;⑥鎢:熔點最高的金屬;⑦汞:熔點最低的金屬 ;⑧鋨:
密度最大的金屬;⑨鋰:密度最小的金屬。
4、合金:由一種金屬跟其他一種或幾種金屬(或金屬與非金屬)一起熔合
而成的具有金屬特性的物質。 *一般說來,合金的熔點比各成分低,硬度比各成分大,抗腐蝕效能更好。不過,實際應用中還應考慮金屬材料的**、資源、是否美觀、使用是否便利,以及廢料是否易於**和對環境的影響等多種因素。
注:鈦和鈦合金:被認為是21世紀的重要金屬材料,鈦合金與人體有很
好的「相容性」,因此可用來製造人造骨等。優點(1)熔點高、密度小 (2)可塑性好、易於加工、機械效能(3)抗腐蝕效能好
二、金屬的化學性質
1、常見金屬活動性順序:
k ca na mg al zn fe sn pb(h)cu hg ag pt au
金屬活動性由強逐漸減弱
在金屬活動性順序裡:①金屬的位置越靠前,它的活動性就越強;②位於氫前面的金屬能置換出鹽酸、稀硫酸中的氫(不可用濃硫酸、硝酸);③位於前面的金屬能把位於後面的金屬從它們的鹽溶液中置換出來。(除k、ca、na)
2、大多數金屬可與氧氣的反應
3、金屬 + 酸 → 鹽 + h2↑
4、金屬 + 鹽 → 另一金屬 + 另一鹽(條件:「前換後,鹽可溶」)
fe + cuso4 == cu + feso4 (「濕法冶金」原理)
四、金屬資源的保護和利用
1、鐵的冶煉
(1)工業煉鐵的基本知識:煉鐵的原料是鐵礦石[常見的鐵礦石有磁鐵礦(主要成分是fe3o4)和赤鐵礦(主要成分是fe2o3)]、焦炭、石灰石和空氣,主要裝置是高爐。煉鐵的基本原理是:
在高溫條件下,利用焦炭與氧氣反應生成的一氧化碳把鐵從鐵礦石裡還原出來。3co + fe2o3高溫2fe + 3co2
(2)一氧化碳還原氧化鐵的實驗:
a、裝置圖:見右圖。
b、實驗主要現象:紅色粉末變為黑色時,澄清的石灰水變渾濁,尾氣點燃產生淡藍色火焰。
c、實驗注意事項:
①先通入一氧化碳氣體,排盡裝置內的空氣,防止一氧化碳與空氣混合加熱後,發生**;
②實驗完畢後要繼續通入一氧化碳氣體,直到玻璃管冷卻,防止高溫下的鐵與空氣接觸,被氧化為氧化鐵。同時,實驗過程中還可防止澄清石灰水被倒吸;
③尾氣中含有一氧化碳,一氧化碳有毒,所以尾氣要收集或點燃,直接排放會汙染空氣;
④若實驗中沒有酒精噴燈,也可用酒精燈代替,不過要在火焰上加乙個金屬網罩,使火力更加集中,提高溫度。
2、鐵的鏽蝕
(1)鐵生鏽的條件是:鐵與o2、水接觸(鐵鏽的主要成分:fe2o3·xh2o)
(銅生銅綠的條件:銅與o2、水、co2接觸。銅綠的化學式:cu2(oh)2co3)
(2)防止鐵製品生鏽的措施:
①保持鐵製品表面的清潔、乾燥
②表面塗保護膜:如塗油、刷漆、電鍍、烤藍等
③製成不鏽鋼
(3)鐵鏽很疏鬆,不能阻礙裡層的鐵繼續與氧氣、水蒸氣反應,因此鐵製品可以全部被鏽蝕。因而鐵鏽應及時除去。
(4)而鋁與氧氣反應生成緻密的氧化鋁薄膜,從而阻止鋁進一步氧化,因此,鋁具有很好的抗腐蝕效能。
3、金屬資源的保護和利用:
①防止金屬腐蝕;②**利用廢舊金屬;③合理開採礦物;④尋找金屬的代用。
初中化學第8單元知識點
三 常見金屬活動性順序 k ca na mg al zn fe sn pb h cu hg ag pt au 金屬活動性由強逐漸減弱 在金屬活動性順序裡 金屬的位置越靠前,它的活動性就越強 位於氫前面的金屬能置換出鹽酸 稀硫酸中的氫 不可用濃硫酸 硝酸 位於前面的金屬能把位於後面的金屬從它們的鹽溶液...
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