第八单元 金属和金属材料

1、第八单元 金属和金属材料课题1 金属材料金属的物理性质1、金属材料包括纯金属以及他们的合金注意：金属的使用先后顺序：青铜器、铁器、铝 目前世界上使用最多的金属是铁，其次是铝，居第三位 的是铜，钛和钛合金被认为是21世纪的重要材料2、常见金属的物理性质常温下大多是金属是固体，有金属光泽，大多数金属是电和热的良导体，有延展性，密度较大、熔点较高。但各种金属的颜色、硬度、密度、熔点、导电性和导热性等物理性质差别较大。3、金属之最地壳中含量最高的金属是铝人体中含量最高的金属是钙导电性、导热性最好的金属是银硬度最高的金属是铬熔点最高的金属是钨熔点最低的金属是汞（常温下为液态）4、金属某些物理性质的应用金

2、属的物理性质 应用导电性 制电线、电缆导热性 制作炊具延展性 拉成丝、做成箔机械强度 制防盗门窗、机械等金属光泽 制作装饰品5、合金的定义 合金是在金属中加热熔合某些金属或非金属，形成具有 金属特性的物质。6、关于合金应该注意的一些问题 合金是金属与金属或金属与非金属的混合物 合金形成的条件：一种金属的熔点不能高于另一种金属的沸点 日常生活中使用的金属材料大多数是合金7、合金的性能及应用 与纯金属相比，合金的强度和硬度比组成他们的金属高，机械加工性能和抗腐蚀性能更好等。 改变合金成分的配比及合金的形成条件，可以制得不同性能的合金。 由于合金的很多性能比组成他们的纯金属要优良，其优越性满足了许多

3、高科技的需要，因此合金具有更广泛的应用。 8、在生产和生活中，几种常用的合金是铁合金、铝合金、铜合金和钛合金。 铁合金主要包括生铁和钢，他们的主要区别是含碳量的不同。 生铁的含碳量2%-4.3%；钢的含碳量0.30%-2% 钛和钛合金被认为是21世纪的重要金属材料，具有熔点高、密度小、可塑性好、易于加工、机械性能好、抗腐蚀性强等优点，在航空、航海、化工通信等领域有广泛的应用 铝合金的特点是密度小、强度高，可用于制造飞机、汽车、做建筑材料等。 纯铜为紫红色，又称紫铜，它属于纯净物，不属于合金 青铜器是人类使用最早的金属材料，是锡与铜的合金； 24K金可看做纯金属，属于纯净物，不是合金。9、生铁和

4、钢生铁和钢是铁的两种合金，生铁的含碳量高，钢的含碳量低，生铁硬而脆，延展性和机械性能差，钢硬度大，韧性好，延展性和机械性能好因而钢比生铁的性能更优，用途更广10、淬火和回火是金属热处理常用的两种方法。进过淬火后的钢，其硬 度和耐磨性增强，塑性和韧性降低，淬火后的钢再经回火后，其 韧性可以部分恢复第二节 金属的化学性质1、金属与氧气的反应 2Mg+O2=2MgO 4Al+3O2=2Al2O3 点燃3Fe+2O2=Fe3O4 加热2Cu+O2=2CuO大多数金属都能与氧气反应，但反应的难易和剧烈程度不同。Mg、Al在常温下就能与氧气反应，Fe、Cu等在常温下几乎不与氧气反应，Au在高温时也不与氧气

5、反应。以上事实说明Mg、Al比较活泼，Fe、Cu次之，Au最不活泼铝的化学性质比较活泼，在常温下就很容易和氧气反应生成一层致密的氧化物（Al2O3）薄膜，从而阻止铝进一步被氧化，因此铝具有很好的抗腐蚀性能2、金属与酸的反应Mg+H2SO4=MgSO4+H2Zn+H2SO4=ZnSO4+H2 Fe+H2SO4=FeSO4+H2 Fe+2HCl=FeCl2+H2 Cu+H2SO4=不反应在金属活动顺序里，只有位于氢前的金属才能置换出稀盐酸、稀硫酸中的氢，且金属越活泼，反应速率越快，位于氢后面的不活泼的金属不能置换出酸中的氢。 3、置换反应：一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化 合物的反

6、应叫置换反应特征：A+BC=AC+B铁在置换反应中只能生成亚铁盐（如FeSO4、FeCl2），含Fe2+的溶液是浅绿色的4、金属与某些化合物溶液反应Fe+CuSO4=FeSO4+CuCu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)22Al+3Cu(NO3)2=2Al(NO3)3+Cu在金属活动顺序里，位于前面的金属能将后面的金属从其盐溶液中置换出来。此类反应只能在溶液中才能发生，所以要求化合物可溶。此类反仍是置换反应，有Fe参加时只能生成亚铁盐（如FeSO4、FeCl2）。描述此类反应现象时要注意两点：一是置换出的金属覆盖在原金属的表面二是注意溶液颜色的变化5、常见的金属活动顺序由强到弱依次是K、C

7、a、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、H、Cu、Hg、Ag、Pt、Au应用（1）、在金属活动顺序里，金属的位置越靠前，它的活动性越强（2）、在金属活动顺序里，位于氢前的金属能置换出盐酸和稀硫酸中的 氢，位于后面的金属则不能（3）、在金属活动顺序里，位于前面的金属能将位于后面的金属从其 盐溶液中置换出来6、金属与酸反应生成氢气的两种情况一是相等质量的Al、Mg、Zn、Fe与足量的稀硫酸反应，产生氢气的质量由多到少的顺序为： AlMg Fe Zn。因为足量的酸，金属反应完全，根据反应关系式可知：2/3Al Mg Fe Zn H2 18 24 56 65 2二是足量的Al、Mg、Zn、Fe金

8、属与等浓度、等质量的稀硫酸反应，等量的稀硫酸全部反应，则生成的氢气的质量相等，因为生成的氢气中氢元素全部来自于稀硫酸，反应的纯硫酸质量相等，则生成氢气的质量也相等7、金属与酸反应图像的分析题（1）、金属与酸反应越快（用的时间越少）该金属越活泼（2）、金属与酸反应生成氢气的质量=金属质量金属化合价/金属相对 原子质量如果是几种等质量、等化合价的金属与足量的酸反应，由上述关系式可知，生成氢气的质量与该金属的相对原子质量成反比。第三节 金属资源的利用和保护1、工业炼铁的原理：在高温下，利用还原剂（CO）将铁从铁矿石里还 原出来2、工业炼铁的原料：铁矿石、焦炭、石灰石和空气3、工业炼铁的主要设备：高炉4、冶炼过程中发生的化学反应 点燃 点燃 C+O2=CO CO2+C=2CO 高温 高温 Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2 CaCO3=CaO+CO2 高温 CaO+SiO2=CaSiO3石灰石的主要作用是将矿石中的SiO2转变为炉渣CaSiO35、一氧化碳还原氧化铁实验装置图如下：6、实验步骤：（1）、检查装置的气密性（2）、装入药品并固定（3）、向玻璃管内通入CO气体（4）、给氧化铁加热（5）、停止加热（6）、停止通入CO7、实验现象：红色固体逐渐变成黑色粉末，澄清石灰水变浑浊，尾气燃 烧产生蓝色火焰8、化学方程式： 高温 Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2 CO2+Ca(OH)