第八单元金属和金属材料
课题1、2 常见金属材料及其化学性质和应用
一、基本考点
考点1.几种重要的金属及合金
(1)金属的物理特性:常温下除汞(液体)外都是固体,有金属光泽,大多数为电和热的优良导体,有延展性、密度较大、熔点较高。(2)几种常见金属的比较(见下表):
金物理性质 属 纯铁具有银白色金属光泽、质软,有电器、建筑、工业材良好的延展性,密度7.86g/cm3,熔料,如:制造桥梁、铁 点1535℃,沸点2750℃,是电和热铁轨、舰船、车辆和的良导体 各种机械等 用 途 紫红色金属,密度8.92g/cm3,熔点电线、电缆和各种电铜 1083℃,沸点2595℃,具有良好的延展性、导电性、导热性 器,铜合金可用于制造各种零件等 银白色金属,密度2.70g/cm3,熔点冶炼金属,做电线、铝 660℃,沸点2467℃,具有良好的延电缆,铝合金用于制展性、导电性、导热性 (3)合金:
①概念:在一种金属中加热熔合其他金属或非金属,而形成的具有金属特性的物质称为合金。
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造门窗、飞机等 ②合金的性质能:合金的很多性能与组成它们的纯金属不同,使合金更易适合不同的用途,日常生活中使用的金属材料,大多数为合金。③重要的铁合金:生铁和钢都是铁的合金,其区别是含碳量不同。 ④生铁的含铁量为2%~4.3%,钢的含碳量为0.03%~2%。 考点2.金属与氧气的反应
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,越活泼的金属,越容易与氧气发生化学反应,反应越剧烈。 (1)镁、铝与氧气的反应:
①在常温下,镁条在空气中发生缓慢氧化而生成白色固体——氧化镁,但在点燃条件下,镁条能在空气中剧烈燃烧,生成白色固钵。 ②在常温下,铝在空气中发生缓慢氧化,在其表面生成一层致密的氧化物薄膜,从而阻止内部的铝进一步氧化,因此,铝具有较好的抗腐蚀性;在点燃的条件下,铝在氧气中剧烈燃烧生成白色固体——氧化铝(Al2O3)。
(2)铁与氧气的反应:
①常温下,铁在干燥的空气中很难与氧气反应; ②常温下,铁在潮湿的空气中易生锈;
③在点燃的条件下,铁在氧气中剧烈燃烧,火星四射,放出大量的热,生成黑色固体物质—四氧化三铁。 (3)铜与氧气的反应:
①常温下,铜在干燥的空气中几乎不与氧气反应; ②铜在空气中加热时,表面会逐渐生成黑色物质—氧化铜;
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③铜在潮湿的空气中易形成铜绿(碱式碳酸铜)。 (4)金、铂即使在高温下也不与氧气反应。 考点3.金属活动性顺序及置换反应
(1)金属活动性顺序:K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、(H)、 Cu、Hg、Ag、Pt、Au
(2)金属活动性顺序的作用: ①判断金属与酸的反应:
a.一般说来,排在氢前面的金属能臵换出酸中的氢,排在氢后面的金属不能臵换出酸中的氢;
b.酸不包括浓硫酸和硝酸,因为它们有很强的氧化性,与金属反应不能生成氢气,而生成水。
②判断金属与盐溶液反应。在金属活动性顺序里,只有排在前面的金属,才能把排在后面的金属从它们的盐溶液中臵换出来。
③判断金属活动性强弱:在金属活动性顺序里,金属的位臵越靠前,它的活动性就越强。
④判断金属跟混合盐溶液反应的次序。
(3)臵换反应:由一种单质与一种化合物反应,生成另一种单质和另一种化合物的反应叫做臵换反应。 可用式子表示:A+BC=B+AC 。
例如:Fe+2HCl=FeCl2+H2↑,Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag 二、能力与综合考点
考点4.金属的化学性质及其应用(学科内综合考点)
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(1)金属的化学性质:
①金属与氧气发生化合反应生成金属氧化物;
②活泼金属(金属活动性顺序中氢之前的金属)与稀盐酸、稀硫酸发生臵换反应生成盐和氢气;
③金属与盐溶液发生臵换反应生成另一种盐和另一种金属。 (2)金属化学性质的应用:
金属与酸的反应、金属与盐溶液的反应,常结合化学方程式的计算、溶液的有关计算来分析溶液质量的变化,天平的平衡、不纯金属中杂质的判断以及溶液中溶质的判断和剩余金属的判断等。
考点5.利用金属与盐溶液的反应解决实际问题(实际应用考点) 随着工农业生产的进一步发展,环境污染越来越严重,造成环境污染的污染源之一就是重金属污染,如铜、汞、铅等重金属。由金属活动性顺序可知,排在前面的金属能将排在后面的金属从其盐溶液中臵换出来,因此向废液中加入一些无毒金属,这样既可解决环境污染问题,又可回收利用金属,提高了经济效益。
课题3金属资源的利用和保护
一、基本考点
考点1.金属矿物及铁的冶炼 (1)金属矿物(矿石):
①概念:工业上把能用来提炼金属的矿物叫做矿石。
②常见的矿石:赤铁矿(Fe2O3)、黄铁矿(FeS2)、菱铁矿(FeCO3)、铝土矿(Al2O3)、黄铜矿(CuFeS2)、辉铜矿(Cu2S)。
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