内容正文:
第8讲 金属和金属材料
第1课时 金属材料金属资源的利用和保护
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壹
贰
知识梳理 整合提升
叁
实验探究 素养提升
真题自测 明确考向
目录/
DIRECTORY
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知识梳理 整合提升
壹
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1.纯金属
(1)物理共性及特性
①共性:常温下,大多数金属都是固体,有金属光泽、有优良的导电性(作导线)、导热性(作炊具)和延展性(拉成丝、压成片),密度较大,熔点较高。
②特性:大多数金属呈银白色,但铜呈紫红色,金呈黄色;常温下,绝大多数金属是固体,而汞却是液态;不同金属的密度、沸点、熔点和硬度等都不相同。
金属材料
知识点1
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(2)金属之最
①人类最早使用的金属是 铜 。
②目前世界上年产量最高的金属是 铁 。
③地壳中含量最多的金属元素是 铝 。
④人体中含量最多的金属元素是 钙 。
⑤熔点最低的金属是 汞(俗称水银) 。
⑥熔点最高的金属是 钨 。
⑦导电、导热性最好的金属是 银 。
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2.合金
(1)概念:合金是在金属中加热熔合某些 金属 或 非金属 ,制得的具有金属特征的物质。
(2)性质:一般来说,合金的熔点比各成分金属 低 ,硬度比各成分金属 大 ,抗腐蚀性能更好。
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比较合金和纯金属的硬度
现象:纯金属表面有较深的划痕。
结论:合金的硬度强于组成它的纯金属。
小实验
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(3)常见的几种合金
合金 铁合金 铜合金 焊锡 钛和钛合金
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 ——
备注 不锈钢:含铬、镍的钢,抗腐蚀性能好 紫红色铜为纯铜 熔点低 可制作“人造骨”
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合金中一定含有金属,可能含有非金属。生活中,大量使用的是合金而不是纯金属。生活中的一些其他合金有:锰钢、黄铜、锡焊、硬铝、18K黄金等。
提分点拨
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金属资源的利用和保护
1.金属资源在自然界中的存在形式
地球上的金属资源主要存在于地壳和海洋中。除少数很不活泼的金属,如金、银等以单质的形式存在,其他金属都是以化合物的形式存在。
2.常见金属矿石的主要成分
知识点2
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3.金属冶炼(详见“实验探究 素养提升”栏目)
4.金属的锈蚀与防护
(1)铁生锈的主要原因:铁与空气中的 氧气 、水蒸气 接触,发生了复杂的化学反应,生成了铁锈。反应中有氧气参加,进程缓慢,没有发光现象,放热不易察觉,所以铁生锈是缓慢氧化。
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1.铁锈的主要成分是氧化铁(Fe2O3),颜色为红色,具有疏松多孔的结构,易吸水,所以铁制品表面的锈如果不及时除去,会加快生锈的速度。
2.高温时或在盐水环境中,铁生锈的速度会加快。用过的菜刀或炒完菜的铁锅上的水没擦干净,过一晚上会生锈,就是这个缘故。
规律总结
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(2)金属锈蚀条件的探究(详见“实验探究 素养提升”栏目)
(3)除锈的方法铁锈一般用酸(常用稀盐酸或稀硫酸)
除去:稀盐酸除锈的化学方程式为:6HCl+Fe2O3═══2FeCl3+3H2O;
稀硫酸除锈的化学方程式为:
3H2SO4+Fe2O3═══Fe2(SO4)3+3H2O。
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(4)防止铁生锈的方法
①原理:隔绝空气(或氧气)和水。
②方法
a.保持铁制品表面的洁净和干燥(如用过的菜刀擦干净);
b.在金属表面涂保护膜(如涂油、刷漆、烧制搪瓷、镀耐磨和耐腐蚀的金属、烤蓝);
c.改变其内部组成,制成耐腐蚀的合金(如不锈钢)。
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(5)金属资源的保护和利用
防止金属锈蚀;废旧金属回收利用;有计划、合理地开采矿物,严禁乱采滥挖;寻找金属的代用品。
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实验探究 素养提升
贰
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金属的冶炼
一、铁的冶炼
1.实验原理:Fe2O3+3CO═══2Fe+3CO2。
(用化学方程式表示)(该反应体现了CO具有 还原 性)。
高温
实验7
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2.实验室中用一氧化碳还原氧化铁
(1)装置:
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涉及CO的实验时要注意两个方面的问题:一要考虑其毒性(要有尾气处理),二是要考虑其可燃性(防点燃或加热时发生爆炸)。
温馨提示
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3.实验现象:
①(1)硬质玻璃管中 红棕色 的粉末逐渐变为 黑色 ;
②试管中澄清石灰水 变浑浊