内容正文:
第6章 常用的金属和盐 知识清单
考点1 金属的使用和分类
1.金属材料的发展
①人类从石器时代进入青铜时代,继而进入铁器时代,就是以金属材料的使用作为标志的。
②现在世界上年产量居前三位的金属依次是铁、铝、铜。
③钛和钛的合金被认为是21世纪的重要金属材料。
2.金属的分类
黑色金属:铁、铬、锰及它们的合金
(1)冶金工业上
有色金属:黑色金属以外的金属
轻金属:密度小于4.5 g/cm3,如K、Ca、Na、Mg、Al
(2)按密度分
重金属:密度大于4.5g/cm3,如Zn、Fe、Sn、Pb
考点2 金属共有的物理性质
1.常温下,大多数都是固体,有金属光泽,具有优良的导电性、导热性和延展性。大多数金属呈银白色,但铜呈紫红色,金呈黄色,铁、银呈银白色;铁粉和银粉是黑色;常温下,绝大多数金属是固体,而汞却是液体。
2.决定物质用途的因素。
物质的性质在很大程度上决定了物质的用途;在考虑物质的用途时,还需要考虑价格、资源、是否美观、使用是否便利,以及废料是否易于回收和对环境的影响等多种因素。
导线多用金属主要因为金属有良好导电性;炊具多用金属制造主要因为金属有良好导热性;用铝箔和锡箔包装食品,说明铝和锡有良好延展性。保温瓶胆上镀上银,这是利用了银反光性好的性质:用于制干电池外壳的是锌,这是因为锌的延展性和导电性好且化学性质较活泼:体温表中的液体是汞,是因为汞是液态金属,且导热性好;体育课上用的“铅球”,外面是铁,里面灌了铅,这是利用了铁硬度大和铅密度大的性质。银、铜、铝中导电性最强的是银,其次是铜,但远距离高压输电线常用铝。生活生产中,导线多用铜制而不用银制的原因是铜导电性也很好且造价比银低很多。白炽灯泡里的灯丝用钨丝而不用锡丝,是因为钨丝耐高温,锡丝不耐高温。门把手和水龙头表面通常镀的金属是铬,主要原因是铬硬度大耐磨、耐腐蚀;铅球外壳用铁不用铅,原因是铁硬度比铅大,撞击不易变形。刀具多用铁制而不用铝制,主要原因是铁硬度比铝大,刀刃耐磨、锋利。3.金属之最:铝是地壳含量最高的金属元素;钙是人体含量最高的金属元素;铁是目前世界上年产量最高的金属;银是导电、导热性最好的金属。
考点3 金属的化学性质
1.金属与氧气的反应
铁
铝
镁
铜
反应现象
在氧气中点燃,剧烈燃烧,火星四射,放出大量的热,生成黑色固体
在空气中,常温下,铝表面变暗(生成一层致密氧化膜)
在空气中点燃,剧烈燃烧,发出耀眼白光,生成白色固体
在空气中加热,表面变黑
化学方程式
3Fe+2O2Fe3O4
4Al+3O2=2Al2O3
2Mg+O22MgO
2Cu+O2△2CuO
反应特征
都是氧化反应,生成金属氧化物,且都属于化合反应
【注意】
(1)铁、铜在潮湿的空气中,常温下能够发生缓慢氧化——生锈。铁生锈的条件是:铁与水、空气中的氧气共同作用;铜比铁难生锈,生锈的条件是:铜与水、空气中的氧气、二氧化碳共同作用。
(2)镁在空气中可以点燃,剧烈燃烧;铁丝在空气中不燃烧,在纯氧中可以燃烧;铜在空气、氧气中都不燃烧,但可以与氧气发生氧化反应生成氧化铜;真金不怕火炼,金在高温下也不与氧气反应。
2.金属与酸的反应
铁丝
铝丝
铜丝
反应现象
稀盐酸
铁丝表面产生少量气泡,溶液由无色变成浅绿色
铝丝表面产生大量气泡,溶液颜色没有变化
没有明显现象(不反应)
稀硫酸
铁丝表面产生少量气泡,溶液由无色变成浅绿色
铝丝表面产生大量气泡,溶液颜色没有变化
没有明显现象(不反应)
化学方程式
稀盐酸
Fe+2HCl=FeCl2+H2↑
2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑
稀硫酸
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑
讨论
①上述方程式的特点是一种单质与一种化合物反应,生成另一种单质与另一种化合物,属于置换反应类型
②根据铜与酸不反应,铁反应较不剧烈,而铝反应现象最剧烈,可初步推断,三种金属的活动性由强到弱依次是:Al>Fe>Cu
③Fe与酸反应,生成的是氯化亚铁(FeCl2)、硫酸亚铁(FeSO4),而不是氯化铁(FeCl3)、硫酸铁[Fe2(SO4)3]
置换反应
由一种单质跟一种化合物发生反应,生成另一种单质和另一种化合物,这类反应叫置换反应。
【注意事项】
(1)参加反应的金属必须是排在金属活动性顺序氢前面的金属。
(2)酸不能为强氧化性酸:如浓硫酸、硝酸。
(3)金属与酸发生反应后,溶液的质量均增加。
(4)金属与酸反应都产生气泡,但快慢