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专题09 金属和金属材料
一、常见金属
金属材料:一般分为 和 两类。
1.金属的物理性质:
(1)常温下一般为 (汞为 ),有 光泽;
(2)密度和硬度 ,熔沸点 ;
(3)大多数呈 (铜为 色,金为 色)
(4)有良好的 性、 性、 性
2.金属之最:
(1)铝: 中含量最多的金属元素;
(2)钙: 中含量最多的金属元素;
(3)铁:目前世界年产量最多的金属(铁>铝>铜);
(4)银:导电、导热性最好的金属(银>铜>金>铝);
二、合金
1.定义:由一种 跟其他一种或几种 (或金属与 )一起熔合而成的具有 的物质。
注意事项:(①合金是金属与金属或金属与非金属的混合物;②金属在熔合了其它金属和非金属后,不仅组成上发生了变化,其内部组成结构也发生了改变,从而引起 )。
2.合金特点:一般说来,合金的 比各成分低, 比各成分大, 性能更好
3.举例:
(1)铁的合金: (含碳量2%~4.3%)和 (含碳量0.03%~2%)。区别:含碳量不同
(2)铜合金: :铜、锌的合金; :铜、锡的合金,它人类使用 的合金。
(3) :被认为是21世纪的重要金属材料,优点:I、熔点高、密度小;II、可塑性好、易于加工、机械性能好;III、抗腐蚀性能好;用途:广泛用于喷气式发动机、飞机机身、人造卫星外壳、火箭壳体、医学补形、人造骨、海水淡化设备、海轮、舰艇的外壳等。
(4) :铝中加入镁、铜、锌等形成合金。广泛应用于制造飞机、舰艇和载重汽车等。
三、金属资源
(一)金属矿物
(1)金属在自然界在的存在形式:大部分都以 的形式存在,少数很不活泼的金属以 形式存在,人类使用最早的金属是 。
(2) (主要成分是Al2O3); (主要成分是KAlSi3O8);明矾石(主要成分是kAl3(SO4)2(OH)6 ); (主要成分是Fe3O4 )、赤铁矿(主要成分是 ); (主要成分是FeCO3); (主要成分是FeS2)。
(二)铁的冶炼
(1)实验前必需对装置进行 。这样操作的目的是防止 。
(2)实验开始时,先通入 ,然后再 的原因是 。
(3)实验结束时的操作是“先 ,继续通 ,直到玻璃管 ”。这样操作的目的是 。
(4)该实验的实验现象是硬质玻璃管中 、试管中的 、酒精灯上方导管口处的 。
(5)相关反应的化学方程式: 、 、
(6)思考:① 如何判断反应中生成了什么物质:取少量产物于试管中,滴加适量 ,如有 证明含 ;或用 。
② 装置中导管末端点燃酒精灯: 。
(7)工业炼铝的原理:
(三)金属资源的保护和利用
1.铁的锈蚀
(1)铁生锈的条件是:铁与 、 接触(铁锈的主要成分:Fe2O3·xH2O)
(2)防止铁制品生锈的措施:①保持铁制品表面的 、 ;②表面涂 (涂油、 、电镀、
等);③制成不锈钢;
(3)铁锈很 ,不能阻碍里层的铁继续与氧气、水蒸气反应,因此铁制品可以全部被锈蚀。因而铁锈应及时除去。
(4)而铝与氧气反应 ,从而阻止铝进一步氧化,因此,铝具有很好的 性能。
2.保护金属资源途径:
①防止 ;②回收利用 ;③合理开采矿物;④寻找金属的代用品
四、金属活动性顺序及其应用
1. 金属活动性顺序
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H) Cu Hg Ag Pt A