第八单元 金属和金属材料-【直击中考】2023年中考化学一轮单元复习精品讲义（人教版）

第八单元 金属和金属材料 一、金属的物理性质和用途 金属材料包括纯金属（如铁、铜、金等）和合金（如不锈钢、铝合金等）。金属具有很多共同的物理性质： 1．金属有金属光泽：（1）金属都具有一定的金属光泽，一般都呈银白色，而少量金属呈现特殊的颜色；例如，金（Au）是黄色、铜（Cu）是红色或紫红色、铅（Pb）是灰蓝色、锌（Zn）是青白色等；（2）有些金属处于粉末状态时，就会呈现不同的颜色；例如，铁（Fe）和银（Ag）在通常情况下呈银白色，但是粉末状的银粉或铁粉都是呈黑色的，这主要是由于颗粒太小，光不容易反射．（3）典型用途：利用铜的光泽，制作铜镜；黄金饰品的光泽也是选择的因素。 2．常温下，铁、铝、铜等大多数金属都是固体，但体温计中的汞是液体． 3．金属有导电性和导热性：其中导电性的强弱次序：银（Ag）＞铜（Cu）＞铝（Al）主要用途：用作输电线，炊具等。 4．金属有延展性：（1）大多数的金属有延性（抽丝）及展性（压薄片），其中金（Au）的延展性最好；也有少数金属的延展性很差，如锰（Mn）、锌（Zn）等；（2）典型用途：金属可以被扎制成各种不同的形状，将金打成金箔贴在器物上． 5．金属的密度：（1）大多数金属的密度都比较大，但有些金属密度也比较小，如钠（Na）、钾（K）等能浮在水面上；密度最大的金属﹣﹣锇，密度最小的金属﹣﹣锂；（2）典型用途：利用金属铝（Al）比较轻，工业上用来制造飞机等航天器． 6．金属的硬度：（1）有些金属比较硬，而有些金属比较质软，如铁（Fe）、铝（Al）、镁（Mg）等都比较质软；硬度最高的金属是铬（Cr）；（2）典型用途：利用金属的硬度大，制造刀具，钢盔等． 7．金属的熔点：（1）有的金属熔点比较高，有的金属熔点比较低，熔点最低的金属是汞（Hg）；熔点最高的金属是钨（W）；（2）典型用途：利用金属钨的熔点高，用来制灯泡内的灯丝；利用金属锡（Sn）的熔点比较低，用来焊接金属。 二、合金 1．概念：合金是由一种金属跟其他金属或非金属熔合形成的具有金属特性的物质。 2．常见的合金： （1）铁合金：主要包括生铁和钢。它们的区别是含碳量不同，生铁含碳量为2%—4.3%，钢的含碳量为0.03%—2% ，钢与生铁相比具有更多的优良性能，易于加工，用途更为广泛。 （2）钛和钛合金是21世纪重要的金属材料，有很多优良的性能，如熔点高，密度小，可塑性好，易于加工，机械性能好等，尤其是钛和钛合金的抗腐蚀性能非常好，因此被广泛用于火箭、导弹、航天飞机、船舶、化工和通信设备等。 3．合金的性质主要是：合金的强度和硬度一般比组成它的纯金属更高，抗腐蚀性能等也比组成它的纯金属更好；但是，大多数合金的熔点比它的纯金属的熔点低，导电、导热性能比它的纯金属差。 三、铁的冶炼 1．矿石：在工业上把能提炼金属的矿物叫矿石。 常见的铁矿石：赤铁矿主要成分为Fe2O3　，磁铁矿主要成分为Fe3O4　。 2．实验室炼铁（一氧化碳还原氧化铁实验） （1）原理：3CO + Fe2O3高温2Fe + 3CO2 （2）现象：红色粉末逐渐变成黑色，澄清石灰水变浑浊，尾气燃烧产生蓝色火焰。 （3）实验步骤与注意事项 ①实验开始时，先通入一氧化碳，再点燃酒精灯。这样做的目的是防止发生爆炸。 ②实验结束时，要先熄灭酒精灯，再停止通入一氧化碳，原因是防止生成的金属被氧化。 ③装置右端导管处放置一只燃着的酒精灯的作用是点燃未反应的一氧化碳，防止污染空气。 ④尾气的处理：因CO有毒，不能随意排入到空气中，处理的原则是点燃或收集。 3．工业炼铁： （1）设备：高炉； （2）原料：铁矿石、焦炭、石灰石、空气； （3）反应原理：在高温下，用还原剂一氧化碳将铁从它的化合物中还原出来，化学方程式为： 3CO + Fe2O3高温2Fe + 3CO2 四、金属资源的保护 1．铁生锈的条件：与水、氧气同时接触 2．防止铁生锈的措施： （1）用完铁制品后及时擦洗干净，置于干燥的环境，保持其表面的洁净、干燥； （2）在铁制品表面涂上一层保护膜； （3）在铁制品表面进行烤蓝、煮黑等处理（使其表面形成一层致密的四氧化三铁薄膜）； （4）在铁制品表面镀上一层其它金属； （5）改变铁制品的内部结构，将其制成不锈钢等合金 3．金属资源的保护措施： （1）防止金属的锈蚀； （2）回收利用废旧金属； （3）有计划、合理地开采矿物，严禁不顾国家利益的乱采矿； （4）寻找金属的代用品，例如，现在经常用塑料来代替钢和其它合金制造管道、齿轮和汽车外壳等。 五、金属的化学性质 1．金属能与氧气反应（金即使在高温时也不与氧气反应） （1）铁与氧气的反应：常温下，干燥的空气中铁很难与氧气反应。在潮湿的空气中，铁与氧气发生缓慢氧化而生成铁锈（主要成分：Fe2O3；铁锈呈红色，结构疏松，易吸水，加快铁器的腐蚀）；在纯氧中，