内容正文:
第二章 常见的物质
第10讲 金属材料
1、 纯金属
1.物理共性
①有 ,如金、银做饰品等; ,如铜、铝做导线; ,如用铁锅炒菜等;
,如铝压制成铝箔等。
2.物理特性:
①颜色:铁,铝等大多数金属呈 色,但铜呈 色,金呈 色,铁粉呈 色。
②状态:常温下,大多数金属都是固体,但 为液体。
【注意】不同的金属熔点、硬度、密度等不同。
3.化学性质
①金属与氧气反应
通式:金属+氧气→金属氧化物, 属于 反应
举例:4A1+3O2==2Al2O3(铝抗腐蚀原因);2Cu+O22CuO
②金属与酸反应
通式:金属+酸→盐+H2↑
举例:Fe+2HCl=FeCl2+H2↑(注意颜色的变化:无色溶液变为 色)
2A1+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑(注意化合价的变化:Al 为+3 价)
③金属与盐的反应条件:
通式:金属+盐溶液→新盐+新金属( 反应)
a.盐要可溶 b.活泼金属置换不活泼金属(钾、钙、钠除外)
举例:Fe+CuSO4=FeSO4+Cu Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag
3.常见金属活动性顺序及应用
①常见金属活动性顺序:K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H) Cu Hg Ag Pt Au(金属活动性由强逐渐减弱)
②规律
A.金属的位置越靠前,它的活动性越强;
B.位于氢前面的金属才能置换盐酸,稀硫酸中的氢;
C.位于前面的金属能把位于后面的金属从它们的盐溶液里置换出来。
二、合金
1.定义:在金属中加热熔合某些金属或非金属,制得具有金属特性的合金。
2.特征:与其组分金属相比,合金的硬度更 ,熔点更 ,抗腐蚀性能更 。
3.常见的合金
①铁合金:
生铁:含碳量较 ;钢:含碳量较 。
②其他合金:铝合金、黄铜、钛合金等。
三、金属资源的利用和保护
1.金属资源的存在形式:少数很不活泼的金属如金银等以 形式存在,其余大都以 形式存在。
2.常见金属矿石:磁铁矿(主要成分Fe3O4),赤铁矿(主要成分Fe2O3),铝土矿(主要成分Al2O3)。
3.铁的冶炼(反应原理):Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2。
4.铁锈蚀的条件:与空气中的 和 同时接触,故防锈原理为隔绝 。
5.防止铁锈蚀的措施:
①保持铁制品表面干燥,洁净;
②在铁制品表面形成保护层(如:刷漆,涂油);
③制成合金(如:不锈钢等)。
命题点1—金属材料
1.金属和合金都是 材料,大多数金属都是银白色固体,特殊金属有金为 黄色,铜为 色,铁粉为 色。(铁片、铁条铁块是银白色), 为液体。纯金属是 ,而合金是 ,其中金属种类至少有 种,且各组分大多是以单质形式存在,且保持各成分的性质。纯金属和合金的判断方法是看其是否是混合物,如紫铜,红铜是 ,而黄铜是铜锌合金。
2.金属矿物不属于金属材料。
3.钛合金可用于制造人造骨等。
例题:(1)2021年3月,四川三星堆遗址已出土黄金面具、青铜艺术品、象牙、残存的丝织品等重要文物,其中青铜为合金。下列物质中属于金属材料的有________(填序号)。
A. 象牙 B. 黄金 C. 丝织品 D. 青铜
(2)以铁元素为主要成分的生铁比纯铁硬度______(填“大”或“小”)。
(3)纽扣电池的金属外壳可以加工得很薄,说明金属具有________性。
命题点2—金属的化学性质
1.大多数金属能与氧气化合生成金属氧化物,如镁铝在常温下就可以与氧气反应,而在点燃条件下反应更剧烈;但活动性很弱的金属则不能,如金在高温条件下也不与氧气反应。
2.金属能置换出酸和盐中的阳离子且遵循金属活动性顺序中的前换后原则。这里的“前”“后”与氢的位置无关;若金属表面有“锈”即“氧化膜”,应先 再实验。
例题1:下列事实能说明铝的金属活动性比铁或铜强的是 ( )
A. 铝在地壳中含量比铁高 B. 铝的熔点低于铜的熔点
C. 空气中铁比铝更容易被腐蚀 D. 铝丝在硫酸铜溶液中能形成“铜树”
例题2:假设与排除是探索未知物的一种方法。《本草纲目拾遗》中记载:“强水性最烈,能蚀五金(金、银、铜、铅、铁)”,下列物质最可能是“强水”的是( )
A. 硫酸亚铁溶液 B. 稀盐酸
C. 浓硝酸和浓盐酸的混合物