内容正文:
第二章《物质转化与材料利用》知识梳理
第1节 金属材料
1.金属的普遍特性
常温时,除汞是液体外,其余是 固体 ; 一般密度较大;具有 金属光泽 ;是良好的导电体 、导热体,具有延展性,密度和熔点较高。
2.非金属的性质
常温时,除溴是 液体 外,其余是气体和固体;有多种颜色,不具备金属特性,性质不一,应用不一。
3.几种常见的金属。
⑴铁(Fe): 银白 色金属光泽,质软,具有良好的 延展 性、 导电 性和导热性;化学性质比较活泼。纯铁很 软 ,不宜用来制造机械和其他用品。
(2)铝(A1): 银白 色金属光泽,具有良好的延展性、 导电性和 导热 性。在空气中形成致密的 氧化膜。常用于冶炼、制造电线、电缆等。
(3)铜(Cu): 紫红 色金属光泽,具有良好的延展性、导电性和导热性。在干燥的空气中化学性质 不活泼 ,在潮湿的空气中,表面生成 碱式碳酸铜 。用于制造 电线 、电缆、电器、零件等。
4.铁生锈的条件
铁与 氧气 、水 接触(铁锈的主要成分: Fe2O3·XH2O );铜生铜绿的条件:铜与氧气、水、二氧化碳接触。铜绿的化学式: Cu₂(OH)₂CO₃ 。防止铁制品生锈的措施:①保持铁制品表面的清洁、 干燥 :②表面涂 保护膜 ,如涂油、刷漆、电镀、烤蓝等;③改变铁的单一结构,制成不锈钢。
第2节 金属的化学性质
一、金属与氧气的性质
1.金属与氧气反应
金属与其他物质发生反应时,会生成新的物质,表现出金属的化学性质。有些金属能在氧气中燃烧,有些金属不能燃烧,但都生成相应的氧化物。氧气的浓度不同,化学反应的现象可能不同。
金属
在空气中
在氧气中
化学方程式
镁
常温下表面逐渐变暗。点燃,剧烈燃烧,发出耀眼白光,生成白色固体
点燃,剧烈燃烧,发出耀眼白光,生成白色固体
2Mg+O2 2MgO
铝
常温下,铝表面变暗,生成一层致密的氧化膜,保护铝不再被腐蚀
点燃,剧烈燃烧,火星四射,放出大量的热,生成白色固体
4Al+3O2 2Al2O3
铁
持续加热发红,离火变冷
点燃,剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体。
3Fe+2O22Fe3O4
铜
加热,生成黑色物质;潮湿空气中,生成铜绿而被腐蚀
加热,生成黑色物质。
2Cu+O2 2CuO
2Cu+O2+CO2+H2O===Cu2(OH)2CO3
金
即使在高温时也不与氧气反应
【注意】
1、镁条、铝丝在空气中能燃烧。铁丝在空气中不能燃烧,但在氧气中能燃烧。
2、铁在空气中缓慢氧化生成的主要产物是Fe2O3(生锈) 。铁在氧气中燃烧生成Fe3O4 。(Fe2O3呈暗红色,Fe3O4呈黑色) 。
3、金属铝的表面易生成一层致密的氧化铝薄膜,从而阻止铝的进一步氧化,因而铝具有很好的抗腐蚀性能。但用钢丝球擦洗铝制容器会破坏氧化膜,会使金属铝进一步被氧化。
二、金属与酸的反应
1. 金属与盐酸或稀硫酸反应伴随的现象及反应的化学方程式如下表所示:
金属
现象
反应的化学方程式
盐酸
稀硫酸
盐酸
稀硫酸
镁
剧烈反应,产生大量气泡,溶液仍为无色,试管壁发热,生成的气体能够燃烧,产生淡蓝色火焰。
Mg+2HC===MgCl2+H2↑
Mg+H2SO4===MgSO4 +H2↑
铝
打磨过的铝放入酸中,剧烈反应产生大量气泡,溶液仍为无色,生成的气体能够燃烧,产生淡蓝色火焰。
2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑
2Al+3H2SO4=== Al2(SO4)3+3H2↑
锌
反应比较剧烈,产生大量气泡,溶液仍为无色,生成的气体能够燃烧,产生淡蓝色火焰。
Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑
Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑
铁
反应缓慢,有气泡产生,溶液由无色逐渐变为浅绿色,生成的气体能够燃烧,产生淡蓝色火焰。
Fe+2HCl===FeCl2+H2↑
Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑
铜
无任何现象
不反应
不反应
三、置换反应
1.置换反应
(1)概念:一种单质与一种化合物反应,生成另一种单质和另一种化合物的反应叫做置换反应;
金属与稀盐酸、稀硫酸,以及铁与硫酸铜溶液的反应等都属于置换反应。
(2)形式:AB+C→A+CB。
2.四种化学基本反应类型:一种单质跟一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应,叫作置换反应,表示形式为:A+BC===B+AC;化合反应是由两种或两种以上物质生成一种物质的反应(A+B===AB);分解反应是由一种物质生成两种或两种以上物质的反应(AB===A+B);复分解反应是两种化合物互相交换成分生成新化合物的反应(AB+CD===AD+CB)。
四、金属的活动性顺