内容正文:
第8单元 金属和金属材料01 思维导图
02 考点速记
课题1 金属材料
一、金属材料
1.金属材料:包括纯金属(纯净物)和合金(混合物)。
2.金属物理性质:
(1)共性:常温下为固体,有金属光泽,大多数金属具有优良的导电性、导热性,有延展性。
(2)特性:①常温下汞为液体 ②金属大多呈银白色,特殊:铜紫红色,金金黄色 ③不同金属的物理性质差异较大
2.金属材料的发展
(1)青铜器(商代)→铁器(春秋战国)→铝(100多年前)→钛和钛合金(21世纪重要的金属材料)。
(2)目前世界上年产量居前三位的金属依次是铁、铝、铜。
4.金属的使用
(1)主要因素:性质决定用途。
(2)其他因素: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。
(3)生活中的金属:干电池外皮→锌/锰;“银粉”→铝;水银温度计→汞;“锡箔”纸→铝或锡;保温瓶内胆→银
5.金属之最:
(1)铝:地壳中含量最多的金属元素 (2)钙:人体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)
(5)铬:硬度最高的金属 (6)钨:熔点最高的金属
(7)汞:熔点最低的金属 (8)锇:密度最大的金属
(9)锂:密度最小的金属相互刻画,纯金属上有划痕
二、合金
1.概念:在金属中加热融合某些金属或非金属,制得具有金属特征的合金。
①合金是混合物 ②形成合金的过程是物理变化 ③合金各成分的化学性质不变
2.合金的优点:
合金和组成其的纯金属相比较,硬度一般更大,熔点一般更低,抗腐蚀性更好
合金
铁的合金
铜合金
焊锡
钛和钛合金
形状记忆合金
生铁
钢
黄铜
青铜
成分
含碳量
2%~4.3%
含碳量
0.03%~2%
铜锌
铜锡
铅锡合金
钛镍合金
备注
铁的合金主要含Fe、C,
区别主要是含碳量不同
紫铜是纯铜
熔点低
焊接金属
与人体有很好的
相容性,
可用于制造人造骨
具有形状记忆效应用于制成人造卫星天线
【点拨】
1.合金中一定有金属存在,但不一定都是金属与金属熔合而成,还有可能是金属与非金属,例如:生铁、钢就是铁的合金,其中含有碳元素。
2.合金中各成分是均匀熔合在一起的,在金属表面镀上一层其他金属,不属于合金。
3.合金的各种成分均以单质形式存在。
课题2 金属的化学性质
一、金属的化学性质
1.与氧气反应:
反应条件
金属
现象
化学方程式
常温
镁
打磨过的镁带在空气中表面逐渐变暗;在空气中点燃剧烈燃烧,发出耀眼的白光,生成白色固体
点燃时: 2Mg+O22MgO
铝
打磨过的铝在空气中表面会逐渐变暗,生成一层致密的氧化膜
常温下:4Al+3O2=2Al2O3
点燃或加热
铁
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。
在氧气中点燃: 3Fe+2O2Fe3O4
铜
在空气中加热表面变为黑色
在空气中加热: 2Cu+O22CuO
高温
金
在空气中加热不变色
铝具有很好的抗腐蚀性能原因:铝与空气中氧气反应,表面生成一层致密的氧化铝薄膜,从而阻止铝进一步氧化。
2.与稀盐酸、稀硫酸反应:金属+酸→盐+H2↑
注意:实验前用砂纸打磨金属,除去镁、铁等金属表面的氧化膜,便于金属与酸接触反应。
金属
现象
反应的化学方程式
稀盐酸
稀硫酸
镁
反应剧烈,产生大量气泡
Mg+2HCl=MgCl2+H2↑
Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑
锌
反应比较剧烈,产生少量气泡
Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
铁
反应缓慢,有少量气泡产生,溶液由无色变为浅绿色
Fe+2HCl=FeCl2+H2↑
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
3. 金属与某些盐反应:金属+盐→新盐+新金属
实验
铁钉+硫酸铜溶液
铝丝+硫酸铜溶液
铜丝+硝酸银溶液
现象
铁表面有红色固体产生,溶液由蓝色逐渐变为浅绿色。
铝表面有红色固体产生,
溶液由蓝色逐渐变为无色。
铜表面有银白色固体产生,
溶液由无色逐渐变为蓝色。
化学方程式
Fe+CuSO4 =Cu+FeSO4
2Al+3CuSO4 =Al2(SO4)3 +3Cu
Cu+2AgNO3 =2Ag+Cu(NO3)2
活动性比较
铁>铜
铝>铜
铜>银
【点拨】
①单质铁与稀盐酸和稀硫酸反