内容正文:
第二部分身边的化学物质
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专题4金属与金属矿物
为复习要求日
1.了解金属的物理特征,认识常见金属的主要化学性质,了解金属(主要是铁)锈蚀
的原理和防止锈蚀的简单方法。
2.知道几种常见金属矿物(主要是铁、铝、铜等),知道用铁矿石炼铁的反应原理
3.知道把金属制成合金可以改变金属材料的性能,知道生铁、钢等重要合金。
4.认识废弃金属对环境的影响和回收金属的重要性
心知识梳理
一、金属材料
金属材料包括纯金属和合金。
1.金属的性质
(1)物理性质
①共性:有金属光泽,有良好的导电性、导热性、延展性。
②特性:大多数金属是银白色的,铜是红色(或紫红色)的,金是金黄色的;铁、钴、
镍能被磁铁吸引:熔点最低的金属是汞(俗称水银),是常温下唯一的液态金属;熔点最高
的金属是钨。
(2)化学性质
①大多数金属在一定条件下能跟氧气反应生成金属氧化物。如:2Mg+0,点尴2Mg0:
3Fe+20,点尴Fe,0.:4A1+30,—2A1,0:2Cu+02△2Cu0。
金属活动性越强,越容易跟氧气发生反应。
铝制品耐腐蚀就是因为铝在常温下极易跟氧气反应生成致密的氧化铝薄膜,可以防止里
层的铝被继续氧化。
金属活动性极弱的金属如金等,化学性质稳定,不与氧气反应。
②金属活动性顺序中,排在氢前面的金属能与酸(浓硫酸、硝酸除外)发生置换反应生
成盐和氢气。如Fe+2HCl一FeCL+H,↑;Zn+HS0,一ZnS0,+H2↑。
③金属活动性顺序中,排在前面的金属(钾、钙、钠除外)能把排在后面的金属从其盐
溶液中置换出来。如Fe+CuS04一FeSO,+Cu:Cu+2AgNO,一2Ag+Cu(NO,)2
2.合金及其性质
(1)合金:一种金属与其他金属(或非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。合金属
于混合物,合金中一定含金属,可以含非金属。
常见的合金:人类使用最早的合金一青铜(铜、锡合金);应用最广泛的合金一钢:
还有生铁、黄铜、不锈钢、硬铝、焊锡、形状记忆合金、高温合金等。
(2)合金的性质:合金的硬度一般比其成分金属大,多数合金的熔点低于其成分金属
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有的合金还具有耐腐蚀性等。
二、炼铁
L.原料:铁矿石(提供铁元素,最常用的是赤铁矿)、焦炭(燃烧提供热量维持高炉内
高温、制C0)、石灰石(造渣)、空气(供氧)
2.主要反应原理:Fe,0,+3C0高温2Fe+3C0,
3.主要设备:高炉(产品是生铁)。高炉炼铁过程的主要反应:
C+0,点槛C0,;C0,+C温2C0:Fe,0,+3C0商温2Fe+3C0,
三、常见的金属矿物
大多数金属在自然界中以化合物形态存在。少数金属如金、银等,由于化学性质稳定,
在自然界中以单质形态存在。
常见的金属可矿物有赤铁矿(主要成分为Fe,O,)、磁铁矿(主要成分为Fe,O)、铝土矿
(主要成分为A1,0,)、孔雀石[主要成分为Cu,(OH),C0]等。
四、铁的锈蚀与防护
L.铁生锈的条件:铁与氧气、水同时接触。
铁生锈的原理是铁与氧气、水发生一系列复杂的化学反应生成铁锈的过程。铁锈为红棕
色固体,主要成分为F,O,。铁锈疏松多孔,可贮存空气和水分,若不及时除去,会使铁更
易生锈。
2.防止铁生锈的措施和方法
(1)保持铁制品表面干燥。
(2)在铁制品表面覆盖保护层(使铁与氧气、水隔绝)。如:
涂油、刷油漆、镀上一层不易生锈的其他金属(如锌、铬、镍等)、烧涂搪瓷、烤蓝等。
(3)制成合金。合金耐腐蚀性比纯金属好。
五、金属资源的保护
1.防止金属锈蚀
2.加强废旧金属的回收和利用(不仅节约金属资源,而且有利于保护环境)。
3.寻找金属的替代品。
4.有计划地、合理地开采金属矿产。
⊙典例导桥
例1从化学角度对下列词句进行解释,错误的是()
A.金(即铜)柔锡柔,合两柔则为刚一说明合金的熔点比组成它的纯金属高
B.真金不怕火炼一金(Au)化学性质不活泼
C.釜底抽薪一通过清除可燃物达到灭火的目的
D.百炼成钢一使生铁中碳等杂质的含量降低,达到钢的标准
【解析】本题主要考查了金属的性质和用途、炼钢的原理及灭火的原理。A中涉及的知
识点是合金的硬度大于组成它的纯金属,合金的熔点低于组成它的纯金属,故A错误;B中
“真金不怕火炼”是指黄金的化学性质不活泼,在高温条件下也不与氧气发生反应,故B正
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第二部分身边的化学物质
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确;C中的“釜底抽薪”,是指移走可燃物“薪(柴火)”,故C正确;D中“百炼成钢”,将
烧红的生铁反复在空气中不断捶打,碳能与空气中的氧气反应生成二氧化碳气体,降低了生
铁中的含碳量,从而将生铁转化为钢,故D正确。
P答案:A
例2金属资源在生产生活中应用十分广泛。请回答下列问题。
(1)“共享单车”方便市民出行