内容正文:
第五讲 金属与金属材料(原卷版)
知识点01 金属材料
1.金属材料:金属材料包括纯金属(纯净物)以及它们的合金(混合物)。
2.金属之最
(1) :地壳中含量最多的金属元素
(2) :人体中含量最多的金属元素
(3) :目前世界年产量最多的金属(铁>铝>铜)
(4) :导电、导热性最好的金属(银>铜>金>铝)
(5) :硬度最高的金属
(6) :熔点最高的金属
(7) :熔点最低的金属
(8) :密度最大的金属
(9) :密度最小的金属
3. 金属物理性质
(1)常温下为固体(特殊: ),有金属光泽,密度较大,熔点较高。
(2)大多数金属呈银白色,特殊: , , (铁片为银白色)。
(3)大多数金属具有优良的导电性、导热性,有 (延:拉成丝;展:压成片)。
4. 金属的用途
物质的性质在很大程度上决定了物质的用途,但这不是唯一的决定因素。在考虑物质的用途时,还需要考虑价格、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。
(1) 性质决定用途:铜、铝具有导电性→电线;钨熔点高→灯丝;铬硬度大→做镀层金属;铁硬度大→菜刀、镰刀、锤子等;
生活中应用的金属:“银粉”→ ;水银温度计→ ;“锡箔”纸→ ;保温瓶内胆→ 。
知识点02 合金及其用途
(一)合金
1.合金:由两种或两种以上的 或金属与 经一定方法所合成的具有金属特性的物质。
(1)合金是混合物。金属氧化物不是合金。
(2)目前已制得的纯金属只有90多种,而合金已达几千种。
2.合金的特性
(1)合金的硬度一般比组成它的纯金属的硬度 ,抗腐蚀性 。
(2)合金的熔点一般比组成它的纯金属的熔点 。
易混易错点:①合金中一定含有金属元素,也可能含有非金属元素。②合金一定是混合物。③合金一定有金属特性。④金属氧化物是纯净物,不属于合金。
(二)党常见的合金及用途
1.钢铁
(1)钢铁是指铁与碳、硅、锰、磷、硫以及少量的其他元素所组成的合金。除铁外, 的含量对钢铁的机械性能起着主要作用,故统称为铁碳合金。
(2)按含碳量不同,铁碳合金分为钢与生铁两大类:
①钢是含碳量为 的铁碳合金。
②铁是含碳量 的铁碳合金。
③若碳以球状石墨分布则称球墨铸铁,其机械性能、加工性能接近于钢。
2.铝合金
(1)铝合金的突出特点是密度 ,强度 。
(2)常用的有:①Al-Mn、Al-Mg合金,耐蚀性好,称防锈铝合金。②Al-Cu-Mg、Al-Cu-Mg-Zn合金。③Al-Li合金,可制作飞机零件和承受载重的高级运动器材。
3.铜合金:广泛使用的有:黄铜、青铜和白铜
(1)黄铜:Cu-Zn合金,有优良的导热性和耐腐蚀性。
(2)青铜:Cu-Sn合金,常用于制造齿轮等耐磨零部件和耐蚀配件。
(3)白铜:Cu-Ni合金,有优异的耐蚀性和高的电阻。
4.钛合金
(1)钛和钛合金:被认为是21世纪的重要金属材料,钛合金与人体具有良好的 ,可用来造人造骨。
(2)钛和钛合金的优点:①熔点 、密度 ;②可塑性好、易于加工、机械性能好;③抗腐蚀性能好。
知识点03 金属的化学性质
1.金属与氧气的反应
(1)金属与氧气的反应:能表明大多数金属都能与氧气发生反应,但反应的难易和剧烈程度是不同的;
(2)镁、铝在常温下能与空气中的氧气反应:,4Al+3O2=2Al2O3;
铝的抗腐蚀性能好的原因:铝在空气中与氧气反应, ;
(3)铁、铜在常温下、干燥的环境中,几乎不与氧气反应,但在潮湿的空气中会 。
铁、铜在高温时能与氧气反应:,。
2.金属与酸的反应:取镁、锌、铁、铜等金属分别与稀盐酸、稀硫酸反应。
(1)实验现象:镁与盐酸、稀硫酸反应,产生的气泡最多,其次是锌;铁与盐酸、稀硫酸反应产生的气泡较少,而铜与稀盐酸、稀硫酸 反应。
收集所生成的气体,点燃,证明生成的气体是氢气。
(2)实验表明:①镁、锌、铁等金属与稀盐酸、稀硫酸能反应;
②镁、锌、铁与稀盐酸、稀硫酸反应的剧烈程度不同。
(3)反应方程式:
(4)金属与酸的反应的通式:活泼金属+酸→盐+H2↑,描述现象时,需要注意:①如果有铁、铜元素参加反应,一定要注意溶液