2025年中考化学一轮复习:金属和金属材料
2025年中考化学一轮复习:金属和金属材料
一.金属材料
1.常见金属的物理性质
金属材料是指用纯金属或合金等制成的材料。
金属共同的物理性质 | 金属物理性质的差异 |
①有金属光泽 | ①颜色差异:大多数金属呈银白色,但铜呈紫红色,金呈黄色,铁、银呈银白色,铁粉和银粉是黑色。 |
②有良好的导电性 | ②状态差异:大多数金属在常温下为固体,但汞为液体 |
③有良好的导热性 | ③金属的导电性、导热性、密度、熔点、硬度等物理性质差别也较大 |
④有良好的延展性 |
2.金属的用途反应性质
用途举例 | 制首饰 | 作导线 | 制烧水壶 | 制金属丝、金属箔 |
利用的物理性质 | 有金属光泽 | 导电性 | 导热性 | 延展性 |
3.金属之最:
地壳中含量最多的金属元素 | 铝(Al) |
人体中含量最高的金属元素 | 钙(Ca) |
目前世界年产量最高的金属 | 铁(Fe) |
导电、导热性最好的金属 | 银(Ag) |
硬度最大的金属 | 铬(Cr) |
熔点最高的金属 | 钨(W) |
熔点最低的金属 | 汞(Hg) |
密度最大的金属 | 锇(Os) |
密度最小的金属 | 锂(Li) |
4.合金
合金 | 在纯金属中加热熔合某些金属或非金属,制得的具有金属特征的混合物 |
优良性能 | 一般比其组分金属硬度大 |
一般比其组分金属熔点低 | |
一般比其组分金属抗腐蚀性强 | |
理解 | ①合金都是混合物,其中至少含有一种金属单质,合金可由金属与金属熔合而成,也可以由金属与非金属熔合而成。 |
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| ②形成合金的熔合过程中不生成新物质,发生物理变化,组成合金的各成分保持着它们各自的化学性质。 ③金属氧化物(如Fe2O3)不是合金,因为它们既不是混合物,也没有金属特征(导电性等)。 |
5.铁的合金(生铁与钢)
| 生铁 | 钢 |
含碳量 | 2% - 4.3% | 0.03% - 2% |
所含元素 | 铁、碳、硅、锰等 | 铁、碳、铬、镍等 |
性能 | 质硬而脆,无韧性 | 坚硬,有韧性 |
机械加工 | 可铸,不可锻压 | 可铸、可锻压、可压延 |
用途 | 制铁锅、暖气片、机床等 | 制交通工具、炊具等 |
性能差异原因 | 生铁与钢性能差异的主要原因是它们的含碳量不同 | |
6.钛和钛合金
熔点高、密度小、可塑性好、易加工、机械性能好、抗腐蚀性和生物相容性好等。因此,钛和钛合金被广泛用于火箭、导弹、航天器、通信设备和医疗等。
二.金属的化学性质
1.金属与氧气的反应
金属 | 反应条件 | 反应现象 | 化学方程式 |
镁、铝 | 常温 | 打磨过的镁条、铝片在空气中表面逐渐变暗 | 2Mg+O2=2MgO 4Al+3O2=2Al2O3 |
铁、铜 | 点燃或加热 | 常温下铁、铜在干燥的空气中很难与氧气反应。在氧气中点燃细铁丝,细铁丝剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体,放出大量的热;在空气中加热铜丝,铜丝表面变黑 | 3Fe+2O2 2Cu+O2 |
金 | 即使在高温时也不与氧气反应 | -- | |
重点 | (1)铝具有很好的抗腐蚀性能的原因:铝在空气中与氧气反应,其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)金属与氧气反应的难易程度,也可在一定意义上反映出金属的活泼程度,即镁、铝比较活泼,铁、铜次之,金最不活泼。 (3)“真金不怕火炼”说明金即使在高温时也不会与氧气反应。所以可以利用灼烧法鉴别黄铜(铜锌合金)和黄金,灼烧时无现象的是黄金,表面变黑的是黄铜。 | ||
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2.金属与稀盐酸、稀硫酸的反应
金属 | 现象(与稀盐酸或稀硫酸) | 反应的化学方程式 |
镁 | 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 | Mg+2HCl=MgCl2+H2↑ Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑ |
锌 | 反应较剧烈,产生较多气泡,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 | 反应缓慢且有少量气泡产生,溶液由无色逐渐变成浅绿色,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 | 无变化 | -- |
结论 | 镁、锌、铁与盐酸或稀硫酸反应产生氢气,镁反应速率最快,锌次之,铁最慢,铁与盐酸或稀硫酸反应时溶液由无色变成浅绿色。铜不与盐酸或稀硫酸反应。 金属的活动性∶镁>锌>铁>铜。 | |
注意 | (1)比较不同金属与酸反应的速率需要控制的变量: ①酸的种类、浓度和体积; ②金属的形状(或金属与酸的接触面积); ③温度。 (2)利用金属与酸的反应判断金属活动性的方法: 在相同条件下,能与酸反应的金属比不能与酸反应的金属活泼;与酸反应产生气泡快的金属比产生气泡慢的金属活泼。 | |
3.金属与盐溶液的反应
实验步骤 | 实验装置 | 实验现象 | 反映的化学方程式 |
把一根用砂纸打磨过的铝丝浸入硫酸铜溶液中 | 铝丝上有紫红色物质生成,溶液由蓝色逐渐变为无色 | 2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3Cu | |
把一根洁净的铜丝浸入硝酸银溶液中 | 铜丝上有银白色物质生成,溶液由无色逐渐变为蓝色 | Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag | |
把一根洁净的铜丝浸人硫酸铝溶 | -- | 无变化 | -- |
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