第八单元 金属和金属材料知识总结-2025-2026学年九年级化学人教版下册

该初中化学单元知识清单系统梳理了“金属和金属材料”单元内容，涵盖金属材料分类、物理性质与用途、合金特性、金属活动性顺序、冶炼及腐蚀防护等核心范畴，搭建了从基础概念到实验应用再到实际问题解决的递进式学习支架。 清单通过表格分类呈现知识体系，结合“注意事项”“记忆口诀”强化重难点，如用“合金两增一降”口诀归纳特性，以灼烧法鉴别黄铜和黄金为例体现性质应用，培养学生的化学观念和科学思维。设计金属与酸反应现象对比表、铁生锈条件实验分析等，助力不同学生高效掌握要点，教师可据此优化教学，提升课堂实效。

第八单元 金属和金属材料 1.金属材料 定义 是指用纯金属或合金等制成的材料 种类 （1）纯金属：由一中金属元素组成的纯净物，属于单质，如铜、体温计中的汞、银、金等。 （2）合金：人们使用的金属材料大多是合金，而非纯金属。如铁合金（生铁、钢）、铜合金（如青铜、黄铜、白铜）、铝合金和钛合金等。 注意：①金属单质属于金属材料，但金属材料不一定是纯金属，也可能是合金，金属材料都具有金属的物理 性质，如热、电的良导体，有金属光泽，有延展性等。 ②有些物质虽含有金属元素，但不是金属材料，如金属氧化物、铁矿石、大理石等，因为它们不具有金属的物理特性。 2.常见金属的物理性质 项目 共性 特性 物理性质 大多数常温下为固体 汞常温下是液体 有金属光泽 铁、铝等大多金属都呈银白色，但铜却呈红色，金呈黄色 导电性、导热性、延展性良好 不同金属的导电性、导热性、密度、熔点、硬度等物理性质差别也较大 密度较大 熔点较高 注意：延展性是指(通常指金属)受到拉力、锤击或滚轧等作用时，延伸呈细丝或展开成薄片而不破裂的性质 3.物质的性质与用途之间的关系 物理性质和用途 能导电 制电线、电缆 能导热 做炊具 有延展性 拉成丝，做成箔 有一定的机械强度 制造车辆、防盗门窗、机械等 具有金属光泽 做装饰品 关系 用途 性质 （很大程度上）决定 反映 决定金属用途的因素 主要 金属的性质 其他 价格是否合理 资源是否丰富 使用是否便利 是否美观 废料是否易于回收 对环境的影响 4.合金 定义 在金属中加热熔合某些金属或者非金属，就可以制得具有金属特征的物质 铁合金 合金 含碳量 生铁 2%～4.3% 钢 0.03%～2% 注意：①合金具有金属特征 ②合金中至少含有一种金属元素，可能含有非金属元素，且各元素以单质形式存在 ③合金一定是混合物 ④形成合金的过程是物理变化，合金各成分的化学性质不变 5.合金与组成它们的纯金属性质的比较 两增 合金的硬度和强度增大 合金的耐腐蚀性增强 一降 合金的熔点降低 口诀 合金性质的“两增一降” 6.钛titanium和钛合金 性能 熔点高、密度小、可塑性好、易加工、机械性能好、抗腐蚀性能非常好、与人体具有很好的相容性 用途 被广泛用于火箭、导弹、航天器、船舶、化工设备、通信设备和医疗人造骨等 7.金属与氧气反应 反应条件 金属 现象 化学方程式 常温或点燃 镁 空气中打磨过的镁带表面逐渐变暗；点燃发出耀眼白光，放出大量的热，生成白色固体 常温：2Mg+O2 2MgO 点燃：2Mg+O2 点燃 2MgO 铝 空气中打磨过的铝表面会逐渐变暗，生成一层灰白色的氧化膜；氧气中剧烈燃烧，发出白光，放出大量的热，生成白色固体 常温：4Al+3O2 2Al2O3 点燃：4Al+3O2 点燃 2Al2O3 点燃或加热 铁 常温下在干燥的空气中，铁很难与氧气反应；点燃后在氧气中能剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，放出大量的热 氧气：3Fe+2O2 点燃 Fe3O4 铜 常温下载干燥的空气中很难反应；在空气中加热表面会生成黑色物质 空气：2Cu+O2 △ 2CuO 常温、高温都不反应 金 在空气中加热不变色 不反应 注意：①镁燃烧时发出耀眼的白光，所以可用镁做照明弹 ②铝在常温下空气中表面生成一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝进一步被氧化，因此，铝具有很好的抗腐蚀性能。利用铝的这一特性，可以用铝粉制成“银粉漆”涂在暖气片等钢铁制品表面 ③常温下，在潮湿的空气中变成暗红色的铁锈（主要成分Fe2O3） ⑤“真金不怕火炼”是指金的化学性质不活泼，即使在高温下也不与氧气反应。并非指“金的熔点高，不易熔化” ⑥可用灼烧法鉴别黄铜和黄金，取样→灼烧→不变色→黄金；取样→灼烧→变黑色→黄铜 8.金属与盐酸、稀硫酸的反应 金属 现象 反应的化学方程式 稀盐酸 稀硫酸 稀盐酸 稀硫酸 镁 剧烈反应，产生大量气泡，溶液仍未无色，试管壁发热，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 反应比较剧烈，产生大量气泡，溶液仍未无色，试管壁发热，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 — — 9.置换反应 概念 是由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，置换反应是化学反应的基本类型之一。 特征 单质+化合物→新单质+新化合物，即反应物和生成物都是一种单质和一种化合物 通式 置换反应的通式为A+BC B+AC 举例 Fe+CuSO4 FeSO4+Cu 注意：①置换反应中的单质不一定是金属单质，置换反应液不一定都在溶液中进行 ②铁与金属化合物溶液发生置换反应时候生成的铁的化合物中，铁的化合价为+2，而不是+3 ③有单质和化合物参加的反应不一定是置换反应，如2CO+O2 点燃 2CO2 10.金属活动性顺序 定义 指在溶液中金属失去电子的能力。常见金属在溶液中的活动性顺序是在实验的基础上，经过去伪存真、由表及里的分析，归纳总结得到的 顺序 钾 钙 钠 镁 铝 锌 铁 锡 铅 氢 铜 汞 银 铂 金 口诀 嫁给那美女，身体细纤轻，统共一百斤 应用 规律 举例 判断金属活动性强弱 1.在金属活动性顺序里，金属的位置越靠前，它的活动性就越强 Zn比Fe活泼 判断金属与酸的置换反应能否发生 2.在金属活动性顺序里，位于氢前面的金属能置换出稀盐酸、稀硫酸中的氢 Zn+H2SO4 ZnSO4+H2↑， Cu不与稀硫酸反应 判断金属与金属化合物溶液的置换反应能否发生 3. 在金属活动性顺序里，位于前面的金属能把位于后面的金属从它们化合物的溶液里置换出来 Cu+2AgNO3 Cu2(NO3)2+2Ag Cu与FeSO4溶液不反应 11.金属资源 存在地壳和海洋中 存在形式：单质（少数很不活泼的金属，如金、银等），化合物（除金、银等以外的其他金属） 常见的金属矿石 主要成分 赤铁矿 磁铁矿 铝土矿 Fe2O3（红棕色） Fe3O4（黑色） Al2O3（白色） 12.工业炼铁 主要设备 高炉 提供还原剂 提供能量 炼铁高炉及炉内主要化学反应示意图 原料 铁矿石、焦炭、石灰石、空气等 图示 在高温下，利用炉内反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来，高炉内的主要化学反应如图所示。 有关化学方程式 以赤铁矿为原料，主要反应为Fe2O3+3CO 高温 2Fe+3CO2 以磁铁矿为原料，主要反应为Fe3O4+4CO 高温 3Fe+4CO2 焦炭的作用：（1）提供热量C+O2 高温 CO2 （2）提供还原剂C+CO2 高温 2CO 产品 生铁（含碳量2%～4.3%的铁合金，不是纯铁） 13.含杂质物质的化学方程式的计算 计算公式 （1） （2）纯净物的质量=不纯物质的总质量×纯物质的质量分数（纯度） （3）不纯净物的总质量=纯物质的总质量×纯物质的质量分数（纯度） （4）杂质的质量=不纯物质的总质量×（1-纯度） 计算步骤 （1）将含杂质的物质的质量换算成纯物质的质量。 （2）将纯物质的质量代入化学方程式计算。 （3）将计算得到的纯物质的质量换算成含杂质物质的质量。 举例 用500t含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量是多少？（计算结果保留一位小数） 【解】500t赤铁矿石中含氧化铁的质量为：500t×80%=400t 设：400t氧化铁理论上可以炼出的铁的质量是x Fe2O3+3CO 高温 2Fe+3CO2 160 112 400t x x=280t 折合为含铁96%的生铁的质量为：560t÷96=291.7t 答：理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量是291.7t； 14.金属的腐蚀与防护 铁生锈条件 铁生锈的条件是铁与水和氧气同时接触 金属锈蚀条件 ①有能够锈蚀的物质 ②反应物要相互接触 要同时具备 ③生成物不对反应物起阻碍作用 防锈原理 隔绝氧气（或空气） 隔绝水 具备其一即可 方法 干燥—保持铁制品表面洁净和干燥 覆膜—在钢铁表面覆盖保护膜，如在车、船的表面喷涂油漆，机械表面涂油，铁制品表面烧涂搪瓷等 镀层—在钢铁表面镀一层其他金属，如在钢铁表面镀锌、镀铬等 烤蓝—用化学方法使钢铁表面形成致密的氧化膜，如锯条上的烤蓝等 改构—加入其他金属，改变其组成制成合金，如在钢铁中加入镍制成不锈钢，可以增强其耐腐蚀能力 举例 铁的除锈 ①物理方法：砂纸打磨、刀刮、高压水冲洗等。 ②化学方法：酸洗法（酸不能过量），如用稀盐酸洗去铁锈：Fe2O3+6HCl===2FeCl3+3H2O 15.保护金属资源 保护金属资源的必要性 ①金属资源有限，而且不能再生 ②废旧金属随意丢弃不仅造成资源的浪费，还会造成环境污染 保护金属资源的有效途径 ①防止金属腐蚀 ②回收利用废旧金属 ③有计划、合理地开采矿物，严禁不顾国家利益乱采矿 ④寻找金属的代用品等（如用塑料代替钢和其他合金制造管道） 回收废旧金属的好处 ①节约金属资源和能源 ②减少环境污染 第 2 页 共 4 页 学科网（北京）股份有限公司 $ 第八单元 金属和金属材料 1.金属材料 定义 是指用 或 等制成的材料 种类 （1）纯金属：由一中金属元素组成的纯净物，属于单质，如铜、体温计中的汞、银、金等。 （2）合金：人们使用的金属材料大多是合金，而非纯金属。如铁合金（生铁、钢）、铜合金（如青铜、黄铜、白铜）、铝合金和钛合金等。 注意：①金属单质属于金属材料，但金属材料不一定是纯金属，也可能是合金，金属材料都具有金属的物理 性质，如热、电的良导体，有金属光泽，有延展性等。 ②有些物质虽含有金属元素，但 金属材料，如金属氧化物、铁矿石、大理石等，因为它们不具有金属的物理特性。 2.常见金属的物理性质 项目 共性 特性 物理性质 大多数常温下为固体 汞常温下是 体 有金属光泽 铁、铝等大多金属都呈 色，但铜却呈 色，金呈 色 导电性、导热性、延展性良好 不同金属的导电性、导热性、密度、熔点、硬度等物理性质差别也较大 密度较大 熔点较高 注意：延展性是指(通常指金属)受到拉力、锤击或滚轧等作用时，延伸呈细丝或展开成薄片而不破裂的性质 3.物质的性质与用途之间的关系 物理性质和用途 能导 制电线、电缆 能导 做炊具 有 性 拉成丝，做成箔 有一定的机械 制造车辆、防盗门窗、机械等 具有 光泽 做装饰品 关系 用途 性质 （很大程度上）决定 反映 决定金属用途的因素 主要 金属的性质 其他 价格是否合理 资源是否丰富 使用是否便利 是否美观 废料是否易于回收 对环境的影响 4.合金 定义 在金属中加热熔合某些金属或者非金属，就可以制得具有金属特征的物质 铁合金 合金 含碳量 生铁 钢 注意：①合金具有金属特征 ②合金中至少含有 元素，可能含有非金属元素，且各元素以单质形式存在 ③合金一定是混合物 ④形成合金的过程是 变化，合金各成分的化学性质不变 5.合金与组成它们的纯金属性质的比较 两增 合金的 度和 度增大 合金的耐 性增强 一降 合金的 点降低 口诀 合金性质的“两增一降” 6.钛titanium和钛合金 性能 熔点高、密度小、可塑性好、易加工、机械性能好、抗腐蚀性能非常好、与人体具有很好的相容性 用途 被广泛用于火箭、导弹、航天器、船舶、化工设备、通信设备和医疗 等 7.金属与氧气反应 反应条件 金属 现象 化学方程式 常温或点燃 镁 空气中打磨过的镁带表面逐渐变暗；点燃发出耀眼白光，放出大量的热，生成白色固体 常温：2Mg+O2 2MgO 点燃： 铝 空气中打磨过的铝表面会逐渐变暗，生成一层灰白色的氧化膜；氧气中剧烈燃烧，发出白光，放出大量的热，生成白色固体 常温： 点燃：4Al+3O2 点燃 2Al2O3 点燃或加热 铁 常温下在干燥的空气中，铁很难与氧气反应；点燃后在氧气中能剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，放出大量的热 氧气： 铜 常温下载干燥的空气中很难反应；在空气中加热表面会生成黑色物质 空气： 常温、高温都不反应 金 在空气中加热不变色 不反应 注意：①镁燃烧时发出耀眼的 ，所以可用镁做 ②铝在常温下空气中表面生成一层 ，从而阻止铝进一步被氧化，因此，铝具有很好的抗腐蚀性能。利用铝的这一特性，可以用铝粉制成“银粉漆”涂在暖气片等钢铁制品表面 ③常温下，在潮湿的空气中变成暗红色的铁锈（主要成分 ） ⑤“真金不怕火炼”是指金的 不活泼，即使在高温下也不与氧气反应。并非指“金的熔点高，不易熔化” ⑥可用 法鉴别黄铜和黄金，取样→灼烧→不变色→黄金；取样→灼烧→变黑色→黄铜 8.金属与盐酸、稀硫酸的反应 金属 现象 反应的化学方程式 稀盐酸 稀硫酸 稀盐酸 稀硫酸 镁 剧烈反应，产生大量气泡，溶液仍未无色，试管壁发热，生成的气体能够燃烧，产生，淡蓝色火焰 Mg+2HCl MgCl2+H2↑ 锌 反应比较剧烈，产生大量气泡，溶液仍未无色，试管壁发热，生成的气体能够燃烧，产生淡蓝色火焰 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↑ 铜 无任何现象 — — 9.置换反应 概念 是由一种 与一种 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，置换反应是化学反应的 类型之一。 特征 单质+化合物→新单质+新化合物，即反应物和生成物都是一种单质和一种化合物 通式 置换反应的通式为A+BC B+AC 举例 Fe+CuSO4 FeSO4+Cu 注意：①置换反应中的单质不一定是金属单质，置换反应液不一定都在溶液中进行 ②铁与金属化合物溶液发生置换反应时候生成的铁的化合物中，铁的化合价为+2，而不是+3 ③有单质和化合物参加的反应不一定是置换反应，如2CO+O2 点燃 2CO2 10.金属活动性顺序 定义 指在溶液中金属失去电子的能力。常见金属在溶液中的活动性顺序是在实验的基础上，经过去伪存真、由表及里的分析，归纳总结得到的 顺序 钾 钙 钠 镁 铝 锌 铁 锡 铅 氢 铜 汞 银 铂 金 口诀 嫁给那美女，身体细纤轻，统共一百斤 应用 规律 举例 判断金属活动性强弱 1.在金属活动性顺序里，金属的位置越靠前，它的活动性就越 Zn比Fe活泼 判断金属与酸的置换反应能否发生 2.在金属活动性顺序里，位于 前面的金属能置换出稀盐酸、稀硫酸中的氢 Zn+H2SO4 ZnSO4+H2↑， Cu不与稀硫酸反应 判断金属与金属化合物溶液的置换反应能否发生 3. 在金属活动性顺序里，位于 面的金属能把位于 面的金属从它们化合物的溶液里 出来 Cu与FeSO4溶液不反应 11.金属资源 存在地壳和海洋中 存在形式：单质（少数很不活泼的金属，如金、银等），化合物（除金、银等以外的其他金属） 常见的金属矿石 主要成分 赤铁矿 磁铁矿 铝土矿 Fe2O3（ 色） Fe3O4（ 色） Al2O3（白色） 12.工业炼铁 主要设备 高炉 提供还原剂 提供能量 炼铁高炉及炉内主要化学反应示意图 原料 铁矿石、焦炭、石灰石、空气等 图示 在高温下，利用炉内反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来，高炉内的主要化学反应如图所示。 有关化学方程式 以赤铁矿为原料，主要反应为 以磁铁矿为原料，主要反应为Fe3O4+4CO 高温 3Fe+4CO2 焦炭的作用：（1）提供热量 （2）提供还原剂 产品 生铁（含碳量2%～4.3%的铁合金，不是纯铁） 13.含杂质物质的化学方程式的计算 计算公式 （1） （2）纯净物的质量=不纯物质的总质量×纯物质的质量分数（纯度） （3）不纯净物的总质量=纯物质的总质量×纯物质的质量分数（纯度） （4）杂质的质量=不纯物质的总质量×（1-纯度） 计算步骤 （1）将含杂质的物质的质量换算成纯物质的质量。 （2）将纯物质的质量代入化学方程式计算。 （3）将计算得到的纯物质的质量换算成含杂质物质的质量。 举例 用500t含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量是多少？（计算结果保留一位小数） 14.金属的腐蚀与防护 铁生锈条件 铁生锈的条件是铁与 和 同时接触 金属锈蚀条件 ①有能够锈蚀的物质 ②反应物要相互接触 要同时具备 ③生成物不对反应物起阻碍作用 防锈原理 隔绝氧气（或空气） 隔绝水 具备其一即可 方法 干 —保持铁制品表面洁净和干燥 覆 —在钢铁表面覆盖保护膜，如在车、船的表面喷涂油漆，机械表面涂油，铁制品表面烧涂搪瓷等 层—在钢铁表面镀一层其他金属，如在钢铁表面镀锌、镀铬等 蓝—用化学方法使钢铁表面形成致密的氧化膜，如锯条上的烤蓝等 构—加入其他金属，改变其组成制成合金，如在钢铁中加入镍制成不锈钢，可以增强其耐腐蚀能力 举例 铁的除锈 ① 方法：砂纸打磨、刀刮、高压水冲洗等。 ② 方法：酸洗法（酸不能过量），如用稀盐酸洗去铁锈：Fe2O3+6HCl===2FeCl3+3H2O 15.保护金属资源 保护金属资源的必要性 ①金属资源有限，而且不能再生 ②废旧金属随意丢弃不仅造成资源的浪费，还会造成环境污染 保护金属资源的有效途径 ①防止金属腐蚀 ②回收利用废旧金属 ③有计划、合理地开采矿物，严禁不顾国家利益乱采矿 ④寻找金属的代用品等（如用塑料代替钢和其他合金制造管道） 回收废旧金属的好处 ①节约金属资源和能源 ②减少环境污染 第 2 页 共 4 页 学科网（北京）股份有限公司 $