6.2 金属的性质和应用（知识清单）化学新教材沪教版九年级上册

第六章 金属资源综合利用 第二节 金属的性质和应用 一、金属的物理性质 金属具有的物理性质 金属的应用 共性 导电性 制作导线 导热性 制作炊具 延展性 冲压成各种形状 有金属光泽 制作各种装饰品 特性 颜色：大多数金属呈 银白 色，铜呈 紫红 色，金呈 黄 色，铁粉呈 黑 色。 状态：常温下，大多数金属为固体，而 汞 为液体 二、常见金属的化学性质 1．金属与氧气的反应 （1）实验探究金属与氧气的反应 实验内容 实验现象 化学方程式 镁条在空气中点燃 剧烈燃烧，发出耀眼的白光，放出热量，生成白色固体，伴有白烟 铝片（或铝丝）在空气中加热 铝片受热后熔化但不滴落，表面变暗 铁片（铁丝）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 铜片（或铜丝）在空气中加热 表面由紫红色变为黑色 （2）金属与氧气的反应 很多金属都能与氧气化合生成金属氧化物，但反应的难易和剧烈程度不同。 ①镁、铝等在常温下就能与氧气反应。 在常温下，铝与氧气反应，表面生成一层致密的氧化膜 ，从而阻止铝进一步氧化，因此，铝具有很好的抗腐蚀性能，反应的化学方程式为 。 ②铜在常温下几乎不与氧气反应，但在加热时能与氧气反应： 。 ③金、铂等即使在高温下也不与氧气反应。 2.金属与酸的反应 （1）实验内容 （2）实验记录 金属 实验现象 化学方程式 锌 反应较剧烈，产生大量气泡 铁 反应缓慢，有气泡产生，溶液由无色逐渐变为浅绿色 铜 无明显现象 （3）实验结论 锌和铁都能与稀硫酸（或稀盐酸）反应，生成氢气和相应的化合物；铜不与稀硫酸（或稀盐酸）反应。 3．置换反应 （1）概念：一种单质与一种化合物作用，生成另一种单质与另一种化合物的反应，称为置换反应。 （2）通式：A+BC →AC+B。 （3）实验室制取氢气 ①反应药品：锌粒与稀硫酸(或稀盐酸)。 ②反应原理：Zn+ ↑(或 Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑)。 ③实验装置： 实验室制 H2 发生装置 收集装置 装置 选择理由 反应物为固体和液体，反应条件为常温 氢气密度比空气小，难溶于水 ④使用氢气前要验纯，防止发生爆炸。验纯的方法是收集一试管气体，用拇指堵住管口，移近火焰，松开拇指，如果听到尖锐的爆鸣声，表明氢气不纯，如果听到轻微的“噗”声，表明氢气已纯净。 （5）金属与金属化合物溶液的反应 实验内容 实验现象 化学方程式 铁丝表面覆盖一层红色物质，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色 我国是湿法冶金的先驱。早在西汉时期，古籍《淮南万毕术》中就有记载：“曾青得铁则化为铜。” 三、合金及其应用 1．合金 概念 合金是指一种金属跟其他金属(或非金属)熔合形成的有金属特性的物质。 金属材料 包括纯金属和合金。 合金的特点 合金有许多优良的物理、化学或机械性能。合金的硬度一般比各成分金属大；多数合金的熔点低于组成它的成分金属。 合金之最 人类历史上使用最早的合金是青铜(铜、锡合金)，目前最常见、使用最广泛的合金是铁合金。 合金的性能 2．铁的两种合金——生铁和钢 区别 含碳量 其他元素 机械性能 机械加工 本质差异 生铁 2%~4. 3% Si、Mn、S、P (少量) 硬而脆，无韧性 可铸造，不能锻轧 含碳量不同 钢 0. 03%~2% Si、Mn 等 硬度大、韧性好，有良好的延性和展性 可铸、可锻、可延压 含碳量不同 3．一些常见合金的特性和用途 名称 主要组成元素 特性 用途 黄铜 铜、锌 坚硬、耐腐蚀 制造机器零件、电器零件等 青铜 铜、锡 耐腐蚀、易铸造成型 制造形状复杂的铸件、精致的工艺品、塑像等 硬铝 铝、铜、镁、锰 质轻而坚硬 制造飞机、汽车，作建筑材料等 焊锡 锡、铅 熔点低、能粘接金属 焊接电子元件、金属片等 不锈钢（含铬10.5%上的铁合金） 铁、铬、镍 耐腐蚀 制造医疗器械、化工设备、日用品等 碳素钢 铁、碳 坚硬 作建筑材料，制造机器零件、铁轨、船舶、桥梁等 武德合金 铋、铅、锡、镉 熔点低 制造电路保险丝、自动灭火和防爆安全装置等 一、金属的物理性质 1. 金属共性：有金属光泽、导电性、导热性、延展性，常温下大多为固体（汞是液体）；特性：大多数金属呈银白色，铜呈紫红色、金呈黄色、铁粉呈黑色；金属的用途由性质决定，选用时还要综合考虑价格、美观、轻便、环保等因素。 二、金属的化学性质 2. 金属与氧气反应：镁、铝常温下就能反应，铝表面生成一层致密的氧化膜（Al2O3，4Al+3O2=2Al2O3），阻止铝进一步氧化，故铝抗腐蚀性好；铜加热时变黑（2Cu+O2加热2CuO）；金、铂高温下也不与氧气反应；反应的难易和剧烈程度反映金属活动性强弱。 3. 金属与酸反应：锌、铁能与稀硫酸（或稀盐酸）反应放出H2，铜不能；铁与稀酸反应生成亚铁盐（FeSO4、FeCl2），溶液由无色变为浅绿色，铁在置换反应中显+2价，不能写成+3价；锌与稀硫酸：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑。 4. 置换反应是"一种单质与一种化合物作用，生成另一种单质与另一种化合物"的反应，通式A+BC→AC+B；铁与硫酸铜溶液反应：Fe+CuSO4=FeSO4+Cu，现象是铁丝表面覆盖红色物质、溶液由蓝色变浅绿色（"曾青得铁则化为铜"即湿法冶金）。 三、合金及其应用 5. 合金是一种金属跟其他金属（或非金属）熔合形成的有金属特性的物质，属于混合物；合金的硬度一般比各成分金属大，多数合金的熔点低于组成它的成分金属（如武德合金熔点69℃，远低于铋、铅、锡、镉各成分金属）；金属材料包括纯金属和合金。 6. 生铁和钢都是铁、碳合金，本质区别是含碳量不同：生铁含碳2%～4.3%，硬而脆、可铸不可锻；钢含碳0.03%～2%，硬度大、韧性好、可铸可锻；人类使用最早的合金是青铜，目前使用最广泛的合金是铁合金；不锈钢是含铬10.5%以上的铁合金，耐腐蚀但不是绝对不生锈。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 第六章 金属资源综合利用 第二节 金属的性质和应用 一、金属的物理性质 金属具有的物理性质 金属的应用 共性 导电性 制作导线 导热性 制作炊具 延展性 冲压成各种形状 有金属光泽 制作各种装饰品 特性 颜色：大多数金属呈 银白 色，铜呈 紫红 色，金呈 黄 色，铁粉呈 黑 色。 状态：常温下，大多数金属为固体，而 汞 为液体 二、常见金属的化学性质 1．金属与氧气的反应 （1）实验探究金属与氧气的反应 实验内容 实验现象 化学方程式 镁条在空气中点燃 剧烈燃烧，发出耀眼的白光，放出热量，生成白色固体，伴有白烟 铝片（或铝丝）在空气中加热 铝片受热后熔化但不滴落，表面变暗 铁片（铁丝）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 铜片（或铜丝）在空气中加热 表面由紫红色变为黑色 （2）金属与氧气的反应 很多金属都能与氧气化合生成金属氧化物，但反应的难易和剧烈程度不同。 ①镁、铝等在常温下就能与氧气反应。 在常温下，铝与氧气反应，表面生成一层致密的氧化膜 ，从而阻止铝进一步氧化，因此，铝具有很好的抗腐蚀性能，反应的化学方程式为 。 ②铜在常温下几乎不与氧气反应，但在加热时能与氧气反应： 。 ③金、铂等即使在高温下也不与氧气反应。 2.金属与酸的反应 （1）实验内容 （2）实验记录 金属 实验现象 化学方程式 锌 反应较剧烈，产生大量气泡 铁 反应缓慢，有气泡产生，溶液由无色逐渐变为浅绿色 铜 无明显现象 （3）实验结论 锌和铁都能与稀硫酸（或稀盐酸）反应，生成氢气和相应的化合物；铜不与稀硫酸（或稀盐酸）反应。 3．置换反应 （1）概念：一种单质与一种化合物作用，生成另一种单质与另一种化合物的反应，称为置换反应。 （2）通式：A+BC →AC+B。 （3）实验室制取氢气 ①反应药品：锌粒与稀硫酸(或稀盐酸)。 ②反应原理：Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑(或 Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑)。 ③实验装置： 实验室制 H2 发生装置 收集装置 装置 选择理由 反应物为固体和液体，反应条件为常温 氢气密度比空气小，难溶于水 ④使用氢气前要验纯，防止发生爆炸。验纯的方法是收集一试管气体，用拇指堵住管口，移近火焰，松开拇指，如果听到尖锐的爆鸣声，表明氢气不纯，如果听到轻微的“噗”声，表明氢气已纯净。 （5）金属与金属化合物溶液的反应 实验内容 实验现象 化学方程式 铁丝表面覆盖一层红色物质，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色 我国是湿法冶金的先驱。早在西汉时期，古籍《淮南万毕术》中就有记载：“曾青得铁则化为铜。” 三、合金及其应用 1．合金 概念 合金是指一种金属跟其他金属(或非金属)熔合形成的有金属特性的物质。 金属材料 包括纯金属和合金。 合金的特点 合金有许多优良的物理、化学或机械性能。合金的硬度一般比各成分金属大；多数合金的熔点低于组成它的成分金属。 合金之最 人类历史上使用最早的合金是青铜(铜、锡合金)，目前最常见、使用最广泛的合金是铁合金。 合金的性能 2．铁的两种合金——生铁和钢 区别 含碳量 其他元素 机械性能 机械加工 本质差异 生铁 2%~4. 3% Si、Mn、S、P (少量) 硬而脆，无韧性 可铸造，不能锻轧 含碳量不同 钢 0. 03%~2% Si、Mn 等 硬度大、韧性好，有良好的延性和展性 可铸、可锻、可延压 含碳量不同 3．一些常见合金的特性和用途 名称 主要组成元素 特性 用途 黄铜 铜、锌 坚硬、耐腐蚀 制造机器零件、电器零件等 青铜 铜、锡 耐腐蚀、易铸造成型 制造形状复杂的铸件、精致的工艺品、塑像等 硬铝 铝、铜、镁、锰 质轻而坚硬 制造飞机、汽车，作建筑材料等 焊锡 锡、铅 熔点低、能粘接金属 焊接电子元件、金属片等 不锈钢（含铬10.5%上的铁合金） 铁、铬、镍 耐腐蚀 制造医疗器械、化工设备、日用品等 碳素钢 铁、碳 坚硬 作建筑材料，制造机器零件、铁轨、船舶、桥梁等 武德合金 铋、铅、锡、镉 熔点低 制造电路保险丝、自动灭火和防爆安全装置等 一、金属的物理性质 1. 金属共性：有金属光泽、导电性、导热性、延展性，常温下大多为固体（汞是液体）；特性：大多数金属呈银白色，铜呈紫红色、金呈黄色、铁粉呈黑色；金属的用途由性质决定，选用时还要综合考虑价格、美观、轻便、环保等因素。 二、金属的化学性质 2. 金属与氧气反应：镁、铝常温下就能反应，铝表面生成一层致密的氧化膜（Al2O3，4Al+3O2=2Al2O3），阻止铝进一步氧化，故铝抗腐蚀性好；铜加热时变黑（2Cu+O2加热2CuO）；金、铂高温下也不与氧气反应；反应的难易和剧烈程度反映金属活动性强弱。 3. 金属与酸反应：锌、铁能与稀硫酸（或稀盐酸）反应放出H2，铜不能；铁与稀酸反应生成亚铁盐（FeSO4、FeCl2），溶液由无色变为浅绿色，铁在置换反应中显+2价，不能写成+3价；锌与稀硫酸：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑。 4. 置换反应是"一种单质与一种化合物作用，生成另一种单质与另一种化合物"的反应，通式A+BC→AC+B；铁与硫酸铜溶液反应：Fe+CuSO4=FeSO4+Cu，现象是铁丝表面覆盖红色物质、溶液由蓝色变浅绿色（"曾青得铁则化为铜"即湿法冶金）。 三、合金及其应用 5. 合金是一种金属跟其他金属（或非金属）熔合形成的有金属特性的物质，属于混合物；合金的硬度一般比各成分金属大，多数合金的熔点低于组成它的成分金属（如武德合金熔点69℃，远低于铋、铅、锡、镉各成分金属）；金属材料包括纯金属和合金。 6. 生铁和钢都是铁、碳合金，本质区别是含碳量不同：生铁含碳2%～4.3%，硬而脆、可铸不可锻；钢含碳0.03%～2%，硬度大、韧性好、可铸可锻；人类使用最早的合金是青铜，目前使用最广泛的合金是铁合金；不锈钢是含铬10.5%以上的铁合金，耐腐蚀但不是绝对不生锈。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $