1、第八单元 金属和金属材料 第一节 金属材料 金属材料：金属材料： 金属材料包括纯金属以及它们的 合金。 金属的物理性质: 在常温下一般为固态（汞为液态），有金属光泽 （大多数金属呈银白色，铜呈紫红色，金呈黄色）； 导电性、导热性、熔点较高、有延展性、能够弯曲、 硬度较大、密度较大。 1.金属之最 2.金属的应用 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 。 铜、铝铜、铝电线导电性好、价格低廉 钨钨灯丝熔点高 铬铬电镀硬度大 铁铁菜刀、镰刀、锤子等 汞汞体温计
2、液柱 银银保温瓶内胆 铝铝“银粉”、锡箔纸 合金是混合物。金属氧化物不是合金。 合金的硬度一般比组成它的纯金属的硬度大，抗腐蚀性强。 合金的熔点一般比组成它的纯金属的熔点低。 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“相容性”，可用来造人造骨。 钛和钛合金的优点： 熔点高、密度小； 可塑性好、 易于加工、机械性能好； 抗腐蚀性能好。 生铁和钢性能不同的原因：含碳量不同。 第二节 金属的化学性质 金属与氧气的反应 、： 在常温下能与空气中的氧气反：2Mg+O2= 2MgO 4Al+3O2=2Al2O3 的抗腐性能好的原因：在空气中与氧气反， 其表面生成一致密的氧化薄膜
3、，从而阻止 一步 氧化。 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生锈。 铁、铜在高温时能与氧气反应： 3Fe+2O2=Fe3O4 2Cu+O2=2CuO 点燃 金即使在高温时也不与氧气反应。 金属与酸的反应：金属与酸的反应： 活泼金属酸 盐H2 置换反应：由一种单质和一种化合物反应，生成另一种 单质和另一种化合物的反应是置换反应。 当铁单质参加置换反应时，生成物中的铁元素呈+2价 常见金属在溶液中的活动性顺序：常见金属在溶液中的活动性顺序： K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au 金属活动性由强逐渐减弱 在金属活
4、动性顺序里，金属的位置越靠前，它的活动性 就越强。 在金属活动性顺序里，位于氢前面的金属能置换出盐酸 、稀硫酸（不可以用浓硫酸和硝酸）中的氢。 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。 金属与盐溶液的反应： 金属盐另一金属另一盐 在活动性顺序中，金属的距离大的，反应先发生。一个 置换反应结束后，另一个置换反应才会发生。如在硫酸亚 铁和硫酸铜的混合溶液中加入锌粒，锌会先和硫酸铜反应 ，反应完毕后锌才和硫酸亚铁反应。 湿法冶金”的反应原理：Fe+CuSO4=Cu+FeSO4 Fe2+的盐溶液是浅绿色的，Fe3+的盐溶液是黄色的， Cu2+的盐溶液是蓝色的
5、。 第三节 金属资源的利用和保护 矿石：矿石：工业上把能用来提炼金属的矿物叫做矿石。 常见的矿石及主要成分： 赤铁矿（Fe2O3）、磁铁矿（Fe3O4）、黄铁矿（ FeS2）、菱铁矿（FeCO3）、铝土矿（Al2O3）、黄 铜矿（CuFeS2）、辉铜矿（Cu2S）等。 铁的冶炼铁的冶炼 实验室一氧化碳还原氧化铁 工业高炉炼铁 设备：高炉 原料：铁矿石（赤铁矿或磁铁矿）、焦炭、石灰石、 （空气）。 反应原理 C+O2=CO2 CO2+C=2CO 3CO+Fe2O3=2Fe+3CO2。 点燃 高温 高温 石灰石的主要作用是将矿石中的二氧化硅 （SiO2）转变为炉渣（CaSiO3）。 产品：生铁（实
6、验室中“炼”出的铁不含碳，而工 业生产中炼出的铁含碳）。 含杂质的反应物或生成物的有关计算： 当参加反应的物质含杂质时，先要把含杂 质的物质的质量换算成纯物质的质量，再 进行计算。 一般利用该公式及其变形 ： 铁生锈实际上是铁与空气中的氧气、水蒸 气共同作用的结果。 除去铁锈的方法：物理方法：刀刮、砂纸打磨。 化学方法：少量、多次地滴加稀盐酸或稀硫酸。 防止铁制品生锈的方法： 保持铁制品的洁净、干燥； 擦干后涂一层保护膜（作用：隔绝空气、防水）。具体方法如下： 物理方法刷漆（油漆或银粉）、涂油 化学方法电镀其它金属（铬或锌）、烤蓝 制成不锈钢。 金属资源的保护措施： 防止金属的腐蚀； 回收利用废旧金属； 有计划、合理地开采矿物； 寻找金属的代用品。（例如用塑料来代 替钢和其他合金制造管道、齿轮和汽车外 壳等） 意义：节约金属资源和能源，降低金属的 生产成本，减少对环境的污染。
