焊錫膏的主要成份及特性研究實(shí)驗(yàn)報(bào)告2

焊錫膏的主要成份及特性 研究實(shí)驗(yàn)報(bào)告 2 一常見金屬的物理特性及其應(yīng)用 1金屬光澤： （ 1）金屬都具有一定的金屬光澤，一般都呈銀白色，而少量金屬呈現(xiàn)特殊的顏色，如：金（ Au）是黃色、銅（ Cu）是紅色或紫紅色、鉛（ Pb）是灰藍(lán)色、鋅（ Zn）是青白色等； （ 2）有些金屬處于粉末狀態(tài)時(shí)，就會(huì)呈現(xiàn)不同的顏色，如鐵（ Fe）和銀（ Ag）在通常情況下呈銀白色，但是粉末狀的銀粉或鐵粉都是呈黑色的，這主要是由于顆粒太小，光不容易反射。 （ 3）典型用途：利用銅的光澤，制作銅鏡；黃金飾品的光澤也是選擇的因素。 2金 屬的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性：其中導(dǎo)電性的強(qiáng)弱次序：銀（ Ag）>；銅（ Cu） >；鋁（ Al） 主要用途：用作輸電線，炊具等 3金屬的延展性： （ 1）大多數(shù)的金屬有延性（抽絲）及展性（壓薄片），其中金（ Au）的延展性最好；也有少數(shù)金屬的延展性很差，如錳（ Mn）、鋅（ Zn）等； （ 2）典型用途：金屬可以被扎制成各種不同的形狀，將金打成金箔貼在器物上 4金屬的密度： （ 1）大多數(shù)金屬的密度都比較大，但有些金屬密度也比較小，如鈉（ Na）、鉀（ K）等能浮在水面上；密度最大的金屬 鋨 *，密度最小的金屬 鋰 （ 2）典型用途：利用金屬鋁（ Al）比較輕，工業(yè)上用來制造飛機(jī)等航天器 5金屬的硬度： （ 1）有些金屬比較硬，而有些金屬比較質(zhì)軟，如鐵（ Fe）、鋁（ Al）、鎂（ Mg）等都比較質(zhì)軟；硬度最高的金屬是鉻（ Cr）； （ 2）典型用途：利用金屬的硬度大，制造刀具，鋼盔等。 6金屬的熔點(diǎn)： （ 1）有的金屬熔點(diǎn)比較高，有的金屬熔點(diǎn)比較低，熔點(diǎn)最低的金屬是汞（ Hg）；熔點(diǎn)最高的金屬是鎢（ W）； （ 2）典型用途：利用金屬錫（ Sn）的熔點(diǎn)比較低，用來焊接金屬 例 1 （ 1）日常生活中，我們常接觸到許多物質(zhì)， 如香煙盒上的金屬是 _，保溫瓶?jī)?nèi)膽上鍍的是 _，體溫表中的液體金屬是 _，銀粉漆中的金屬是 _，保險(xiǎn)絲是 _制成的。 （ 2）常見金屬的下列用途各利用了金屬的哪些性質(zhì)？ 用鐵鍋炒菜 _；將銅拉成絲做電線 _； 古代人將銅打磨成銅鏡 _；古代人用鐵做刀、劍等武器 _； 二區(qū)分常見的金屬與非金屬 常見的金屬：鋁（ Al）、鎂（ Mg）、鐵（ Fe）、鋅（ Zn）、鈣（ Ca）、銅（ Cu）、汞（ Hg）等 名稱中一般含有“钅”偏旁，除汞（ Hg）外； 常見的非金屬：氫氣（ H2）、氧氣（ O2）、氮?dú)猓?N2）、金剛石（ C）、石墨（ C）、硅（ Si）、碘（ I2）等名稱中一般含有“石”、“氣”部首故，某些不熟悉的物質(zhì)，我們可以通過偏旁部首來進(jìn)行粗略的判斷，屬于金屬或非金屬 三金屬材料在生產(chǎn)、生活和社會(huì)發(fā)展中的重要作用 1金屬材料通常包括純金屬和各種合金。 2合金是一種金屬跟其他金屬（或非金屬）熔合形成的具有金屬特性的物質(zhì)。 3常見的 合金與主要成分 合金名稱 主要組成元素 主要用途 合金名稱 主要組成元素 主要用途 生鐵、碳素鋼 碳、鐵 廣泛應(yīng)用 黃銅 銅、鋅 機(jī)械零件等 青銅 銅、錫 工藝品、塑像等 不銹鋼 鐵、鉻、鎳 醫(yī)療器械等 焊錫 錫、鉛 焊接金屬等 武德合金 鉍、鉛、錫、鎘 電路保險(xiǎn)絲等 其中，青銅是人類歷史上使用最早的合金；生鐵和鋼是人類利用最廣泛的合金。 4合金的特性 （ 1）一般來說，合金的硬度比組成它的金屬大； （ 2）大多數(shù)合金的熔點(diǎn)比組成金屬的熔點(diǎn)低； （ 3）導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能比組成它的金屬差 （ 4） 合金的性能主要決定于合金的成分 例 2 工業(yè)生產(chǎn)中常將兩種金屬放在同一個(gè)容器中加熱使其相互熔合，冷凝后得到具有金屬特性的熔合物 合金，試根據(jù)下表所列金屬的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)的數(shù)據(jù)（其余條件均已滿足），判斷不能制得合金的是（ ） 金屬 Na K Al Cu Fe 熔點(diǎn)（） 97.8 63.6 660 1083 1535 沸點(diǎn)（） 883 774 2200 2595 2750 A K-Na合金 B K-Fe合金 C Na-Al合金 D Fe-Cu合金 例 3 1989年世界衛(wèi)生組織把鋁定為食品污染源之一加 以控制使用。下列對(duì)鋁控制使用的是（ ） 制鋁合金 制電線 制鋁餐炊具 制銀色漆的原料 制飲料的易拉罐 包裝糖果和小食品 A. B. C. D.全部控制 四常見的金屬與氧氣反應(yīng) 1鐵與氧氣的反應(yīng) （ 1）常溫下，干燥的空氣中鐵很難與氧氣反應(yīng)； （ 2）在潮濕的空氣中，鐵與氧氣發(fā)生緩慢氧化而生成鐵銹（主要成分： Fe2O3） 注意：鐵銹呈紅色，結(jié)構(gòu)疏松，易吸水，加快鐵器的腐蝕； 鐵經(jīng)過緩慢氧化后，形成的化合物均可認(rèn)為是氧化鐵，即：4Fe + 3O2 = Fe2O3 （ 3）在純氧中，鐵絲能夠被點(diǎn)燃，劇烈燃燒，火星四射，生成黑色固體，放出大量的熱 在點(diǎn)燃前，先將鐵絲打磨，在集氣瓶中留有少量細(xì)砂或水，防止高溫濺落物炸裂瓶底 3Fe + 2O2 點(diǎn)燃 = Fe3O4； 由上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，可以得到：同種物質(zhì)，在不同的反應(yīng)條件下，現(xiàn)象可能不同，生成物有可能不同。 2鎂與氧氣的反應(yīng) （ 1）常溫下所看到的鎂條呈黑色，用砂紙打磨后呈銀白色； （ 2）做鎂條燃燒實(shí)驗(yàn)時(shí)，要注意用坩堝鉗夾持，在下面墊上石棉網(wǎng)； （ 3）鎂條被點(diǎn)燃后，劇烈燃燒，產(chǎn)生耀眼的白光，形成白煙，放出大 量的熱； 2Mg + O2 點(diǎn)燃 = 2MgO 3鋁與氧氣的反應(yīng) （ 1）鋁在空氣容易形成致密的氧化物，故能保護(hù)其不受腐蝕 （ 2）鋁箔在純氧中也能燃燒， 4Al + 3O2 點(diǎn)燃 = 2Al2O3 4銅與氧氣的反應(yīng) （ 1）在加熱的情況下，銅與氧氣反應(yīng)，生成黑色的物質(zhì)，即氧化銅。 2Cu + O2 = CuO （ 2）在純氧中，銅也不能被點(diǎn)燃 （ 3）在潮濕的空氣中，銅能被腐蝕，形成綠色粉末狀固體，即銅綠 Cu2(OH)2CO3 2Cu + O2 + CO2 + H2O = Cu2(OH)2CO3 五防止金屬銹蝕的簡(jiǎn)單方法 1用完鐵制品后及時(shí)擦洗干凈，置于干燥的環(huán)境，保持表面的潔凈、干燥。 2在鐵制品表面涂一層油，如機(jī)械零件等。 3在鐵制品表面涂上一層油漆，如家用電器、自行車車架、鋼窗等。 4在鐵制品表面進(jìn)行烤藍(lán)、煮黑等處理（在其表面形成一層致密的四氧化三鐵薄膜），如鋸條、鏈條等。 5在鐵制品表面鍍上一層其他金屬，如鍍鋅、錫、鉻等，如自行車車把，鋼圈等。 6改變鐵制品的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，將其制成不銹鋼。 例 4 下列鋼制品常用哪些方法來防止生銹？ （ 1）鐵欄桿；（ 2）鐵門窗；（ 3）自行車鏈條；（ 4）洗臉盆；（ 5）不銹鋼扶手 分析：（ 1）鍍一層其他金屬，如鋅、鋁等；（ 2）表面刷一層油漆，阻止氧氣與其接觸；（ 3）自行車鏈條表面進(jìn)行加工處理，形成烤藍(lán)并涂上防銹油；（ 4）表面鍍上搪瓷；（ 5）改變內(nèi)部結(jié)構(gòu)，形成不銹鋼。 六常見金屬（鐵、鋁等）礦物 鐵礦石：赤鐵礦（ Fe2O3），磁鐵礦（ Fe3O4），菱鐵礦（ FeCO3），黃鐵礦（ FeS2）； 銅礦石：孔雀石 Cu2(OH)2CO3，赤銅礦（ Cu2O）； 鋁礦石：鋁土礦（ Al2O3），明礬（ KAlSO4 12H2O），水鋁石（ Al2O3 H2O）； 七從鐵礦石中將鐵還原出來的方法 1煉鐵的原料：鐵礦石、焦炭、石灰石和空氣 （ 1）鐵礦石：主要有赤鐵礦 Fe2O3、磁鐵礦 Fe3O4、菱鐵礦FeCO3、黃鐵礦 FeS2 （ 2）焦炭：主要作用是提供熱量和產(chǎn)生還原劑 CO； （ 3）石灰石：主要作用是造渣，除去鐵礦石中 SiO2 等雜質(zhì)。 2煉鐵的設(shè)備：高爐 3煉鐵的原理：在高溫條件下，利用還原劑一氧化碳從鐵的氧化物中將鐵還原出來。 4煉鐵的過程及反應(yīng)（以赤鐵礦為例）： （ 1）焦炭燃燒產(chǎn)生熱量并生成還原劑 C+O2點(diǎn)燃 =CO2； CO2+C高溫 =2CO （ 2）氧化鐵被 CO 還原成鐵 Fe2O3+3CO 高溫 =2Fe+3CO2 （ 3） SiO2 與 CaCO3 分解產(chǎn)生的 CaO 反應(yīng)生成硅酸鈣 CaCO3高溫 =CaO+CO2； CaO+SiO2=CaSiO3 ；爐渣主要成分 5煉鐵產(chǎn)物：生鐵（主要為 Fe、 C 合金）、濾渣（主要含有 CaSiO3）、高爐氣（主要含有 CO） 例 5 常見的鐵礦石主要有：赤鐵礦（主要成分是 Fe2O3）、磁鐵礦（主要成份 Fe3O4）、菱鐵礦（主要成分為 FeCO3）、黃鐵礦（主要成分 是 FeS2）。請(qǐng)你從多角度分析這幾種礦石哪些不適合用來煉鐵。 分析：根據(jù)化學(xué)式的計(jì)算，黃鐵礦及菱鐵礦中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)都較小，并且黃鐵礦中含有硫元素，在煉鐵的過程中，很有可能形成二氧化硫氣體，排放到空氣中引起空氣污染。 6金屬冶煉的方法： （ 1）還原法：把金屬礦物與焦炭、氫氣、一氧化碳等還原性物質(zhì)一起加熱反應(yīng)。 如：利用赤銅礦（ Cu2O）提取銅 Cu2O+C 高溫 =2Cu+CO；古代濕法煉銅： Fe+CuSO4=FeSO4+Cu （ 2）電解法：活潑金屬很難從其礦石中還原出來，需要用電解法。 如：電 解熔融氧化鋁制鋁： 2Al2O3 通電 =4Al+3O2，電解熔融氯化鈉制鈉： 2NaCl通電 =2Na+Cl2 （ 3）分解法：有些金屬的氧化物受熱容易分解，可以用簡(jiǎn)單加熱的方法得到。 如：氧化汞制水銀 :2HgO高溫 =2Hg+O2 八一氧化碳還原氧化鐵實(shí)驗(yàn) 1反應(yīng)方程式： Fe2O3+3CO 高溫 =2Fe+3CO2 2實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：紅棕色的粉末變?yōu)楹谏勰?，澄清石灰水變渾濁?3實(shí)驗(yàn)步驟： 反應(yīng)前，先通一段時(shí)間一氧化碳，然后再加熱。目的是為了盡可能的排盡試管中的空氣，防止造成爆炸。 反應(yīng)后，先撤走酒精燈，等固體冷卻后再停止通一氧化碳。目的是為了使固體冷卻，防止石灰水倒吸。 4尾氣處理：由于一氧化碳有毒，在關(guān)于該氣體的實(shí)驗(yàn)都需要注意尾氣的處理，點(diǎn)燃或收集。 九改良金屬特性的重要性，生鐵與鋼等重要的合金 1由于純鐵的質(zhì)地軟，在實(shí)際應(yīng)用中一般都是使用生鐵與鋼等合金 2生鐵與鋼性質(zhì)、性能等比較 生鐵 鋼 含碳量 2%4.3% 0.03%2% 其他元素 硫、磷、硅、錳（少量） 硅、錳（少量）、硫、磷（幾乎沒有） 冶煉原料 鐵礦石、焦炭、石灰石、空氣 生鐵、氧氣 冶煉原理 在高溫下，用一氧化碳從鐵的氧化物中將鐵還原出來 在高溫下，用氧氣或鐵的氧化物把生鐵中所含有過量的碳和其他雜質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w或爐渣而除去 化學(xué)方程式 Fe2O3+3CO 高溫 =2Fe+3CO2 C+O2 高溫 =CO2 機(jī)械性能 硬而脆， 無鉛焊錫絲 韌性 堅(jiān)硬、韌性好，塑性好 機(jī)械加工 可鑄造 可鍛、軋和鑄造 應(yīng)用 制造 鐵鍋、暖氣片、機(jī)床底墊 制造機(jī)械、交通工具和武器 差異本質(zhì)原因 含碳量不同 3其他合金的用途參見（三 /3常見的合金與主要成分） 十廢棄金屬對(duì)環(huán)境的污染，回收金屬的重要性 1廢金屬?gòu)U置不用的危害： （ 1）資源的