(完整版)初中化學(xué)專(zhuān)題金屬和金屬材料知識(shí)點(diǎn)

1、第-1 - 頁(yè)共 7頁(yè) 中考化學(xué)專(zhuān)題三金屬和金屬材料 考點(diǎn)梳理 考點(diǎn)一、金屬材料 （一）、純金屬材料：純金屬（90多種） 廠(chǎng)黑色金屬：通常指鐵、錳、鉻及它們的合金。 J 有色金屬：通常是指除黑色金屬以外的其他金屬。 重金屬：如銅、鋅、鉛等 有色金屬 輕金屬：如鈉、鎂、鋁等 （二八 合金（幾千種）：由一種金屬跟其他一種或幾種金屬（或金屬與非金屬）一起熔 合而成的具有金屬特性的物質(zhì)。 1. 金屬材料包括純金屬和合金兩類(lèi)。金屬屬于金屬材料，但金屬材料不一定是純金屬， 也可能是合金。 2. 合金可能是金屬與金屬組成， 也可能是金屬與非金屬組成。 金屬材料中使用比較廣泛 的是合金。 合金的優(yōu)點(diǎn)：（1）熔

2、點(diǎn)高、密度??；（2）可塑性好、易于加工、機(jī)械性能好；（3） 抗腐蝕性能好； 合 金 鐵的合金 銅合金 焊錫 鈦和鈦合 金 形狀記憶 金屬 生鐵 鋼 黃銅 青銅： 成 分 含碳里 2%4.3 % 含碳里 0.03%2 % 銅鋅 合金 銅錫 合金 鉛錫 合金 鈦鎳合金 備 注 不銹鋼：含鉻、鎳的鋼 具有抗腐蝕性能 紫銅為純銅 熔點(diǎn) 低 純金屬 第-2 - 頁(yè)共 7頁(yè) F面是黃銅和銅片，焊錫和錫，鋁合金和鋁線(xiàn)的有關(guān)性質(zhì)比較: 性質(zhì)比較 銅 錫 鋁 黃銅 銅 焊錫 錫 鋁合金 鋁 光澤與顏色 黃色 紫紅色 深灰色 銀白色 銀白色 銀白色 有光澤 有光澤 金屬光澤 有光澤 有光澤 有光澤 硬度 比銅大

3、堅(jiān)韌 硬度大 質(zhì)軟 堅(jiān)硬 質(zhì)軟 熔點(diǎn) 比銅彳氐 較咼 比錫低 較低 比鋁低 較咼 鈦和鈦合金：被認(rèn)為是21世紀(jì)的重要金屬材料，鈦合金與人體有很好的“相容性”， 因此可用來(lái)制造人造骨等。鈦合金的優(yōu)點(diǎn)： 熔點(diǎn)高、密度??； 可塑性好、 易于加工、機(jī)械性能好； 抗腐蝕性能好 鈦鎳合金具有“記憶”能力，可記住某個(gè)特定溫度下的形狀， 只要復(fù)回這個(gè)溫度，就 會(huì)恢復(fù)到這個(gè)溫度下的形狀，又被稱(chēng)為“記憶金屬”。此外，鈦還可制取超導(dǎo)材 料，美國(guó)生產(chǎn)的超導(dǎo)材料中的90淞用鈦鈮合金制造的。 3.注意： (1) 合金是金屬與金屬或金屬與非金屬的混合物。 (2) 合金的很多性能與組成它們的純金屬不同，使合金更容易適于不同的

4、用途。 (3) 日常使用的金屬材料，大多數(shù)為合金。 (4) 金屬在熔合了其它金屬和非金屬后， 不僅組成上發(fā)生了變化，其內(nèi)部組成 結(jié)構(gòu)也發(fā)生了改變，從而引起性質(zhì)的變化。 4. 2.合金的形成條件：其中任一金屬的熔點(diǎn)不能高于另一金屬的沸點(diǎn)(當(dāng)兩種金屬形成 合金時(shí))。 5. 青銅是人類(lèi)歷史上使用最早的合金；生鐵和鋼是人類(lèi)利用最廣泛的合金. 6. 合金都屬于混合物。 考點(diǎn)2金屬的物理性質(zhì) (1) 常溫下一般為固態(tài)(汞為液態(tài))，有金屬光澤。 (2) 大多數(shù)呈銀白色(銅為紫紅色，金為黃色) (3) 有良好的導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性、延展性 (4) 密度和硬度較大，熔沸點(diǎn)較高。 注：金屬的物理性質(zhì)是只所有金屬都有的共

5、同性質(zhì)，而不是指某一金屬的特有性質(zhì)。 第-3 - 頁(yè)共 7頁(yè) 考點(diǎn)3金屬之最 （1）鋁：地殼中含量最多的金屬元素 （2）鈣：人體中含量最多的金屬元素 （3） 鐵：目前世界年產(chǎn)量最多的金屬（鐵 鋁銅） （4） 銀：導(dǎo)電、導(dǎo)熱性最好的金屬（銀 銅 金 鋁） （5） 鉻：硬度最高的金屬 （6）鎢：熔點(diǎn)最高的金屬 （7）汞：熔點(diǎn)最低的金屬 （8）鋨：密度最大的金屬 （9）鋰：密度最小的金屬 考點(diǎn) 4 金屬與氧氣的反應(yīng) 金屬 條件 反應(yīng)方程式 現(xiàn)象 Mg 常溫下（在空氣中 2M 葉 O2 =2MgO 銀白色鎂條在空氣中表面逐漸變暗， 生成白 色固體。 點(diǎn)燃時(shí) （在空氣中或 在氧氣中） 點(diǎn)燃 2M 葉 Q

6、 2MgO 劇烈燃燒，發(fā)出耀眼的白光，生成一種白色 固體。 Al 常溫下（在空氣中） 4AI+3Q =2Al2Q 銀白色的表面逐漸變暗， 生成一層致密的薄 膜。 點(diǎn)燃時(shí)（在氧氣中） 點(diǎn)燃 4AI+3Q =2Al2Q 劇烈燃燒，放出大量的熱和耀眼的白光， 生 成白色固體。 Fe 常溫下，干燥的空氣 一 1 一 - - - - - 常溫下， 在潮濕的空 氣中 鐵與空氣中的氧氣和水共同作用下會(huì)生成暗紅色疏松的物質(zhì) 一一鐵 銹（FezQ HO） 在氧氣中點(diǎn)燃 點(diǎn)燃 3Fe+ 2Q- Fe 304 劇烈燃燒，火星四射，放出大量的熱，生成 一種黑色固體。 Cu 常溫下，干燥的空氣 - - 一 - 加熱時(shí)

7、2Cu+ Q - 2CuO 銅絲表面逐漸變?yōu)楹谏?在潮濕的空氣中 2Cu+0+C0+H0=Cu(0H)2C0 :銅表面生成一層綠色物質(zhì) Au Ag 即使在高溫下也不與氧氣反應(yīng)“真金不怕火煉” 。 結(jié)論：大多數(shù)金屬都能與氧氣反應(yīng)，但反應(yīng)的難易和劇烈程度不同。 Mg Al 等在常溫下就能與氧氣反 應(yīng)；Fe、Cu等在常溫下幾乎不能單獨(dú)與氧氣反應(yīng)，但在點(diǎn)燃或加熱的情況下可以發(fā)生反應(yīng)； Au、Ag 等在高溫 時(shí)也不與氧氣反應(yīng)。第-4 - 頁(yè)共 7頁(yè) 考點(diǎn) 5 金屬與酸的反應(yīng) 金屬 現(xiàn)象 反應(yīng)的化學(xué)方程式 稀鹽酸 稀硫酸 稀鹽酸 稀硫酸 鎂 劇烈反應(yīng)，產(chǎn)生大量氣泡，溶液仍為無(wú)色， 試管壁發(fā)熱，生成的氣體能

8、夠燃燒并且產(chǎn) 生淡藍(lán)色火焰。 Mg+ 2HCl =MgCl2+ H Mg+ H2SQ=MgSO Hr 鋅 反應(yīng)比較劇烈，產(chǎn)生大量氣泡，溶液仍為 無(wú)色，試管壁發(fā)熱，生成的氣體能夠燃燒 并且產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰。 Zn+ 2HCl =ZnCI 2+ f Zn+ ”SQ=Z nSQ+ l-b 鐵 反應(yīng)緩慢，有氣泡產(chǎn)生，溶液由無(wú)色逐漸 變?yōu)闇\綠色，生成氣體能夠燃燒并且產(chǎn)生 淡藍(lán)色火焰。 Fe+ 2HCl =FeCl 2+ Hr Fe+ -2SQ =FeSQ4+ Hr 銅 不反應(yīng) 結(jié)論：Mg Zn、Fe 的金屬活動(dòng)性比銅強(qiáng)，它們能置換出稀硫酸或稀鹽酸中的氫。 考點(diǎn) 6 屬與化合物溶液的反應(yīng) 實(shí)驗(yàn)操作 現(xiàn)象 反

9、應(yīng)的化學(xué)方程式 質(zhì)量變化 應(yīng)用 鐵絲浸入硫 酸銅溶液中 浸入溶液的鐵釘表面覆蓋 一層紫紅色的物質(zhì)，溶液 由藍(lán)色逐漸變?yōu)闇\綠色 Fe+ CuS(4= Cu + FeSQ 金屬質(zhì)量增 加，溶液質(zhì)量 減少 不能用鐵制 品放硫酸銅 溶液（或農(nóng) 藥波爾多 液） 鋁絲浸入硫 酸銅溶液中 浸入溶液的鋁絲表面覆蓋 一層紫紅色的物質(zhì)，溶液 由藍(lán)色逐漸變?yōu)闊o(wú)色 2AI+3CuSQ4=AI 2(SQ4)s+3Cu 金屬質(zhì)量增 加，溶液質(zhì)量 減少 銅絲浸入硝 酸銀溶液中 浸入溶液的銅絲表面覆蓋 一層銀白色的物質(zhì)，溶液 由無(wú)色逐漸變?yōu)樗{(lán)色 Cu+2AgNOCu(NC3) 2+2Ag 金屬質(zhì)量增 加，溶液質(zhì)量 減少 銅絲

10、浸入硫 酸鋁溶液中 一一 結(jié)論：1.以上四種金屬的活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)椋?AIFeCuAg 2.活潑性強(qiáng)的金屬能把活潑性弱的金屬?gòu)钠浠衔锶芤褐兄脫Q出來(lái)。 注意：1.此類(lèi)反應(yīng)一定在溶液中進(jìn)行，不溶于水的化合物一般不與金屬反應(yīng)。 2. K、Ca、Na 活動(dòng)性非常強(qiáng)，但不能用它們置換化合物中的金屬，因?yàn)樗鼈兡芡芤褐械乃畡?烈反應(yīng)。 考點(diǎn)7 置換反應(yīng) 置換反應(yīng)：由一種單質(zhì)與一種化合物反應(yīng)，生成另一種單質(zhì)與化合物的反應(yīng)叫做置換反 應(yīng)。 考點(diǎn)8金屬活動(dòng)性順序 四、常見(jiàn)金屬活動(dòng)性順序: 1、 常見(jiàn)金屬的活動(dòng)性順序： 第-5 - 頁(yè)共 7頁(yè) K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb ( H)

11、Cu Hg Ag Pt Au 金屬活動(dòng)性由強(qiáng)逐漸減弱 2、 意義：H代表酸中的氫元素；金屬的位置越靠前，它的活動(dòng) 性就越強(qiáng)；在 金屬活動(dòng)性順序里，位于氫前面的金屬能置換出鹽酸、稀硫酸中的氫(不可用濃 硫酸、硝酸)：位于前面的金屬能把位于后面的金屬?gòu)乃鼈兊柠}溶液中置換出 來(lái)。(除 K、Ca Na) 3、 應(yīng)用：用于判斷金屬是否與酸發(fā)生置換反應(yīng)；用于判斷金屬與酸發(fā)生化學(xué)反 應(yīng)的劇烈程度；用于判斷金屬與鹽能否發(fā)生置換反應(yīng)。 1、 金屬與鹽的反應(yīng)必須在“鹽溶液”中進(jìn)行，否則不能反應(yīng)，如： Cu可以與AgNO 溶液反應(yīng)置換出Ag,但不能與AgCI反應(yīng)。 2、 也可根據(jù)反應(yīng)是否發(fā)生及反應(yīng)劇烈程度來(lái)判斷金屬

12、的活動(dòng)性強(qiáng)弱。 3、K、Ca Na三種金屬的活動(dòng)性太強(qiáng)，除與酸反應(yīng)外，還能與水在常溫下發(fā)生置換反應(yīng) (如2Na+2HO=2NaOH+H)，其余金屬則不能 考點(diǎn)9礦石 1. 金屬資源的存在方式： 地球上的金屬資源廣泛存在于地殼和海洋中，大多數(shù)金屬 化合物性質(zhì)較活潑，所以它們以化合物的形式存在；只有少數(shù)金屬化學(xué)性質(zhì)很不 活潑，如金、銀等以單質(zhì)形式存在。 2. 礦石：工業(yè)上把能提煉金屬的礦物叫礦石。 3. 常見(jiàn)礦石名稱(chēng)與其主要成分： 名稱(chēng) 赤鐵礦 黃鐵 礦 菱鐵 礦 磁鐵 礦 鋁土 礦 黃銅 礦 輝銅 礦 主要成 分 Fe?C3 FeS FeCO FesC4 Al 2C3 CuFeS CibS 第-

13、6 - 頁(yè)共 7頁(yè) 考點(diǎn)10 一氧化碳還原氧化鐵 1、 煉鐵的基本原理是：在高溫條件下，利用焦炭與氧氣反應(yīng)生成的一氧化碳把鐵從 鐵礦石里還原出來(lái)。3C0 + Fe2Q高溫 2Fe + 3CO2 2、 煉鐵的原料：鐵礦石常見(jiàn)的鐵礦石有磁鐵礦(主要成分是 FaQ)和赤鐵礦(主 要成分是Fe20)、焦炭、石灰石和空氣，主要設(shè)備是高爐。 儀器：鐵架臺(tái)(2個(gè))、硬質(zhì)玻璃管、單孔橡皮賽(2個(gè))、酒精燈、試管、酒精噴燈、 雙孔橡皮賽、導(dǎo)氣管。 (2) 藥品：氧化鐵粉末、澄清石灰水、一氧化碳?xì)怏w (3) 裝置圖： (4) 步驟：檢驗(yàn)裝置的氣密性；裝入藥品并固定；向玻璃管內(nèi)通入一氧化碳?xì)怏w； 給氧化鐵加熱； 停

14、止加熱；停止通入一氧化碳。 (5) 現(xiàn)象：紅色粉末逐漸變成黑色，澄清石灰水變渾濁，尾氣燃燒產(chǎn)生藍(lán)色火焰。 高溫 點(diǎn)燃 (6) 化學(xué)方程式：3CO+FQ=2Fe+3CQ 2CO+=2CO Ca(OH+CO=CaCO J +HO (7) 注意事項(xiàng)：與CO還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)操作順序一樣，即先通入CO再加熱，實(shí)驗(yàn)完畢， 停止加熱，繼續(xù)通入CO至試管冷卻。 、實(shí)驗(yàn)主要現(xiàn)象：紅色粉末變?yōu)楹谏珪r(shí)，澄清的石灰水變 渾濁，尾氣點(diǎn)燃產(chǎn)生淡藍(lán)色 火焰。 實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)：先能后點(diǎn)，先撤后停 。 (8) 尾氣處理：因CO有毒，不能隨意排放在空氣中，處理的原則是將 CO燃燒掉轉(zhuǎn)化為 無(wú)毒的CO或收集備用。 考點(diǎn)11工業(yè)煉鐵

15、(1)原理：在高溫下，利用焦炭與氧氣反應(yīng)生成的還原劑( CO將鐵從鐵礦石里還原出 第 - 7 - 頁(yè) 共 7 頁(yè) 來(lái)。 （ 2）原料：鐵礦石、焦炭、石灰石和空氣 （3）主要設(shè)備：高爐 （4）冶煉過(guò)程中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)： 點(diǎn)燃 點(diǎn)燃 高溫 C+O2=CO2 CO2+ C=2CO 3CO+Fe2O3=2Fe+3CO2 高溫 高溫 CaCG=CaO+GO CaO+SiO 2=CaSiO 注意：石灰石的主要作用是將礦石中的二氧化硅轉(zhuǎn)變?yōu)闋t渣。 鐵的銹蝕 （1）鐵生銹的條件是：鐵與 Q、水接觸（鐵銹的主要成分：FeO xH2O （ 2）防止鐵制品生銹的措施： 保持鐵制品表面的清潔、干燥 表面涂保護(hù)膜：如涂油、刷漆、電鍍、烤藍(lán)等 制成不銹鋼 （ 3）鐵銹很疏松，不能阻礙里層的鐵繼續(xù)與氧氣、水蒸氣反應(yīng)，因此鐵制品可以全 部被銹蝕。因而鐵銹應(yīng)及時(shí)除去。 （4）鋁與氧氣反應(yīng)生成致密的氧化鋁薄膜，從而阻止鋁進(jìn)一步氧化，因此，鋁具有 很好的抗腐蝕性能。 1、銅生銅綠的條件：銅與 Q、水、CO接觸。銅綠的化學(xué)式：Ci2（