【金屬和金屬材料復習教案】

1、金屬和金屬材料復習教案考點梳理考點1 金屬材料1. 金屬材料包括純金屬（90多種）和合金（幾千種）兩類。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. 金屬制品是由金屬材料制成的，鐵、銅、鋁及其合金是人類使用最多的金屬材料?？键c2 金屬材料的發(fā)展史根據(jù)歷史的學習，我們可以知道金屬材料的發(fā)展過程。商朝，人們開始使用青銅器；春秋時期開始冶鐵；戰(zhàn)國時期開始煉鋼；銅和鐵一直是人類廣泛應用的金屬材料。在100多年前，又開始了鋁的使用，因鋁具有密度小和抗腐蝕等許多優(yōu)良性能，鋁的產(chǎn)量已超過了銅，位于第二位。金屬分類： 重金屬：如銅、鋅、鉛等 輕金屬：如鈉、鎂、鋁等；黑色金屬：通常指鐵、錳、鉻

2、及它們的合金。Fe、Mn、Cr（鉻）有色金屬：通常是指除黑色金屬以外的其他金屬?？键c3 金屬的物理性質1.共性：大多數(shù)金屬都具有金屬光澤，密度和硬度較大，熔沸點較高，具有良好的延展性和導電、導熱性，在室溫下除汞為液體，其余金屬均為固體。（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）有良好的導熱性、導電性、延展性 2.一些金屬的特性：鐵、鋁等大多數(shù)金屬都呈銀白色，銅呈紫紅色，金呈黃色；常溫下大多數(shù)金屬都是固體，汞卻是液體；各種金屬的導電性、導熱性、密度、熔點、硬度等差異較大；銀的導電性和導熱性最好，鋨的密度最大，鋰的密度最小，鎢的熔點最高，

3、汞的熔點最低，鉻的硬度最大。（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：導電、導熱性最好的金屬（銀銅金鋁） （5）鉻：硬度最高的金屬 （6）鎢：熔點最高的金屬 （7）汞：熔點最低的金屬（8）鋨：密度最大的金屬 （9）鋰：密度最小的金屬 考點4 物質的性質與物質的用途之間的關系1.物質的性質決定物質的用途，而物質的用途又反映出物質的性質。2.物質的性質很大程度上決定了物質的用途。但這不是唯一的決定因素，在考慮物質的用途時，還需要考慮價格、資源、是否美觀、使用是否便利，以及廢料是否易于回收和對環(huán)緊的影響等多種因素。

4、考點5 合金1. 合金：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。在金屬中加熱熔合某些金屬和非金屬，形成具有金屬特性的物質。：一般說來，合金的熔點比各成分低，硬度比各成分大，抗腐蝕性能更好注意：（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)部組成結構也發(fā)生了改變，從而引起性質的變化。2.合金的形成條件：其中任一金屬的熔點不能高于另一金屬的沸點（當兩種金屬形成合金時）。3.合金

5、與組成它們的純金屬性質比較。下面是黃銅和銅片，焊錫和錫，鋁合金和鋁線的有關性質比較：性質比較鐵生鐵鋼鋁鋁合金銅黃銅錫焊錫顏色光澤銀白色有光澤 銀白色有光澤銀白色有光澤紫紅色有光澤黃色 有光澤銀白色有光澤深灰色金屬光澤硬度質軟質軟堅硬堅韌比銅大質軟硬度大熔點較高較高比鋁低較高比銅低較低比錫低4.幾種常見合金 （1）鐵合金：主要包括生鐵和鋼，它們的區(qū)別是含碳量不同，生鐵含碳量2%-4.3%，鋼的含碳量為0.03%2%。鋼比生鐵具有更多的優(yōu)良性能，易于加工，用途更為廣泛。不銹鋼：含鉻、鎳的鋼 （2）鋁合金：鋁中加入鎂、銅、鋅等金屬形成合金。廣泛應用于制造飛機、艦艇和載重汽車等，可增加它們的載重量以及

6、提高運行速度，并具有抗海水腐蝕、避磁性等特點。 （3）銅合金：黃銅：銅、鋅的合金；青銅：銅、錫的合金；白銅：銅、鎳的合金。（4）鈦和鈦合金：被認為是21世紀的重要金屬材料，鈦合金與人體有很好的“相容性”， 因此可用來制造人造骨等。 優(yōu)點：（1）熔點高、密度小 （2）可塑性好、易于加工、機械性能好 （3）抗腐蝕性能好 性質：優(yōu)異的耐腐蝕性，對海水、空氣和若干腐蝕介質都穩(wěn)定，可塑性好，強度大，有密度小，又稱親生物金屬。 用途：噴氣式發(fā)動機、飛機機身、人造衛(wèi)星外殼、火箭殼體、醫(yī)學補形、造紙、人造骨、海水淡化設備、海輪、艦艇的外殼等?？键c6 金屬與氧氣的反應金屬的化學性質：1、大多數(shù)金屬可與氧氣的反應

7、 2、金屬+酸鹽+H2 3、金屬+鹽另一金屬+另一鹽 （條件：“前換后，鹽可溶”） Fe+CuSO4=Cu+FeSO4（“濕法冶金”原理 ）金屬條件反應方程式現(xiàn)象Mg常溫下（在空氣中氧化）2MgO2 =2MgO銀白色鎂條在空氣中表面逐漸變暗，生成白色固體。點燃時（在空氣中或在氧氣中）點燃2MgO2 =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）4Al+3O2 =2Al2O3銀白色的表面逐漸變暗，生成一層致密的薄膜。點燃時（在氧氣中）點燃4Al+3O2 =2Al2O3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，干燥的空氣常溫下，在潮濕的空氣中鐵與空

8、氣中的氧氣和水共同作用下會生成暗紅色疏松的物質鐵銹（Fe2O3H2O）在氧氣中點燃點燃3Fe2O2 =Fe3O4 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，干燥的空氣加熱時2CuO2 =2CuO銅絲表面逐漸變?yōu)楹谏诔睗竦目諝庵?Cu+O2+CO2+H2O=Cu2(OH)2CO3銅表面生成一層綠色物質Au、Ag即使在高溫下也不與氧氣反應“真金不怕火煉”。結論：大多數(shù)金屬都能與氧氣反應，但反應的難易和劇烈程度不同。Mg、Al等在常溫下就能與氧氣反應；Fe、Cu等在常溫下幾乎不能單獨與氧氣反應，但在點燃或加熱的情況下可以發(fā)生反應；Au、Ag等在高溫時也不與氧氣反應?？键c7 金

9、屬與酸的反應金屬現(xiàn)象反應的化學方程式稀鹽酸稀硫酸稀鹽酸稀硫酸鎂劇烈反應，產(chǎn)生大量氣泡，溶液仍為無色，試管壁發(fā)熱，生成的氣體能夠燃燒并且產(chǎn)生淡藍色火焰。Mg2HCl =MgCl2H2MgH2SO4=MgSO4H2鋅反應比較劇烈，產(chǎn)生大量氣泡，溶液仍為無色，試管壁發(fā)熱，生成的氣體能夠燃燒并且產(chǎn)生淡藍色火焰。Zn2HCl =ZnCl2H2ZnH2SO4=ZnSO4H2鐵反應緩慢，有氣泡產(chǎn)生，溶液由無色逐漸變?yōu)闇\綠色，生成氣體能夠燃燒并且產(chǎn)生淡藍色火焰。Fe2HCl =FeCl2H2FeH2SO4 =FeSO4H2銅不反應結論：Mg、Zn、Fe的金屬活動性比銅強，它們能置換出稀硫酸或稀鹽酸中的氫?？键c

10、8 金屬與化合物溶液的反應實驗操作現(xiàn)象反應的化學方程式質量變化應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，溶液由藍色逐漸變?yōu)闇\綠色FeCuSO4= CuFeSO4金屬質量增加，溶液質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，溶液由藍色逐漸變?yōu)闊o色2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3Cu金屬質量增加，溶液質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，溶液由無色逐漸變?yōu)樗{色Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag金屬質量增加，溶液質量減少銅絲浸入硫酸鋁溶液中結論：1.以上四種金屬

11、的活動性由強到弱的順序為：AlFeCuAg2.活潑性強的金屬能把活潑性弱的金屬從其化合物溶液中置換出來。注意：1.此類反應一定在溶液中進行，不溶于水的化合物一般不與金屬反應。 2. K、Ca、Na活動性非常強，但不能用它們置換化合物中的金屬，因為它們能同溶液中的水劇烈反應?？键c9 置換反應置換反應：由一種單質與一種化合物反應，生成另一種單質與化合物的反應叫做置換反應。考點10 金屬活動性順序 人們通過大量的實驗驗證得到常見金屬的活動性順序： K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H） Cu Hg Ag Pt Au 金屬活動性：由強到弱應用：在金屬活動性順序里，金屬的位置越靠前，它

12、的活動性越強。1. 在金屬活動性順序里，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）。2. 在金屬活動性順序里，位于前面的金屬能把位于后面的金屬從它們化合物的溶液里置換出來（K、Ca、Na除外）?？键c11 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)金屬化學性質很不活潑，如金、銀等以單質形式存在。2. 礦石：工業(yè)上把能提煉金屬的礦物叫礦石。3. 常見礦石名稱與其主要成分：名稱主要成分名稱主要成分赤鐵礦Fe2O3鋁土礦Al2O3黃鐵礦FeS2黃銅礦CuFeS2菱鐵礦FeCO3輝銅礦Cu2

13、S磁鐵礦Fe3O4考點12 鋼鐵生產(chǎn)的發(fā)展 鋼鐵的生產(chǎn)和使用是人類文明和社會進步的一個重要標志。在古代和中世紀的一段很長的歷史時期內(nèi)，我國的鋼鐵生產(chǎn)技術一直處于世界領先地位。早在春秋戰(zhàn)國時期，我國勞動人們就開始了生產(chǎn)和使用鐵器；從公元1世紀起，鐵便成了我國最主要的金屬；新中國成立后，我國的鋼鐵工業(yè)得到了飛速發(fā)展，1949年我國的鋼鐵產(chǎn)量只有15萬噸，居世界第26位，1996年，我國的鋼產(chǎn)量超過1億噸，躍居世界首位?？键c13 一氧化碳還原氧化鐵(1)儀器：鐵架臺（2個）、硬質玻璃管、單孔橡皮賽（2個）、酒精燈、試管、酒精噴燈、雙孔橡皮賽、導氣管。(2)藥品：氧化鐵粉末、澄清石灰水、一氧化碳氣體（

14、3）裝置圖：（4）步驟：檢驗裝置的氣密性（方法： ）；裝入藥品并固定；向玻璃管內(nèi)通入一氧化碳氣體（原因： ）；給氧化鐵加熱；停止加熱；停止通入一氧化碳（原因： ）。（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)生藍色火焰。（6）化學方程式：3CO+Fe2O3=高溫=2Fe+3CO2 2CO+O2=點燃=2CO2 Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O（7）注意事項：要先通入CO再加熱，實驗完畢，停止加熱，繼續(xù)通入CO至試管冷卻。（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燃燒掉轉化為無毒的CO2或收集備用?？键c14 工業(yè)煉鐵（1）原理：在高溫下，利用

15、焦炭與氧氣反應生成的還原劑（CO）將鐵從鐵礦石里還原出來。（2）原料：鐵礦石：選擇礦石條件常見的鐵礦石有磁鐵礦（主要成分是Fe3O4）、赤鐵礦（主要成分是Fe2O3）焦炭：作用：1.提供高溫 C+O2=高溫=CO2 2.提供CO CO2+C=高溫=2CO 石灰石：作用除去SiO2 CaCO3=高溫=CaO+CO2 CaO+SiO2=高溫=CaSiO3空氣：作用（3）主要設備：高爐（4）冶煉過程中發(fā)生的化學反應：C+O2=點燃=CO2 CO2+C=高溫=2CO 3CO+Fe2O3=高溫=2Fe+3CO2CaCO3=高溫=CaO+CO2 CaO+SiO2=高溫=CaSiO3注意：石灰石的主要作用是

16、將礦石中的二氧化硅轉變?yōu)闋t渣。煉鋼設備：轉爐、電爐、平爐。 原理：在高溫條件下，用氧氣或鐵的氧化物把生鐵中所含的過量的碳和其它雜質轉變?yōu)闅怏w和爐渣而除去。C+O2=點燃=CO2 考點15 含雜質化學反應的計算1. 純凈物與含雜質物質的換算關系：=1-雜質的質量分數(shù)純凈物質的質量含雜質物質的質量純凈物的質量分數(shù)含雜質物質的質量=純凈物的質量純物質質量分數(shù)2.含雜質物質的化學方程式的計算步驟：（1）將含雜質的物質質量換算成純凈物的質量。（2）將純凈物質質量代入化學方程式進行計算。（3）將計算得到的純凈物質量換算成含雜質物質的質量?？键c16 金屬的銹蝕和保護（1）鐵生銹的條件是：鐵與O2、水接觸（鐵

17、銹的主要成分：Fe2O3XH2O） （銅生銅綠的條件：銅與O2、水、CO2接觸。銅綠的化學式：Cu2(OH)2CO3） （2）防止鐵制品生銹的措施：1.鐵的銹蝕條件：有水和氧氣保持鐵制品表面的清潔、干燥 表面涂保護膜：如涂油、刷漆、電鍍、烤藍等 制成合金：不銹鋼 （3）鐵銹很疏松多孔，不能阻礙里層的鐵繼續(xù)與氧氣、水蒸氣反應，因此鐵制品可以全部被銹蝕。鐵銹很疏松多孔易吸水，反而會加快鐵的生銹，因而鐵生銹應及時除去。 （4）而鋁與氧氣反應生成致密的氧化鋁薄膜，從而阻止鋁進一步氧化，因此，鋁具有很好的抗腐蝕性能。 考點17 保護金屬資源保護金屬資源的有效途徑：1 防止金屬的腐蝕2 廢舊金屬的回收利用

18、3 有計劃合理的開采礦物4 尋找金屬的代用品意義：節(jié)約金屬資源，減少環(huán)境污染石灰石的利用一石灰石的存在、用途和檢驗1石灰石的存在：（1）碳酸鈣是大理石、石灰石、白堊、方解石等巖石的主要成分；（2）雞蛋殼、貝殼、珍珠、牙膏、水壺的水垢等物質中也含有碳酸鈣；實驗：怎樣簡單的檢驗出下列物質中哪些含有碳酸鈣？水垢、珍珠、貝殼、雞蛋殼、石灰石樣品實驗步驟實驗裝置實驗現(xiàn)象實驗結論水垢1取樣。將少量樣品加入至試管中2添加稀鹽酸至試管中，3將氣體通入澄清石灰水中在固體表面出現(xiàn)氣泡，澄清石灰水變渾濁該樣品中均含有碳酸鈣CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2貝殼雞蛋殼石灰石2石灰石的用途（1）大理石色彩豐富，漢白玉潔白凝重，都是優(yōu)良的建筑材料；（2）石灰石用于冶煉鋼鐵，燒制生石灰，制造水泥、玻璃、陶瓷等。3檢驗礦石中是否含有碳酸鈣的方法：往礦石上滴加稀鹽酸，利用碳酸鈣能與稀鹽酸反應生成二氧化碳氣體。有關問題：（1）地質人員在野外勘探時往往帶一小瓶鹽酸，其作用是什么？ 答：為了檢驗碳酸鈣。（2）雞蛋在鹽酸中為何會反復浮沉？答：雞蛋殼中的碳酸鈣跟鹽酸反應生成大量的氣泡附著在蛋殼表面，使雞蛋受到的浮力大于重力。4碳酸鹽的檢驗樣品化學式實驗步驟實驗裝置實驗現(xiàn)象化學方程式純堿Na2C