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常見(jiàn)金屬材料及其化學(xué)性質(zhì)和應(yīng)用一、基本考點(diǎn)考點(diǎn)1.幾種重要的金屬及合金(1)金屬的物理特性:常溫下除汞(液體)外都是固體,有金屬光澤,大多數(shù)為電和熱的優(yōu)良導(dǎo)體,有延展性、密度較大、熔點(diǎn)較高。(2)幾種常見(jiàn)金屬的比較(見(jiàn)表8-18-1):表8-18-1金屬物理性質(zhì)用途鐵純鐵具有銀白色金屬光澤、質(zhì)軟,有良好的延展性,密度7.86g/cm3,熔點(diǎn)1535℃,沸點(diǎn)2750℃,是電和熱的良導(dǎo)體電器、建筑、工業(yè)材料,如:制造橋梁、鐵軌、艦船、車輛和各種機(jī)械等銅紫紅色金屬,密度8.92g/cm3,熔點(diǎn)1083℃,沸點(diǎn)2595℃,具有良好的延展性、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性電線、電纜和各種電器,銅合金可用于制造各種零件等鋁銀白色金屬,密度2.70g/cm3,熔點(diǎn)660℃,沸點(diǎn)2467℃,具有良好的延展性、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性冶煉金屬,做電線、電纜,鋁合金用于制造門窗、飛機(jī)等(3)合金:①概念:在一種金屬中加熱熔合其他金屬或非金屬,而形成的具有金屬特性的物質(zhì)稱為合金。②合金的性質(zhì)能:合金的很多性能與組成它們的純金屬不同,使合金更易適合不同的用途,日常生活中使用的金屬材料,大多數(shù)為合金。③重要的鐵合金:生鐵和鋼都是鐵的合金,其區(qū)別是含碳量不同。④生鐵的含鐵量為2%~4.3%,鋼的含碳量為0.03%~2%??键c(diǎn)2.金屬與氧氣的反應(yīng)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,越活潑的金屬,越容易與氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng),反應(yīng)越劇烈。(1)鎂、鋁與氧氣的反應(yīng):①在常溫下,鎂條在空氣中發(fā)生緩慢氧化而生成白色固體——氧化鎂,但在點(diǎn)燃條件下,鎂條能在空氣中劇烈燃燒,生成白色固缽。②在常溫下,鋁在空氣中發(fā)生緩慢氧化,在其表面生成一層致密的氧化物薄膜,從而阻止內(nèi)部的鋁進(jìn)一步氧化,因此,鋁具有較好的抗腐蝕性;在點(diǎn)燃的條件下,鋁在氧氣中劇烈燃燒生成白色固體——氧化鋁(Al2O3)。(2)鐵與氧氣的反應(yīng):①常溫下,鐵在干燥的空氣中很難與氧氣反應(yīng);②常溫下,鐵在潮濕的空氣中易生銹;③在點(diǎn)燃的條件下,鐵在氧氣中劇烈燃燒,火星四射,放出大量的熱,生成黑色固體物質(zhì)——四氧化三鐵。(3)銅與氧氣的反應(yīng):①常溫下,銅在干燥的空氣中幾乎不與氧氣反應(yīng);②銅在空氣中加熱時(shí),表面會(huì)逐漸生成黑色物質(zhì)——氧化銅;③銅在潮濕的空氣中易形成銅綠(堿式碳酸銅)。(4)金、鉑即使在高溫下也不與氧氣反應(yīng)??键c(diǎn)3.金屬活動(dòng)性順序及置換反應(yīng)(1)金屬活動(dòng)性順序:KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu(2)金屬活動(dòng)性順序的作用:①判斷金屬與酸的反應(yīng):a.一般說(shuō)來(lái),排在氫前面的金屬能置換出酸中的氫,排在氫后面的金屬不能置換出酸中的氫;b.酸不包括濃硫酸和硝酸,因?yàn)樗鼈冇泻軓?qiáng)的氧化性,與金屬反應(yīng)不能生成氫氣,而生成水。②判斷金屬與鹽溶液反應(yīng)。在金屬活動(dòng)性順序里,只有排在前面的金屬,才能把排在后面的金屬?gòu)乃鼈兊柠}溶液中置換出來(lái)。③判斷金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱:在金屬活動(dòng)性順序里,金屬的位置越靠前,它的活動(dòng)性就越強(qiáng)。④判斷金屬跟混合鹽溶液反應(yīng)的次序。(3)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)和另一種化合物的反應(yīng)叫做置換反應(yīng)可用式子表示:A+BC==B+AC;例如:Fe+2HCl==FeCl2+H2↑,Cu+2AgAO3==Cu(NO3)2+2Ag。二、能力與綜合考點(diǎn)考點(diǎn)4.金屬的化學(xué)性質(zhì)及其應(yīng)用(學(xué)科內(nèi)綜合考點(diǎn))(1)金屬的化學(xué)性質(zhì):①金屬與氧氣發(fā)生化合反應(yīng)生成金屬氧化物;②活潑金屬(金屬活動(dòng)性順序中氫之前的金屬)與稀鹽酸、稀硫酸發(fā)生置換反應(yīng)生成鹽和氫氣;③金屬與鹽溶液發(fā)生置換反應(yīng)生成另一種鹽和另一種金屬。(2)金屬化學(xué)性質(zhì)的應(yīng)用:金屬與酸的反應(yīng)、金屬與鹽溶液的反應(yīng),常結(jié)合化學(xué)方程式的計(jì)算、溶液的有關(guān)計(jì)算來(lái)分析溶液質(zhì)量的變化,天平的平衡、不純金屬中雜質(zhì)的判斷以及溶液中溶質(zhì)的判斷和剩余金屬的判斷等。考點(diǎn)5.利用金屬與鹽溶液的反應(yīng)解決實(shí)際問(wèn)題(實(shí)際應(yīng)用考點(diǎn))隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的進(jìn)一步發(fā)展,環(huán)境污染越來(lái)越嚴(yán)重,造成環(huán)境污染的污染源之一就是重金屬污染,如銅、汞、鉛等重金屬。由金屬活動(dòng)性順序可知,排在前面的金屬能將排在后面的金屬?gòu)钠潲}溶液中置換出來(lái),因此向廢液中加入一些無(wú)毒金屬,這樣既可解決環(huán)境污染問(wèn)題,又可回收利用金屬,提高了經(jīng)濟(jì)效益。沁園春·雪<毛澤東>北國(guó)風(fēng)光,千里冰封,萬(wàn)里雪飄。望長(zhǎng)城內(nèi)外,惟余莽莽;大河上下,頓失滔滔。山舞銀蛇,原馳蠟象,欲與天公試比高。須晴日,看紅裝素裹,分外妖嬈。江山如此多嬌,引無(wú)數(shù)英雄競(jìng)折腰。惜秦皇漢武,略輸文采;唐宗宋祖,稍遜風(fēng)騷。一代天驕
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